發(fā)酵罐控制系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)有哪些

發(fā)酵罐和生物反應(yīng)器被廣泛應(yīng)用于生物制藥及輕工業(yè)、食品行業(yè)，發(fā)酵罐。目前市場(chǎng)上的新型發(fā)酵罐參數(shù)控制系統(tǒng)多棄用傳統(tǒng)古老的數(shù)據(jù)采集器而采用PLC系統(tǒng)及SCADA微電腦控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可對(duì)內(nèi)溫度、內(nèi)表壓力、罐內(nèi)流量、攪拌器轉(zhuǎn)速、液位、pH 值、溶氧量、電導(dǎo)率、排氣系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)監(jiān)測(cè)并具有自動(dòng)警報(bào)及全自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。滿足了客戶的不同工藝需求，使系統(tǒng)控制更為穩(wěn)定、可靠、靈活。  

發(fā)酵罐的工藝參數(shù)控制主要包含以下幾個(gè)要點(diǎn)：
一、溫度控制參數(shù)：
無(wú)論是針對(duì)微生物發(fā)酵系列還是細(xì)胞培養(yǎng)系列罐內(nèi)溫度會(huì)直接影響到培養(yǎng)物的生長(zhǎng)狀態(tài)及產(chǎn)物產(chǎn)量。發(fā)酵罐的罐溫控制罐溫控制主要通過(guò)控制加熱器和冷卻水電磁閥加熱量與冷卻量來(lái)完成。普通生產(chǎn)工藝中，溫度參數(shù)可采用飛升曲線計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)法等方法獲得。采用PID 控制系統(tǒng)的，溫控范圍值一般在±0.1 ℃。

二、滅菌系統(tǒng)控制參數(shù)：
小型發(fā)酵罐一般采用高壓鍋離線滅菌，而中型及以上生物發(fā)酵罐則通常采用濕熱滅菌法進(jìn)行在線滅菌。在線滅菌方式主要通過(guò)PID配合壓力系統(tǒng)、滅菌系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)來(lái)共同完成調(diào)節(jié)控制。 在滅菌溫度參數(shù)設(shè)定中一般滅菌啟動(dòng)時(shí)間會(huì)設(shè)定為延遲于設(shè)定目的溫度的1 min左右，以保證以濕熱滅菌的F0 值要求。

三、壓力控制參數(shù)
合適的壓力參數(shù)可以防止罐內(nèi)負(fù)壓所造成的雜菌污染。在好氧型微生物的培養(yǎng)過(guò)程中，維持相應(yīng)的罐內(nèi)壓力，還可以適當(dāng)增加培養(yǎng)基的溶氧量利于提升培養(yǎng)物的活躍度及培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。

四、轉(zhuǎn)速控制、空氣通量控制參數(shù)
氣體控制系統(tǒng)主要由兩部分組成：熱質(zhì)氣體質(zhì)量流量控制器和電磁閥開(kāi)關(guān)。前者主要控制通氣量大小，后者主要用來(lái)控制氣體供應(yīng)。在進(jìn)氣口及排氣體口均設(shè)置有空氣過(guò)濾裝置，以避免雜菌污染。
發(fā)酵罐攪拌器的轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)根據(jù)培養(yǎng)物來(lái)進(jìn)行設(shè)定，我們知道在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞等較為脆弱的生物細(xì)胞時(shí)，轉(zhuǎn)速不宜設(shè)置過(guò)高，過(guò)高的細(xì)胞剪切力會(huì)造成細(xì)胞損傷，降低細(xì)胞活性。在微生物培養(yǎng)過(guò)程中，過(guò)高的轉(zhuǎn)速同樣起到損傷作用，所以需要根據(jù)不同的培養(yǎng)物設(shè)置適宜的轉(zhuǎn)速。

五、DO值、PH控制參數(shù)
DO值也就是溶氧量，它是決定微生物的酶活性、代謝途徑及微生物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。
PID對(duì)PH的控制精度一般在及DO的控制精度范圍一般在± 0.01；DO值波動(dòng)范圍在±2%屬于正常范圍。