発酵は微生物(または動植物細胞)の成長培養と化学変化を通じて、専門的な代謝産物を大量に産生し蓄積する反応過程である。したがって、発酵タンクは微生物の発酵プロセスの完了に場面と条件を提供するタンクである。発酵タンクは発酵する製品や発酵する菌種や発酵形式などによって異なり、よく見られるのは機械換気発酵タンク、嫌気発酵タンク、固体発酵タンク、液体発酵タンク、全自動発酵タンク発酵タンク、ステンレス発酵タンク、菌種発酵タンク、小型発酵タンク、ビール発酵タンク、ワイン発酵タンク、食用菌発酵タンク、二次発酵タンク、三次発酵タンクなどである。
発酵タンクは加熱、冷却、滅菌、恒温などの機能を有し、微生物の成長に適切な発酵環境、すなわち適切な温度と圧力、栄養を提供することができる。はっこうタンク_全自動発酵タンク_
バイオ発酵タンクメーカー
発酵槽内の培地は微生物の成長に必要な炭素、窒素、酸素、成長因子、水などを提供する。発酵タンク体は主に各種菌体の培養発酵と各種発酵製品の発酵に用いられる。発酵タンクは自動温度制御、pH自動調節、データ自動記録、自動補充などの機能を有し、操作を大幅に簡略化し、菌を染色する機会を減少し、現代発酵設備の主要な生物反応器である。
発酵タンク完成品図
二、発酵タンクの用途
アルコール、溶媒の製造などの嫌気発酵に使用される全自動発酵タンクの構造は比較的簡単であることができる。好気発酵(例えば抗生物質、アミノ酸、有機酸、ビタミンなどを生産する)に用いられる発酵タンクはタンクに大量の無菌空気を連続的に投入する必要があり、また空気を投入する利用率を考慮するため、発酵タンクの構造は比較的複雑であり、よく用いられるのは機械攪拌式発酵タンク、バブリング式発酵タンクとガスリットル式発酵タンクである。乳製品、酒類の発酵過程は無菌、無汚染の過程であり、発酵タンクは無菌システムを採用し、空気中の微生物の汚染を回避し、防止し、製品の賞味期限と製品の純正を大幅に延長し、缶体には特に無菌呼吸気孔または無菌正圧発酵システムを設計、設置した。タンク本体にはミロ板またはラビリンスジャケットが設けられており、加熱または冷却媒体を通して循環加熱または冷却を行うことができる。発酵タンクの容量は300~1500 Lとさまざまな仕様があります。発酵タンクは使用範囲によって実験室の小型発酵タンク、中試生産発酵タンク、大型発酵タンクなどに分けることができる。発酵タンクは乳製品、飲料、バイオエンジニアリング、製薬、ファインケミカルなどの業界に広く応用され、缶体には中間層、保温層、加熱、冷却、保温が設けられている。タンク本体と上下の充填ヘッド(または円錐形)はいずれもスピンR角加工を採用し、タンク内壁は鏡面研磨処理を経て、衛生上の死角がなく、全閉鎖設計は材料が常に汚染されていない状態で混合、発酵することを確保し、設備は空気呼吸孔、CIP洗浄ヘッド、マンホールなどの装置を備えている。発酵タンクの分類:発酵タンクの設備によって、機械攪拌換気発酵タンクと非機械攪拌換気発酵タンクに分けられる、微生物の成長代謝の必要に応じて、好気型発酵タンクと嫌気型発酵灌漑に分けられる。発酵タンクは材料を機械的に攪拌し、発酵させる設備である。この設備は内循環方式を採用し、攪拌パドルで気泡を分散し、砕く。その溶存酸素速度が高く、混合効果が良い。タンク本体はSUS 304または316 L輸入ステンレス鋼を採用し、タンク内に自動シャワー洗浄機ヘッドを備え、生産過程がGMP要求に合致することを確保する。
発酵タンク種子タンク
三、発酵タンクの組成構造
(1)缶体
発酵タンクの缶体は筒体と楕円形または皿形の封頭を溶接して形成され、小型発酵タンクの封頭と筒体はフランジで接続されている。缶の頂部には鏡とランプ鏡が設置されており、缶内の発酵状態を観察するのに便利である。発酵タンクのタンク頂部における接合管は、供給管、補充管、排気管、接種管、圧力計接合管である。タンク本体の接合管には、冷却水出入り管、吸気管、サンプリング管、温度計管、測定制御計器インターフェースがある。
(2)缶体の寸法比率
缶体の各部の寸法には一定の割合があり、発酵タンクは一般的に発酵の特殊な需要により一般的に細長いタイプであり、高さと直径の比は一般的に1.7 ~ 2.5程度である。
(3)攪拌機
発酵タンクには通常、ミキサーの直径の約3倍の間隔Sを持つ2組のミキサーが取り付けられている。大型発酵タンク及び液体深さHLが高い場合は、3組以上の攪拌機を設置することができる。最も下の一連の攪拌機は通常、ダクト出口に近いのが好ましく、タンク底からの距離Cは一般的に攪拌機の直径Diに等しいが、0.8 Di未満ではなく、液体の循環に影響を与える。
軸方向式攪拌機:ブレード式、プロペラ式
ラジアル式(タービン式)攪拌機(Disc turbine):平直葉、曲げ葉、矢葉
(4)ベゼル
バッフルの役割は、液体の流れの方向を変え、径方向の流れから軸方向の流れに変え、液体の激しい反転を促し、溶存酸素を増加させることである。
フルフラップ条件:一定回転数でタンク内アタッチメントを追加しても、軸出力が変わらないことを意味します。フルベゼル条件を達成するには、次の要件を満たす必要があります。
(5)消泡器
消泡器の役割は泡を割ることです。消泡器によく使われる形式には、鋸歯式、櫛形式、孔板式がある。孔板式の孔径は約10 ~ 20 mm。消泡器の長さはタンク径の約0.65倍である。
(6)カップリング
大型発酵タンクの攪拌軸は長く、常に2 ~ 3段に分けられ、カップリングで上下の攪拌軸を強固な剛性結合にする。一般的に使用されるカップリングにはドラム形とクランプシェル形の2種類があります。小型の発酵タンクはフランジを用いて攪拌軸を接続することができ、軸の接続は垂直で、中心線は正であるべきである。
(7)軸受
振動を減らすために、中型発酵タンクはタンク内に底軸受を入れ、大型発酵タンクは中間軸受を入れ、底軸受と中間軸受の水平位置は適切に調節できるべきである。タンク内軸受には潤滑油を加えることができず、液体潤滑のプラスチックベアリング(例えばポリテトラフルオロエチレンなど)を採用し、ベアリングとシャフトの間の隙間は常にシャフト径の0.4 ~ 0.7%を取るべきである。ジャーナル摩耗を防止するために、軸受と接触するシャフトにブッシュを追加することができる。
(8)変速装置
試験タンクには無段変速装置を採用した。発酵タンクでよく使われる変速装置には三角ベルト伝動、円柱または螺旋円錐歯車減速装置があり、その中で三角ベルト変速伝動が簡便である。
(9)シャフトシール
シャフトシールの役割は、タンクの頂部またはタンクの底とシャフトの間の隙間をシールし、漏れや雑菌汚染を防止することである。一般的に使用される軸シールには、フィラー函と端面軸シールの2種類があります。
①フィラー函式軸封はフィラー箱体、フィラー底ブッシュ、フィラー押え蓋と押えボルトなどの部品から構成され、回転軸を密封する効果がある。
フィラー函式シャフトシールの利点は、構造が簡単であることです。主な欠点は:死角が多く、徹底的に滅菌することが難しく、滲出しやすく、菌を染めやすい、シャフトの摩耗状況は比較的に深刻である、フィラー圧着後の摩擦電力消費量が大きい、寿命が短く、常に修理し、工数が多い。
②端面式軸封は機械軸封とも呼ばれる。シール作用は、弾性要素(ばね、ベローズなど)の圧力によって、軸線に垂直な動環と静環の滑らかな表面を密着させ、相対回転させてシールを達成することである。
(10)発酵槽の熱交換装置
①ジャケット式熱交換装置
この装置は容積の小さい発酵タンクに使用されることが多い、ジャケットの高さは静止液面の高さより少し高くすればよい。この装置の利点は、構造が簡単であること、加工が容易で、タンク内に冷却設備がなく、死角が少なく、清掃滅菌作業が容易で、発酵に有利である。その欠点
はい:伝熱壁が厚く、冷却水の流速が低く、発酵時の冷却効果が悪い。
②縦型蛇管熱交換装置
この装置は縦型の蛇管グループを発酵槽内に設置し、4組、6組または8組があり、管の直径の大きさに応じて、容積は5立方メートル
以上の発酵タンクはこの熱交換装置を多用している。この装置の利点は、冷却水の管内での流速が大きいこと、熱伝達率が高い。この冷却装置は冷却用水の温度が低い地域に適しており、水の使用量が少ない。しかし、気温の高い地域では、冷却用水の温度が高いと発酵時の降温が困難になり、発酵温度は常に40℃を超え、
発酵生産率に影響を与えるため、冷凍塩水または冷凍水で冷却すべきであり、これにより設備投資と生産コストが増加する。また、湾曲位置は比較的容易に腐食する。
③縦型列管(排管)熱交換装置
この装置は、列管の形態で発酵槽内にグループ分けして対称に取り付けられている。その利点は:加工が便利で、気温が高く、水源が十分な地域に適している。この装置の欠点は、熱伝達係数が蛇管より低く、用水量が大きいことである。
発酵タンク設備図
四、安徽祥派機械は生物発酵タンクメーカーであり、以下に発酵タンクの特性を紹介する
1.オンラインCIP洗浄、SIP滅菌(121°C/0.1 MPa)ができる。