发酵用无菌压缩空气净化工艺比较.pdfVIP

维普资讯 1r动 力 发酵用无菌压缩空气净化工艺比较 胡国梅 (核工业第七研究设计院) 摘 要 食品、医药行业的发酵过程 中需使用氧气，工业生产通常以空气作为氧源。根据发 酵对无茵压缩空气的质量要求，结合设计对两种空气除茵的工艺流程进行 比较 ，并 提 出建议。 关键词 灭茵压缩空气 净化工艺 比较 1、引言 在食品、医药行业的发酵过程中需要使用氧气，通常都是以空气作为氧源的。而一般空 气中含有大量各式各样的微生物，这些微生物一旦随空气进入发酵培养液，在适当的条件下 就会大量的繁殖，产生各种代谢物，干扰破坏发酵过程正常进行，甚至导致整个发酵的失败。 因此对空气的除菌就成为耗氧发酵过程的一个重要环节。 不同的发酵工艺对空气的无菌要求程度也不尽相同。自吸式发酵罐是通过转子的抽吸 作用使空气通过灭菌过滤器而除菌的。而需要深层通氧搅拌的发酵过程，则需要带一定压力 的无菌压缩空气，本文主要针对这一发酵工艺，比较无菌压缩空气净化处理的方法。 2、发酵工艺对空气 的质量要求 不同的发酵过程 ，因培养液成分的不同、发酵菌种的不同、发酵周期的不同，对压缩空气 的无菌要求程度也不相同，一般来说，发酵周期短、PH值较低的发酵工艺比发酵周期长的发 酵工艺，其抵抗杂菌的能力较强。要准确的测定空气中的细菌含量或经过滤后空气的含菌量 是很困难的，一般要求每 1O00次发酵周期所用的无菌压缩空气，仅允许通过 1～2个杂菌为 标准。 空气中除含有大量微生物外，还含有粉尘等其他污染物，经过压缩的空气 中还含油、水 等。这些杂质在发酵过程 中都应严格控制，一般要求控制颗粒O．01m、杂质含量O．1mg／m3、 油含量0．o03×10 。 发酵温度和含水量，对不同的发酵工艺也不尽相同。应根据具体情况确定。一般来说温 度过低不利于发酵的进程 ，而温度过高会杀死培养液 中的发酵菌，使发酵无法进行。一般要 求空气温度为35~40~C气体的相对湿度对发酵过程也是非常重要的，含水量过高有利于细菌 的繁殖，且会影响发酵产品的质量，而过低的含水量也是不必要的，一来增加空气处理的成 本，二是发酵过程大多有水参加，并不要求无水干空气。 般要求相对湿度控制在 5O％～60％ 左右。如有特殊要求可根据计算确定其温度和相对湿度。 3、无菌压缩空气净化工艺 无菌压缩空气净化工艺流程的确定要根据发酵工艺要求而定，既要满足质量要求、避免 杂菌，又要尽量简化除菌流程 以减少设备投资和动力消耗，作到经济、合理、可行。下面以山 东某药厂发酵用无菌压缩空气的处理工艺为例，介绍两种不同的除菌流程 ，比较其工艺流程 一 42— 维普资讯 2003年第 1期 和优缺点。该厂发酵用压缩空气的质量要求是：供气压力0．3Mpa，供气温度 35—40~C，气体相 对湿度 50％~60％，且要求气体除油、除颗粒、除菌。 3．1 方法 1：冷却分离加热的空气除菌工艺流程：(见图1) 图 1 冷却分离加热的空气除茵工艺流程 图l所示为原有 旧厂使用的方法，此工艺在传统的发酵工程中使用较多其流程是：空 气经过前置过滤器的粗过滤后吸人空压机 ，气体被压缩至 0．4Mpa，温度为 160~C后进入储 气罐，储气罐既起到稳定气体的作用又可作为热杀菌的储罐，在此过程大量病菌被杀死 。 然后气体进入一级冷却器，一级冷却器冷却水供水温度一般在 35~40~C左右，气体的温度 可降到4o℃，这时大部分的水和油都凝结成大的雾滴，经过旋风分离器去除这部分的水和 油。再经过二级冷却器降低气体温度 ，凝结出较小颗粒油和水的雾滴，再通过丝网过滤器 将其分离，经过计算，如果通人二级冷却器的冷却水为 lO℃左右的冷冻水，气体温度可由 4o℃将到 25℃左右，这时凝结出气体 中大量的水分，降低 了气体的绝对含湿量，再通过加 热器将气体升温至 35℃，气体的相对湿度降为 50％~60％，最后压缩空气再经过滤器过滤 成为合格气源送至发酵