Технологическое ядро термостата ферментатора заключается в поддержании стабильности температуры ферментационной системы, чтобы соответствовать метаболическим потребностям микроорганизмов / клеток, весь может быть разделен на две части: состав системы терморегулирования и логика выполнения процесса, а именно:

1. Основные компоненты системы контроля температуры
(1) Зажимная оболочка / змеевик: является основной теплообменной конструкцией ферментера, оболочка покрывает наружную стенку резервуара, змеевик встроен в резервуар, оба через циркулирующую теплообменную среду для достижения температурного регулирования.
б) Элемент терморегулирования: многокомпонентная высококриогенная монолитная машина или машина холодной воды (включая нагревательный модуль), отвечающая за обеспечение термостата для втулки / змеевика, в то же время интегрирующая датчик температуры, терморегулирующий клапан, циркуляционный насос и другие компоненты.

3) Система мониторинга и управления: установка в резервуаре платинового сопротивления и других температурных датчиков, сбор данных о температуре ферментативного раствора в режиме реального времени, через PLC или систему управления работой и блок управления температурой для достижения регулирования замкнутого цикла.
2. Конкретная логика термостата
(1) Этап подогрева: Перед ферментацией терморегулятор выводит нагретую среду (например, теплопроводное масло, чистую воду), циркулирующую через оболочку / змеевик, нагревает питательную среду или пустой резервуар в резервуаре до заданной начальной температуры ферментации (например, 28 - 37 °C, в зависимости от вида), чтобы обеспечить быстрое начало метаболизма микроорганизмами после вакцинации.
Стадия ферментации
В основном охлаждение: процесс микробной ферментации высвобождает большое количество метаболического тепла, в это время блок управления температурой переключается в режим охлаждения, транспортировка низкотемпературной среды забирает избыточное тепло, точное поддержание заданной температуры; При температурных колебаниях система автоматически регулирует расход диэлектрика или открытие терморегулирующего клапана, избегая локального переохлаждения / перегрева.
Специальные сценарные нагревания: для низкотемпературных ферментированных видов (например, определенных молочных бактерий) или, когда температура окружающей среды слишком низкая, чтобы вызвать снижение температуры резервуара, блок управления температурой запускает нагревательный модуль для пополнения тепла для стабилизации температуры.
(3) Постферментационная фаза: После завершения ферментации температура может быть отрегулирована через систему контроля температуры по требованию (например, нагревание инактивированных видов или охлаждение для сохранения ферментации), чтобы подготовиться к последующим процессам извлечения.
3. Ключевые технологические требования
(1) однородность: Оптимизируя структуру втулки, добавляя перемешивающее устройство (в сочетании с терморегулированием), обеспечивая отклонение температуры в различных областях резервуара на уровне ±1°С, избегая местных температурных различий, влияющих на активность штамма.
Своевременность реакции: система управления температурой должна обладать способностью быстрого теплообмена, чтобы реагировать на резкое увеличение метаболического тепла во время ферментации, чтобы предотвратить превышение температурного порога, ведущего к провалу ферментации.
(3) Совместимость с диэлектриком: теплообменник должен быть адаптирован к системе ферментации (например, фармацевтическая промышленность требует очищенной воды, пищевого теплопроводного масла) и должен быть хорошо защищен от тепла и коррозии в контуре циркуляции диэлектрика.