發(fā)酵罐控制系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)有哪些

發(fā)酵罐和生物反應(yīng)器被廣泛應(yīng)用于生物制藥及輕工業(yè)、食品行業(yè)，發(fā)酵罐。目前市場上的新型發(fā)酵罐參數(shù)控制系統(tǒng)多棄用傳統(tǒng)古老的數(shù)據(jù)采集器而采用PLC系統(tǒng)及SCADA微電腦控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可對內(nèi)溫度、內(nèi)表壓力、罐內(nèi)流量、攪拌器轉(zhuǎn)速、液位、pH 值、溶氧量、電導(dǎo)率、排氣系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)全自動監(jiān)測并具有自動警報(bào)及全自動調(diào)節(jié)功能。滿足了客戶的不同工藝需求，使系統(tǒng)控制更為穩(wěn)定、可靠、靈活。  

發(fā)酵罐的工藝參數(shù)控制主要包含以下幾個(gè)要點(diǎn)：
一、溫度控制參數(shù)：
無論是針對微生物發(fā)酵系列還是細(xì)胞培養(yǎng)系列罐內(nèi)溫度會直接影響到培養(yǎng)物的生長狀態(tài)及產(chǎn)物產(chǎn)量。發(fā)酵罐的罐溫控制罐溫控制主要通過控制加熱器和冷卻水電磁閥加熱量與冷卻量來完成。普通生產(chǎn)工藝中，溫度參數(shù)可采用飛升曲線計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)法等方法獲得。采用PID 控制系統(tǒng)的，溫控范圍值一般在±0.1 ℃。

二、滅菌系統(tǒng)控制參數(shù)：
小型發(fā)酵罐一般采用高壓鍋離線滅菌，而中型及以上生物發(fā)酵罐則通常采用濕熱滅菌法進(jìn)行在線滅菌。在線滅菌方式主要通過PID配合壓力系統(tǒng)、滅菌系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)來共同完成調(diào)節(jié)控制。 在滅菌溫度參數(shù)設(shè)定中一般滅菌啟動時(shí)間會設(shè)定為延遲于設(shè)定目的溫度的1 min左右，以保證以濕熱滅菌的F0 值要求。

三、壓力控制參數(shù)
合適的壓力參數(shù)可以防止罐內(nèi)負(fù)壓所造成的雜菌污染。在好氧型微生物的培養(yǎng)過程中，維持相應(yīng)的罐內(nèi)壓力，還可以適當(dāng)增加培養(yǎng)基的溶氧量利于提升培養(yǎng)物的活躍度及培養(yǎng)物的生長。

四、轉(zhuǎn)速控制、空氣通量控制參數(shù)
氣體控制系統(tǒng)主要由兩部分組成：熱質(zhì)氣體質(zhì)量流量控制器和電磁閥開關(guān)。前者主要控制通氣量大小，后者主要用來控制氣體供應(yīng)。在進(jìn)氣口及排氣體口均設(shè)置有空氣過濾裝置，以避免雜菌污染。
發(fā)酵罐攪拌器的轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)根據(jù)培養(yǎng)物來進(jìn)行設(shè)定，我們知道在培養(yǎng)動物細(xì)胞等較為脆弱的生物細(xì)胞時(shí)，轉(zhuǎn)速不宜設(shè)置過高，過高的細(xì)胞剪切力會造成細(xì)胞損傷，降低細(xì)胞活性。在微生物培養(yǎng)過程中，過高的轉(zhuǎn)速同樣起到損傷作用，所以需要根據(jù)不同的培養(yǎng)物設(shè)置適宜的轉(zhuǎn)速。

五、DO值、PH控制參數(shù)
DO值也就是溶氧量，它是決定微生物的酶活性、代謝途徑及微生物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。
PID對PH的控制精度一般在及DO的控制精度范圍一般在± 0.01；DO值波動范圍在±2%屬于正常范圍。