微生物多糖高黏度黄原胶生物反应器的放大方法

摘要

黄原胶是一种微生物多糖,是通过黄单胞杆菌发酵获得的新型发酵产品,广泛应用于食品、石油、医药等多个行业。目前传质与混合成为除菌种自身生产能力限制外多糖发酵过程工业化的主要制约因素。利用150 L生物反应器的发酵数据,结合50 L反应器建立的传质与混合模型,进行360 m^(3)工业规模的大型生物反应器的传质与混合计算,建立了大型发酵过程放大的搅拌设计方法。氧传质系数与单位体积功率、表观气速以及有效黏度进行关联,放大过程中氧传递速率还需要考虑静压对饱和溶氧的影响。在特定的黄原胶浓度,混合时间与单位体积功率关联,同时需要考虑高径比对混合的影响。成功进行了国内最大的360 m^(3)工业规模黄原胶发酵过程的放大,达到了实验室的发酵水平。