生物發(fā)酵連續(xù)消毒過程的改進(jìn)_百度文庫

1、發(fā) 酵 科 技 通 訊第 37卷摘 要 :控制培養(yǎng)基料液和蒸汽合理 、 穩(wěn)定的流速是連消過程中的基本要求 , 所以完善過程控制是很有必要的 。 通過對現(xiàn)有的工藝控制系統(tǒng)及維持罐的改進(jìn) , 保證了連消溫度的穩(wěn)定性和在維持罐維持時 間的穩(wěn)定性 , 有效地降低了染菌的幾率 。關(guān)鍵詞 :培養(yǎng)基連消控制系統(tǒng)維持罐生物發(fā)酵連續(xù)消毒過程的改進(jìn)劉守強(qiáng)(河南天方藥業(yè)股份有限公司 駐馬店463000以發(fā)酵工程為核心內(nèi)容的生物 技 術(shù) 在 不 斷 發(fā)展 , 當(dāng)前 , 借助微生物培養(yǎng)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)已涉 及醫(yī)藥 、 化工 、 輕工 、 能源 、 環(huán)保等領(lǐng)域 , 隨著發(fā)酵 工程趨向設(shè)備大型化 、 高效和自動化 , 對規(guī)?；?/p>

2、 的生產(chǎn)工藝操作和裝備設(shè)計提出了更高的要求 。 發(fā)酵過程技術(shù)性強(qiáng) , 對設(shè)備的要求較高 。 然而 , “ 染菌 ”, 即在微生物純種培養(yǎng)過程中 , 除目的菌 以外還有其他微生物存在的現(xiàn)象時有發(fā)生 , 由此 給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失 。 生產(chǎn)實踐表明 , 在 造成發(fā)酵染菌的原因中 , 除了人為操作因素 , 設(shè) 備造成的發(fā)酵染菌占了很大比例 。 在發(fā)酵罐及其 附屬設(shè)備 (空氣凈化系統(tǒng) , 溫度 、 壓力流量等控制 系統(tǒng)及相應(yīng)的管道閥門 中 , 哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題 都可能造成發(fā)酵失敗 。 因此 , 企業(yè)首先應(yīng)樹立 “ 預(yù) 防為主 ” 的觀念 , 從設(shè)備入手杜絕可能引起發(fā)酵 染菌的各種隱患 。1連續(xù)滅

3、菌的工藝流程培養(yǎng)基的滅菌方法一般有實消和連消兩種方 法 , 連消即將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外 , 通過專用消毒裝 置 , 連續(xù)不斷的加熱維持保溫和冷卻 , 然后進(jìn)入發(fā) 酵罐的滅菌方法 1。 目前應(yīng)用最廣泛的是低壓蒸 汽噴射器的連消工藝 , 該工藝既可以提高培養(yǎng)基 的滅菌效果 , 又可以節(jié)約大量的蒸汽和冷凝水 。 連續(xù)滅菌工藝有很多優(yōu)點 。1.1采用高溫 、 快速滅菌 , 物料受熱時間短 、 營養(yǎng) 成分破壞少 , 消后物料質(zhì)量好 。1.2滅菌時間短 , 發(fā)酵罐的利用率高 。1.3蒸汽負(fù)荷均衡 , 鍋爐利用率高 。 1.4適宜采用自動控制 。1.5減低勞動強(qiáng)度 2。 培養(yǎng)基連續(xù)滅菌系統(tǒng)設(shè)備由配料罐 (池

4、、 送料泵 、 預(yù)熱罐 、 連消泵 、 加熱器 、 維持罐和冷卻器 7個關(guān)鍵設(shè)備組成 。 連續(xù)滅菌的 工 藝 流 程 為 :配 料 預(yù) 熱 連 消 泵 連 消 塔 維持罐 冷卻器 發(fā)酵罐 。培養(yǎng)基在連消塔中加熱達(dá)到滅菌溫度后 , 自 維持罐的底部進(jìn)入維持罐 , 逐漸上升 , 然后從罐上 部側(cè)口處流出罐外 。 這段培養(yǎng)液的停留時間為維 持罐的保溫時間 , 即實際滅菌時間 。連消時如果培養(yǎng)基流速太快 , 在維持罐內(nèi)停 留時間太短 , 則會造成滅菌不徹底 , 而引起染菌 , 若培養(yǎng)基流速過慢 , 培養(yǎng)基成分破壞就增加 , 培養(yǎng) 基質(zhì)量就不能保證 , 因此 , 在連消中除溫度嚴(yán)格按 規(guī)定控制外 , 流

5、速也需穩(wěn)定 。 連續(xù)滅菌的成敗關(guān)鍵 在于培養(yǎng)基在維持罐的溫度和時間是否符合滅菌 的要求 , 這一點除了必須嚴(yán)格操作控制外 , 維持罐 的設(shè)計合理是非常重要的 。2過程控制方法及維持罐的改進(jìn)目前在企業(yè)中使用最廣泛的維持設(shè)備是維持 罐 。 維持罐是一個圓柱形立式容器 。 高溫培養(yǎng)基由 進(jìn)料口管道進(jìn)入容器的底部 , 緩慢上升至出料口 流出 , 若無返混 , 培養(yǎng)基在維持罐中的停留時間就 是連續(xù)滅菌 :工藝要求的保溫時間或稱滅菌時間 。 雖然在設(shè)計維持罐徑高比一般取 2. 0 2. 5, 以克服 維持罐中物料的返混現(xiàn)象 。 但由于容器直徑較大 , 44發(fā) 酵 科 技 通 訊第 37卷第 4期 2008

6、年 10月培養(yǎng)基在容器內(nèi)的流速較小 , 這樣在維持罐中物 料的返混現(xiàn)象是不可克服的 3。2. 1改進(jìn)前 規(guī)設(shè)計 , 維持罐的進(jìn)料管從維持罐的罐頂進(jìn)入 , 在 維持罐內(nèi)沿罐壁向下延伸到罐底 。 在運行過程中 經(jīng)常發(fā)現(xiàn)焦化物脫落 , 堵塞維持罐的罐底壓出管 路 , 甚至堵塞整個連消系統(tǒng)造成消毒不徹底 , 染 菌 , 嚴(yán)重的造成維持罐內(nèi)進(jìn)料管的斷裂 、 脫落 , 失 去物料消毒滅菌及保溫的作用 。 分析原因 , 進(jìn)料管 在維持罐罐內(nèi) , 培養(yǎng)基物料受高溫蒸汽烘烤容易 焦化結(jié)垢腐蝕 , 且越來越多 , 越來越厚 , 積累到一 定程度 , 加上連消系統(tǒng)工作時的震動 , 很容易造成 焦化物脫落 , 造成管

7、道的堵塞 , 或消不透 , 導(dǎo)致染 菌的發(fā)生 。 2. 2改進(jìn)后改進(jìn)后維持罐及閥門情況如圖 2所示 。 將維持罐進(jìn)料管由罐內(nèi)改在維持罐的罐外 。 從罐外 的底封頭進(jìn)入維持罐 , 維持罐底封頭與進(jìn)料管之 間用法蘭連接 , 維持管內(nèi)接進(jìn)料套管 。這樣以來 , 進(jìn)料管的長度減少 , 結(jié)垢相應(yīng)也 少 , 震動也小 。 進(jìn)料管的管口應(yīng)當(dāng)向下 , 使物料在 維持罐內(nèi)形成層流狀態(tài) , 管口方向?qū)χ薜撞⒂幸欢ǖ木嚯x , 避免物料流速的沖擊破壞在維持罐內(nèi)的層流狀態(tài) 。 不要因為進(jìn)料管開口方向不合理 , 而造成高溫物料在維持罐內(nèi)的翻騰或者是不規(guī)則 的混流 , 達(dá)不到維持保溫的目的 。 進(jìn)料管與維持罐 罐底的法蘭

8、連接處 , 在維持罐罐內(nèi)連接進(jìn)料套管 。 這樣的連接方式主要為了便于維持罐的清理和避 免焦化接垢 , 在清理 、 檢查維持罐之后 , 安裝進(jìn)料 套管時必須嚴(yán)格注意進(jìn)料口的方向 。角 , 在維持罐罐底壓料管至閥門的內(nèi)側(cè) , 安裝蒸汽 管并加閥門控制 。 調(diào)整維持罐各閥門及連消系統(tǒng) 個閥門后 , 開泵打料 。 此時維持罐罐底壓料管上的 蒸汽必須打開 , 當(dāng)打料 10min 左右以后 , 物料充滿 維持罐 , 消毒塔溫度控制平穩(wěn) , 此時關(guān)閉維持罐罐 底壓料管蒸汽閥門 。 打料前 10min 左右壓料管蒸 汽閥門要打開 , 是要增強(qiáng)開始打料后因流速和溫 度的不平穩(wěn)而造成的安全系數(shù) 。 當(dāng)全部打料結(jié)束 之后 , 一般要維持 10min 左右再壓料 , 所以當(dāng)打料 結(jié)束后立即打開維持罐壓料上的蒸汽進(jìn)行再次維 持并進(jìn)行罐底罐路滅菌 , 開始壓料時即可關(guān)閉壓 料管蒸汽閥門 。3結(jié)語采用改進(jìn)的維持罐及連接蒸汽閥門后 , 連消工藝平穩(wěn) , 溫度控制穩(wěn)定 , 發(fā)生管路堵塞機(jī)會大大減 少 。 減輕了對維持罐的維護(hù)勞動強(qiáng)度 , 這樣的改造 既保證了物料滅菌的徹底 , 也不影響培養(yǎng)基物料的 消后質(zhì)量 , 消除發(fā)酵工廠中前期染菌的罐批 。 使得 連消徹底