枯草芽孢杆菌发酵罐

枯草芽孢杆菌发酵罐是专用于枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）工业化培养的生物反应设备，通过精准调控培养条件，实现菌体高密度发酵及芽孢高效形成，广泛应用于微生物肥料、饲用益生菌、工

业酶制剂等领域。

一、设备组成 

1）不锈钢发酵罐体（316L，带夹套）；

2）高效搅拌系统（多层涡轮桨）；

3）高氧传递通气装置（环形分布器与消泡桨）；

4）在线监测系统（pH、DO、温度、浊度传感器）；

5）自动化补料系统（碳源、氮源流加）；

6）CIP/SIP系统；

7）芽孢诱导调控模块。

二、工作原理 

采用分批补料发酵策略，在生长对数期持续补料促进菌体增殖（DO维持30%以上），进入稳定期后通过升温（45-50℃）或缺氧刺激触发芽孢形成。搅拌与通气系统保障高氧需求（kLa≥200 h⁻¹），pH自动控制（6.8-7.2）优化代谢途径。

三、设计方法 

1）高氧传质设计（通气比1-2 vvm，搅拌功率4-6 kW/m³）；

2）抗泡沫结构（机械消泡+化学消泡）；

3）芽孢诱导工艺集成（温度阶梯控制）；

4）无死角结构（避免芽孢残留）；

5）耐高温设计（适应芽孢形成阶段高温环境）。

四、操作流程 

1）实罐灭菌（121℃，30min）； 

2）接种（1%-5%接种量）； 

3）分批培养（37℃，12h）； 

4）补料培养（指数流加，18-24h）； 

5）芽孢诱导（升温至45℃，8-12h）； 

6）放罐（芽孢率≥90%）。

五、维护保养 

强化清洗流程（碱洗-酸洗-氧化剂交替使用，彻底清除芽孢）；每月校验DO/pH传感器；季度性更换机械密封；年度检查夹套承压能力。

该设备通过过程优化与针对性设计，显著提升枯草芽孢杆菌发酵效率与芽孢品质，为生物农业与生物制造提供核心技术支持。