本文目錄一覽表：

• 一、求助：發(fā)酵罐的一般操作流程
• 二、發(fā)酵的工藝流程是什么
• 三、發(fā)酵罐。管路的消毒工藝及操作流程
• 四、如何正確使用發(fā)酵罐

一、求助：發(fā)酵罐的一般操作流程

滅菌準(zhǔn)備：打開冷水機(jī)組水泵運(yùn)行、制冷運(yùn)行開關(guān)，同時(shí)打開夾層電加熱進(jìn)水閥門，當(dāng)水壓達(dá)到0.2-0.6MPa關(guān)閉夾層電加熱進(jìn)水閥門同時(shí)關(guān)閉冷水機(jī)組水泵運(yùn)行開關(guān)；關(guān)閉進(jìn)氣與出氣閥門。

培養(yǎng)基滅菌：按主控制屏STERILIZATION鍵，進(jìn)入滅菌程序，將STIME設(shè)為00：20，將STEMP設(shè)為121.0℃，將FTEMP設(shè)為37.5℃，每次修改后都按ENTER鍵確認(rèn)，最后通過上下移動(dòng)鍵將光標(biāo)移至MODE,按ALTER鍵，將MODE由OFF狀態(tài)改為START狀態(tài)，并回車確認(rèn)，則程序自動(dòng)進(jìn)入滅菌狀態(tài)。

培養(yǎng)基降溫：當(dāng)121℃計(jì)時(shí)20min結(jié)束，打開水泵運(yùn)行開關(guān)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入降溫程序。當(dāng)降到37.5℃時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出翁鳴聲提示降溫結(jié)束，按回車鍵確認(rèn)即可。

溶氧校正：當(dāng)溫度達(dá)到121℃時(shí)，按CALIBRATION鍵兩次進(jìn)入溶氧校準(zhǔn)界面，通過下滑鍵，將光標(biāo)移至NITR,按回車確認(rèn)，光標(biāo)到達(dá)0.0％與OK中間，等待光標(biāo)自動(dòng)跳到下一行，溶氧零點(diǎn)校正完畢。當(dāng)溫度回到37.5℃后，打開進(jìn)氣與排氣閥門，按CONTROLLOOPS鍵進(jìn)入STIRR界面，將SETP設(shè)為450rpm回車確認(rèn)，繼續(xù)按CONTROLLOOPS鍵進(jìn)入AIRFL界面將SETP設(shè)為50.00回車確認(rèn)；按CALIBRATION鍵兩次進(jìn)入溶氧校準(zhǔn)界面，通過下滑鍵，將光標(biāo)移至AIR,按回車確認(rèn)，光標(biāo)到達(dá)100.0％與OK中間，等待光標(biāo)自動(dòng)跳到下一行，溶氧一百點(diǎn)校正完畢。

接種:待溫度回到37.5℃并穩(wěn)定、溶氧校正完畢后，在火焰保護(hù)下，將菌種接入發(fā)酵罐內(nèi)。接種完畢，按CONTROLLOOPS鍵進(jìn)入PO2界面,通過下滑鍵，將光標(biāo)移至MODE，按ALTER鍵，將狀態(tài)由off改為auto，回車確認(rèn)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入培養(yǎng)狀態(tài)。

二、發(fā)酵的工藝流程是什么

1、發(fā)酵生產(chǎn)流程三個(gè)階段：
上游、中游和下游。
（1）*行高性能生產(chǎn)菌株的選育；
（2）然后在人工或計(jì)算機(jī)控制的生化反應(yīng)器中進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，生產(chǎn)目的代謝產(chǎn)物；
（3）最后收集目的產(chǎn)物并進(jìn)行分離純化，最終獲得所需要的產(chǎn)品。
2、現(xiàn)代意義上的發(fā)酵工程是一個(gè)由多學(xué)科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應(yīng)用性較強(qiáng)的開放性的學(xué)科。發(fā)酵工程經(jīng)歷了“農(nóng)產(chǎn)手工加工——近代發(fā)酵工程——現(xiàn)代發(fā)酵工程”三個(gè)發(fā)展階段。

1、手工加工
發(fā)酵工程發(fā)源于家庭或作坊式的發(fā)酵制作（農(nóng)產(chǎn)手工加工），后來借鑒于化學(xué)工程實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)（近代發(fā)酵工程），最后返璞歸真以微生物生命活動(dòng)為中心研究、設(shè)計(jì)和指導(dǎo)工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)（現(xiàn)代發(fā)酵工程），跨入生物工程的行列。
2、近代發(fā)酵
原始的手工作坊式的發(fā)酵制作憑借祖先傳下來的技巧和經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品，體力勞動(dòng)繁重，生產(chǎn)規(guī)模受到限制，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)。
于是，發(fā)酵界的前人首先求教于化學(xué)和化學(xué)工程，向農(nóng)業(yè)化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)習(xí)，對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)工藝進(jìn)行了規(guī)范，用泵和管道等輸送方式替代了肩挑手提的人力搬運(yùn)，以機(jī)器生產(chǎn)代替了手工操作，把作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)成功地推上了工業(yè)化生產(chǎn)的水平。發(fā)酵生產(chǎn)與化學(xué)和化學(xué)工程的結(jié)合促成了發(fā)酵生產(chǎn)的次飛躍。
3、現(xiàn)代發(fā)酵
通過發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)的幾十年實(shí)踐，人們逐步認(rèn)識(shí)到發(fā)酵工業(yè)過程是一個(gè)隨著時(shí)間變化的（時(shí)變的）、非線性的、多變量輸入和輸出的動(dòng)態(tài)的生物學(xué)過程，按照化學(xué)工程的模式來處理發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)（特別是大規(guī)模生產(chǎn)）的問題，往往難以收到預(yù)期的效果。
從化學(xué)工程的角度來看，發(fā)酵罐也就是生產(chǎn)原料發(fā)酵的反應(yīng)器，發(fā)酵罐中培養(yǎng)的微生物細(xì)胞只是一種催化劑，按化學(xué)工程的正統(tǒng)思維，微生物當(dāng)然難以發(fā)揮其生命的生產(chǎn)潛力。于是，追溯到作坊式的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)的生物學(xué)內(nèi)核（微生物），返璞歸真而對(duì)發(fā)酵工程的屬性有了新的認(rèn)識(shí)。發(fā)酵工程的生物學(xué)屬性的認(rèn)定，使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向，發(fā)酵工程進(jìn)入了生物工程的范疇。



三、發(fā)酵罐。管路的消毒工藝及操作流程

蒸汽原位滅菌的流程：
滅菌要進(jìn)行空消和實(shí)消兩步。空消是在投料前，對(duì)氣路、料路、種子罐、發(fā)酵罐用蒸汽進(jìn)行滅菌，消除所有死角的雜菌，保證系統(tǒng)處于無菌狀態(tài)。實(shí)消是當(dāng)罐內(nèi)加入培養(yǎng)基后，用蒸汽對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌的過程，種子罐和發(fā)酵罐實(shí)消的操作過程相同。
空消過程中，維持蒸汽溫度121℃左右，先開排污水閥和進(jìn)氣閥，排空夾套水，在對(duì)管路、濾器和種子罐發(fā)酵罐滅菌，空消時(shí)間大約為30到40分鐘，當(dāng)設(shè)備初次使用或者長期不用的情況下，采用間歇滅菌的方法，間歇滅菌指次空消結(jié)束后，間隔3到5個(gè)小時(shí)再空消一次，以便殺死芽孢。除菌過濾器的濾芯不能承受高溫高壓，因此，蒸汽減壓閥必須調(diào)整在0.13Mpa，不得超過0.15MPa。空消時(shí)，應(yīng)將罐上的接種口、排氣閥及料路閥門微微打開，使蒸汽通過這些閥門排出，同時(shí)保持罐壓為0.13～0.15Mpa。空消結(jié)束后，應(yīng)將罐內(nèi)冷凝水排掉，并將排空閥門打開，防止冷卻后罐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓、損壞設(shè)備。空消時(shí)，溶氧、PH
電極取出，可以延長其使用壽命。
空消結(jié)束后，應(yīng)盡快將配好的培養(yǎng)基從加料口加入罐內(nèi)，此時(shí)夾套內(nèi)應(yīng)無冷卻水。培養(yǎng)基在進(jìn)罐之前，應(yīng)先糊化，一般培養(yǎng)基的配方量以罐體全容積的70%左右計(jì)算(泡沫多的培養(yǎng)基為65%
左右，泡沫少的培養(yǎng)基可達(dá)75%～80%)，考慮到冷凝水和接種量因素，加水量為罐體全容積的50%
左右，加水量的多少與培養(yǎng)基溫度和蒸汽壓力等因素有關(guān)，需在實(shí)踐中摸索。先開啟機(jī)械攪拌裝置，使罐內(nèi)物料均勻混合，轉(zhuǎn)速50～100rpm。打開夾套蒸汽閥、排汽閥，對(duì)罐內(nèi)培養(yǎng)基預(yù)熱，當(dāng)罐內(nèi)溫度升到90℃時(shí)，關(guān)閉夾套進(jìn)汽閥，打開罐內(nèi)所有進(jìn)汽閥，通入蒸汽。當(dāng)罐溫上升到105℃時(shí)，緩緩打開排汽閥，將罐頂冷空氣排掉，持續(xù)五分鐘后，關(guān)閉排汽閥。當(dāng)罐壓升至0.12Mpa，溫度升到121～123℃時(shí)，控制蒸汽閥門開度，保持罐壓不變，30
分鐘后停止供汽。打開冷卻水的進(jìn)排閥門，在夾套內(nèi)通水冷卻，當(dāng)罐內(nèi)壓力降至0.05Mpa
時(shí)，微微開啟排氣閥和進(jìn)氣閥，進(jìn)行通氣攪拌，加速冷卻速度，并保持罐壓為0.05Mpa，直到罐溫降至接種溫度。

四、如何正確使用發(fā)酵罐

發(fā)酵罐滅菌之后，就可以用來培養(yǎng)細(xì)菌了。
1.接上pH電極的插頭, 接通底部冷卻水管和空氣出口處的冷凝器上的冷卻水管, 將各硅酮管置于相應(yīng)的蠕動(dòng)泵上。
2.把攪拌馬達(dá)置于攪抖聯(lián)動(dòng)裝置上。
3.把光標(biāo)調(diào)到“Temperature”檔,設(shè)定一個(gè)合適的溫度。
4.校正溶氧電極的滿刻度。
1)利用光標(biāo)將攪拌速度調(diào)至轉(zhuǎn)速，一般為800 r/min,把通氣量調(diào)節(jié)到1.0 L Air/L medium/min(1VVM)。
2)調(diào)到calibration界面，光標(biāo)調(diào)至溶氧處，“span”檔,設(shè)定讀數(shù)為100，反復(fù)調(diào)節(jié)幾次，直至穩(wěn)定至100，轉(zhuǎn)至menu界面。
5.其他參數(shù)設(shè)定。把光標(biāo)調(diào)到Agit檔，設(shè)定最小值為200 r/min。把光標(biāo)調(diào)到DO檔,設(shè)定參數(shù)為合適的值, 調(diào)整為與溶氧偶聯(lián)檢測。把光標(biāo)調(diào)到Agit檔，設(shè)定值為800 r/min;把光標(biāo)調(diào)到pH檔,設(shè)定參數(shù)為7.0，調(diào)整為自動(dòng)檢測;接上酸(堿)瓶，并打開自動(dòng)檢測系統(tǒng)。
6.接種：發(fā)酵罐的接種就是將蘸滿乙醇的棉花球纏在接種口外套上, 點(diǎn)燃火焰以前將接種口的蓋子旋松。然后點(diǎn)燃發(fā)酵罐上的棉花球, 取掉蓋子, 立即在火焰中加入各組分培養(yǎng)基和種子液。最后將蓋子浸泡在乙醇中, 接種后, 用攝子將蓋子準(zhǔn)確放回原位, 旋緊。
7.打開記錄實(shí)驗(yàn)過程的專用軟件。
8.發(fā)酵過程中，每隔兩小時(shí)記錄溶氧、轉(zhuǎn)速、測定OD600，取樣品5 mL儲(chǔ)存進(jìn)行各種分析檢測。
認(rèn)真的對(duì)照上面的步奏進(jìn)行，發(fā)酵缸的操作就順利完成了。意大利solaris發(fā)酵罐的操作規(guī)程（SOP）供參考：
一、操作步驟
1、操作前請(qǐng)認(rèn)真檢查冷卻循環(huán)水壓力、無菌空氣壓力、進(jìn)出水管、氣管連接情況。
2、取下馬達(dá)，平放于桌上。
3、取下冷卻水進(jìn)出水管和尾氣冷凝管進(jìn)出水管。
4、取下pH電極、溶氧電極連線、溫度電極連線、消泡電極連線和液位電極連線。
5、擰開發(fā)酵罐蓋上的顆螺絲，取下發(fā)酵罐蓋平放于桌面上。
6、清洗罐體，裝入已配好的培養(yǎng)基，蓋上發(fā)酵罐蓋，擰緊螺絲。
7、點(diǎn)擊控制器上的calibration進(jìn)行pH校正，校正完畢后裝入ph電極。
8、連接好消泡劑瓶、酸堿補(bǔ)料瓶，取樣瓶，進(jìn)行滅菌。
9、把發(fā)酵罐整體放入滅菌鍋內(nèi)，按需求121℃滅菌20min或115℃滅菌30min。滅菌完成后，連接好冷卻水管路，無菌空氣管路，酸堿補(bǔ)料管路，裝上馬達(dá)，設(shè)定好轉(zhuǎn)速，溫度進(jìn)行降溫。
10、溫度降至設(shè)定溫度后，校正溶氧電極，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)定為600rpm，當(dāng)通入空氣，溶氧為99%。
11、此時(shí)可介入種子進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過程可有電腦采集并保存數(shù)據(jù)。

二、注意事項(xiàng)：
1、pH電極安裝和拆除時(shí)必須關(guān)閉馬達(dá)，以免打碎電極。
2、滅菌時(shí)，pH電極接口、溶氧電極接口、消泡電極接口、液位電極接口、溫度電極接口和馬達(dá)連接口必須用鋁箔紙或牛皮紙包上，以免進(jìn)入太多水影響使用。
3、滅菌時(shí)，取樣瓶管路、消泡劑管路、酸堿補(bǔ)料管路、空氣進(jìn)氣管路要夾緊，空氣出口管路松開。
4、滅菌完成后，立即連接好無菌空氣進(jìn)氣管路，以免溫度降低，空氣進(jìn)入造成染菌。
6、酸不要放滅菌鍋內(nèi)滅菌，可先計(jì)算好濃度，把水滅菌后在超凈工作臺(tái)加入適量體積的酸。

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