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介绍小型发酵罐的发酵过程控制与监测
点击次数:3941 发布时间:2017-02-23
   一、发酵过程的监测内容与方式
  1.小型发酵罐发酵过程的参数检测意义
  在发酵过程中,过程状态经历着不断的变化,尤其是批发酵这种状态的变化更快。底物和营养物由于生物活性而变化,生物量的增加和生物量组成也在变化(包括物理、生化和形态学上的变化),而各种具有生物活性的产物被积累。发酵过程检测和控制的目的就是利用尽量少的原料而获得zui大的所需产物。
  2.发酵过程监控的主要指标
  1)物理检测指标:温度、压力、搅拌转速、功耗、泡沫、气体流速、粘度等。
  2)化学检测指标:pH、氧化还原电位、溶解氧、气体CO2、O2、糖含量、化合物含量等。
  3)生物检测指标:菌体浊度、ATP、各种酶活力、中间代谢产物。
  当然并非所有产品的发酵过程中都需检测上述全部参数,而是根据该产品的特点和可能条件,有选择地检测部分参数。
  二、监控方式
  一般监控系统包括3个部分:
  1.测定元件:如温度计、压力表、电流计、pH计直接测定发酵过程的各种参数,并输出相应信号。
  2.控制部分:其功能主要是将测定元件测出的各种参数信号与预先确定值进行比较,并且输出信号指令执行元件进行调整控制。
  3.执行元件:它接受控制部分的指令开启、或关闭有关阀门、泵、开关等调节控制机构,使有关参数达到预定位置。
  关于控制方式,有手动控制和自动控制两类:
  1)手动控制:这是zui简易的控制方法。例如,调节发酵温度,通过控制小型发酵罐夹套的冷却水(或蒸汽)流量来调节发酵液的温度。手动控制方法简单,不需特殊的附加装置,投资费用较少,劳动强度较大,控制的合适也可减少误差。
  2)自动控制:采用自动控制时,必须使测定元件产生输出信号并用仪表监视。如测定温度时,可用热电偶代替温度计,并与控制部分相连,控制部分再产生信号驱动执行元件进行操作。
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