生物發(fā)酵罐的類(lèi)型多樣，常見(jiàn)的分類(lèi)方式及其對(duì)應(yīng)類(lèi)型如下：
- 按微生物類(lèi)型：
- 好氧型發(fā)酵罐：這類(lèi)發(fā)酵罐為微生物生長(zhǎng)提供充足氧氣，適用于好氧微生物發(fā)酵，如抗生素、氨基酸、酶制劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)上通常配備通風(fēng)裝置，如空氣壓縮機(jī)、空氣過(guò)濾器等，以確保無(wú)菌空氣的供應(yīng)，罐體內(nèi)部也可能設(shè)置攪拌槳或氣流循環(huán)裝置，促進(jìn)氧氣在發(fā)酵液中的均勻分布。
- 厭氧型發(fā)酵罐：用于厭氧微生物發(fā)酵，像生產(chǎn)酒精、丙酮、丁醇以及沼氣等。罐體密封性良好，以隔絕空氣，防止氧氣進(jìn)入影響厭氧發(fā)酵過(guò)程。部分厭氧發(fā)酵罐可能會(huì)設(shè)置特殊的氣體循環(huán)或排除系統(tǒng)，來(lái)處理發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，維持罐內(nèi)的厭氧環(huán)境。
- 按培養(yǎng)基狀態(tài)：
- 固體發(fā)酵罐：用于固體培養(yǎng)基的發(fā)酵，培養(yǎng)基呈固態(tài)，微生物在固體基質(zhì)上生長(zhǎng)繁殖。常見(jiàn)的有淺盤(pán)式發(fā)酵罐和轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵罐等。淺盤(pán)式發(fā)酵罐通常是一個(gè)淺盤(pán)狀容器，內(nèi)部放置固體培養(yǎng)基，可用于小規(guī)模的固體發(fā)酵實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)；轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵罐則是一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的圓筒，筒內(nèi)裝有固體培養(yǎng)基，通過(guò)旋轉(zhuǎn)使物料均勻混合和接觸氧氣，適用于較大規(guī)模的固體發(fā)酵生產(chǎn)。
- 液體發(fā)酵罐：適用于液體培養(yǎng)基發(fā)酵，微生物在液體環(huán)境中生長(zhǎng)。根據(jù)具體需求和應(yīng)用場(chǎng)景，又可細(xì)分為多種類(lèi)型，如機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡式發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐等，在醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)廣泛應(yīng)用，例如生產(chǎn)酒類(lèi)、抗生素、維生素等。
- 按設(shè)備結(jié)構(gòu)：
- 立式發(fā)酵罐：罐體為直立式，一般高度較高，占地面積相對(duì)較小，具有較大的發(fā)酵空間，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。內(nèi)部通常安裝有攪拌裝置、通風(fēng)裝置、溫度和pH控制裝置等，以滿足微生物發(fā)酵的各種條件要求。
- 臥式發(fā)酵罐：罐體呈臥式，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，直徑相對(duì)較小。與立式發(fā)酵罐相比，臥式發(fā)酵罐的重心較低，運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性較好，且物料在罐內(nèi)的流動(dòng)和混合方式有所不同。常用于一些對(duì)物料混合和處理有特殊要求的發(fā)酵過(guò)程，如某些特殊的生物制品生產(chǎn)或發(fā)酵工藝。
- 管式發(fā)酵罐：由一根或多根管道組成，發(fā)酵液在管道內(nèi)流動(dòng)進(jìn)行發(fā)酵。這種結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐通常具有較高的比表面積，有利于氧氣的傳遞和熱量的交換，能夠?yàn)槲⑸锾峁┹^好的生長(zhǎng)環(huán)境。管式發(fā)酵罐常用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的發(fā)酵研究或某些特定產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)。
- 塔式發(fā)酵罐：形狀類(lèi)似塔，具有多層結(jié)構(gòu)，每層都可以設(shè)置不同的發(fā)酵條件和設(shè)備，如攪拌器、通氣裝置、溫度控制裝置等。塔式發(fā)酵罐適用于多種微生物的共培養(yǎng)或進(jìn)行復(fù)雜的發(fā)酵過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)不同階段的發(fā)酵控制和優(yōu)化，在一些特殊的生物發(fā)酵工藝或研究中應(yīng)用較多。
- 按操作方式：
- 分批發(fā)酵罐：將培養(yǎng)基一次性加入罐內(nèi)，接種微生物后進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中不再添加新的培養(yǎng)基。待發(fā)酵完成后，將發(fā)酵液一次性排出。這種操作方式簡(jiǎn)單，易于控制發(fā)酵條件，適合于小規(guī)模生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)研究，以及生產(chǎn)一些不需要連續(xù)發(fā)酵的產(chǎn)品，如某些特定的藥品、食品添加劑等。
- 連續(xù)發(fā)酵罐：在發(fā)酵過(guò)程中，不斷地向罐內(nèi)加入新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)排出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的微生物始終處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境中，保持連續(xù)的生長(zhǎng)和代謝狀態(tài)。連續(xù)發(fā)酵罐可以提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，常用于生產(chǎn)一些需要連續(xù)供應(yīng)的產(chǎn)品，如酒精、有機(jī)酸等。但連續(xù)發(fā)酵對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制要求較高，且需要嚴(yán)格控制發(fā)酵條件和防止染菌等問(wèn)題。
- 補(bǔ)料分批發(fā)酵罐：結(jié)合了分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵的特點(diǎn)，在發(fā)酵過(guò)程中，根據(jù)微生物的生長(zhǎng)情況和發(fā)酵進(jìn)程，間歇性地或連續(xù)地添加一定量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或前體物質(zhì)等。補(bǔ)料分批發(fā)酵可以更好地控制發(fā)酵過(guò)程，提高產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量，適用于一些對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求較為特殊或發(fā)酵過(guò)程較為復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn)，如抗生素、生物制品等。
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