Ⅰ.strukturni sastav fermentora
Fermentor se obično sastoji od nekoliko ključnih komponenti, od kojih svaka igra nezamjenjivu ulogu.
1. Rezervoar: glavni dio fermentora, obično izrađen od nehrđajućeg čelika i drugih materijala otpornih na koroziju. Spremnik je dizajniran da izdrži pritisak i temperaturu procesa fermentacije, pružajući zatvoreno i pogodno okruženje za rast mikroorganizama.
2. Sistem za mešanje: uključujući motor, reduktor, lopaticu za mešanje i druge komponente. Sistem za mešanje rotira lopatice za mešanje kako bi fermentaciona tečnost cirkulisala u rezervoaru kako bi se osiguralo da su hranljivi sastojci i kiseonik ravnomerno raspoređeni i da bi se podstakao rast i metabolizam mikroorganizama.
3. Sistem ventilacije: propuštati sterilni zrak u otopinu za fermentaciju kako bi se obezbijedio kiseonik potreban mikroorganizmima i ispustio ugljen dioksid koji nastaje metabolizmom da bi se održala ravnoteža gasa u rezervoaru. Sistem aeracije obično uključuje uređaje za distribuciju zraka i cjevovode.
4. Sistem kontrole temperature: Temperatura unutar fermentora se kontroliše cirkulacijom tople ili hladne vode kroz uređaje kao što su omoti ili zavojnice. Temperatura je ključni faktor u rastu i metabolizmu mikroba, tako da sistem kontrole temperature mora biti vrlo precizan i stabilan.
5. Sistem za kontrolu pH: prati i prilagođava pH vrijednost otopine za fermentaciju kako bi se zadovoljile potrebe mikrobnog rasta i metabolizma. Sistem za kontrolu pH obično uključuje pH senzor, kontroler i uređaj za doziranje.
6. Sistem protiv pjene: Uklonite pjenu nastalu tokom procesa fermentacije, spriječite prelijevanje pjene i održavajte stabilnost procesa fermentacije. Sistem protiv pjene obično uključuje sredstvo protiv pjene i uređaj protiv pjene.
7. Priključci za uzorkovanje i pražnjenje: koriste se za uzorkovanje i testiranje procesa fermentacije i ispuštanje proizvoda fermentacije. Ovi priključci su obično dizajnirani na odgovarajućim lokacijama u rezervoaru za lak rad i održavanje.
Ⅱ. Princip rada fermentora
Princip rada fermentora uglavnom se zasniva na rastu i metaboličkim procesima mikroorganizama. U odgovarajućim uslovima, mikroorganizmi koriste hranljive materije u fermentacionom bujonu da rastu i razmnožavaju se, a istovremeno proizvode potrebne metabolite.
1.Mikrobna inokulacija: Pročišćeni i pročišćeni mikroorganizmi se inokuliraju u fermentor kao početni soj za proces fermentacije.
2. Snabdevanje nutrijentima: Dodavanje odgovarajuće količine hranljivih materija, kao što su izvor ugljenika, izvor azota, neorganska so, itd., u fermentor da bi se obezbedila energetska i materijalna baza za rast mikroorganizama.
3. Temperatura i pH kontrola: Kroz sistem za kontrolu temperature i sistem za kontrolu pH, temperatura i pH vrijednost u fermentoru se prilagođavaju najboljem rasponu za rast i metabolizam mikroorganizama.
4. Aeracija i mešanje: Kroz sistem aeracije i sistem za mešanje, sterilni vazduh i kiseonik se uvode u rastvor za fermentaciju, a rastvor za fermentaciju cirkuliše u rezervoaru kako bi se osiguralo da su hranljivi sastojci i kiseonik ravnomerno raspoređeni.
5. Akumulacija metabolita: Tokom rasta i metabolizma mikroorganizama nastaju potrebni metaboliti. Ovi metaboliti se mogu otkriti i analizirati kroz otvore za uzorkovanje kako bi se procijenio napredak i efikasnost procesa fermentacije.
6. Ispuštanje proizvoda fermentacije: Kada proces fermentacije dostigne unaprijed određeni cilj, proizvodi fermentacije se ispuštaju kroz ispusni otvor za naknadnu obradu i obradu.
Ukratko, fermentor je osnovna oprema u industriji biofermentacije, tako da su njegov strukturni sastav i princip rada ključni. Sticanjem dubinskog razumijevanja strukture i principa rada fermentora, možemo bolje shvatiti kontrolne tačke procesa fermentacije i poboljšati efikasnost proizvodnje i kvalitet proizvoda. U isto vrijeme, ovo pruža snažnu teoretsku podršku i praktične smjernice za optimalan dizajn i poboljšanje fermentora.