【中國制藥網 產品資訊】藥品安全是重大的民生和公共安全問題，事關人民群眾身體健康和社會和諧穩(wěn)定。為進一步提高我國藥品安全水平，維護人民群眾健康權益，促進醫(yī)藥產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，我國出臺了一系列政策。作為與藥品直接接觸的生產設備，制藥機械的質量成為重點。新版GMP的出臺和實施更為制藥機械行業(yè)提高了門檻。

政策的出臺和標準的制定是為制藥機械行業(yè)的規(guī)范、科學、快速發(fā)展添柴加薪，也會在一定程度上為行業(yè)分支領域帶來良機。作為制藥機械行業(yè)的“一員大將”，發(fā)酵罐行業(yè)在此背景下為藥品的無菌生產“保駕護航”。不過，隨著科學技術的發(fā)展，發(fā)酵罐的應用領域也逐漸擴大，不但為藥品的安全生產筑起防線，還為諸多領域撐起“防護傘”。

 

　　采用無菌系統(tǒng) 發(fā)酵罐為產品“保駕護航”

所謂的發(fā)酵罐，是指工業(yè)上用來進行微生物發(fā)酵的裝置。發(fā)酵罐能耐受蒸汽滅菌、有一定的操作彈性、內部附件少(避免死角)、物料與能量傳遞性能強，可進行一定的調節(jié)以便于清洗、減少污染，適合于多種產品的生產以及減少能量的消耗。

由于發(fā)酵罐采用了無菌系統(tǒng)，在生產過程中能有效地避免外界對發(fā)酵品的污染，因此有著延長產品保質期和保證產品純正的效果。按照發(fā)酵罐的設備，可以分為機械攪拌通風發(fā)酵罐和非機械攪拌通風發(fā)酵罐;按照微生物的生長代謝需要，分為好氣型發(fā)酵罐和厭氣型發(fā)酵灌。

以好氣型發(fā)酵罐和厭氣型發(fā)酵罐為例。好氣發(fā)酵的發(fā)酵罐因需向罐中連續(xù)通入大量無菌空氣，并為考慮通入空氣的利用率，故在發(fā)酵罐結構上較為復雜，常用的有機械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡式發(fā)酵罐和氣升式發(fā)酵罐。

而厭氣發(fā)酵的發(fā)酵罐結構與好氣發(fā)酵的發(fā)酵罐相比則較為簡單。行業(yè)以及市場對于這類發(fā)酵罐有著諸多要求，例如要能封閉、能承受一定的壓力、有冷卻設備、罐內裝置少，消滅死角，便于清洗滅菌等。

科技在發(fā)展，行業(yè)也在變化。發(fā)酵罐的應用領域正隨著市場和用戶需求的變化而變化著。目前，發(fā)酵罐廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥等領域。以發(fā)酵罐在啤酒釀造上的應用為例，上述厭氣型發(fā)酵灌的酒精和啤酒都屬于嫌氣發(fā)酵產物，其發(fā)酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣，因此在設備放大，制造和操作時，都比好氣發(fā)酵設備簡單得多。

　　眾多行業(yè)的“好幫手” 發(fā)酵罐應用領域逐步拓寬

乳制品、酒類、食品添加劑等的制成都需要發(fā)酵的過程，且這些產品需要的是一個無菌和無污染的過程。發(fā)酵罐就采用了無菌系統(tǒng)，能夠避免和防止空氣中微生物的污染，大大延長了產品的保質期和產品的純正。以下從四個領域來介紹發(fā)酵罐在當中的應用。

首先是酒類。啤酒是人類古老的酒精之一，是水和茶之后世界上消耗量較大的飲料。在啤酒釀造過程中，先將冷卻后的麥汁添加酵母送入發(fā)酵池或圓柱錐底發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，用蛇管或夾套冷卻并控制溫度。進行下面發(fā)酵時，高溫度控制在8~3℃，發(fā)酵過程分為起泡期、高泡期、低泡期，一般發(fā)酵5~10日。

發(fā)酵罐在啤酒發(fā)酵過程對溫度控制有以下三個特性。首先是時滯性，酵母發(fā)酵的產熱使罐內的酒體溫度升高，發(fā)酵液內部存在一定的對流，需要經過一段時間，被控量才會發(fā)生變化，會影響到測溫點的準確性。其次是時變性，啤酒發(fā)酵是從起酵、旺盛、衰減到停止不變的間歇過程。酵母在不同階段的活力不同，放熱量也不同。后是強關聯(lián)性，發(fā)酵罐內的酒體有對流性，任一控制量的變化都會引起三個被控制量的變化，有很強的相互影響性。

在主發(fā)酵自然升溫段中，汁添加酵母后二始繁殖并降解可發(fā)酵糖釋放熱量，使發(fā)酵液溫度上升，一般經過時可以升到規(guī)定高發(fā)酵溫度，此時打開冷媒閥控制溫度不超過高控制溫度。而在主發(fā)酵控溫段中，酵母大量繁殖，發(fā)酵產生大量熱量和二氧化碳氣體，氣體上升。發(fā)酵罐罐內酒體的中、下部度發(fā)生變化。通過控溫，要使酒體循環(huán)充分，形成自下而上的對流，帶動酵母懸浮更有利于生化反應的進行。

其次是醬油釀造。醬油是中國傳統(tǒng)的調味品。用豆、麥、麩皮釀造的液體調味品。色澤紅褐色，有獨特醬香，滋味鮮美，有助于促進食欲。醬油釀造應用具體體現在醬油的制曲過程中。通過采用現代固體發(fā)酵技術，可以將制曲的活動空間和范圍盡可能地壓縮，同時在相對比較封閉的空間中，制曲也不會受到明顯的感染，既確保了制曲過程的科學完善，又著力將固態(tài)發(fā)酵技術實時地應用到研究實踐中。

然后是紅曲生產。紅曲是以秈米為原料，采用現代生物工程技術分離出的紅曲霉菌經液體深層發(fā)酵精制而成，是一種、安全性高、有益于人體健康的食品添加劑。其主要是通過一系列的高新發(fā)酵技術，以大米為原料，經過一系列的菌種添加與培養(yǎng)后所逐漸形成的一種穩(wěn)定的生產方式。將現代固態(tài)發(fā)酵罐的相關技術和設備充分運用于紅曲生產活動中，既能夠有效地控制發(fā)酵的準確時間，又能夠有效防止紅曲被污染，從而進一步確保紅曲的質量和產量。

后是酶制劑生產。酶制劑是指從生物中提取的具有酶特性的一類物質，主要作用是催化食品加工過程中各種化學反應，改進食品的加工方法。目前，研究人員在新形勢下正不斷通過將變異菌種加入固態(tài)發(fā)酵，從而有效提高產酶的酶活率。值得注意的是，通過固態(tài)發(fā)酵技術所生產的活力淀粉酶其碳源濃度較高，在發(fā)酵過程中培養(yǎng)基質通過以在液體深層發(fā)酵活動中消除酶的分解代謝，從而促成了α-淀粉酶的大量合成。

　　結語：

發(fā)酵罐是目前發(fā)酵工業(yè)中廣泛應用的一種生物反應器，是一種很好的“低碳經濟”模式，其應用領域也在逐漸拓寬。此外，不同的應用領域對發(fā)酵罐也提出了不同的要求，藥機企業(yè)們也在針對市場需求和制藥工藝要求，逐漸加大對發(fā)酵罐的研發(fā)力度，從而制造出一系列人性化、功能化的發(fā)酵罐裝置。