粮食发酵工艺与技术国家工程实验室始建于2010年，2011年5月获得国家发展和改革委员会批准，是国内粮食发酵领域第一个国家工程实验室，由江南大学和中粮集团有限公司共同建设，是我国发酵领域唯一的国家级工程实验室。国家工程实验室的目标和定位是建立先进的发酵产业技术研发试验设施，成为应用研究成果向工程技术转化的有效渠道、产业技术自主创新的重要源头和提升企业创新能力的支撑平台。  

一. 20-200-1000L三级发酵系统总体要求：  

主要用途：用于各种微生物的自动控制发酵、高密度发酵、连续发酵。  

1.由20L（总容积） 一级种子罐、200L （总容积）二级种子罐、1000L（总容积）发酵罐通过可在线灭菌的管道连接组成一个完整的三级发酵系统，  

各级亦可独立运行。  

2.配置在线分析仪：在线细胞浓度分析仪、在线生化分析仪、氧化还原电位检测、在线浊度仪、高在线精度补料称重系统、发酵系统在线尾气分析  

（在线质谱仪）已购HPR-20 QIC在线气体分析质谱、在线近红外（已购美国 Nicolet  Antaris MX  近红外检测仪）、在线粒径+图像分析、在线液相。  

在线检测设备都可以在系统软件中显示检测数据，并可以完成灵活的关联控制方式，补料控制模式灵活，可以由用户自定义补料模式。  

3.附属配套设备： 螺杆空压机、 冷却水装置、操作平台、电脑及相关系统软件  

4.验收方法：实罐运行大肠杆菌发酵生产氨基酸（OD值在0—70），要求发酵过程中各类在线检测设备正常工作，在线检测数据和离线测得的数据相对比准确度高，反馈控制方面，可以达到较高的稳态控制精度  

二．基本配置及性能要求  

1．罐体：  

容积及数量：一级种子罐（总容积20L高径比3）一个；二级种子罐（总容积200L高径比3）一个；发酵罐（总容积1000L高径比3）一个，  

高径比3。  

材质（各级）：所有与物料接触面金属材质均为洁净无菌     316L   材料，硼硅酸盐玻璃可视窗口，316L不锈钢顶盖，反应器内表面经电抛光：Ra<0 .4μm，316L不锈钢夹套。  

结构（各级）：开放型夹套式罐体、平顶、半球形全排放底部：罐体顶盖、罐体上部、下部、底部预留标准端口分别用于通气、补料、连接电极、搅拌、取样和排液。未使用的预留孔用堵头密封。  

设计指标：罐体设计压力≥2.8kg/cm2  夹套设计压力≥3.5kg/cm2   罐体/夹套设计温度   300 F   (149摄氏度)  

每级的罐体和夹套均配有压力表，安全阀。  

保温绝缘：200L二级种子罐、1000L发酵罐带保温绝缘  

2.搅拌系统：  

 驱动系统：底部磁耦合无机械密封搅拌（20L一级种子罐；200L二级种子罐）；顶部磁耦合无机械密封搅拌（1000L发酵罐）        

搅拌桨类型：2层六平叶（Rushton型）、1层四斜叶（轴向混合），1层消泡桨，桨叶高度可自由调节  

转速范围：0-1500rpm （20L一级种子罐）、0-800rpm （200L二级种子罐）、0-500rpm （1000L发酵罐）  

3.灭菌方式（各级）：可编程全自动在位灭菌（包括进气、排气过滤器）。多点温度检测确保灭菌的有效性。  

4. 温度控制系统（各级）：  

水夹套控温（通过加热元件和冷却水电磁阀来控制发酵罐夹套的水温来控制培养液的温度）。  

Pt-100温度传感器,显示范围:0-150℃， 控温范围：（冷却水温+5℃）～（70℃），控制精度±   0.1℃   ；  

自带电加热保温系统（罐体控温和尾气加热时可不使用外接蒸汽）  

5.通气系统（各级）：  

进气、排气过滤器采用0.2μ可在位灭菌膜过滤器，  

双路气体自动混合器（每一气路均配质量流量计、转子流量计进行精确的流量计算和控制），  

最大通气量：3VVM（20L一级种子罐、200L二级种子罐），2VVM（1000L发酵罐）  

进气包括：顶部通气，环形气体分布器（1000L发酵罐加配直管、可与环形气体分布器互换）  

尾气出口具有气体冷凝器  

自动罐压控制阀  

6. pH 控制系统（各级）：  

长寿命的pH电极，（测量、控制范围）：0-14pH，精度:±0.01pH，用户可自定义控制上下限，独立的酸、碱添加系统（包括容器、添加泵、一路可单次在线灭菌管道接口、一路可重复次在线灭菌管道接口），可计量加入量，可进行“时间-pH”梯度控制，pH值可自由地与系统的其他控制单元（如搅拌、各路通气等）进行关联操作，有利于用户采用灵活的pH控制方式对pH进行精确控制。  

7.溶氧控制系统（各级）:低漂移,长寿命的溶氧电极, （测量、控制范围）:0-500%,精度±0.1%;用户可自定义控制上下限，可进行“时间-溶氧”梯度控制，溶氧值可自由地与系统的其他控制单元（如搅拌、各路通气、补料等）进行多级多联关联操作，有利于用户采用灵活的溶氧控制方式对溶氧进行稳定控制。  

8.消泡控制系统（各级）：高度可调的泡沫电极（灵敏度100-100000Ω），通过泡沫探头感应液位和自动添加消泡剂来实现泡沫控制。独立的消泡剂添加系统（括  

括容器、添加泵、可在线灭菌管道、接口），可计量消泡剂的加入量，搅拌轴上安装机械消泡桨。  

9.补料系统（各级）：高度可调的液位电极（灵敏度100-100000Ω），三套独立的补料系统（包括：容器？、高精度称重或流量检测系统 精度？、变速泵、两组可单次在线灭菌管道接口，一组可重复在线灭菌管道接口）可计量加入量，可自由地与系统的各类在线检测单元进行多级多联关联操作。  

10.取样系统（各级）：除可在线灭菌的排料阀外另配可在线灭菌的罐侧取样组件  

11.接种：可在线灭菌的接种管道完成20-200-1000L三级发酵系统接种操作  

12.硬件接口：  

提供额外的模拟输入、模拟输出，数字输入和数字输出接口，及相应的模块。除满足用于连接配套的各类在线检测设备外再预留2-3组输入输出接口，以便今后系统的扩展和二次开发。  

13.软件：  

能在线/离线数据收集，可以EXEL、ASCII或BMP图形的格式输出数据，可以点图和连续线图、概况图显示数据；在图形上可将现在和以往的数据进行结合，也可将目前操作不同批次的结合；可表格和散点图形式显示测量数据；可储存预设的图形设置。所有在线检测设备都可以在系统软件中显示记录数据，并可以完成灵活的关联控制方式，补料控制模式灵活，可以由用户自定义补料模.达到较高的稳态控制精度。  

预留数据输入接口，以便今后系统的扩展和二次开发。  

14.其他：预置CIP喷雾球（200L二级种子罐、1000L发酵罐）；顶盖提起装置（200L二级种子罐、1000L发酵罐）；  

电极套管（在生产过程中方便无菌的随时更换DO pH电极,每级配一套）；50L碱罐一个（316L不锈钢、可在线灭菌）；200L补料罐两个（316L不锈钢、可在线灭菌、搅拌转速0-150rpm），800L搅拌罐一个（搅拌转速0-150rpm、配pH检测）  

15.配套设备：  

螺杆空压机（两台，配套油水分离系统，含油量＜0.001ppm）  

冷却水装置  

操作平台(a预留足够的空间为放置在线检测设备和人员操作预留足够的空间。b.与周边环境协调美观，提供布置方案备选)  

配套电脑  

三．扩展在线检测设备：  

配在线细胞浓度分析仪\在线生化分析仪\在线氧化还原电位检测\在线浊度仪\在线高精度补料称重系统\在线发酵系统尾气分析仪（已购）\在线近红外（已购）\在线粒径+图像分析\在线液相\甲醇电极（如果有可以提供的相关设备，请注明品牌、型号、主要性能指标）  

四．验收方法：  

验收时实罐运行大肠杆菌发酵生产氨基酸（OD值在0—70），要求发酵过程中各类在线检测设备正常工作，在线检测数据和离线测得的数据相比准确度高，反馈控制方面，可以达到较高的稳态控制精度  

       

技术咨询：卢晨         电话：13815100223

 

说明：以上为仅使用单位的采购意向，并非全部都必须满足，厂家可根据自身实际情况提供具体配置及分项报价以供选择。