溫度控制在發酵工藝的應用

點擊次數：2071 更新時間：2023-03-15

發酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動，制備微生物菌體本身或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程，廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等行業和學科領域。

發酵系統

發酵系統通常由滅菌系統、溫控系統、發酵罐和空氣動力系統組成。其中對發酵工藝起到重要影響作用的是各項參數控制，主要控制因素就是溫度變化，溫度控制的穩定和精確將直接影響發酵工藝的質量。

如何為發酵罐應用選擇正確的溫度控制，需要考慮：

● 發酵罐尺寸和罐內物體質量

● 所需的工作溫度范圍

● 升降溫時間/功率要求

● 發酵時產生的熱量等

(圖1：生物發酵罐裝置組合)

針對發酵工藝不同階段的溫控解決方案

（圖2：工藝示意圖）

工業生產階段——快速響應溫度變化

工業生產一般采用大型發酵罐，在發酵過程中會釋放大量的發酵熱，導致提升和降低溫度比較困難。Huber提供大功率冷水機組，根據罐內物料的溫度控制要求相應調節夾套溫度，不會使兩者的溫差變得很大，從而避免了溫度過低/過高的情況。

Unichiller-H和Unichiller-EO-H是普遍適用的機型。

當然，選擇溫度控制設備時，需要考慮發酵不同時期的溫度需求。除了Huber Unichiller-H和Unichiller-EO-H這兩個機型外，Unichiller-T-H系列也是搭配發酵罐的常用裝置。

產品儲存階段——長時間維持穩定溫度

經過生產后的產品需要轉移到儲存容器，并維持特定的溫度。Huber提供7天24小時的長時間操作，確保溫度的穩定性以及良好且一致的循環結果。

工藝完成后——在線清潔(CIP) & 在線消毒 (SIP)

發酵工藝完成后，需對生物反應器使用@120℃的蒸汽進行清潔。清洗前，必須排空夾套中的導熱液體，以防止發生增壓。完成清潔后，需將導熱液體循環回反應釜夾套層儲存/外掛膨脹箱，可根據實際的膨脹容積在當地制造。

以風冷型設備為例，機器運行通過配備機器安靜的風扇將噪音控制到最小。

發酵罐應用案例分享

CC508+40L發酵罐

Unichiller 055Tw-H6搭配50/200/500L罐體

Unichiller 100-H12搭配50/200L罐體

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Tips：發酵罐的冷卻方式通常為水冷卻，使用水作為導熱液體。Huber冷水機采用智能化的能源管理系統，可減少熱量損失、降低電力和冷卻水的運行成本等，根據需求還可自動調節制冷功率，做到了經濟環保雙實現。

雖然發酵產物很常見，但其實過程本身很復雜。隨著越來越多的基因工程和對如何使用細菌、真菌和酵母等有機生物的研究，發酵對于溫度控制的需求將不斷增長。

如果您正在尋找優化發酵溫度控制的方法或尋找擴大發酵過程的方法，Huber樂意為您提供幫助。我們將提供各種方案，計算加熱和冷卻能力，并在發酵過程中獲得最佳結果。