微生物發(fā)酵系統(tǒng)的操作規(guī)程

發(fā)酵前準(zhǔn)備工作
   檢查電源是否正常，空壓機(jī)、微機(jī)系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)是否正常工作。
   檢查系統(tǒng)上的閥門、接頭及緊固螺釘是否擰緊。
   開動空壓機(jī)，用0.15Mpa壓力，檢查種子罐、發(fā)酵罐、過濾器、管路、閥門等密封性是否良好，有無泄漏。罐體夾套與罐內(nèi)是否密封（換季時應(yīng)重點檢測），確保所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài)（電磁閥前方的閥門除外）。
   檢查水（冷卻水）壓、電壓、氣（汽）壓能否正常供應(yīng)。進(jìn)水壓維持在0.12Mpa，允許在0.15-0.2Mpa范圍變動，不能超過0.3Mpa，溫度應(yīng)低于發(fā)酵溫度10℃；單相電源AC220V±10%，頻率50Hz，罐體可靠接地；輸入蒸汽壓力應(yīng)維持在0.4Mpa，進(jìn)入系統(tǒng)后減壓為0.24MPa；空壓機(jī)壓力值0.8Mpa，空氣進(jìn)入壓力應(yīng)控制在0.25-0.30MP（空氣初級過濾器的壓力值）。
   溫度、溶氧電極、PH電極校正及標(biāo)定，詳見觸摸屏PH、DO的標(biāo)定幫助。
檢查各電機(jī)能否正常運轉(zhuǎn)（共4個）。電磁閥能否正常吸合（整套系統(tǒng)共11個電磁閥）。
滅菌
發(fā)酵系統(tǒng)安裝好后的初次清洗
   罐內(nèi)的清洗：酸堿罐、補(bǔ)料罐、種子罐可將罐體上方的法蘭卸開，由操作工采用潔凈布手動清洗，結(jié)束后排盡罐內(nèi)的污水，在多沖洗幾遍即可。發(fā)酵罐的清洗可采用自來水管通過手孔向罐體內(nèi)壁沖洗，當(dāng)水位上升到攪拌軸的第二片葉輪時停止沖洗，開動電機(jī)攪拌清洗。各管路的清洗，可以先采用清水沖洗，再根據(jù)相應(yīng)功能采用相應(yīng)的清洗介質(zhì)（清洗管路時應(yīng)以保護(hù)管路中的各種元件為前提），具體步驟可參考“空氣管路的滅菌”。如果發(fā)酵系統(tǒng)長時間不用或培養(yǎng)的菌體與上一批次的不相同時，可采用2%NaOH清洗，其他各罐也可以采用發(fā)酵罐的清洗方式清洗，清洗結(jié)束后應(yīng)對發(fā)酵系統(tǒng)滅菌。
空氣管路的滅菌
   空氣管路上的除菌過濾器，使用蒸汽通過減壓閥（空氣減壓閥不能進(jìn)行蒸汽滅菌，所以空氣預(yù)過濾器不滅菌）、蒸汽過濾器然后進(jìn)入除菌過濾器。
   空氣除菌過濾器的濾芯不能承受高溫高壓，因此，將蒸汽減壓閥調(diào)整在0.13MPa，不得超過0.15MPa。
   空消過程中，除菌過濾器下端的排氣閥應(yīng)微微開啟，排除冷凝水。
   空消時間應(yīng)持續(xù)30分鐘左右，當(dāng)設(shè)備初次使用或長期不用后啟動時，采用間歇空消，即*次空消后，隔3～5小時再空消一次，以便消除芽孢。
   經(jīng)空消后的過濾器，應(yīng)通氣吹干，約20～30分鐘，然后將氣路閥門關(guān)閉。保持空氣管道正壓。
   發(fā)酵罐空消（種子罐、補(bǔ)料罐、酸堿罐空消作為參考依據(jù)）
   發(fā)酵罐空消前，應(yīng)將打開排污閥Q22打開（使夾套內(nèi)的壓力不超壓）。
   關(guān)閉Q14，微開Q15,打開蒸汽閥門Q12，打開Q13向罐內(nèi)通蒸汽；打開Q18、Q19通過取樣口向罐內(nèi)通蒸汽。
   將罐上的接種口，排氣閥Q9，及排污管路上的閥門Q24、Q25微微打開，使蒸汽通過這些閥門排出，當(dāng)濕度達(dá)到1220C后開始計時，調(diào)整閥門Q9、Q13、Q19的開度，保持罐內(nèi)溫度1220C~1280C（壓為一般在0.11～0.15Mpa），可根據(jù)工藝調(diào)整空消的溫度與壓力。
   當(dāng)時間達(dá)到30～40分鐘后，關(guān)閉Q13、Q15、Q19，然后再關(guān)閉Q12、Q18，打開空氣管路上的閥門Q14、Q13向罐內(nèi)通空氣冷卻，讓罐內(nèi)保持正壓在0.03MPa-0.05MPa之間。
   需要快速冷卻時則關(guān)閉夾套排污閥門Q22，打開冷卻水閥門Q27/DC1向夾套通水冷卻，到達(dá)常溫后關(guān)閉冷卻水。特殊情況下，可采用間歇空消（隔3～5小時再空消一次，以便消除芽孢）。
   空消時，溶氧、PH電極取出，妥善保存，以延長其使用壽命。

發(fā)酵罐實消（種子罐、補(bǔ)料罐、酸堿罐實消作為參考依據(jù)）
   實消是當(dāng)罐內(nèi)加入培養(yǎng)基后，用蒸汽對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌的過程。
   空消結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥門Q13,打開Q9卸去罐內(nèi)壓力，將校正好的PH、DO電極裝好，盡快將配好的培養(yǎng)基從加料口加入罐內(nèi)。
   培養(yǎng)基在進(jìn)罐之前，應(yīng)先糊化，一般培養(yǎng)基的配方量應(yīng)根據(jù)工藝要求確定，發(fā)酵液的zui終容積為罐體全容積的70％左右計算(泡沫多的培養(yǎng)基為60％左右，泡沫少的培養(yǎng)基可達(dá)75～80％)，考慮到冷凝水和接種量因素，以及是否流加，初定容由生產(chǎn)根據(jù)工藝的要求自行決定，需在實踐中摸索。
   開啟機(jī)械攪拌裝置，低速轉(zhuǎn)動，使罐內(nèi)物料均勻混合。
   打開夾套排污閥Q22、蒸汽閥Q21，對罐內(nèi)培養(yǎng)基預(yù)熱（采用夾套通汽預(yù)加熱）。當(dāng)罐內(nèi)溫度升到90℃時（具體溫度應(yīng)按蒸汽質(zhì)量而變動），關(guān)閉夾套進(jìn)汽閥Q21，關(guān)閉Q14，全打開進(jìn)汽閥Q12,打開Q13通入蒸汽，全開Q18，微開Q19通過取樣口向罐內(nèi)通蒸汽，關(guān)閉Q25、Q26，全開Q23,微開Q24向罐內(nèi)通蒸汽，微開尾氣閥門Q9（三路通汽滅菌），關(guān)閉電機(jī)攪拌。
   當(dāng)溫度升到121—123℃，罐壓升至0.12MPa時，控制蒸汽閥門Q9、Q19、Q13、Q24的開度，維持溫度與罐壓，并開始計時，微開火焰接種口向外排蒸汽，當(dāng)時間到達(dá)30分鐘之前，關(guān)緊焰接種口，關(guān)閉Q24（關(guān)閉前應(yīng)人為地開大蒸汽量幾次，避免培養(yǎng)基殘留于閥門處）,關(guān)閉Q23，關(guān)閉Q19、18，關(guān)閉Q13、Q12停止供汽。
   關(guān)閉夾套排污閥門Q22，打開冷卻水閥Q27/DC1向夾套通水冷卻，打開電機(jī)攪拌，當(dāng)壓力降到0.05MPa時打開空氣閥門Q14、Q13向罐內(nèi)通空氣，加快冷卻速度，并保持罐壓為0.05MPa，直到罐內(nèi)培養(yǎng)基溫度降至接種溫度。當(dāng)罐內(nèi)溫度降至比發(fā)酵工藝所要求的溫度高2－3℃時，關(guān)閉閥門Q27/DC1停止通冷卻水。
種子罐接種、移種
接種：
   本系統(tǒng)采用火焰封口接種，接種前應(yīng)事先準(zhǔn)備：酒精棉花、鉗子、鑷子、接種環(huán)、石棉網(wǎng)手套、Z字扳手。
   菌種裝入三角燒瓶內(nèi)，接種量根據(jù)工藝要求確定。
   將酒精棉花圍在接種環(huán)周圍點燃，將菌種瓶口在火焰上燒一會兒，用Z字扳手?jǐn)Q開接種口，迅速將菌種倒入罐內(nèi)，此時應(yīng)向罐內(nèi)通氣，使接種口有空氣排出（壓力接近與零，但不能為零）。
   將接種口蓋在火焰上滅菌后擰緊。接種后，罐壓保持在0.03MPa~0.07MPa，調(diào)節(jié)通風(fēng)量。
移種：
   移種前應(yīng)先排空蒸汽管路內(nèi)的冷凝水，排空后保持蒸汽閥微開（只流水不排蒸汽）使蒸汽管路內(nèi)的冷凝水隨時可以排空。
   移種操作時要特別注意調(diào)整種子罐和培養(yǎng)罐之間的壓差，種子罐的壓力應(yīng)當(dāng)高于培養(yǎng)罐0.1MPa才能進(jìn)行移種！移種時在關(guān)閉蒸汽閥后應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行移種，避免造成負(fù)壓污染。
   移種完畢后應(yīng)立即關(guān)閉移種閥，然后打開與之聯(lián)通的蒸汽閥通入蒸汽進(jìn)行沖刷消毒，并立即清洗種子罐，防止發(fā)酵料粘結(jié)在管道閥門及罐壁上，消毒后立即關(guān)閉蒸汽閥門和排冷凝水的閥門及管帽。
取樣
   在接種完成后或在發(fā)酵中途要取樣檢查時，可通過取樣口取樣。取樣前，取樣管路閥門需用蒸汽滅菌，防止雜菌污染而引起誤導(dǎo)，取樣結(jié)束后同樣要用蒸汽沖洗取樣管道及閥門。
   操作方法：全開蒸汽閥門Q18，微開Q20，當(dāng)時間到15分鐘后，將酒精棉花圍在取樣口周圍點燃，關(guān)閉Q20，關(guān)閉Q18，打開Q19，打開Q20，先將取樣管內(nèi)的液體排光后，將準(zhǔn)備好的取樣瓶在火焰邊打開，快速取樣并蓋好，關(guān)閉Q20，然后打開Q18清洗/滅菌取樣口5分鐘，關(guān)閉Q20、Q18。取樣完成后，要用PH儀檢測發(fā)酵液的PH值，然后校正PH；當(dāng)系統(tǒng)接種完成，調(diào)節(jié)好壓力與流量后，系統(tǒng)一可以進(jìn)入發(fā)酵模式，進(jìn)行自動控制（溫度、PH、DO），具體的工藝參數(shù)由操作工自己設(shè)定，系統(tǒng)將按設(shè)定好的參數(shù)可以進(jìn)行自動控制或操作工手動控制。
發(fā)酵培養(yǎng)
   取樣完成后，要用PH儀檢測發(fā)酵液的PH值，然后校正PH；當(dāng)系統(tǒng)接種完成后，把壓力與流量調(diào)節(jié)好，系統(tǒng)則可以進(jìn)入發(fā)酵模式，進(jìn)行自動控制（溫度、PH、DO），具體的工藝參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)要求自己設(shè)定，系統(tǒng)將按設(shè)定好的參數(shù)可以進(jìn)行自動控制或操作工手動控制。種子移入種子罐或發(fā)酵罐后控溫培養(yǎng)，罐壓一般0.03-0.05Mpa，轉(zhuǎn)速根據(jù)工藝要求而定，調(diào)節(jié)循環(huán)水的溫度控制發(fā)酵溫度，當(dāng)環(huán)境溫度高于發(fā)酵溫度時，用冷凝水降溫；當(dāng)培養(yǎng)基溫度低于發(fā)酵溫度時，用熱水進(jìn)行加熱。PH、DO調(diào)節(jié)由控制系統(tǒng)通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動加減實現(xiàn)。泡沫報警由泡沫探頭檢測泡沫信號在觸摸屏以指示燈形式顯示。
注：
1）滅菌前應(yīng)對PH電極校正，培養(yǎng)過程中PH的控制使用蠕動泵的加酸加堿來實現(xiàn)的，酸瓶堿瓶先在滅菌器中滅菌。
2）溶氧（DO）的測量與控制
   溶氧電極的標(biāo)定：接種前在恒定的發(fā)酵溫度下，將轉(zhuǎn)速及空氣量開到zui大值時的溶氧DO值作為100％。
   培養(yǎng)過程中溶氧測量和控制：DO值的控制采用調(diào)節(jié)空氣流量和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來達(dá)到，轉(zhuǎn)速與溶氧的關(guān)聯(lián)的控制。其次必須同時調(diào)節(jié)進(jìn)氣量（手動）控制。
出料
   本設(shè)備的出料是利用罐壓將發(fā)酵液從出料管道排出，根據(jù)發(fā)酵液的濃度，罐壓可控制在0.05～0.1MPa。
   出料后取出溶氧、PH儀，進(jìn)行清洗保養(yǎng)。
   出料結(jié)束后，應(yīng)立即放水清洗發(fā)酵罐及料路管道閥門，并開動空壓機(jī)，向發(fā)酵罐供氣并攪拌，將管路中的發(fā)酵液沖洗干凈。
   如果發(fā)酵罐暫時不用，則對發(fā)酵罐進(jìn)行空消，并排空罐內(nèi)、夾套及管道內(nèi)的水。