场景一:抗生素发酵生产
某制药企业生产青霉素,采用100m³好氧发酵罐。培养基(葡萄糖、玉米浆、硫酸铵等)经实罐灭菌(121℃,30分钟)后冷却至28℃,接入产黄青霉种子液。发酵过程自动控制温度28℃、pH 6.5(通过自动流加氨水)、溶氧>30%(关联搅拌转速300rpm和通气量1:1)。发酵周期7-10天,期间分批补加葡萄糖和硫酸铵。罐顶安装机械消泡桨和消泡剂自动添加系统,防止泡沫逃液。发酵结束时青霉素效价达到8万U/mL。发酵液经放罐、过滤、萃取、结晶得到青霉素工业盐。控制系统全程记录温度、pH、溶氧、补料量等数据,满足药品生产追溯要求。
场景二:啤酒发酵(啤酒厂)
某精酿啤酒厂使用80m³锥形发酵罐(CCT)进行啤酒主发酵和后熟。麦汁冷却至8-10℃,接入酵母,控温8-12℃,罐压0.08-0.12MPa。发酵前3天糖度快速下降(每天降2-3°P),产生大量CO₂,通过罐顶排气阀自动泄压,并带出挥发性硫化物。5天后封罐升压至0.12MPa,自然碳酸化。温度降至0-2℃进行7-14天贮酒,酵母和蛋白质絮凝沉降于锥底,定期排放。成熟啤酒经硅藻土过滤后灌装。发酵罐配备冷却夹套(乙二醇制冷),温度控制精度±0.5℃;取样阀定期检测双乙酰、乙醛、高级醇等风味物质。全年生产200批次,年产啤酒1.6万吨。
场景三:酶制剂生产(工业酶)
某生物科技公司生产耐热α-淀粉酶,采用50m³发酵罐,培养枯草芽孢杆菌。发酵温度37℃,通气量1:1.5,搅拌转速200rpm,溶氧控制在40%。发酵周期48小时,酶活达到8000U/mL。发酵液经絮凝、板框过滤、超滤浓缩、喷雾干燥制成酶制剂,用于淀粉糖化工业。发酵罐配备磁力搅拌(无机械密封泄露风险),确保无菌环境。整个过程采用自动补料系统,根据溶氧和pH变化自动流加葡萄糖和氮源,维持菌体对数生长期。
场景四:酵母及益生菌生产
某酵母厂生产面包酵母,采用200m³气升式发酵罐(无机械搅拌)。糖蜜培养基经连续灭菌后进入发酵罐,接入酵母种子,通气(无菌空气)并产生强紊流使酵母悬浮生长。发酵周期18小时,酵母浓度达到150g/L(干重)。罐体高径比3:1,环形空气分布器位于底部。因无机械搅拌,结构简单、能耗低,且剪切力小,酵母活性高。发酵液经碟片离心机分离、压榨、干燥得到鲜酵母或干酵母。