攪拌在生物發酵領域中的應用

隨著生物制藥技術的發展，發酵罐和生物反應器作為生物制藥極為常見的生產儀器，受到廣泛的關注和普及。攪拌機是發酵罐中基本的機械裝置，對微生物的發酵起著至關重要的作用。

生物攪拌的目的和作用

為了給發酵設備中的細胞、微生物等物質提供的適宜其生長繁殖的條件，攪拌的工藝目可以概括為以下：

⑴ 混合&傳質：酸堿度（ph值）、有效的底物、維生素、營養鹽等。

⑵ 氣體分散&傳質：罐內的好氧有機物-溶解氧。

⑶ 傳熱：以達到上佳的溫度。

⑷ 消泡：一般在發酵罐或生物反應器中的攪拌槳的上層會設置一個耙式消泡槳。

攪拌的作用

攪拌式發酵罐的基本結構是在罐體的頂或底部裝上向罐內伸入的攪拌軸，軸上會配備2~4個攪拌槳。

● 攪拌是為了罐內物料較好地混合，有利于固體和營養物質接觸充分，便于營養吸收及代謝產物的分散；

●另外，攪拌也可讓進入罐中的空氣分散均勻，增加實驗室發酵罐內氣液接觸面積，有利于氧氣和發酵液的混合。

發酵罐中常用的攪拌形式

國內采用的大多數是六平葉式，其各部分尺寸比例已規范化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量，功率消耗大，特別適用于微生物發酵。

⑴ 適用的物料粘度廣；

⑵ 剪切力較大，分散流體效果好；

⑶ 直葉式和彎葉式主要產生徑向流。

細胞相較于微生物而言，一般不耐受高的剪切力，而且其培養基不會太粘稠，故多數情況渦輪槳已經不適合細胞培養了。目前，國內外在細胞培養一般都會選擇推進式槳，特殊的培養工藝，根據需求也可訂制。推進式槳主要產生軸向流，細胞的懸浮效果好，上下均勻；剪切力較小，能夠較好的保護細胞等特點。

⑴ 循環量大，攪拌功率較小；

⑵ 剪切力較小，分散流體效果好；

⑶ 結構簡單，適用于低粘度液體攪拌。