fermenter

定义：具备灭菌和控制发酵条件等功能的微生物深层液体培养设备。

学科：微生物学_应用微生物学

相关名词：发酵液 传质系数 空消 实消

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

发酵技术在生产酶类、酵母、饲料、酒精等产品以及生物制药和活性污泥处理等过程中应用非常广泛。发酵罐是指为微生物一个特定生物化学过程的操作提供良好环境的容器，工业发酵中一般指进行微生物深层培养的设备。发酵罐是发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发酵工业的心脏，是连接原料和产物的桥梁。实验室常用发酵罐全容积通常在2升至500升之间，500升至5000升是中试发酵罐，而实际工业应用的发酵罐全容积通常在5000升以上。

发酵罐的基本构造通常由罐体、加热系统、冷却系统、压力控制系统、传感器和控制系统、搅拌系统以及进出料口几个组成部分组成。发酵罐的具体构造和配置会结合使用场景进行设计。一些发酵罐还可能配备附加的设备，如溶氧控制系统、pH值传感器等，以提供更好的控制和监测。

根据所培养微生物的好氧和厌氧性，发酵罐可分为好氧型与厌氧型。好氧型发酵罐适合于酶类、酵母、抗生素、氨基酸、维生素等产品的发酵，需要强烈的通风搅拌，提高氧在发酵液中的传质系数。厌氧型不需要通气，适合于酒精、啤酒、乳酸等产品发酵。

按照发酵罐设备特点可分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐，这两类发酵罐是采用不同的手段使发酵罐内的气、固、液三相充分混合，从而满足微生物生长和产物形成对氧的需求。机械搅拌包括循环式（如伍式发酵罐、文氏管发酵罐）和非循环式的通风式发酵罐和自吸式发酵罐等。非机械搅拌包括循环式的气提式、液提式发酵罐，以及非循环式的排管式和喷射式发酵罐。其中，通气机械搅拌罐是发酵过程中的首选设备。

发酵罐的操作首先要进行技术准备，即检查电源、管道、空压机、循环水系统是否正常。然后在投料前进行空消，保证系统处于无菌状态。空消结束后，加入培养基进行实消。灭菌后冷却至适宜温度，接入所需菌种进行发酵操作。在发酵过程中，按照规范的无菌操作进行取样和检测。发酵结束后放料，清洗发酵罐。

（延伸阅读作者：东北师范大学生命科学学院 原野博士）

责任编辑：张鹏辉