平行生物發(fā)酵罐是一種用于微生物發(fā)酵過程的多反應器平臺，廣泛應用于生物工藝、制藥、食品、環(huán)保等領域。這種系統(tǒng)能夠在相同的實驗條件下對多個樣本進行同時培養(yǎng)和實驗，是生物發(fā)酵研究和生產(chǎn)中的重要工具。與傳統(tǒng)單個發(fā)酵罐相比，平行發(fā)酵罐具有更高的實驗效率和數(shù)據(jù)可比性。基本工作原理與傳統(tǒng)發(fā)酵罐相似，主要通過控制溫度、pH值、溶氧、營養(yǎng)物質供應等條件，創(chuàng)造適合微生物生長的環(huán)境，進行發(fā)酵培養(yǎng)。
平行生物發(fā)酵罐的操作流程：
1.準備培養(yǎng)基：根據(jù)所選微生物的生長需求，準備適合的液體培養(yǎng)基。
2.接種：將微生物接種到各個平行反應器中，每個反應器可以使用不同的接種濃度或不同的微生物菌種。
3.控制環(huán)境條件：通過自動化系統(tǒng)控制每個發(fā)酵罐的溫度、pH、溶氧等關鍵參數(shù)。
4.發(fā)酵過程監(jiān)測：在發(fā)酵過程中，通過傳感器實時監(jiān)測各個反應器中的溶氧、pH、溫度、氣體成分等數(shù)據(jù)，以確保反應器的最佳運行狀態(tài)。
5.采樣與分析：在發(fā)酵過程中定期采樣，分析產(chǎn)品的濃度和其他關鍵指標（如代謝產(chǎn)物、酶活性等）。
6.數(shù)據(jù)處理與比較：通過自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將各個反應器的實驗數(shù)據(jù)進行處理和比較，從而得出不同條件下的發(fā)酵效果，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
優(yōu)勢：
1.高通量與高效性：平行發(fā)酵罐能夠在相同時間內(nèi)進行多個實驗，比較不同實驗條件的發(fā)酵效果，提高實驗效率。
2.數(shù)據(jù)可比性：多個反應器在相同的環(huán)境條件下進行操作，能確保實驗結果的高可比性，減少了實驗誤差。
3.優(yōu)化實驗設計：可以同時進行多個變量的實驗研究，快速找到優(yōu)的發(fā)酵條件。特別是在篩選適合的微生物菌株、優(yōu)化培養(yǎng)基成分、調(diào)節(jié)控制參數(shù)等方面，具有不可替代的優(yōu)勢。
4.節(jié)省時間與資源：在相同的時間內(nèi)獲得更多實驗數(shù)據(jù)，減少了傳統(tǒng)發(fā)酵實驗中所需的時間和資源消耗。
5.自動化控制：通常配備先進的自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)全自動控制，減少人工干預，提高實驗的可重復性和穩(wěn)定性。
平行生物發(fā)酵罐的應用領域：
1.微生物發(fā)酵：如釀酒、發(fā)酵食品（如酸奶、醬油）的生產(chǎn)，微生物培養(yǎng)等。
2.生物制藥：用于藥物開發(fā)、抗生素生產(chǎn)、疫苗生產(chǎn)等領域的發(fā)酵過程。
3.環(huán)境保護：通過發(fā)酵處理廢水、廢氣中的有機物，進行環(huán)境修復。
4.工業(yè)生產(chǎn)：包括生物燃料（如乙醇、氫氣）生產(chǎn)、生物催化劑的開發(fā)等。
5.食品科學：如發(fā)酵飲品的開發(fā)、功能性食品的生產(chǎn)等。
