實驗十五發酵罐的結構系統及使用方法
一、實驗目的：
1．了解發酵罐（氣公升式、攪拌式）的幾大系統組成，即空氣系統、
蒸汽系統、補料系統、進出料系統、溫度系統、**控制系統。
2．掌握發酵罐空消的具體方法及步驟
3．掌握發酵罐進料及實消的具體方法及步驟
4．掌握發酵罐各系統的控制操作方法
二、實驗原理：
1．蒸汽系統：
三路進汽——空氣管路、補料管路、罐體）
2．溫度系統：
(1) 夾套公升溫：蒸汽通入夾套。
(2) 夾套降溫：冷水通入夾套，下進水，上出水。
(3) 發酵過程自動控溫系統：熱電偶控溫，馬達迴圈，只能加熱，發酵設定溫度低於室溫時，由夾套進冷水降溫。
3．空氣系統：
取氣口→空壓機：往復式油幫浦獲得高脈衝的壓縮空氣
粗過濾器：由沙布包裹棉花壓實成塊狀疊加制得，作用是去除部分細菌及大部分灰塵
（貯氣罐）：空壓機壓縮使氣體溫度公升高，經貯氣使氣體保溫殺菌；壓縮空氣中有油汙、水滴，且壓力不穩，有一定的脈衝作用，會衝翻後面的過濾介質，貯氣後可使油滴重力沉降，減小脈衝。
（冷卻塔）：有降溫並穩定作用，同時經旋風分離器進行氣液分離
(絲網分離器)：通過附著作用，逐步累積沉降而分離5微公尺以上的微粒
其作用介質為銅絲網
(加溫器)：對壓縮空氣公升溫，除濕，使濕度達50%-60%
總過濾器：紗布包裹棉花加活性炭顆粒，逐層壓緊而成。
分過濾器：平板式纖維，中間為玻璃纖維或絲棉，下面放水閥應適時開啟放出油、水，再用壓縮空氣控乾。
種子罐或發酵罐
4．補料系統：補培養基、消泡劑、酸鹼等。
5．**控制系統：熱電偶（溫度探關）、溶氧探頭、ph探頭（後二者實消時才安裝，為不可再生探頭，有限定使用次數，ph探頭使用前要先校準）、控制櫃、資料採集系統。
6、進出料系統：進料口(接種口)、出料口(取樣口)。
7．蒸汽過濾器：在蒸汽進入空氣系統時應用，以免蒸汽中攜帶的雜質顆粒堵塞分過濾器微孔。
三、方法與步驟：
(一)原則：
1．通蒸汽前先關閉所有閥門。
2．粗過濾器不空消也不實消，要定期處理，所以必須關閉通向粗過濾器的閥門。
3．活蒸汽，滅過頭，即尾汽不能關死，要保證有活蒸汽放出，但不能太大，以免分壓。4．罐體排汽口排汽，並保持罐內正壓。
5．空氣過濾系統只空消，不實消，以免罐中物料衝入過濾器內。但空消一結束，即要通入無菌空氣吹乾管路並保壓，避免染菌。
6．進蒸汽時順著蒸汽管路開閥門，結束時逆著進路關閥門，先開尾閥後開主閥，結束時先關主閥後關尾閥。
8．蒸汽一停，即由無菌空氣充入保持罐內正壓。
（二）空消：
先開啟蒸汽發生器，自有蒸汽產生併排掉管路中冷凝水後，按以下步驟進行：
1．先關閉所有閥門，檢查處是否關緊密封，開啟罐上方排氣口。
2．蒸汽先進空氣系統，蒸汽→蒸汽過濾器→分過濾器，無論蒸汽走到哪一路得先放尾閥，放出冷凝水，排掉冷空氣，待有蒸汽衝出後調小，開啟主閥。
3．再進罐體：由主路進罐，然後通入取料管路，再入補料系統（兩邊）。
4．罐壓公升至0.12mpa(此時控制系統中溫度讀數約為120℃左右)時開始計時，保溫保壓，30分鐘。
保壓方式：（1）調節主汽路進汽閥門控制進汽量；（2）調節排氣口排氣量大小或尾閥放汽量。5．結束空消：
（1）逆著蒸汽進路關，先關近罐閥。（2）同時準備好壓縮空氣確保蒸汽一停即充入無菌壓縮空氣以維持空氣系統及罐內的正壓。近罐空氣閥的尾閥要一直微開啟。
注意：空消前應檢查夾套中是否殘留了冷水，若有，影響罐體公升溫，須自夾套出水口將水放
出。（三）進料及公升溫
1、調大排氣口排氣量，至罐壓掉零，開啟進料口，加料。裝上溶氧探頭及ph探頭。
2．夾套公升溫：
蒸汽由夾套蒸汽管路進入夾套進行公升溫（有表壓可讀出進入夾套的氣壓），溫度可由控制面板上讀出，公升至90℃，關閉夾套蒸汽。
*公升溫目的：冷的物料和罐體中直接衝入蒸汽，極易產生大量冷凝水而使培養基中水分過大；另外，對澱粉質的物料，則直接通入蒸汽很容易使物料結球不溶，表面糊化結團，影響滅菌效果；公升溫還可以利於澱粉質原料液化。
*說明：(1)培養基配製時，考慮實消時會產生水分，因此，若考慮用7公升的裝液量(10公升罐)，則加液量應為6公升左右，其餘物料按7公升需量稱量。裝料係數一般為70%。
（2）通蒸汽對夾套公升溫時，必須排空夾套內水(可用蒸汽衝出)，但可微開啟出水口閥門適當減壓，避免夾套內壓力過大。
(四) 實消：
1．關閉氣路入罐閥，主汽路進汽→補料口進汽（方法同空消）→罐壓公升至0.12mpa（121℃），保壓、保溫30分鐘→實消結束。
（五）冷卻接種：
蒸汽關閉的同時，即通入壓縮空氣（罐壓表頭掉至0.05mpa時接入無菌空氣）→夾套通入自來水冷卻（下進水，上出水閥門，送水排水）→冷卻至約32℃→接種（放大排氣口出氣量，至表頭掉零，開啟接種口，火圈接種）→接種後擰緊接種口，將排氣閥調小，接上玻璃轉子流量計，使流量計讀數在8.0左右，同時保持罐壓0.
06mpa→在控制系統中設定好發酵溫度→保溫保壓發酵24hr
（六）資料採集、取樣、放罐
資料採集：系統自動採集，每2分鐘採集一組資料並存貯，包括：溫度、溶氧、ph、等，系統可自動給出有關曲線。同時由值班者每20分鐘記錄一次，準確填表，獲取資料製作過程曲線。
中間取樣：每取樣前，將取樣口蒸汽滅菌半小時→棄去始放出的樣液約10毫公升，再用無菌空容器取樣約100毫公升→無菌封存→取樣口再滅菌30分鐘→樣液冷藏待測。(具體步驟見電腦桌面檔案)
放罐：調節無菌空氣量放罐，方法同取樣。
(七) 罐體清洗
放罐後，加大排氣，使表壓掉零，取出各探頭，加蓋，由進料口加入淨水關好，罐內公升壓，放罐，如此重複兩次。
* 取樣操作步驟：
（1）須提樣前半小時，開啟蒸汽發生器，送入蒸汽，開啟閥門1，2，蒸汽滅菌。
（2）半小時後，關閥門1，立即開啟閥門3，先放棄部分培養液，再取樣100ml左右至滅菌三角瓶中（標註好取樣日期、時間、取樣人），冷藏備測。
（3）關閉閥門3，開啟閥門1，半小時後關閉閥門2，再關閥門1。
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