Ⅰ.de structurele samenstelling van de vergister
Fermenter bestaat meestal uit verschillende sleutelcomponenten, die elk een onmisbare rol spelen.
1. Tank: het grootste deel van de vergister, meestal gemaakt van roestvrij staal en andere corrosiebestendige materialen. De tank is ontworpen om de druk en temperatuur van het fermentatieproces te weerstaan, waardoor een gesloten en geschikte omgeving ontstaat waarin micro-organismen kunnen groeien.
2. Roersysteem: inclusief motor, reductiemiddel, roerpeddel en andere componenten. Het roersysteem roteert de roerpeddels om de fermentatievloeistof in de tank te laten circuleren om ervoor te zorgen dat de voedingsstoffen en zuurstof gelijkmatig worden verdeeld en om de groei en het metabolisme van micro-organismen te bevorderen.
3. Ventilatiesysteem: laat steriele lucht in de fermentatieoplossing stromen om de zuurstof te leveren die micro-organismen nodig hebben en de kooldioxide af te voeren die door het metabolisme wordt geproduceerd om de gasbalans in de tank te handhaven. Het beluchtingssysteem omvat meestal luchtverdeelinrichtingen en pijpleidingen.
4. Temperatuurcontrolesysteem: De temperatuur in de vergister wordt geregeld door warm of koud water door apparaten zoals mantels of spoelen te laten circuleren. Temperatuur is een sleutelfactor in de microbiële groei en het metabolisme, dus het temperatuurcontrolesysteem moet zeer nauwkeurig en stabiel zijn.
5. pH-controlesysteem: bewaak en pas de pH-waarde van de fermentatieoplossing aan om te voldoen aan de behoeften van microbiële groei en metabolisme. Het pH-regelsysteem omvat meestal een pH-sensor, controller en doseerapparaat.
6. Antischuimsysteem: elimineer het schuim dat tijdens het fermentatieproces wordt gegenereerd, voorkom dat het schuim overloopt en handhaaf de stabiliteit van het fermentatieproces. Antischuimsysteem omvat meestal een antischuimmiddel en een antischuimapparaat.
7. Bemonsterings- en lospoorten: gebruikt voor het bemonsteren en testen van het fermentatieproces en het lossen van fermentatieproducten. Deze poorten zijn meestal op geschikte locaties in de tank ontworpen voor eenvoudige bediening en onderhoud.
Ⅱ.Het werkingsprincipe van de vergister
Het werkingsprincipe van de vergister is voornamelijk gebaseerd op de groei en metabolische processen van micro-organismen. Onder geschikte omstandigheden gebruiken micro-organismen de voedingsstoffen in de fermentatiebouillon om te groeien en zich te vermenigvuldigen, en tegelijkertijd de benodigde metabolieten te produceren.
1. Microbiële inenting: gescreende en gezuiverde micro-organismen worden in de fermentor geïnoculeerd als startstam voor het fermentatieproces.
2. Voedingsstoffentoevoer: het toevoegen van de juiste hoeveelheid voedingsstoffen, zoals koolstofbron, stikstofbron, anorganisch zout, enz., aan de vergister om de energie- en materiële basis te verschaffen voor de groei van micro-organismen.
3. Temperatuur- en pH-regeling: Via het temperatuurregelsysteem en het pH-regelsysteem worden de temperatuur en pH-waarde in de vergister aangepast aan het beste bereik voor de groei en het metabolisme van micro-organismen.
4. Beluchting en roering: via het beluchtingssysteem en roersysteem worden steriele lucht en zuurstof in de fermentatieoplossing gebracht en wordt de fermentatieoplossing in de tank gecirculeerd om ervoor te zorgen dat de voedingsstoffen en zuurstof gelijkmatig worden verdeeld.
5. Accumulatie van metabolieten: Tijdens de groei en het metabolisme van micro-organismen worden de benodigde metabolieten geproduceerd. Deze metabolieten kunnen worden gedetecteerd en geanalyseerd via monsternamepoorten om de voortgang en effectiviteit van het fermentatieproces te beoordelen.
6. Lozing van fermentatieproducten: wanneer het fermentatieproces het vooraf bepaalde doel bereikt, worden de fermentatieproducten via de lospoort afgevoerd voor daaropvolgende behandeling en verwerking.
Samenvattend is de vergister de kernuitrusting in de biovergistingsindustrie, dus de structurele samenstelling en het werkingsprincipe ervan zijn cruciaal. Door een diepgaand inzicht te verwerven in de structuur en het werkingsprincipe van de vergister, kunnen we de controlepunten van het fermentatieproces beter begrijpen en de productie-efficiëntie en productkwaliteit verbeteren. Tegelijkertijd biedt dit sterke theoretische ondersteuning en praktische begeleiding voor het optimale ontwerp en de verbetering van vergisters.