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蠕动泵在发酵操作中的应用

灭菌操作

(一)准备

1.打开控制器电源、电脑电源后,控制系统自动打开;

2.检查所有阀门是否关闭,盖紧罐盖上各种盖帽,旋紧罐盖上压紧螺栓;

3.预先启动蒸汽发生器及空气压缩机,将控制器中的温度控制设置为手动。

4.标定pH、DO电极,将电极插入罐体侧面的传感器口并及时的锁紧螺母,确保安装妥当防止高压下传感器弹出伤人。将从罐体传感器口取下的不锈钢塞放到指定位置。

5.确定发酵罐底阀已经关紧,用蠕动泵(普瑞BF200-YZ16或者WL300B-TH16)投入培养基,调整pH值,加消泡剂。

注:氯离子对不锈钢会带来不可逆转的破坏,因此应避免用盐酸溶液调节pH,如工艺上无法避免加盐酸,应控制盐酸溶液浓度不大于5%且在添加过程中不得直接接触不锈钢。

BF200-yz16新.jpgWL300B-TH16.jpg

                                                                                                                  BF200-YZ16                                                                                             WL300B-TH16

(二)培养基预热

1.打开排气阀,打开夹套冷凝水阀排尽夹套水,关闭其它阀门。拔掉冷凝器的出水管,以防冷凝器中水受热膨胀。

2.启动反应器搅拌马达。调转速100~200Rpm.(注意:开启搅拌时,应先按下搅拌开关,再设置好转速,最后将控制方式改为“自动”)

3.蒸汽进夹套:缓缓打开夹套蒸汽阀蒸汽进夹套(注意:此时有轻微爆破声属正常,如声音过响,则开阀的速度应减慢)。待排水总口排出蒸汽时调节冷凝水阀,控制蒸汽排出量以有少量蒸汽冒出即可,并控制夹套内压力不超过0.2Mpa。当培养基预热至98℃时,进入灭菌操作。在培养基温度在80~90℃时可以适当的减慢升温速度,在本温度区域可以杀灭大部分的微生物。

4.蒸汽进取样阀:打开出料阀 (关紧底阀),打开罐底蒸汽阀,蒸汽进入取样阀内腔,当出料阀排尽冷凝水后应调节其开度,以有少量蒸汽排出即可。

(三)灭菌

1.蒸汽进过滤器:关闭夹套蒸汽,适当降低搅拌速率,微开过滤器上的两个排冷凝水阀,打开过滤器前蒸汽阀,缓缓打开空气管线切断阀,让蒸汽进入罐体,当空气过滤器上两个冷凝水阀出口冷凝水很少时,调节这两个冷凝水阀以有少量蒸汽排出为宜。当排气口有蒸汽排出或罐温到达100℃两分钟后,关闭排气阀。打开底阀,蒸汽进罐(开阀时观察视镜处培养基翻动的变化,以有少量的变化为宜).当罐温达到100℃以上时,培养基中的溶氧接近零,可以标定溶氧的零点。

2.当达到预定温度(121℃)或罐压,开排气阀至有蒸汽排出,打开接种阀,打开冷凝水阀,根据罐压或罐温变化的趋势,及时调节蒸汽阀。阀门调节宜微调应避免大幅度开关。当反应器罐压或罐温维持在预定的范围内开始计时。

3.保温开始后,排气阀蒸汽排量不宜太小,否则可能导致液面以上的罐体部分尤其罐盖达不到消毒温度。

4.移种管线消毒(适用于多级发酵)

在保温过程中打开移种管线阀及发酵罐受种阀,保温结束前关闭受种阀和移种管线阀。

(四)灭菌完成及降温(先开后关,后开先关)

1.关闭冷凝水阀,旋紧接种口,旋紧底阀,再关紧取样器的蒸汽阀。旋紧出料阀。

2.关紧夹套蒸汽及夹套排水阀,关紧空气管线切断阀及冷凝水阀,关紧过滤器前蒸汽阀,全开空气阀,空气经过滤器进入发酵罐。

3.当温度降至90℃以下后,在控制器中将温度设定为预定温度并将控制方式设定为“自动”,发酵罐进入自动降温。适当调高搅拌转速。

4.在降温过程中,始终监视罐压,严禁压力掉零。当温度到达工艺要求时,调节搅拌转速、空气流量、开空气进罐底阀,调整罐压、标定溶氧电极斜率及校正pH电极的零点。

注意事项:

1.消毒前必须排尽排气冷凝管中的水;

2.消毒后,空气应缓缓通入过滤器;

3.操作过程中不要面对有蒸汽喷出的管口,以免被烫伤。

发酵操作

(一)准备

1.溶氧电极标定:调节空气流量、罐压、搅拌转速、罐温(为了保证工艺参数的可比性,建议上面四参数维持一个固定值),待所有参数稳定后,标定溶氧电极斜率为100%,

2.pH电极零点校正:高温消毒后pH电极的零点或多或少都会发生漂移,应预校正。取样用外源pH电极精确测定培养基的pH值,根据精确测定值与在线的pH值的差值在标定菜单中直接修改零点,使在线值等同精确测量值。

(二)接种:

1.摇瓶倒种:调节进气量至0.2VVM,开排气阀至罐压接近零(不得大于0.02Mpa),预先旋松接种口,在接种口处放好酒精棉并点燃,打开接种口,倒入种子,然后旋紧接种盖,立即调高罐压。最后将酒精棉,摇瓶等及时清理掉。

2.

移种管线消毒:检查受种阀并关紧,开冷凝水阀,开种子罐出料阀,开移种管线蒸汽阀,开移种管线切断阀,当管道冷凝水排尽后调节冷凝水阀以有少量蒸汽排出为宜。消毒30分钟后,关紧冷凝水阀,关紧蒸汽阀,并立即开受种阀,用发酵罐中的空气对移种管线进行保压。等移种管线冷却后就可以移种。

差压移种:调整种子罐与发酵罐的压力,维持种子罐罐压大于发酵罐罐压约0.05Mpa,开种子罐罐底阀,种液进入发酵罐。移种结束必须立即关紧受种阀,并调高发酵罐罐压。移种管线应及时用蒸汽清洗,防止堵塞,操作同移种管线的灭菌操作。

3.接种后,开排气过滤器的冷凝器冷却水。

(三)发酵开始前设定发酵参数

1.发酵初始化:

接种后立即通知项目组长或者管理员,在控制器的发酵罐状态画面输入“发酵批号”,将发酵开始时间和结束时间都点击为当前时间,输入“发酵说明”可作为发酵备忘注解,最后点击“发酵”,发酵数据才能自动保存。

2.设定发酵过程参数及适宜的控制模式:

根据发酵工艺,设定具体参数和控制模式(温度、pH、转速、消泡控制、补料控制、溶氧与转速关联、溶氧与补料关联、pH与补料关联等)

3.操作人员在控制器的查看、修改等工作结束后,必须注销用户,以防各种原因导致鼠标移动引起发酵参数的改变。

(四)补料

1.将经灭菌消毒的补料瓶及输液管放置于搁架上,用手动方式转动蠕动泵泵头,将输液管沿蠕动泵转动方向嵌入蠕动泵内。并用蠕动泵壳内的夹子夹紧软管

2.旋下补料口上闷头,用酒精棉球对补料口内橡胶塞外表面消毒,然后将针头插入并穿透密封盖,并用补料针上的螺母锁紧。

3.打开蠕动泵手动开关,使输液管中充满料液。置蠕动泵开关于自动状态。根据发酵工艺要求设定控制方式及控制周期和脉冲。

4.酸碱液、消泡剂操作同补料操作,补料方式有多种,应根据工艺要求选用恰当的补料方式。

同样补料环节可以使用普瑞BF200-YZ16或者WL300B-TH16蠕动泵进行补料和酸碱值的中和操作

(五)取样

1.取样器消毒:半开出料阀,开蒸汽阀,,蒸汽进入取样器,消毒时间5-10分钟。

2.关蒸汽阀,全开出料阀,准备取样。

3.逆时针转动取样阀手柄,进行取样。回转手柄,取样结束。

4.开蒸汽阀,冲洗取样器,,关闭蒸汽阀。取样结束。

注意:开启蒸汽阀的时候,不要面对取样口,以免蒸汽被喷出的蒸汽烫伤。

(六)放罐

放罐提前通知项目组长或管理员,项目组长将放料是通过底部放料口放料,转动手柄开阀P01即可放料。若需收集无菌料操作同取样操作。

发酵结束:发酵结束必须在控制器在控制器的发酵罐状态画面按“正在发酵”并“确认”后显示“发酵结束”, 发酵数据将自动整理并保存。



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