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不銹鋼發(fā)酵罐全流程操作SOP：從滅菌到控氧的12個(gè)關(guān)鍵參數(shù)校準(zhǔn)指南
一、不銹鋼發(fā)酵罐滅菌前準(zhǔn)備與設(shè)備檢查
設(shè)備完整性檢查
檢查罐體、攪拌槳、傳感器接口等部位是否有裂縫、變形或泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
確保焊接部位密封性良好，避免滅菌過(guò)程中出現(xiàn)泄漏。
接口與閥門檢查
檢查進(jìn)料口、出料口、通氣口、溫度傳感器接口、pH值傳感器接口等連接牢固，無(wú)松動(dòng)或破損。
確保所有閥門(如進(jìn)料閥、出料閥、排氣閥)開閉狀態(tài)正常，密封性能良好。
電源與輔助系統(tǒng)檢查
檢查電源、空壓機(jī)、微機(jī)系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)是否正常工作。
確保水壓、電壓、氣壓正常供應(yīng)，進(jìn)水壓維持在0.12MPa，允許在0.15-0.2MPa范圍變動(dòng)，不能超過(guò)0.3MPa，溫度應(yīng)低于發(fā)酵溫度10℃；單相電源AC220V±10%，頻率50Hz，罐體可靠接地；輸入蒸汽壓力應(yīng)維持在0.4MPa，進(jìn)入系統(tǒng)后減壓為0.24MPa；空壓機(jī)壓力值0.8MPa，空氣進(jìn)入壓力應(yīng)控制在0.25-0.30MPa。
二、滅菌操作
罐體滅菌
根據(jù)需要將培養(yǎng)基配入罐體，按要求封好后，小型發(fā)酵罐(5L)可將罐體放入大殺菌鍋殺菌(115℃，30分鐘)；大型發(fā)酵罐(10L及以上)采用蒸汽殺菌(121℃，30分鐘)。
滅菌過(guò)程中，確保罐內(nèi)各個(gè)部位都能充分接觸到蒸汽，避免出現(xiàn)消毒死角。
滅菌后冷卻
消毒完成后，讓發(fā)酵罐自然冷卻或者通過(guò)適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置冷卻至合適的發(fā)酵溫度。
三、參數(shù)校準(zhǔn)與設(shè)備調(diào)試
溫度傳感器校準(zhǔn)
使用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，將傳感器測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，調(diào)整傳感器的參數(shù)，使其測(cè)量誤差在允許范圍內(nèi)。
pH值傳感器校準(zhǔn)
使用標(biāo)準(zhǔn)的pH緩沖液進(jìn)行校準(zhǔn)。一般有兩種緩沖液，pH值分別為4.0和7.0。先將傳感器浸泡在pH7.0的緩沖液中，調(diào)整傳感器的讀數(shù)至7.0，然后再將傳感器浸泡在pH4.0的緩沖液中，根據(jù)傳感器的反應(yīng)再次調(diào)整參數(shù)，確保pH值測(cè)量的準(zhǔn)確性。
溶氧電極校準(zhǔn)
在確定的轉(zhuǎn)速和通氣量下對(duì)溶氧電極進(jìn)行斜率標(biāo)定，設(shè)定溶氧電極為100%。
攪拌系統(tǒng)調(diào)試
檢查攪拌槳是否安裝正確，攪拌軸是否能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)及傳動(dòng)部件是否正常，有無(wú)異常聲響。
啟動(dòng)反應(yīng)器攪拌馬達(dá)，調(diào)轉(zhuǎn)速100~200Rpm，確保攪拌系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。
四、接種與發(fā)酵過(guò)程控制
接種操作
在培養(yǎng)基加入并達(dá)到合適的溫度、pH值等條件后，進(jìn)行接種操作。將適量的微生物種子液通過(guò)接種口緩慢加入發(fā)酵罐，接種量根據(jù)不同的發(fā)酵工藝和微生物種類而定，一般在5%-10%左右。
接種過(guò)程要嚴(yán)格遵循無(wú)菌操作原則，防止雜菌污染。可以通過(guò)在接種口周圍使用火焰滅菌或者紫外線滅菌等方式保持接種環(huán)境的無(wú)菌狀態(tài)。
發(fā)酵過(guò)程參數(shù)控制
溫度控制：通過(guò)安裝在發(fā)酵罐上的溫度控制裝置，如夾套冷卻系統(tǒng)或者加熱系統(tǒng)，將發(fā)酵溫度控制在適宜的范圍內(nèi)。如果溫度過(guò)高，可以通過(guò)夾套中的冷卻水循環(huán)降低溫度；如果溫度過(guò)低，則可以通過(guò)加熱裝置進(jìn)行升溫。
pH值控制：根據(jù)微生物的生長(zhǎng)特性和發(fā)酵要求，使用酸或堿溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)pH值升高時(shí)，可以加入適量的酸性溶液，如稀鹽酸；當(dāng)pH值降低時(shí)，可以加入堿性溶液，如氫氧化鈉溶液。
溶氧控制：通過(guò)溶氧電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶解氧濃度，通過(guò)調(diào)節(jié)通氣量和攪拌速度來(lái)維持溶解氧在合適的水平。
壓力控制：發(fā)酵罐維持正壓既可以杜絕由于罐壓為零時(shí)造成的染菌，還可增加氧在培養(yǎng)液中的溶解度，有利于菌的生長(zhǎng)及合成。在發(fā)酵培養(yǎng)期間，罐內(nèi)壓力基本可以保持恒定。然而，在滅菌降溫的過(guò)程中，為避免負(fù)壓吸入環(huán)境的非潔凈空氣以及負(fù)壓可能將罐體吸癟情況的發(fā)生，需要通入一定的空氣保壓。
五、不銹鋼發(fā)酵罐發(fā)酵結(jié)束與設(shè)備清洗
發(fā)酵結(jié)束與設(shè)備清洗
發(fā)酵結(jié)束后，首先關(guān)閉通氣系統(tǒng)和攪拌裝置。然后打開出料閥，將發(fā)酵液通過(guò)出料口放出。出料過(guò)程要盡量平穩(wěn)，避免發(fā)酵液濺出。
發(fā)酵液出料后，立即對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行清洗。先用清水沖洗掉罐內(nèi)殘留的發(fā)酵液和雜質(zhì)，然后可以使用適當(dāng)?shù)那逑磩┻M(jìn)行清洗，以去除附著在罐壁和內(nèi)部部件上的污垢和微生物。清洗后，再用清水沖洗干凈，確保清洗劑無(wú)殘留。
檢查攪拌裝置、閥門、傳感器等部件的磨損情況，如有損壞或者磨損嚴(yán)重的部件，及時(shí)進(jìn)行更換。對(duì)發(fā)酵罐的外觀進(jìn)行清潔和保養(yǎng)，防止罐體生銹。將發(fā)酵罐放置在干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境中，避免受潮和受到其他腐蝕性物質(zhì)的侵害。
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