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如何调节台式生物反应器的温度和pH值?

 更新时间:2024-05-14 点击量:22
  台式生物反应器主要由反应器容器、搅拌装置、温控装置、pH调节系统和传质系统等组成。具体如下:
  1.反应器容器:也称为发酵罐或培养罐,是反应器的主体部分,用于容纳生物体系和培养基。它通常由透明的玻璃或塑料材料制成,以便于观察反应过程。
  2.搅拌装置:搅拌装置的作用是保持反应器内的氧气传递和养分的均匀分布,确保生物体系的充分接触和反应的顺利进行。
  3.温控装置:温度是影响生物反应的重要因素,因此温控装置用于维持反应器内部的恒定温度,为生物体系提供一个稳定的生长环境。
  4.pH调节系统:酸碱度同样影响着生物体系的生长和代谢活动,pH调节系统用于调节和控制反应器内的酸碱平衡。
  5.传质系统:传质是指底物与产物在反应器内传输的过程,包括传质阻力与速率。传质系统的设计要考虑到搅拌速度、温度、底物浓度等因素,以确保反应的高效进行。
  调节台式生物反应器的温度和pH值是确保生物过程顺利进行的关键。以下是具体的调节方法:
  1.温度调节:
  温度的监测对于生物反应的控制至关重要。常见的温度检测方法包括水银玻璃温度计、热电偶、热敏电阻和热电阻温度计等。在实际操作中,通常会采用热电阻来检测系统中的温度,因为它利用金属导体或半导体的电阻随温度变化而变化的原理,通过测量电阻值的变化来确定温度。
  温度的调节通常通过加热器或冷却系统来实现,这些设备可以根据设定的温度范围自动开启或关闭,以保持反应器内的温度稳定。
  2.pH值调节:
  pH值的检测方法主要包括化学分析法、试纸法和电极电位法。为了保证精准测定,通常采用电极电位法。
  在培养初期,可以通过碳酸氢盐的平衡作用,将pH值调节在7.0至7.4的范围内。如果需要降低pH值,可以在底液中添加二氧化碳,以增加溶解的二氧化碳;相反,如果需要提高pH值,则可以在底液中添加空气以去除溶解的二氧化碳。
  现代化的生物反应器可能配备有pH值在线监控测量与自动加液平衡系统,这种新型自动化控制设备可以实时监测并调整溶液的酸碱度。
 

台式生物反应器