【中國制藥網(wǎng) 技術(shù)文章】發(fā)酵是細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)中早被人們認識和利用的，是人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的過程。通常所說的發(fā)酵，大多是指生物體對于有機物的某種分解過程。

　　現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用廣泛 環(huán)境條件成重要因素

　　發(fā)酵技術(shù)是生物技術(shù)中早發(fā)展和應(yīng)用的食品加工技術(shù)之一，后廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、輕工、環(huán)保等領(lǐng)域。而隨著分子生物學(xué)和細胞生物學(xué)的快速發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)應(yīng)運而生。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與DNA重組技術(shù)，細胞(動物細胞和植物細胞)融合技術(shù)結(jié)合，這已成為現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)及工程的主要特征。

　　發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)較為安全，要求的條件也比較簡單。雖然簡單，但對環(huán)境條件的優(yōu)化確是發(fā)酵過程中基本的要求，也是重要、難掌握的技術(shù)指標。

　　例如對溫度、pH值、溶氧、攪拌轉(zhuǎn)速、氨離子、金屬離子、營養(yǎng)物濃度等的優(yōu)化控制，都要依據(jù)不同的發(fā)酵條件而有所不同。此外，微生物在生長的不同階段、生產(chǎn)目的代謝產(chǎn)物的不同時期，對環(huán)境條件也會有不同的要求。因此，應(yīng)該在發(fā)酵罐內(nèi)對溫度、pH值、溶氧、攪拌轉(zhuǎn)速等不斷進行變換，并始終為其提供佳的環(huán)境條件，以提高目的產(chǎn)物的獲得率。

　　一般情況下，發(fā)酵過程中需要特別控制雜菌的產(chǎn)生。通?？刂齐s菌的方法是對設(shè)備進行嚴格消毒處理，對空氣加熱滅菌操作以及盡可能的采用自動化的方式進行發(fā)酵。如果發(fā)酵過程中污染了雜菌或者噬菌體，會影響發(fā)酵過程的進行，導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。嚴重者，甚至?xí)?dǎo)致整個發(fā)酵過程的失敗，發(fā)酵產(chǎn)品也會被要求全部倒掉。

　　原位清洗技術(shù)能夠滿足發(fā)酵罐的清洗要求

　　除了發(fā)酵環(huán)境，發(fā)酵罐的清洗也是非常重要的，不過大部分人還是忽視了這個方面。倘若發(fā)酵罐沒有清洗干凈，很有可能會導(dǎo)致更為惡劣的后果。為此，江蘇弗盧德流體設(shè)備有限公司也在不斷努力改進發(fā)酵罐的清洗技術(shù)，以求更好的讓發(fā)酵罐為更多領(lǐng)域工作。

　　在現(xiàn)代化啤酒廠中，對發(fā)酵罐普遍的清洗方式就是原位清洗(cleaninginplace，簡稱CIP)。也就是在密閉條件下，不拆動設(shè)備的零部件或管件，對設(shè)備及管路進行清洗及滅菌的方法。發(fā)酵罐設(shè)備比較特殊，不可能采用充滿清洗液的方式進行清洗。因此，原位清洗是比較合適的一種清洗方法，可通過洗滌器循環(huán)進行。一般來說，洗滌器有固定洗球型和旋轉(zhuǎn)噴射型兩種型式，通過洗滌器把清洗液噴射到罐體內(nèi)表面，然后清洗液沿罐壁向下流淌。按照這種情況，清洗液會形成一層薄膜附著在罐壁上，這樣機械作用的效果很小，因此，清洗效果主要靠清洗劑的化學(xué)作用來實現(xiàn)。

　　筆者了解到，固定洗球型洗滌器的作用半徑為2m，臥式發(fā)酵罐就必須安裝多個洗滌器，洗液在洗滌器噴咀出口的壓力應(yīng)為0.2～0.3 MPa;而立式發(fā)酵罐和壓力測量點在洗滌泵出口的情況，不僅要考慮管路阻力造成的壓力損耗，還要考慮高度對清洗壓力的影響。、

　　當壓力太低時，洗滌器的作用半徑小，流量不夠，噴射的清洗液不能布滿罐壁;而當壓力太高時，清洗液會形成霧狀，不能形成沿罐壁向下流動的水膜，或者噴射的清洗液被罐壁反彈回來，這樣就會降低清洗效果。

　　因此，在被清洗設(shè)備較臟和發(fā)酵罐罐體直徑較大(d>2m)時，一般采用旋轉(zhuǎn)噴射型洗滌器，通過增加洗滌器出口壓力(0.3～0.7 MPa)，來加大洗滌半徑，增強沖洗的機械作用，增加去垢效果。與球型洗滌器相比，旋轉(zhuǎn)噴射型洗滌器可以采用較低的清洗液流量。當沖洗介質(zhì)通過時，洗滌器利用流體的反沖力進行旋轉(zhuǎn)，沖洗和流空交替進行，從而提高了清洗效果。

　　任何一款設(shè)備使用較長時間后都要進行清理，發(fā)酵罐亦是如此。諸多因素會致使發(fā)酵罐經(jīng)過幾年的使用后產(chǎn)生很多臟物質(zhì)，比如罐壁積累了一定量的污物。為方便用戶清洗，江蘇弗盧德流體設(shè)備有限公司在經(jīng)過不斷的實踐與改進中，認為發(fā)酵罐的原位清洗技術(shù)是比較合適的，能夠滿足發(fā)酵罐的清洗要求。