選擇小型發酵罐時,需要綜合考慮多個因素,以確保其滿足具體的發酵需求。以下是一些關鍵的要點:
1. 明確發酵目的和需求
發酵類型:確定是進行厭氧發酵還是好氧發酵,不同類型的發酵對設備的要求有所不同。
產物性質:了解發酵產物的性質,如化學組成、酸堿度、穩定性等,以便選擇合適材質的發酵罐,防止產物與罐體發生化學反應或影響產品質量。
規模和批次:根據實際需要,考慮每次發酵的體積和批次數量,選擇相應大小的發酵罐,確保既能滿足生產需求,又不造成設備資源的浪費。
材質選擇:常見的罐體材質有不銹鋼、玻璃等。不銹鋼具有良好的耐腐蝕性、強度和密封性,適用于大多數發酵過程;玻璃材質則便于觀察發酵情況,但耐壓性相對較差,適合小型實驗性發酵或對觀察要求較高的發酵。
質量檢測:檢查罐體的焊接質量、密封性能等,確保無泄漏點,防止發酵過程中的污染和物料損失。同時,要保證罐體的內部表面光滑,無尖銳棱角和縫隙,以免殘留物料引發細菌滋生和清洗困難。
3. 重視攪拌系統
攪拌方式:對于好氧發酵,攪拌至關重要。常見的攪拌方式有機械攪拌、磁力攪拌等。機械攪拌能提供較強的剪切力和混合效果,適用于較大的發酵罐;磁力攪拌則相對溫和,常用于發酵罐或對剪切力敏感的發酵過程。
攪拌速度和功率:根據發酵工藝的要求,選擇合適的攪拌速度和功率。攪拌速度過快可能導致細胞受損或物料飛濺,過慢則會影響氧氣傳遞和物料混合效果。一般來說,發酵罐的攪拌速度在幾十到幾百轉每分鐘之間,功率在幾十瓦到幾百瓦之間。
攪拌槳葉類型:不同的攪拌槳葉形狀和結構會產生不同的流型和剪切力。常見的槳葉有渦輪式、槳式、錨式等,需要根據發酵物料的性質和發酵要求選擇合適的槳葉。
4. 考慮溫度控制系統
控溫方式:小型發酵罐的控溫方式有水浴控溫、電加熱控溫、制冷循環控溫等。水浴控溫相對簡單、均勻,但控溫范圍較窄;電加熱控溫速度快,但可能存在局部過熱的問題;制冷循環控溫精度高,但設備成本也相對較高。
控溫精度:根據發酵工藝的要求,選擇控溫精度高的發酵罐,一般控溫精度應達到±0.5℃甚至更高,以保證發酵過程在適宜的溫度下進行,提高發酵效率和產品質量。
溫度均勻性:確保發酵罐內的溫度分布均勻,避免出現局部溫差過大的情況,影響發酵的一致性和穩定性。可以通過合理的設計罐體結構和攪拌系統來提高溫度均勻性。
5. 檢查密封性能
密封結構:發酵罐的密封通常采用機械密封或橡膠密封圈。機械密封性能好,使用壽命長,但安裝和維護要求較高;橡膠密封圈成本低,安裝方便,但易老化、磨損,需要定期更換。
密封測試:在購買前,最好對發酵罐進行密封測試,如注水加壓測試、真空測試等,檢查是否有泄漏現象,確保發酵過程中的無菌環境和物料安全。
