一、引言
实验室玻璃发酵罐是生物技术领域中广泛应用的设备,具备无毒无污染、耐高温、透明度高、易于清洗等优点。为了充分发挥其性能,本文将从性能优化和实验操作两个方面进行详细阐述。
二、性能优化
材质选择:选择优质玻璃材质,确保无毒无污染,同时具备良好的耐高温性能和透明度。此外,对于夹套或机壳等部件,可考虑采用不锈钢等耐腐蚀材料,以增强设备的耐用性和稳定性。
结构设计:优化发酵罐的结构设计,如搅拌器、电极、管路等部件的布局和连接,确保操作方便、维护简单。同时,考虑增加保温层或采用双层玻璃结构,以提高设备的保温性能。
控制系统:配备先进的控制系统,如温度、pH值、溶解氧(DO)和搅拌速度等参数的自动调节功能,以及数据监控和人机界面操作等智能化特性。这些特性有助于实现发酵过程的稳定控制和精确监测。
清洗与消毒:定期清洗发酵罐及其附件,避免使用含腐蚀性物质的清洁剂。同时,采用合适的消毒方法,如高温蒸汽消毒,确保发酵环境的洁净度和无菌状态。
三、实验操作指南
使用前准备
将发酵罐罐体内外清理干净,确保无残留物。
检查设备是否完好无损,包括罐体、搅拌器、电极等部件。
确认控制按钮和仪表均正常,确保设备处于良好工作状态。
装配好搅拌器,并调整至合适位置,确保其能自由旋转。
插入电极探头,保证探头与液面接触良好。
连接好各种管路和导线,如空气管路、冷却管路等。
进行气密性检测,确保无泄漏。
培养基配制与灭菌
根据实际需要配制培养基,并将其加入发酵罐中。
关闭进气阀和排气阀,对发酵罐进行灭菌处理。小型发酵罐(如5L)可将罐体放入大灭菌锅灭菌(通常设置115℃~121℃,30分钟)。
电极标定
使用提供的缓冲溶液对pH电极进行两点法标定。
使用饱和或过饱和无水亚硫酸钠溶液对DO电极进行零点标定。
参数设置与启动
根据工艺要求设置温度、pH值、氧含量等参数。
连接好温度传感器、pH电极和DO电极等,确保数据准确传输。
启动搅拌器,并根据需要调整搅拌速度。
打开进气阀,通入无菌空气,保持发酵罐内正压。
发酵过程监控
定期检查发酵罐内各项参数,如温度、pH值、溶氧等。
根据实际工艺需求,调整进气流量、温度、转速等参数。
监控发酵液的颜色、浊度等变化,必要时取样检测。
补料与取样
根据实际工艺需求,按照一定的补料速度、补料量、补料周期进行补料。补料时需在火焰保护下进行插针补料。
根据实际工艺需求,按照一定的时间间隔取样检测。
发酵结束与后续处理
当发酵达到所需终点时,关闭进气阀和排气阀,停止搅拌器。
将发酵液转移至指定容器,进行后续处理。
清洗与维护
使用完毕后,清洁发酵罐及其附件,避免使用含腐蚀性物质的清洁剂。
定期对设备进行维护和保养,确保长期正常运作。
四、结语
实验室玻璃发酵罐的性能优化和正确操作对于提高发酵效率、保证产品质量具有重要意义。通过选择合适的材质、优化结构设计、配备先进的控制系统以及定期清洗与维护等措施,可以有效提升发酵罐的性能。同时,遵循正确的实验操作指南,可以确保发酵过程的顺利进行和产品质量的稳定可靠。