O núcleo do processo de controle de temperatura do tanque de fermentação é manter a estabilidade da temperatura do sistema de fermentação para se adaptar às necessidades metabólicas dos micróbios / células, o todo pode ser dividido em duas partes da composição do sistema de controle de temperatura e da lógica de execução do processo, como segue:

1. Componentes principais do sistema de controle de temperatura
① jacket / tubo de disco: é a principal estrutura de troca de calor do tanque de fermentação, o jacket envolve a parede externa do tanque, o tubo de disco é incorporado no tanque, ambos através do meio de troca de calor de circulação para o regulamento da temperatura.
② Unidade de controle de temperatura: multi-equipamento de alta e baixa temperatura ou refrigerador de água (incluindo módulo de aquecimento), responsável pelo fornecimento de meios termostáticos para o jacket / disco, ao mesmo tempo que integra sensores de temperatura, válvulas de controle de temperatura, bombas de circulação e outros componentes.

Sistema de monitoramento e controle: Sensores de temperatura como resistência de platina colocados no tanque, dados de temperatura do líquido de fermentação coletados em tempo real, ligados a unidades de controle de temperatura através de PLC ou sistema de controle industrial para alcançar o controle de circuito fechado.
Lógica específica do processo de temperatura
① Fase de pré-aquecimento: antes da fermentação, a unidade de controle de temperatura sae do meio aquecido (por exemplo, óleo condutor de calor, água pura), após a circulação do manto / disco, aqueça o meio de cultura no tanque ou o tanque vazio para a temperatura inicial da fermentação pré-definida (por exemplo, 28-37 ° C, dependendo da espécie de bactéria), para garantir que os micróbios possam iniciar rapidamente o metabolismo após a vacinação.
Fase da fermentação
Refrigeração: o processo de fermentação microbiana liberará uma grande quantidade de calor metabólico, neste momento a unidade de controle de temperatura muda para o modo de refrigeração, transportando o meio de baixa temperatura para tirar o calor excessivo e manter a temperatura definida com precisão; Em caso de flutuações de temperatura, o sistema ajusta automaticamente o fluxo do meio ou a abertura da válvula de controle de temperatura para evitar o sobrefrio / sobreaquecimento local.
Aquecimento de cenário especial: para espécies de fermentação a baixa temperatura (como certas bactérias lácticas), ou quando a temperatura ambiente é muito baixa e a temperatura do tanque cai, a unidade de controle de temperatura inicia o módulo de aquecimento para complementar o calor para estabilizar a temperatura.
Fase pós-fermentação: após a conclusão da fermentação, a temperatura pode ser ajustada de acordo com as necessidades através do sistema de controle de temperatura (por exemplo, aquecimento de espécies ativadas ou refrigeração para preservar o líquido fermentado), para preparar o processo de extração posterior.
Requisitos-chave do processo
① Uniformidade: otimizando a estrutura do jacket, adicionando um dispositivo de agitação (com controle de temperatura), para garantir o desvio de temperatura de diferentes áreas dentro do tanque ≤ ± 1 ° C, evitando que a diferença de temperatura local afete a atividade da bactéria.
② Tempo de resposta: o sistema de controle de temperatura precisa ter capacidade de troca de calor rápida para lidar com o aumento brusco do calor metabólico durante o processo de fermentação e evitar que a temperatura ultrapasse o limiar e cause falhas na fermentação.
Compatibilidade do meio: o meio de troca de calor deve ser adaptado ao sistema de fermentação (por exemplo, a indústria farmacêutica precisa de água purificada, óleo condutor térmico de qualidade alimentar) e deve ser isolado e tratado anticorrosivo do circuito de circulação do meio.