搅拌在生物发酵领域中的应用

随着生物制药技术的发展，发酵罐和生物反应器作为生物制药极为常见的生产仪器，受到广泛的关注和普及。搅拌机是发酵罐中基本的机械装置，对微生物的发酵起着至关重要的作用。

生物搅拌的目的和作用

为了给发酵设备中的细胞、微生物等物质提供的适宜其生长繁殖的条件，搅拌的工艺目可以概括为以下：

⑴ 混合&传质：酸碱度（ph值）、有效的底物、维生素、营养盐等。

⑵ 气体分散&传质：罐内的好氧有机物-溶解氧。

⑶ 传热：以达到上佳的温度。

⑷ 消泡：一般在发酵罐或生物反应器中的搅拌桨的上层会设置一个耙式消泡桨。

搅拌的作用

搅拌式发酵罐的基本结构是在罐体的顶或底部装上向罐内伸入的搅拌轴，轴上会配备2~4个搅拌桨。

● 搅拌是为了罐内物料较好地混合，有利于固体和营养物质接触充分，便于营养吸收及代谢产物的分散；

●另外，搅拌也可让进入罐中的空气分散均匀，增加实验室发酵罐内气液接触面积，有利于氧气和发酵液的混合。

发酵罐中常用的搅拌形式

国内采用的大多数是六平叶式，其各部分尺寸比例已规范化。这种搅拌桨具有很大的循环液体输送量，功率消耗大，特别适用于微生物发酵。

⑴ 适用的物料粘度广；

⑵ 剪切力较大，分散流体效果好；

⑶ 直叶式和弯叶式主要产生径向流。

细胞相较于微生物而言，一般不耐受高的剪切力，而且其培养基不会太粘稠，故多数情况涡轮桨已经不适合细胞培养了。目前，国内外在细胞培养一般都会选择推进式桨，特殊的培养工艺，根据需求也可订制。推进式桨主要产生轴向流，细胞的悬浮效果好，上下均匀；剪切力较小，能够较好的保护细胞等特点。

⑴ 循环量大，搅拌功率较小；

⑵ 剪切力较小，分散流体效果好；

⑶ 结构简单，适用于低粘度液体搅拌。