發(fā)酵罐工藝參數(shù)的控制要點(diǎn)及其系統(tǒng)使用問(wèn)題探討
發(fā)酵罐的控制系統(tǒng)主要是通過(guò)控制熱工和生化參數(shù)，從而達(dá)到控制整個(gè)發(fā)酵罐的工藝參數(shù)的目的。發(fā)酵罐的控制系統(tǒng)大致經(jīng)歷了儀表控制、儀表+PLC控制（早期的邏輯控制）、PLC控制及其組成的DCS（分散）控制的發(fā)展過(guò)程。在整個(gè)發(fā)酵罐的工藝控制中，可分為模擬量控制、開關(guān)量控制及各參數(shù)的關(guān)聯(lián)控制。發(fā)酵罐的控制參數(shù)可分為溫度、壓力、流量、攪拌轉(zhuǎn)速、液位、pH值、DO值（溶氧量）、排氣O2和排氣CO2、菌絲密度及CIP中的電導(dǎo)率等。
發(fā)酵罐工藝參數(shù)的控制是保證發(fā)酵過(guò)程順利進(jìn)行和最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。一般來(lái)說(shuō)，主要的工藝參數(shù)包括溫度、pH值、氧氣含量、攪拌速度等。以下是幾個(gè)關(guān)鍵的點(diǎn)：
1. 溫度控制：在發(fā)酵過(guò)程中，溫度是影響微生物活性和代謝的重要因素�？刂瓢l(fā)酵罐內(nèi)的溫度可以改善微生物的生長(zhǎng)條件和生產(chǎn)產(chǎn)物的質(zhì)量。通常情況下，工程師將根據(jù)具體情況選擇一個(gè)合適的溫度范圍，并使用PID控制器等自動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制溫度的變化。
2. pH值控制：pH值對(duì)于酸堿度敏感的微生物生長(zhǎng)和代謝也至關(guān)重要。因此，pH值應(yīng)該保持在合適的范圍內(nèi)。類似溫度控制，也可使用PID控制器等自動(dòng)系統(tǒng)控制。
3. 氧氣含量控制：許多微生物需要氧氣才能完成其代謝路徑，因此在控制發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣含量時(shí)需要特別注意。有些情況下，在酸生菌接種和生產(chǎn)乳酸時(shí)需要減少氧氣含量以促進(jìn)微生物代謝，而在細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇等的過(guò)程中則需注意增加氧氣含量以增強(qiáng)微生物代謝。控制氧氣含量可以通過(guò)調(diào)整攪拌速度和控制呼吸閥實(shí)現(xiàn)。
4. 攪拌速度控制：攪拌速度對(duì)于液態(tài)發(fā)酵中微生物代謝和產(chǎn)物分布均勻性等方面有著重要的影響。合理地選擇攪拌速度既有利于微生物生長(zhǎng)，又能改善發(fā)酵罐內(nèi)物質(zhì)的混合程度。
在使用發(fā)酵罐控制系統(tǒng)時(shí)，還需要關(guān)注以下問(wèn)題：
1.系統(tǒng)穩(wěn)定性：選用合適的硬件設(shè)施和軟件算法，確�？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
2.控制精度：應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的傳感器和控制器，確保控制精度和準(zhǔn)確性。
3.環(huán)境條件：發(fā)酵罐控制系統(tǒng)需要在特定的環(huán)境條件下工作，如溫度、濕度等，應(yīng)注意環(huán)境條件的變化對(duì)于控制系統(tǒng)的影響。
4.遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)可以讓工程師隨時(shí)了解發(fā)酵罐運(yùn)行狀況，及時(shí)采取措施處理異常情況，從而避免設(shè)備停機(jī)損失風(fēng)險(xiǎn)。
