- Vấn đề cung cấp khí vô trùng cho nhà máy lên men vi sinh vật
Trong quá trình lên men vi sinh vật hiếu khí để thu nhận sản phẩm, vấn đề cung cấp khi vô khuẩn là một trong những vấn đề khó khăn nhất của công nghệ lên men.
Đặc biệt những vùng khí hậu nóng ẩm quanh năm như Việt Nam lại càng cần phải quan tâm. Bởi vì nếu không tách hết hơi ẩm có trong không khí thì vật liêu lọc sẽ bị ẩm và không còn khả năng lọc sạch vi khuẩn có trong không khí. Trong không khí do gió cuốn theo bụi bẩn từ đất từ vùng dân cư nên nồng độ vi sinh vật có trong không khí phụ thuộc rất nhiều vào vị trí xây dựng nhà máy. Nếu nhà máy xây dựng ở ven rừng, xa cách khu dân cư thì khả năng gây nhiễm ít hơn. Yêu cầu không khí cung cấp cho các quá trình lên men phải sạch gần như tuyệt đối các hạt bụi và các vi sinh vật có kích thước 0,5-2 micromet. Chi phí điện năng cho công nghệ vô khuẩn cũng rất lớn. Thành công hay thất bại của công nghệ lên men chính là vấn đề vô khuẩn của không khí.
- Khử trùng môi trường trong công nghệ lên men
Trong công nghệ lên men chìm để thu sản phẩm, nếu các thiết bị lên men có dung tích từ 30 lit đến 10000 lít thì thường môi trường được pha chế trực tiếp trong thiết bị lên men. Sau đó dùng hơi nóng đun đến nhiệt độ khử trùng qua bộ phận truyền nhiệt giữ nhiệt độ và thời gian khử trùng thích hợp. Khử trùng xong môi trường được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp (25-30 0C). Khi lên men vi sinh vật ở thiết bị lớn hơn (50000-300000 lit) nếu đun nóng trực tiếp để khử trùng thì đòi hỏi công suất của thiết bị cung cấp hơi lớn, nếu không thời gian đun nhiệt độ khử trùng quá dài sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng các thành phần dinh dưỡng có trong môi trường, từ đó sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật lên men để thu sản phẩm. Vì vậy trong công nghệ lên men chìm người ta đã chế tạo ra thiết bị khử trùng liên tục (cột khử trùng) để khắc phục các nhược điểm trên. Cột khử trùng liên tục còn có ưu điểm nữa là cho phép pha chế riêng từng thành phần môi trường và khử trùng ở những chế độ riêng nên môi trường dinh dưỡng không bị phá hủy
- Lọc và thiết bị lọc trong công nghệ sản xuất kháng sinh
Trong công nghiệp vi sinh vật nói chung và công nghiệp kháng sinh nói riêng, thường phải lọc một thể tích lớn môi trường lên men trong đó có chứa vi sinh vật (xạ khuẩn, nấm mốc, vi khuẩn). Chúng là những cá thể có kích thước vừa nhỏ lại nằm trong môi trường có độ nhớt cao do các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật cùng với thành phần dinh dưỡng chưa sử dụng hết, dầu phá bọt….nồng độ các chất kháng sinh trong môi trường thấp, nhiều chất lại không bền vững. Vì vậy để chiết xuất và tinh chế được hoạt chất công đoạn quan trong bậc nhất phải là lọc để phân riêng sinh khối và dịch lọc trong khoảng thời gian ngắn cho phép. Để lọc được nhanh cần thêm các chất trợ lọc, các chất có khả năng làm đông vón protein…Tuy nhiên thiết bị lọc cũng rất quan trọng. Có thể dùng lọc ép khung bản để lọc dịch lên men. Song nhược điểm của thiết bị lọc ép là làm việc không liên tục. Khi sinh khối đã chất đầy các khoang lại phải tháo bã và lắp lại thiết bị rồi mới tiến hành lọc tiếp được. Vì vậy trong các nhà máy sản xuất kháng sinh thường sử dụng thiết bị lọc trống quay. Ưu điểm của thiết bị này là có thể làm việc liên tục, tự động hóa việc loại bã. Máy chỉ ngừng làm việc khi nào năng suất lọc giảm, máy có diện tích bề mặt lọc lớn nên năng suất lọc cao.
