小試發(fā)酵罐,特別是實驗室用的小型發(fā)酵罐,是進行液體發(fā)酵實驗的重要設備。小試發(fā)酵罐其組成通常包括以下幾個關鍵部分:
一、罐體
材質:實驗室用的小型發(fā)酵罐罐體一般由耐壓玻璃或不銹鋼制成。10L以下多用耐壓玻璃制作,而10L以上則常用不銹鋼板或鋼板制作。不銹鋼材質如SUS304或316L因其耐腐蝕性和易清潔性而廣受歡迎。
結構:罐體為一硬質圓筒,底和頂兩端用不銹鋼板及橡膠墊圈密封構成。頂部設有多個孔口,用于加料及接種、放置溫度計、補料、放置DO(溶解氧)電極、pH電極、消泡電極、取樣管以及攪拌器和冷凝管等。
附加裝置:罐體還可能配備有液位顯示、取樣閥、防爆視鏡、液位計口、空氣呼吸口、表盤式溫度計、CIP清洗口、SIP滅菌口等,以滿足實驗過程中的各種需求。
二、控制系統(tǒng)
溫度控制系統(tǒng):包括發(fā)酵罐罐體底部的冷卻水管和空氣出口處冷凝器上的冷卻水管。通過通入冷卻水來維持發(fā)酵過程中溫度的恒定。
攪拌系統(tǒng):由攪拌馬達和攪拌聯(lián)動裝置組成。攪拌馬達提供旋轉動力,帶動攪拌聯(lián)動裝置轉動,其葉片攪動發(fā)酵液,打散氣泡,增加氣液接觸界面,從而提高溶氧水平。
三、監(jiān)測與調(diào)節(jié)系統(tǒng)
監(jiān)測裝置:
溫度探頭:用于監(jiān)測培養(yǎng)過程中的溫度變化。
溶氧電極:直接浸在發(fā)酵液中,監(jiān)測發(fā)酵液中的溶氧變化。
pH電極:同樣直接浸在發(fā)酵液中,監(jiān)測發(fā)酵液中pH的變化。
調(diào)節(jié)裝置:
空氣流量計:通過調(diào)節(jié)空氣流量的大小來手動調(diào)節(jié)發(fā)酵液中的溶氧水平。
酸堿平衡裝置:通過蠕動泵將酸性或堿性溶液泵入發(fā)酵液中以調(diào)節(jié)其pH值。
四、輔助設備
空氣壓縮機(空壓站):為發(fā)酵罐提供壓縮空氣,以維持發(fā)酵過程中的氧氣供應。
蒸汽發(fā)生器(鍋爐房):用于產(chǎn)生蒸汽,為發(fā)酵罐的加熱、滅菌等過程提供熱源。