Der Kern des Temperaturkontrollprozesses des Fermentationstanks besteht darin, die Temperaturstabilität des Fermentationssystems aufrechtzuerhalten, um den metabolischen Bedürfnissen der Mikroben / Zellen anzupassen, die Gesamtheit kann in die Zusammensetzung des Temperaturkontrollsystems und die Logik der Prozessausführung unterteilt werden, wie folgt:

1. Kernkomponenten des Temperaturregelsystems
① Hülle / Schalenrohr: ist die Hauptwärmeaustauschstruktur des Fermentationsbehälters, die Hülle verpackt die Außenwand des Behälters und die Schalenrohre sind in den Behälter eingebaut, beide erreichen die Temperaturregelung durch das Durchlaufmittel.
② Temperatursteuereinheit: Mehrere unterstützende Hoch- und Tieftemperatur-Integrationsmaschine oder Wasserkühler (einschließlich Heizmodul), die für die Bereitstellung von thermostatischen Medien für die Mantel / die Platte verantwortlich ist, während Temperatursensoren, Temperaturregelventile, Umlaufpumpen und andere Komponenten integriert werden.

3. Überwachungs- und Steuerungssystem: Temperatursensoren wie Platin-Widerstände im Tank, Echtzeit-Erfassung von Temperaturdaten der Fermentationsflüssigkeit, Verbindung mit der Temperatursteuereinheit durch eine SPS oder ein industrielles Steuerungssystem, um eine geschlossene Regelung zu erreichen.
2. Spezifische Temperaturkontrollprozesslogik
① Vorerwärmungsphase: Vor der Fermentation wird das erhitzte Medium (z. B. Wärmeleitöl, reines Wasser) von der Temperatursteuereinheit ausgegeben, nach dem Umlauf der Hülle / der Platte, um das Kulturmedium im Behälter oder den leeren Behälter auf die vorgegebene Fermentationsbeginntemperatur zu erwärmen (z. B. 28-37 ° C, je nach Bakteriensort), um sicherzustellen, dass die Mikroben nach der Impfung den Stoffwechsel schnell beginnen können.
Fermentationsphase
Kühlung: Der mikrobielle Fermentationsprozess wird eine große Menge an Stoffwechselhärme freigeben, zu diesem Zeitpunkt wechselt die Temperatursteuereinheit in den Kühlmodus, transportiert das niedrige Medium, um die überschüssige Wärme zu entfernen und die eingestellte Temperatur genau aufrechtzuerhalten; Bei Temperaturschwankungen regelt das System den Mediumstrom oder die Öffnung des Temperaturventils automatisch, um eine lokale Überkühlung / Überhitzung zu vermeiden.
Spezielle Szenario-Heizung: Wenn eine niedrige Umgebungstemperatur zu einem Abfall der Tanktemperatur führt, startet die Temperatursteuerung das Heizmodul, um die Wärme zu stabilisieren.
Nach Fermentationsphase: Nach Fermentation kann die Temperatur nach Bedarf durch ein Temperaturkontrollsystem angepasst werden (z. B. durch Erwärmung der inaktivierten Bakterien oder durch Kühlung der Fermentationsflüssigkeit), um den nachfolgenden Extraktionsprozess vorzubereiten.
3. Schlüsselforderungen des Prozesses
① Gleichmäßigkeit: Durch die Optimierung der Mantelstruktur und die Einrichtung einer Rühreinrichtung (in Verbindung mit der Temperaturregelung) wird sichergestellt, dass die Temperaturabweichung in verschiedenen Bereichen des Tanks ≤ ± 1 ° C ist, um zu vermeiden, dass lokale Temperaturunterschiede die Aktivität der Bakterien beeinflussen.
2 Reaktionsfreiheit: Das Temperaturkontrollsystem muss eine schnelle Wärmeaustauschkapazität aufweisen, um mit einer plötzlichen Zunahme der metabolischen Wärme während des Fermentierungsprozesses umzugehen und zu verhindern, dass die Temperatur die Schwellenwerte überschreitet, die zu einem Fermentierungsfehler führt.
Medienkompatibilität: Wärmeaustauschmedium muss an das Fermentierungssystem angepasst werden (z. B. die Pharmaindustrie benötigt gereinigtes Wasser und Wärmeleitöl für Lebensmittelgrade) und muss eine gute Isolierung und Korrosionsschutzbehandlung des Medienkreislaufs durchführen.