Le fermenteur est l'équipement de base de la culture microbienne et de la fermentation biologique, qui doit être conçu autour de la configuration structurelle, du système de contrôle de la température, de la régulation du pH et de l'adaptation du processus aux quatre principaux concepts de base pour assurer la croissance métabolique des micro - organismes dans un environnement approprié, tout en intégrant le processus de purification de séparation en aval.
Les composants du fermenteur couvrent l'ensemble des besoins du processus de culture, les composants clés et le rôle sont les suivants:
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Composants fonctionnels: électrode de température (contrôle en temps réel de la température à l'intérieur du réservoir), port d'inoculation (accès stérile aux souches), cartouche filtrante d'air (filtration des impuretés de l'air d'admission, préservation de l'environnement stérile), port de remplissage (alimentation en nutriments par des sources de carbone, d'azote, etc.), fenêtre (observation de l'état de fermentation à l'intérieur du réservoir), moteur d'agitation (mélange du milieu, élévation du contact avec l'oxygène), port de remplissage (évacuation de la matière après la fermentation);
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Composants de contrôle de la température: Équipé d'une chemise de vapeur (régulation de la température par l'eau ou la vapeur), le fermenteur transparent de laboratoire doit être isolé avec une couverture thermique, l'équipement de terrain maintient la température stable grâce à la conception de l'isolation thermique.
La culture des micro - organismes nécessite une température constante (contrôlée classiquement autour de 30 ° c) et le fermenteur est soumis à un contrôle de la température par "enveloppe vapeur + mesures d'isolation":
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Chemise de vapeur: l'eau ou la vapeur est introduite par la ligne, la température à l'intérieur du réservoir est réglée avec précision;
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Conception de l'isolation thermique: les réservoirs transparents de laboratoire sont isolés avec une couverture thermique, les équipements de qualité industrielle réduisent la perte de température grâce à une couche d'isolation thermique et évitent les fluctuations de température affectant l'activité microbienne.
La régulation pH du fermenteur nécessite une distinction entre "phase de fermentation" et "phase aval", avec les différences fondamentales suivantes:
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Phase de fermentation: les micro - organismes (par exemple, les bactéries, les cellules) ont besoin d'un environnement neutre pour la croissance (l'acide métabasique pH peut facilement inhiber l'activité, l'acide métabasique peut entraîner la mort de la souche), une partie de la souche productrice d'acide sera légèrement acide métabasique plus tard, il doit être ajusté à la demande; Le milieu de culture et l'eau sontInorganiques en phase aqueuse， La régulation du pH nécessite l'adaptation des caractéristiques de la phase inorganique;
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Phase aval: séparation purification, concentration et autres procédés impliquantPhase organique (p. ex., extracteurs chimiques)， La température de contrôle du pH est plus de 70 - 80 ℃ (en partie plus élevé / plus bas), il est nécessaire de choisir un équipement pH adapté à la phase organique, qui est différent de l'équipement pH de la phase de fermentation.
Le liquide de fermentation est la phase aqueuse inorganique, la synthèse raffinée en aval, le lien d'extraction est converti en phase organique, il faut noter deux points:
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Type d'équipement: le processus de phase organique en aval doit choisir des composants adaptés à l'environnement organique, éviter le mélange avec l'équipement de phase inorganique pendant la phase de fermentation;
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Articulation paramétrique: une fois la fermentation terminée, il est nécessaire d'ajuster le pH et la température en fonction des exigences du processus en aval pour assurer l'efficacité de la purification de la séparation et la qualité du produit.