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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個關鍵參數(shù)校準指南
一、不銹鋼發(fā)酵罐滅菌前準備與設備檢查
設備完整性檢查
檢查罐體、攪拌槳、傳感器接口等部位是否有裂縫、變形或泄漏風險。
確保焊接部位密封性良好，避免滅菌過程中出現(xiàn)泄漏。
接口與閥門檢查
檢查進料口、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，無松動或破損。
確保所有閥門(如進料閥、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、微機系統(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，進水壓維持在0.12MPa，允許在0.15-0.2MPa范圍變動，不能超過0.3MPa，溫度應低于發(fā)酵溫度10℃；單相電源AC220V±10%，頻率50Hz，罐體可靠接地；輸入蒸汽壓力應維持在0.4MPa，進入系統(tǒng)后減壓為0.24MPa；空壓機壓力值0.8MPa，空氣進入壓力應控制在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)。
滅菌過程中，確保罐內各個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適當?shù)睦鋮s裝置冷卻至合適的發(fā)酵溫度。
三、參數(shù)校準與設備調試
溫度傳感器校準
使用標準溫度計進行校準，將傳感器測量值與標準溫度計的測量值進行對比，調整傳感器的參數(shù)，使其測量誤差在允許范圍內。
pH值傳感器校準
使用標準的pH緩沖液進行校準。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)傳感器的反應再次調整參數(shù)，確保pH值測量的準確性。
溶氧電極校準
在確定的轉速和通氣量下對溶氧電極進行斜率標定，設定溶氧電極為100%。
攪拌系統(tǒng)調試
檢查攪拌槳是否安裝正確，攪拌軸是否能夠靈活轉動，電機及傳動部件是否正常，有無異常聲響。
啟動反應器攪拌馬達，調轉速100~200Rpm，確保攪拌系統(tǒng)運行平穩(wěn)。
四、接種與發(fā)酵過程控制
接種操作
在培養(yǎng)基加入并達到合適的溫度、pH值等條件后，進行接種操作。將適量的微生物種子液通過接種口緩慢加入發(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。
接種過程要嚴格遵循無菌操作原則，防止雜菌污染。可以通過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)境的無菌狀態(tài)。
發(fā)酵過程參數(shù)控制
溫度控制：通過安裝在發(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。如果溫度過高，可以通過夾套中的冷卻水循環(huán)降低溫度；如果溫度過低，則可以通過加熱裝置進行升溫。
pH值控制：根據(jù)微生物的生長特性和發(fā)酵要求，使用酸或堿溶液進行調節(jié)。當pH值升高時，可以加入適量的酸性溶液，如稀鹽酸；當pH值降低時，可以加入堿性溶液，如氫氧化鈉溶液。
溶氧控制：通過溶氧電極實時監(jiān)測溶解氧濃度，通過調節(jié)通氣量和攪拌速度來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，有利于菌的生長及合成。在發(fā)酵培養(yǎng)期間，罐內壓力基本可以保持恒定。然而，在滅菌降溫的過程中，為避免負壓吸入環(huán)境的非潔凈空氣以及負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)酵結束與設備清洗
發(fā)酵結束與設備清洗
發(fā)酵結束后，首先關閉通氣系統(tǒng)和攪拌裝置。然后打開出料閥，將發(fā)酵液通過出料口放出。出料過程要盡量平穩(wěn)，避免發(fā)酵液濺出。
發(fā)酵液出料后，立即對發(fā)酵罐進行清洗。先用清水沖洗掉罐內殘留的發(fā)酵液和雜質，然后可以使用適當?shù)那逑磩┻M行清洗，以去除附著在罐壁和內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重的部件，及時進行更換。對發(fā)酵罐的外觀進行清潔和保養(yǎng)，防止罐體生銹。將發(fā)酵罐放置在干燥、通風良好的環(huán)境中，避免受潮和受到其他腐蝕性物質的侵害。
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