【中國(guó)制藥網(wǎng) 產(chǎn)品資訊】藥品安全是重大的民生和公共安全問(wèn)題，事關(guān)人民群眾身體健康和社會(huì)和諧穩(wěn)定。為進(jìn)一步提高我國(guó)藥品安全水平，維護(hù)人民群眾健康權(quán)益，促進(jìn)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，我國(guó)出臺(tái)了一系列政策。作為與藥品直接接觸的生產(chǎn)設(shè)備，制藥機(jī)械的質(zhì)量成為重點(diǎn)。新版GMP的出臺(tái)和實(shí)施更為制藥機(jī)械行業(yè)提高了門(mén)檻。

政策的出臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)的制定是為制藥機(jī)械行業(yè)的規(guī)范、科學(xué)、快速發(fā)展添柴加薪，也會(huì)在一定程度上為行業(yè)分支領(lǐng)域帶來(lái)良機(jī)。作為制藥機(jī)械行業(yè)的“一員大將”，發(fā)酵罐行業(yè)在此背景下為藥品的無(wú)菌生產(chǎn)“保駕護(hù)航”。不過(guò)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)酵罐的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大，不但為藥品的安全生產(chǎn)筑起防線，還為諸多領(lǐng)域撐起“防護(hù)傘”。

 

　　采用無(wú)菌系統(tǒng) 發(fā)酵罐為產(chǎn)品“保駕護(hù)航”

所謂的發(fā)酵罐，是指工業(yè)上用來(lái)進(jìn)行微生物發(fā)酵的裝置。發(fā)酵罐能耐受蒸汽滅菌、有一定的操作彈性、內(nèi)部附件少(避免死角)、物料與能量傳遞性能強(qiáng)，可進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)以便于清洗、減少污染，適合于多種產(chǎn)品的生產(chǎn)以及減少能量的消耗。

由于發(fā)酵罐采用了無(wú)菌系統(tǒng)，在生產(chǎn)過(guò)程中能有效地避免外界對(duì)發(fā)酵品的污染，因此有著延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期和保證產(chǎn)品純正的效果。按照發(fā)酵罐的設(shè)備，可以分為機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐和非機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐;按照微生物的生長(zhǎng)代謝需要，分為好氣型發(fā)酵罐和厭氣型發(fā)酵灌。

以好氣型發(fā)酵罐和厭氣型發(fā)酵罐為例。好氣發(fā)酵的發(fā)酵罐因需向罐中連續(xù)通入大量無(wú)菌空氣，并為考慮通入空氣的利用率，故在發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜，常用的有機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡式發(fā)酵罐和氣升式發(fā)酵罐。

而厭氣發(fā)酵的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)與好氣發(fā)酵的發(fā)酵罐相比則較為簡(jiǎn)單。行業(yè)以及市場(chǎng)對(duì)于這類(lèi)發(fā)酵罐有著諸多要求，例如要能封閉、能承受一定的壓力、有冷卻設(shè)備、罐內(nèi)裝置少，消滅死角，便于清洗滅菌等。

科技在發(fā)展，行業(yè)也在變化。發(fā)酵罐的應(yīng)用領(lǐng)域正隨著市場(chǎng)和用戶(hù)需求的變化而變化著。目前，發(fā)酵罐廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料、生物工程、制藥等領(lǐng)域。以發(fā)酵罐在啤酒釀造上的應(yīng)用為例，上述厭氣型發(fā)酵灌的酒精和啤酒都屬于嫌氣發(fā)酵產(chǎn)物，其發(fā)酵罐因不需要通入昂貴的無(wú)菌空氣，因此在設(shè)備放大，制造和操作時(shí)，都比好氣發(fā)酵設(shè)備簡(jiǎn)單得多。

　　眾多行業(yè)的“好幫手” 發(fā)酵罐應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓寬

乳制品、酒類(lèi)、食品添加劑等的制成都需要發(fā)酵的過(guò)程，且這些產(chǎn)品需要的是一個(gè)無(wú)菌和無(wú)污染的過(guò)程。發(fā)酵罐就采用了無(wú)菌系統(tǒng)，能夠避免和防止空氣中微生物的污染，大大延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期和產(chǎn)品的純正。以下從四個(gè)領(lǐng)域來(lái)介紹發(fā)酵罐在當(dāng)中的應(yīng)用。

首先是酒類(lèi)。啤酒是人類(lèi)古老的酒精之一，是水和茶之后世界上消耗量較大的飲料。在啤酒釀造過(guò)程中，先將冷卻后的麥汁添加酵母送入發(fā)酵池或圓柱錐底發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵，用蛇管或夾套冷卻并控制溫度。進(jìn)行下面發(fā)酵時(shí)，高溫度控制在8~3℃，發(fā)酵過(guò)程分為起泡期、高泡期、低泡期，一般發(fā)酵5~10日。

發(fā)酵罐在啤酒發(fā)酵過(guò)程對(duì)溫度控制有以下三個(gè)特性。首先是時(shí)滯性，酵母發(fā)酵的產(chǎn)熱使罐內(nèi)的酒體溫度升高，發(fā)酵液內(nèi)部存在一定的對(duì)流，需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，被控量才會(huì)發(fā)生變化，會(huì)影響到測(cè)溫點(diǎn)的準(zhǔn)確性。其次是時(shí)變性，啤酒發(fā)酵是從起酵、旺盛、衰減到停止不變的間歇過(guò)程。酵母在不同階段的活力不同，放熱量也不同。后是強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，發(fā)酵罐內(nèi)的酒體有對(duì)流性，任一控制量的變化都會(huì)引起三個(gè)被控制量的變化，有很強(qiáng)的相互影響性。

在主發(fā)酵自然升溫段中，汁添加酵母后二始繁殖并降解可發(fā)酵糖釋放熱量，使發(fā)酵液溫度上升，一般經(jīng)過(guò)時(shí)可以升到規(guī)定高發(fā)酵溫度，此時(shí)打開(kāi)冷媒閥控制溫度不超過(guò)高控制溫度。而在主發(fā)酵控溫段中，酵母大量繁殖，發(fā)酵產(chǎn)生大量熱量和二氧化碳?xì)怏w，氣體上升。發(fā)酵罐罐內(nèi)酒體的中、下部度發(fā)生變化。通過(guò)控溫，要使酒體循環(huán)充分，形成自下而上的對(duì)流，帶動(dòng)酵母懸浮更有利于生化反應(yīng)的進(jìn)行。

其次是醬油釀造。醬油是中國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味品。用豆、麥、麩皮釀造的液體調(diào)味品。色澤紅褐色，有獨(dú)特醬香，滋味鮮美，有助于促進(jìn)食欲。醬油釀造應(yīng)用具體體現(xiàn)在醬油的制曲過(guò)程中。通過(guò)采用現(xiàn)代固體發(fā)酵技術(shù)，可以將制曲的活動(dòng)空間和范圍盡可能地壓縮，同時(shí)在相對(duì)比較封閉的空間中，制曲也不會(huì)受到明顯的感染，既確保了制曲過(guò)程的科學(xué)完善，又著力將固態(tài)發(fā)酵技術(shù)實(shí)時(shí)地應(yīng)用到研究實(shí)踐中。

然后是紅曲生產(chǎn)。紅曲是以秈米為原料，采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)分離出的紅曲霉菌經(jīng)液體深層發(fā)酵精制而成，是一種、安全性高、有益于人體健康的食品添加劑。其主要是通過(guò)一系列的高新發(fā)酵技術(shù)，以大米為原料，經(jīng)過(guò)一系列的菌種添加與培養(yǎng)后所逐漸形成的一種穩(wěn)定的生產(chǎn)方式。將現(xiàn)代固態(tài)發(fā)酵罐的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備充分運(yùn)用于紅曲生產(chǎn)活動(dòng)中，既能夠有效地控制發(fā)酵的準(zhǔn)確時(shí)間，又能夠有效防止紅曲被污染，從而進(jìn)一步確保紅曲的質(zhì)量和產(chǎn)量。

后是酶制劑生產(chǎn)。酶制劑是指從生物中提取的具有酶特性的一類(lèi)物質(zhì)，主要作用是催化食品加工過(guò)程中各種化學(xué)反應(yīng)，改進(jìn)食品的加工方法。目前，研究人員在新形勢(shì)下正不斷通過(guò)將變異菌種加入固態(tài)發(fā)酵，從而有效提高產(chǎn)酶的酶活率。值得注意的是，通過(guò)固態(tài)發(fā)酵技術(shù)所生產(chǎn)的活力淀粉酶其碳源濃度較高，在發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)基質(zhì)通過(guò)以在液體深層發(fā)酵活動(dòng)中消除酶的分解代謝，從而促成了α-淀粉酶的大量合成。

　　結(jié)語(yǔ)：

發(fā)酵罐是目前發(fā)酵工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種生物反應(yīng)器，是一種很好的“低碳經(jīng)濟(jì)”模式，其應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸拓寬。此外，不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Πl(fā)酵罐也提出了不同的要求，藥機(jī)企業(yè)們也在針對(duì)市場(chǎng)需求和制藥工藝要求，逐漸加大對(duì)發(fā)酵罐的研發(fā)力度，從而制造出一系列人性化、功能化的發(fā)酵罐裝置。