目前,市場(chǎng)上的發(fā)酵罐大多采用無(wú)菌系統(tǒng),有效避免空氣中微生物的污染,大大延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期和產(chǎn)品的純正度,設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,外型美觀大方,可以實(shí)現(xiàn)在位滅菌,并且實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以全程監(jiān)控滅菌過(guò)程。生物制藥工藝復(fù)雜。其中,制藥發(fā)酵過(guò)程是一個(gè)無(wú)菌、無(wú)污染的過(guò)程,有著嚴(yán)格的要求和標(biāo)準(zhǔn),制藥發(fā)酵需要借助發(fā)酵罐來(lái)完成。
國(guó)內(nèi)生物制藥企業(yè)在抓住發(fā)展良好的同時(shí),對(duì)于相關(guān)制藥裝備的需求也將持續(xù)擴(kuò)大,要求將不斷提升。因此對(duì)于生物制藥裝備企業(yè)而言,當(dāng)前面臨的既是機(jī)遇也是大挑戰(zhàn)。
一般生物發(fā)酵罐的高徑比為1.7-2.5之間,高徑比大有利于傳熱和溶氧,攪拌剪切力大。生物發(fā)酵罐的攪拌裝置包括機(jī)械攪拌和非機(jī)械攪拌。通風(fēng)發(fā)酵的攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、攪拌軸、軸密封裝置和攪拌槳。機(jī)械攪拌的目的是迅速分散氣泡和混合加入物料。一個(gè)攪拌槳要同時(shí)達(dá)到這兩個(gè)目的,有時(shí)是矛盾的。例如,達(dá)到混合功能需要大直徑的攪拌器和采用低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),而提高分散氣泡效果則需要多葉片、小直徑和大的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)輸入功率決定于攪拌槳形式和其他生物發(fā)酵罐部件。
生物發(fā)酵罐內(nèi)常安裝4塊擋板以增加混合、傳熱和傳質(zhì)效率。擋板之寬度為生物發(fā)酵罐直徑的10%~12%,擋板越寬則混合效果越好。在好氣深層生物發(fā)酵罐中,來(lái)自無(wú)菌空氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過(guò)空氣分布器射入生物發(fā)酵罐內(nèi),分布器有單孔管式和多孔管式。
生物發(fā)酵罐安裝方式各異,一般安裝在下面一檔攪拌器的下方,但都要注意防止氣孔被發(fā)酵液中的菌體或固體顆粒堵塞。有的空氣分布器帶有放水結(jié)構(gòu),使放罐后沒有發(fā)酵液殘留在管子里。通氣速度以滿足微生物發(fā)酵的需要為準(zhǔn),在使溶氧在臨界氧深度之上。它決定于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作??諝饬魉俚纳舷匏俣仁强諝饽苡行У乇粩嚢铇稚?,這和攪拌槳形式和轉(zhuǎn)速有關(guān)。
微生物在繁殖和耗氧發(fā)酵過(guò)程中都需要氧氣,通常以空氣作為氧源??諝庵泻懈魇礁鳂拥奈⑸?,這些微生物隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液,在適宜的條件下,它們會(huì)大量繁殖,消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以及產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物,干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行,使發(fā)酵產(chǎn)品的效價(jià)降低,產(chǎn)量下降,甚至造成發(fā)酵*失敗等嚴(yán)重事故。因此,空氣的除菌就成為耗氧發(fā)酵工程上的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。除菌的方法很多,如過(guò)濾除菌、熱殺菌、靜電除菌,輻射殺菌等,但各種方法的除菌效果、設(shè)備條件、經(jīng)濟(jì)條件各不相同。所需的除菌程度根據(jù)發(fā)酵工藝要求而定,既要達(dá)到除菌效果,又要盡量簡(jiǎn)化除菌流程,以減少設(shè)備投資和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力消耗。
總的來(lái)看,國(guó)產(chǎn)生物發(fā)酵罐行業(yè)在生物制藥產(chǎn)業(yè)不斷崛起的條件下有著良好的發(fā)展空間,發(fā)酵罐制造企業(yè)一方面需要抓住時(shí)機(jī),不斷進(jìn)行技術(shù)的突破,打破產(chǎn)品高重疊率的局面,提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面需要積極創(chuàng)新升級(jí)發(fā)展模式,從設(shè)計(jì)、制造到售后服務(wù)等環(huán)節(jié)都需要加強(qiáng)重視,通過(guò)打造不同的亮點(diǎn),為客戶提供不一樣的價(jià)值體驗(yàn),搶占更多的*。