Sinh học đại cương - Chương 10: Các thiết bịlên men nuôi cấy chìm vi sinh vật trong các môi trường dinh dưỡng lỏng

g dinh dưỡng, các đoạn ống để nạp không khí, để 
rót canh trường 13 và để thải khí 16. 
Ở phần dưới của ống tuần hoàn được lắp cơ cấu chuyển đổi 8 dạng vít. Các cánh 
hướng được phân bổ trên và dưới vít: các cánh trên thẳng đứng, còn các cánh dưới 
nghiêng. 
Hệ tuần hoàn của thiết bị lên men gồm máy phun được nối với phần dưới của thiết 
bị, bơm và các đường ống. Ống tuần hoàn 15 có dạng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có 
hai ống góp. Bên trong ống góp trên có hai vách đặc được định vị trong mặt phẳng 
xuyên tâm, còn bên trong ống góp dưới không có vách. Ngoài ra bộ trao đổi nhiệt dạng 
ống còn có các ống trao đổi nhiệt nằm giữa các ống góp thông nhau và nối nhau bởi các 
tường chắn. 
Buồng trao đổi nhiệt được lắp chặt trong giá đỡ có hai bích và có thể tháo lắp dễ 
dàng để sửa chữa. Bộ khử bọt bằng phương pháp cơ học 4 được gá trên nắp thiết bị lên 
men 3. Bộ dẫn động cho thiết bị khử bọt 2 và bốn cửa để rửa bằng phương pháp cơ học, 
đều được lắp trên nắp. 
 202 
 203 
Hình 10.5. Thiết bị lên men dạng trao đổi khối mạnh ΦBO - 40 - 0,6: 
1- Ống cung cấp khí để thổi; 2- Bộ dẫn động kín; 3- Nắp; 4- Cơ cấu khử bọt; 5-
Miếng đệm với buồng trao đổi nhiệt; 6- Hộp không khí; 7- Khối trụ đứng; 8- Cơ 
cấu chuyển đảo; 9- Ống để nạp nước lạnh; 10- Động cơ; 11- Bánh đai; 12- Truyền 
động bằng đai hình thang; 13- Cơ cấu tháo dỡ; 14- Ống để thải nước; 15- Các ống 
trao đổi nhiệt; 16- Ống thải không khí; 17- Ống để khử bọt;18- Cửa quan sát 
 Nhờ truyền động bằng đai hình thang 12, mà động cơ 10 làm chuyển động vít với 
số vòng quay 280 ÷ 350 vòng/phút. Để đảm bảo độ kín và độ tiệt trùng trong quá trình 
nuôi cấy cần bố trí vòng bít kín trên trục của cơ cấu chuyển đảo. Cơ cấu khử bọt bằng 
cơ học được lắp trên trục của bộ dẫn động nhờ ống rỗng. Khí thoát ra từ chất lỏng được 
dẫn qua ống rỗng trên. Cơ cấu này gồm bộ đĩa hình nón có gờ. Điều khiển động cơ tại 
chổ và điều khiển từ xa lấy tín hiệu từ bảng điều khiển. 
Để khảo sát quá trình nuôi cấy vi sinh vật, trên tường thiết bị phân bổ sáu cửa 
quan sát 8. Thiết bị được thiết kế để hoạt động với áp lực đến 0,3 MPa. 
Các bộ phận tự động dùng để điều chỉnh các thông số cơ bản của quá trình: nhiệt 
độ canh trường bên trong thiết bị - theo sự biến đổi tiêu hao nước lạnh trong phòng trao 
đổi nhiệt; lượng chất lỏng - theo sự biến đổi thoát ra của chất lỏng canh trường; nồng độ 
ion hydro - theo sự mở và tắt của bơm định lượng nạp kiềm hay axit; nồng độ oxy hoà 
tan trong môi trường theo sự biến đổi tiêu hao không khí tiệt trùng; tiêu hao môi trường 
dinh dưỡng - theo sự biến đổi môi trường dinh dưỡng vào thiết bị và nồng độ sinh khối - 
theo sự biến đổi tiêu hao môi trường dinh dưỡng. 
Kết cấu của thiết bị cũng có khả năng kiểm tra tiêu hao nước lạnh, mức độ đồng 
hoá nitơ, nồng độ CO2 và O2, độ ẩm không khí, nhiệt độ và áp lực trong những điểm 
riêng biệt của thiết bị. 
Thiết bị lên men này có thể hoạt động gián đoạn hay liên tục. 
Khi kết thúc quá trình tiệt trùng và làm lạnh của thiết bị và của các cơ cấu phụ, thì 
rót đầy môi trường dinh dưỡng tiệt trùng và tiến hành cho hoạt động cơ cấu chuyển đảo 
để thực hiện tuần hoàn môi trường theo vòng khép kín. Nạp không khí nén một cách 
liên tục qua thiết bị thổi khí vào không gian giữa tường và ống tuần hoàn. Không khí 
cuốn hút chất lỏng thành dòng, đập vỡ ra thành bọt nhỏ và được khuấy trộn mạnh với 
môi trường, tạo ra hỗn hợp đồng hoá giả. Chuyển động quay của môi trường được tạo 
nên trong ống tuần hoàn nhờ các cánh hướng, kết quả tạo ra vùng xoáy trung tâm có 
hàm lượng khí cao. 
Nhờ ma sát chất lỏng với phần gờ của các ống trong bộ trao đổi nhiệt mà sự chảy 
rối của các lớp biên được duy trì. Không khí thải được tách ra khỏi chất lỏng và được 
thải ra qua ống lót rỗng của thiết bị khử bọt. 
Để tăng cường quá trình cần nạp môi trường dinh dưỡng vào thiết bị qua máy 
phun. Bơm hút chất lỏng canh trường và đẩy qua vòi phun của máy phun, cho nên mức 
độ phân tán của chất dinh dưỡng đạt được rất cao và tạo ra bề mặt tiếp xúc của các pha 
rất lớn. 
Sự tuần hoàn nhiều lần của canh trường trong vòng khép kín với các bề mặt định 
hình tốt, bảo đảm hiệu suất cao của quá trình và bảo đảm tính đồng nhất của hỗn hợp 
trong không gian vòng tuần hoàn. Buồng trao đổi nhiệt bảo đảm tốt tốc độ chảy của tác 
nhân lạnh cao làm cho hệ số trao đổi nhiệt lớn. Bộ trao đổi nhiệt kiểu chùm ống trong 
 204 
ống góp cho phép tăng bề mặt đơn vị làm lạnh khoảng 10 lần lớn hơn khi truyền năng 
lượng qua tường thiết bị. Hệ số truyền nhiệt được tăng lên một số lần và đạt gần 3900 
W/(m2⋅K). 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lên men dạng đứng: 
Hệ số chứa đầy: 0,6 ÷ 0,7 
Thể tích, m3: 40 
Lượng môi trường được nạp, m3: đến 28 
Ap suất, MPa: 
 trong tường: 0,6 
 trong phòng trao đổi nhiệt và trong áo ngoài: 0,3 
 trong thiết bị: 0,1 ÷ 0,6 
Công suất bộ dẫn động, kW: 
 cho cơ cấu khuấy trộn: 125 
 cho cơ cấu khử bọt: 40 
Số vòng quay của trục, vòng/phút: 
 cho cơ cấu khuấy trộn: 350 và 200 
 cho cơ cấu khử bọt: 1500 
Kích thước cơ bản, mm: 4600×2600×12000 
10.2. CÁC THIẾT BỊ LÊN MEN KHÔNG ĐÒI HỎI TIỆT TRÙNG CÁC 
 QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY VI SINH VẬT 
Các quá trình nuôi cấy sản sinh ra các nấm men gia súc thuộc các quá trình nuôi 
cấy vi sinh vật không tiệt trùng. Theo kết cấu các thiết bị lên men, để sản xuất nấm men 
tương tự như các thiết bị để sản xuất enzim, các kháng sinh chăn nuôi, các aminoaxit và 
các sản phẩm tổng hợp khác, nhưng không có sự bảo vệ hơi và không khí của trục quay 
và một số bộ phận kết cấu. 
Trong nhiều trường hợp để sản xuất nấm men gia súc, ứng dụng các thiết bị đã 
được sử dụng trong các quá trình tiệt trùng. 
10.2.1. Các thiết bị lên men có đảo trộn bằng khí động học và đường viền 
 tuần hoàn bên trong 
Các thiết bị nuôi cấy nấm men dùng phương pháp bơm dâng bằng khí nén của hệ 
thống Lephrancia có đường viền tuần hoàn bên trong được ứng dụng phổ biến nhất. 
Trong sản xuất nấm men thuỷ phân thường ứng dụng các thiết bị loại này có sức chứa 
 205 
250, 320, 600 và 1300 m3. Kết cấu các thiết bị lên men không có các thiết bị cơ học để 
khử bọt. Bọt được khử dưới trọng lực của cột chất lỏng khi tuần hoàn. 
Không khí vào thiết bị theo ống trung tâm vào chậu, tại đây hỗn hợp khí - chất 
lỏng được tạo thành từ nước hoa quả nạp vào và từ chất lỏng ở phần dưới thiết bị. Hỗn 
hợp trên được chuyển động theo ống khuếch tán bên trong. Một phần không khí được 
tách ra khỏi bọt và thải ra khí quyển qua lỗ ở nắp thiết bị, còn một phần khác cùng với 
bọt hạ xuống theo đường rãnh vòng giữa ống khuếch tán và tường. Khi chuyển động 
xuống dưới bọt bị khử. Độ bội tuần hoàn đạt cao 1,5 ÷ 2 thể tích chất lỏng hoạt động 
trong một phút. Các thiết bị công nghiệp có chiều cao 12 ÷ 15 m. Bọt dâng cao lên 10 ÷ 
12 m. Tiến hành làm nguội thiết bị lên men bằng tưới nước tường ngoài và nạp nước 
vào áo của ống khuếch tán. Tiêu hao không khí cho 1 kg nấm men khô là 20 m3. 
Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị lên men công nghiệp hoạt động ở áp suất khí 
quyển được giới thiệu ở bảng 10.2. 
Bảng 10.2. Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị lên men có đảo trộn bằng 
khí động học và khối khí để sản xuất nấm men gia súc 
Thể tích của thiết bị, m3
Các chỉ số 
320 500 600 1300 
Năng suất theo lượng nước 
hoa quả chảy, m3/h 
Môi trường 
Tiêu hao không khí, m3/h 
Ap suất dư của không khí, kg 
lực / cm2
Bề mặt làm lạnh của áo ống 
khuếch tán, m2
Kích thước cơ bản, mm 
20 ÷ 30 
pH 4,5 
đến 5000 
0,6 
30 
5700×13350 
9000 
0,75 
50×3=150 
7600×11200 
30 ÷ 35 
pH 3,5÷4,5 
14000÷16000 
0,4 
58 
7400×14175 
55 ÷ 62 
pH 4,2÷4,5 
18000 
0,6 
50×4=200 
11000×14500 
10.2.2. Thiết bị lên men hình trụ có bộ phận bơm dâng bằng khí nén 
 với sức chứa 1300 m3
Thiết bị loại này được dùng để nuôi cấy nấm men một cách liên tục trong nước 
quả. Nó gồm có vỏ thép hàn, đáy hình nón cụt và nắp hình nón có lỗ ở chính giữa (hình 
10.6). 
 206 
Nước
Chất lỏng 
canh trường 
Nước 
Vào hệ thống cống 
thoát nước 
Hình 10.6. Thiết bị lên men hình trụ có bộ phận 
Bốn ống khuếch tán 7 được lắp bên trong thiết bị để tạo ra bốn dòng tuần hoàn 
độc lập. Không khí nén được đẩy qua ống góp 2 vào các ống trung tâm của mỗi ống 
khuếch tán, ở cuối ống trung tâm có côn và chậu 8. 
Thùng phân phối được đặt trên nắp thiết bị, dịch lên men, nước quả, nấm men và 
nước amoniac cho vào các ống khớp nối 3, 4, 5. Tất cả các cấu tử được trộn lại và tạo ra 
một dung dịch dinh dưỡng và theo các đường ống có đường kính 100 mm chảy xuống 
dưới các chậu của thiết bị thổi khí. 
Hỗn hợp dinh dưỡng khi chảy tràn qua mép chậu được khuấy trộn với không khí 
thoát qua khe dưới chậu. Nhũ tương không khí - chất lỏng được tạo thành dâng lên theo 
ống khuếch tán đến tấm chặn 6 thì bị phá vỡ và chảy xuống dưới. Dùng thiết bị tưới 
dạng ống góp để làm lạnh tường ngoài thiết bị. 
 207 
10.2.3. Thiết bị lên men dạng tháp 
Các thiết bị lên men này bao gồm loại đĩa và loại không có các cơ cấu chuyển đảo 
nằm ngang. Sự khác biệt của loại thiết bị này so với các loại thiết bị đã được nêu ở các 
phần trên là trị số tỷ số giữa chiều cao và đường kính rất lớn. Thiết bị dạng tháp có 
nhiều triển vọng bởi kết cấu đơn giản, khả năng tăng cường quá trình sinh tổng hợp và 
công suất đơn vị lớn. 
Ưu điểm về kết cấu của thiết bị dạng tháp là không có các phần quay chuyển động 
và diện tích chiếm chỗ nhỏ. 
Thiết bị lên men dạng phun. Thiết bị lên men của Đức với sự trao đổi khối mạnh. 
Có thể tích đến 10003, sử dụng phương pháp các tia ngầm. 
Hoạt động của thiết bị (hình 10.7) được mô tả dưới đây: bơm ly tâm có chức năng 
khử khí, đẩy chất lỏng đến cửa vào của thiết bị lên men dạng đứng. Chất lỏng chảy 
xuống dọc theo tường đứng ở dạng dòng vòng khuyên. Dòng chảy rối ở đầu cuối nằm 
ngang mức bề mặt chất lỏng của hỗn hợp bị thắt lại trong tiết diện ngang của ống và từ 
đó chảy thành dạng tia để tạo ra vùng áp suất thấp. 
Khi tạo hỗn hợp đồng hoá với chất lỏng thì không khí được hút qua lỗ ở đỉnh 
khoang trong vùng áp suất thấp. Chất lỏng sủi bọt (ở dạng tia xâm nhập tự do, do dự trữ 
năng lượng động học) đến đáy của thiết bị lên men, tạo ra trường rối mạnh trong dung 
dịch canh trường. Các bọt khí từ đáy thiết bị nổi lên bề mặt, một lần nữa qua trường rối 
được tạo ra từ các tia xâm nhập tự do. 
Nhờ hệ thổi khí tương tự như thế có thể đảm bảo cung cấp oxy cho các thiết bị lên 
men loại lớn có thể tích đến 2000 m3, khi cường độ khuấy mạnh. 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lên men dạng phun để nuôi cấy nấm mốc được giới 
thiệu ở bảng 10.3. 
Khi tốc độ chuyển động của các dòng tia 8 ÷ 12 m/s và áp suất không đổi thì sự 
phân tán của không khí sẽ đạt được tốt. Nhờ tác động phun ở vùng vào của dòng, nhờ 
chuyển động điểm ở tường của thiết bị và nhờ đảo trộn các bọt khí mà thực hiện việc 
lựa chọn thích hợp cho xung lượng của dòng nạp tự do, nhằm bảo đảm sự khuấy trộn 
mạnh canh trường nuôi cấy. 
Các bọt không khí trong luồng hầu như hoàn toàn đến đáy thiết bị, còn khi nổi lên 
bề mặt thiết bị chúng bị phá huỷ bỡi trường rối 
Trong trường hợp giảm lượng chất lỏng tuần hoàn thì sự phân tán không khí được 
tăng lên đáng kể và nó được phân bổ đều theo toàn thể tích thiết bị. Tốc độ trao đổi khí 
tăng tuyến tính với sự tăng dòng chất lỏng tuần hoàn và tiêu hao năng lượng trong một 
khoảng hoạt động rộng. Cho nên quá trình thổi khí có thể điều chỉnh bỡi tốc độ truyền 
khí. Trong các thiết bị có kết cấu được nêu trên, nhu cầu về năng lượng để nạp không 
khí rất nhỏ và năng lượng của dòng tuần hoàn sẽ bảo đảm độ rối cần thiết để trao đổi 
khối. Những điều kiện cần thiết để trao đổi khối mạnh trong thiết bị là: độ rối cao, sự 
 208 
phân tán không khí tốt, thời gian có mặt của không khí trong canh trường lâu và độ 
đồng hoá môi trường cao. 
B
Hình 10.7. Thiết bị lên men dạng phun: 
1- Cửa không khí vào; 2- Đường ống không khí thải; 3- Hầm tháo nước; 
4- Tường thiết bị; 5- Đường ống có áp; 6- Đường ống hút; 7- Bơm tuần 
hoàn 
 209 
Bảng 10.3. Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị lên men dạng phun sản xuất ở Đức 
Thể tích của thiết bị lên men, m3
Các chỉ số 
200 400 1000 
Năng suất của thiết bị lên men (tính theo chất khô tuyệt 
đối), kg/h 
Thể tích chất lỏng sủi bọt, m3 
Dung lượng của thiết bị, tấn 
Năng suất của các bơm tuần hoàn, tấn/h 
Bội số tuần hoàn của các bơm, thể tích trong 1 h 
Số lượng bơm 
Tiêu thụ năng lượng điện cho các bơm để thổi khí và 
đồng hoá, kW.h 
Tiêu hao không khí trong khoang sủi bọt có áp suất 
giảm, Nm3/h 
Kích thước,mm 
 đường kính 
 chiều cao phần trụ 
250 
180 
80 
2500 
30 
1 
125 ÷135 
3600 
6000 
7500 
370 
350 
130 
26 ÷ 30 
2 
210 ÷220 
5000 
8000 
8000 
400 
4400 
110 
10 
2200 
60000 
11500 
1050 
Bơm tuần hoàn là bộ phận chính của toàn hệ. Phương pháp luồng ngầm có hiệu 
quả đặc biệt đối với các quá trình có tốc độ trao đổi khối cao. 
Trong trường hợp tổ hợp tầng của các thiết bị hay khi phân chia bên trong thiết bị 
có sức chứa lớn ra thành 2 ÷ 3 phần và tất cả các ngăn được nối lại nhờ các máng rót để 
môi trường theo đó chảy từ trên xuống máng dưới, mỗi lần chảy như thế được bảo hoà 
oxy của không khí. 
Lượng chất tuần hoàn được hạn chế bởi sự cấp liệu của bơm chuyển. Khi phân bổ 
thành ba tầng lượng bơm cần thiết cho thiết bị ở một tầng với chiều cao chuyển là bội số 
3 thì rút ngắn được 3 lần. Bọt được tạo thành trong quá trình thổi khí cũng được chuyển 
xuống dưới, cho nên cơ cấu khử bọt được định vị ở phần dưới của thiết bị. Tiến hành 
thải nhiệt sinh lý trong bộ trao đổi nhiệt đặc biệt. 
Ứng dụng dạng thiết bị trên để nuôi cấy vi sinh vật trong điều kiện tiệt trùng rất 
phức tạp vì do khó khăn về độ kín của các bơm tuần hoàn, nhưng tiện lợi đối với quá 
trình tiệt trùng bằng hơi. Nhưng có những ưu điểm: cơ cấu đơn giản, dung lượng lớn, 
bảo đảm thổi khí mạnh và đảm bảo truyền khối mà không cần cơ cấu đảo trộn, làm cho 
kết cấu này trở nên có triển vọng trong công nghiệp vi sinh. 
 210 
10.2.4. Các thiết bị lên men có hệ thông gió dạng phun 
Loại thiết bị này được ứng dụng để nuôi cấy chủng nấm men đặc biệt trên môi 
trường dinh dưỡng chứa parafin lỏng. 
Thiết bị lên men Â-50. Kết cấu của thiết bị có dạng dung lượng xilanh đứng với 
sức chứa 800 m3 (hệ số chứa đầy 0,4), được chia thành 12 ngăn (hình 10.8). Mỗi ngăn 
có cơ cấu khuấy trộn và thổi khí. Thiết bị được trang bị các bộ đảo trộn để thực hiện 
chức năng khuấy trộn pha lỏng và cung cấp không khí. 
 Trong quá trình quay của bộ đảo trộn ở vị trí thoát chất lỏng, không khí được hút 
vào, vùng hạ áp được tạo ra. Khi đó không khí hoà mạnh vào chất lỏng, làm bảo hoà 
oxy chất lỏng. 
Hình 10.8. Thiết bị lên men Â-50: 
1- Rãnh vòng; 2- Ống thông gió; 3- Bộ khử bọt; 4- Bộ phân ly; 5- Xilanh; 6- Dẫn 
động; 7- Bộ trao đổi nhiệt; 8- Ống khuếch tán; 9- Cốc xilanh; 10- Cơ cấu phun 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lên men Â-50: 
Năng suất của thiết bị tính theo sinh khối khô tuyệt đối, tấn/ngày 27,0 
Năng suất thiết bị khi gá đặt ở trung tâm 13 ngăn, tấn/ngày: 30 
Dòng chất lỏng, m3/h: 37,5 
Dung tích, m3: 
 khi chưa hoạt động: 800 
 211 
 khi hoạt động: 320 
Nhiệt độ hoạt động, 0C: 32 ÷ 34 
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m2: 2700 ÷ 3000 
Tiêu hao không khí, m3/h: 36160 
Số lượng cơ cấu thông gió: 12 
Công suất động cơ, kW: 3,5 
Thiết bị nuôi cấy nấm men trên môi trường rắn ĂÔÐ-76-900 để nuôi nấm men 
parafin. Hiện tại loại kết cấu này được thực nghiệm rộng rãi trong các nhà máy sản xuất 
chất cô chứa vitamin và protein. Thiết bị lên men (hình 10.9) gồm vỏ 1; vòng tuần hoàn 
đột lỗ 2; ống khuếch tán trung tâm 5; các cơ cấu thổi khí 3 được lắp trong vòng tuần 
hoàn đột lỗ và trong ống khuếch tán trung tâm; các bộ trao đổi nhiệt 7 và bộ tách giọt 4. 
Động cơ 6 dẫn động cho các cơ cấu thổi khí. Nạp vào thiết bị môi trường dinh dưỡng 
chứa parafin, muối khoáng, các nguyên tố vi lượng, nước amoniac, và tháo thành phẩm 
ra khỏi bộ phân ly qua khớp nối. Nạp không khí để thổi cho canh trường bằng phương 
pháp tự hút. Khi các bộ thông gió sục khí cho môi trường thì sự trao đổi khối được xảy 
ra qua bộ trao đổi nhiệt để tạo ra những dòng lên xuống. 
Vỏ thiết bị được chế tạo bằng thép không gỉ, hai lớp, còn các bộ trao đổi nhiệt, các 
cơ cấu trao đổi khí và các vách ngăn - bằng thép nguyên khối. 
Hình 10.9. Thiết bị nuôi cấy nấm men trên môi trường rắn ĂÔÐ-76-900 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lên men ĂÔÐ-76-900 
Năng suất thiết bị, tấn/ngày: 30 ÷ 36 
 212 
Dung lượng, m3: 
 khi chưa hoạt động: 900 
 khi hoạt động: 450 
Ap suất, MPa: 0,02 
Nhiệt độ hoạt động, 0C: 32 ÷ 34 
Môi trường, pH: 4,2 ÷ 4,4 
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m2: 2700 
Tiêu hao không khí (ở điều kiện bình thường), m3/h: 54000 
Số lượng các cơ cấu thổi khí: 13 
Công suất động cơ điện, kW: 315 
Kích thước cơ bản, mm: 
17000×17000×6500 
Khối lượng, tấn: 535 
Nhược điểm của thiết bị lên men có hệ phun ở chổ: trục thiết bị bị rung động; 
nhiễm bẩn bề mặt trao đổi nhiệt và giảm hệ số trao đổi nhiệt. 
10.2.5. Thiết bị lên men trao đổi khối mạnh 
Mục đích chính của loại thiết bị này là tăng nồng độ vi sinh vật trong dung dịch 
canh trường, tăng điều kiện thổi khí và tăng năng suất thiết bị. 
Thiết bị (hình 10.10) là một dung lượng xilanh 17, bên trong lắp xilanh hướng 2. 
Hai đoạn ống 4 và 18 định vị cho xilanh hướng trong dung lượng. Đoạn ống 18 được 
lắp chặt đến đáy và chia dung lượng ra làm hai phòng: phòng 19 dùng để nuôi cấy canh 
trường, còn trong phòng 20 tận dụng bổ sung nguyên liệu ban đầu. Đoạn ống 4 lắp cách 
mặt đáy của dung lượng. Bên trong xilanh hướng 2 và trong không gian giữa tường 
dung lượng và đoạn ống 4 được bố trí các ống góp 16. Các ống góp được lắp chặt bởi 
các ống đột lỗ 21. 
Trong không gian giữa xilanh hướng 2 và các đoạn ống 18 và 4 có các bộ trao đổi 
nhiệt 1. Để nạp không khí đến các ống góp trong phòng 19 dùng ống góp phân phối 7, 
còn trong phòng 20 - ống góp 5. Ở phần trên của dung lượng có ống góp 14 để thu nhận 
và làm khô bọt, bên trong được lắp các đĩa hình nón 15. Không khí thoát ra từ phòng 19 
qua bộ tách khí 9. Máy khử bọt bằng cơ học 12 với bộ dẫn hướng được lắp đặt trên các 
đĩa 15. Môi trường dinh dưỡng được đẩy vào thiết bị qua khớp 6. Sinh khối được tháo 
ra khỏi thiết bị qua khớp 11, còn không khí - qua khớp nối 8 và 13. 
Thiết bị hoạt động như sau: nạp hỗn hợp dinh dưỡng ban đầu vào phòng 19 qua 
khớp nối 3, còn không khí - vào thiết bị qua khớp nối 6. Trong phòng 19 xảy ra nuôi 
cấy sinh khối. Tuần hoàn và đảo trộn chất lỏng được thực hiện bỡi thiết bị bơm dâng 
 213 
bằng khí nén. Từ phòng nuôi cấy, chất lỏng canh trường chảy qua đoạn ống 12 vào 
phòng 20, tại đây xảy ra tận dụng bổ sung nguyên liệu. Bên trong phòng 19 và 20 dung 
dịch canh trường được thổi khí nhờ các ống được đột nhiều lỗ. Sinh khối tháo ra khỏi 
phòng cùng với pha bọt được tạo thành ở phần trên của phòng. Sau đó bọt nổi lên theo 
các đường rãnh giữa các đĩa nón 15, được tách khỏi chất lỏng và được cô lại. Khử bọt 
đã được cô bằng bộ khử bọt cơ học 12 và tháo ra qua khớp nối 11. 
Thải không khí khỏi phòng 19 qua khớp nối 8 nhờ bộ tách khí 9, còn khỏi phòng 
20 - qua khớp nối 13. 
Hình 10.9. Thiết bị cấy lên men trao đổi khối lạnh 
10.3. KẾT CẤU CỦA CÁC CƠ CẤU THỔI KHÍ TRONG MÁY PHUN KIỂU 
 TUABIN 
Máy phun kiểu tuabin - đó là loại kết cấu hút hai tầng có các cửa trên và dưới để 
nạp và thải dung dịch. Loại này hoạt động như sau: không khí vào được trộn với chất 
lỏng, khi thoát ra thì không khí được hướng lên trên và sau khi qua bộ trao đổi nhiệt 
 214 
được chia ra làm hai dòng. Khi đi qua phần trung tâm của cơ cấu tuần hoàn, dòng thứ 
nhất vào cửa trên của cơ cấu phun, còn dòng thứ hai hướng xuống dưới theo đường viền 
của cơ cấu tuần hoàn và khi chuyển động dưới đáy giả thì vào cửa dưới. 
10.3.1. Máy phun kiểu tuabin có các vòng đột lỗ 
Loại kết cấu này được dùng để thổi khí và khuấy trộn môi trường giống khi nuôi 
cấy vi sinh vật, đặc biệt là nấm men.