發(fā)酵罐技術(shù)參數(shù)

一、基本參數(shù)

1. 容積范圍：

• o 實(shí)驗(yàn)室型：5–100 L（玻璃/不銹鋼）
• o 中試型：100–5,000 L
• o 工業(yè)型：5,000–200,000 L（常見(jiàn)50 m3標(biāo)準(zhǔn)罐）

2. 設(shè)計(jì)壓力：

• o 罐內(nèi)：-0.1~+0.35 MPa（真空至低壓）
• o 夾套

3. 設(shè)計(jì)溫度：

• o 罐內(nèi)：0–150°C（滅菌需求121°C）
• o 夾套：5–150°C

4. 材質(zhì)：

• o 主體：316L不銹鋼（耐腐蝕、拋光要求Ra≤0.6μm）
• o 密封件：硅膠/EPDM/PTFE（符合FDA）
• o 視鏡：硼硅玻璃（耐溫耐壓）

二、攪拌系統(tǒng)

1.攪拌形式:

1. o 徑向流： Rushton渦輪（高剪切，適合菌絲體）
2. o 軸向流：斜葉/螺旋槳（低剪切，適合哺乳動(dòng)物細(xì)胞）
3. o 組合式：多層攪拌（兼顧傳氧與混合）

2.功率配置:

3.傳動(dòng)密封:

1. o 機(jī)械密封：雙端面（可滅菌，壽命＞5,000 h）
2. o 密封液：食品級(jí)甘油或合成油

三、通氣與傳氧

1.通氣系統(tǒng)：

1. o 分布器：環(huán)形管/微孔燒結(jié)（氣泡直徑0.5–2 mm）
2. o 氣量控制：質(zhì)量流量計(jì)（精度±1% FS）
3. o 滅菌過(guò)濾：0.22 μm疏水性濾芯

2.傳氧能力：

1. o kLa范圍：10–300 h?1（依攪拌與通氣優(yōu)化）
2. o 溶氧探頭：極譜式/光學(xué)式（耐高溫滅菌）

四、控制系統(tǒng)

1.基本監(jiān)測(cè)點(diǎn)：

1. o 溫度：PT100（控制精度±0.5°C）
2. o pH：凝膠電極（自動(dòng)補(bǔ)酸/堿）
3. o DO：0–100%空氣飽和度
4. o 液位：稱(chēng)重/壓差/電容式

2.自動(dòng)化功能：

1. o CIP/SIP：全自動(dòng)清洗滅菌（溫度/壓力時(shí)序控制）
2. o 補(bǔ)料控制：蠕動(dòng)泵/隔膜泵（定量或反饋控制）
3. o 數(shù)據(jù)記錄：符合FDA 21 CFR Part 11要求

五、衛(wèi)生設(shè)計(jì)

1.表面處理：

1. o 內(nèi)部拋光：Ra≤0.6 μm（鏡面，防污垢附著）
2. o 外部處理：亞光或噴砂（Ra=0.8–1.6 μm）

2.連接件：

1. o 快開(kāi)接口：DIN 11851/ISO 2852標(biāo)準(zhǔn)
2. o 無(wú)死角設(shè)計(jì)：所有管道傾斜＞3°

六、驗(yàn)證要求

1.工廠驗(yàn)收測(cè)試（FAT）：

1. o 壓力測(cè)試：1.5倍設(shè)計(jì)壓力保壓30 min
2. o 密封測(cè)試：氦檢漏（泄漏率＜1×10?? mbar·L/s）
3. o 振動(dòng)測(cè)試：軸承座振動(dòng)＜4.5 mm/s

2.食現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證（IQ/OQ/PQ）品行業(yè)：

1. o 安裝確認(rèn)：管道坡度、儀表校準(zhǔn)
2. o 運(yùn)行確認(rèn)：攪拌功率、傳氧性能
3. o 性能確認(rèn)：空白培養(yǎng)基滅菌試驗(yàn)

七、選型建議

1.細(xì)胞類(lèi)型：

1. o 微生物：高kLa、高功率輸入
2. o 動(dòng)物細(xì)胞：低剪切、微載體兼容
3. o 植物細(xì)胞：低剪切、高溶氧

2.工藝需求：

1. o 批式/流加：考慮補(bǔ)料和取樣口
2. o 規(guī)模放大：保持kLa或P/V恒定