針對某一項目中所應用的現代微生物發酵設備，主要是為了制藥企業的益生菌項目所服務，整個項目投資高達4千萬元，所應用的發酵設備為兩套，一套所承載的發酵職能為常規發酵枯草芽孢桿菌，最終得到的發酵產品為益生菌干菌粉；另一套則是發酵乳酸桿菌，可制備生產益生菌干菌粉或菌劑。兩套發酵設備也就是兩條生產線，在制藥企業現代化轉型升級的背景下，兩條生產線整合成一個發酵平臺，發酵罐總容積在10m3，具體由種子擴培容器、發酵容器、配料容器和配套的輔助補料容器及其公用系統所組成，而且隨著發酵平臺自動化水平的提升，發酵系統中所含有的現代微生物發酵設備更加多樣，可自動化實現補料、滅菌以及溫度控制等眾多功能。
根據微生物對氧氣要求，微生物發酵的具體類型根據微生物對氧氣要求可分為好氧發酵、厭氧發酵和兼性厭氧發酵，好氧發酵指的是微生物發酵產物形成過程中要有充足的氧氣作為支持，抗生素發酵和草酸發酵為好氧發酵；厭氧發酵就是無需氧氣支持，丁酸發酵和乳酸發酵都隸屬于此范疇；兼性厭氧發酵則是借助可產生酒精的酵母菌處于缺氧條件來發酵與積累酒精，之后再處于大量通氣條件下轉化成好氧發酵，生成一定量的酵母細胞。
由于現代微生物發酵設備的特殊性，為了確保其最終生產制備的產品質量過關，在設備應用過程中要注意一定的要點內容，優化所構建的發酵系統整體性能表現，需嚴格把控設備應用的各個流程。從現代微生物發酵設備應用的發酵系統工程構建層面來說，要特別做好工程設計工作，以發酵設備生產制備產品的實際需求為基本導向，統籌規劃工程設計方案，設計人員要深層次分析用戶的根本需求，與其保持良好的溝通交流關系。同時設計人員還要與設備操作的技術人員一同規劃安排發酵設備的平面布局，確保設備安放位置得當，提前分析發酵車間的施工安裝條件狀況，以此為基礎明確管道走向與設備定位。在設計過程中，還要特別考慮到微生物發酵設備的內部單元分布狀況，各個發酵設備應依據生產制備需要妥善連接在一起，微生物發酵設備應用的圖紙設計質量過關，做好圖紙的初步設計后則進入設備的加工以及采購環節。由于現代微生物發酵設備的組成復雜，涉及罐式容器、種子容器管架、制冷機系統和電機等多方面內容，在采購過程中應優先考慮市場上的大品牌制造商，應與他們建立良好的合作關系，以確保微生物發酵設備的卓越性能，并為其未來的順利運行奠定堅實的基礎。
因為現代微生物發酵設備是一項大型化的綜合設備，在其正式使用之前，要根據制藥企業的實際狀況與生產制備要求在發酵生產車間開展設備安裝工作，也就是說設備采買只是眾多環節中的一小部分，發酵設備能否充分發揮出優良功能作用，在很大程度上來說是取決于安裝質量是否過關。生產車間管理人員應首先安裝容積在100升的種子容器與鋼平臺組件，之后設備廠家再將依據微生物制備需要所規劃出的設備配料單與控制柜進行仔細全面打包處理，將其妥善運輸至制藥企業的生產車間。在設備發貨以及正式運輸之前，設備供應商要與制藥企業確認其生產車間的基本狀況合乎發貨基本條件，同時設備采買款項已到位后，聘用專業化的物流企業將微生物發酵設備以及貨物等運輸發送至現場，并且在運輸的過程中，車上要配備一位隨行人員，負責監控設備，以免其出現刮碰等不良狀況，影響后續的使用性能及表現。
在原有的基礎上進一步提升現代微生物發酵設備的現場安裝水平，是設備應用的重中之重。設備正式進入安裝現場之前，現場的管理負責人員再三確認車間是否具備完善的設備裝卸工具與就位工具，此類工具包括起重機、吊裝機、叉車以及升降機等，裝卸與就位設備準備愈充足，越能從根本上保障設備安裝質量。同時要確保現代微生物發酵設備、安裝輔助工具以及施工安裝人員可一同到達設備安裝車間現場?；谥扑幤髽I生產車間的根本狀況，統籌安排現場安裝管理的各項環節內容，首先設備應先被妥善放置就位，之后進行初步的組裝，搭建以及焊接發酵平臺，最后一個環節為工藝管道的拼裝與焊接。在上述流程的每一環節中，該項目的總負責人員都要一直在現場進行監督管理，盡可能規避變更情況，若有變更項產生，要第一時間與相關部門責任主體進行溝通交流，取得同意后才可變更，堅決杜絕出現盲目變更與隨意變更行為。此外，在設備的現場安裝過程中，不可避免地會增加額外的項目，從而增加安裝成本。因此，這一階段需要企業介入，共同探討設備安裝成本的具體投入。在確認變更的正確性后，有必要協商并設置變更過程方法。在此基礎上，相應調整設備安裝順序、工藝圖紙和配料表，及時提供缺失材料。
科學做好現代微生物發酵設備設計前后變更工作，有助于為后續設備的運用以及功能價值發揮創造出良好條件，變更可細化分為設計前變更與設計后變更兩大部分。先從設計前變更來說，它指的是在和客戶溝通時所生成的變更內容，通常來說，只要設備安裝成本還在合理的區間范圍內，小規模的適當變更是被允許的，但還是要在變更后的第一時間與客戶進行變更的結果確認，此類變更多發生在有兩方責任主體所溝通的事件。例如，在安裝現代微生物發酵設備時，考慮到生產車間的平面布局狀況以及減少成本投入，將原本的鋁平臺設計變更成鋼平臺，此類變更隸屬于公共設備變更范疇。再從設計后變更層面來看，此階段的變更指的是設備安裝設計批準之后而出現的變更問題，其所涉及的內容與范圍更加寬泛。當設備安裝變更不會產生額外費用時，需同步修改圖紙以及與客戶確認；若有額外費用產生，則要第一時間與客戶溝通確認，當其批準變更內容后，才可修改設備安裝圖紙。
從源頭上確保現代微生物發酵設備可以發揮出最為優良的功能作用，為制藥企業的微生物制備與生產起到有力助力，創造出更為廣闊的經濟利潤空間，還要充分考慮到多方質量控制要素，重點圍繞在發酵設備的整體質量、零部件組成單元質量、施工安裝質量以及安裝工藝設計質量。其一，發酵設備的整體質量，負責項目采購以及設計人員需在設備供應商制作完成設備后到現場開展全方位的性能測試，從多角度衡量設備的合格性，發現設備與自身生產需要不契合的地方需要求廠家相應調整，每一臺發酵設備都配備完備的出廠檢驗報告以及合格證明；其二，零部件質量，由于微生物發酵設備是一項大型的綜合設備，其零件構成種類十分多元化，當零件質量不過關就會影響設備應用性能，所以要對零件開展必要的抽檢測試，尤其是閥門這一零部件，抽檢率應控制在1:50；其三對安裝工藝以及施工安裝質量來說，要在設備安裝現場由專門的工作人員負責全過程監督把控。
應用現代微生物發酵設備，為了能夠將設備所具有的優良價值最大化發揮出來，還需科學挑選發酵設備，考慮到微生物在發酵過程中對需氧量所提出的要求，可細化分為好氧微生物和厭氧微生物，根據培養基質的不同又分為液體發酵和固體發酵，需根據制藥企業的實際微生物制備需要應用最為恰當的發酵設備。現代微生物發酵設備作為生化反應的關鍵設備，為生化反應予以反應場所和反應條件，設備應用是否得當、先進化水平、運行操作規范化系數都會直接影響制備產品的最終產量、質量以及經濟效益。其一，通風液體發酵設備，在微生物發酵過程中進行通風攪拌處理是為了保證通風發酵罐中的氧氣溶解率能夠長時間保持在穩定狀態下，以此更好地適應各種微生物的代謝以及產物累積實際需要。通風液體發酵設備由眾多裝置所共同組成，具體包括機械攪拌式、噴射自吸式、氣升式、自吸式以及溢流噴射自習式等；其二，通風固體發酵設備，與其他微生物發酵工藝相比，通風固體發酵是一種成本和資金要求較低的微生物發酵工藝，對相關設備和裝置要求不高。適用于制備飼料蛋白等。根據通風條件的不同，通風固體發酵設備可分為自然通風和工程機械通風兩種；其三，厭氧發酵設備，因為厭氧微生物發酵工藝不涉及供氧環節，所以此設備結構不同于通風發酵設備，它的結構更加簡單化，常用的此類型設備為乙醇發酵設備。
現代微生物發酵設備之所以能夠產生生化反應，則是其通過控制其內部操作參數實現，為微生物制備以及累積創造出最為適應的營養環境，所以針對現代微生物發酵設備的應用要點還應圍繞在合理設定設備發酵參數層面。其一，生物參數，此參數主要包括菌絲形態與菌體濃度兩方面，前者是對發酵種子質量評價、發酵階段科學區分、發酵代謝變化合理把控以及明確發酵周期的重要依據；而后者則是需重點把控的微生物發酵參數，尤其是針對抗生素次級代謝產物的發酵；其二，物理參數，不同于生物參數，此參數涉及的方面較多，以下為現代微生物發酵設備需主要密切關注的具體參數?？刂莆⑸锏陌l酵溫度有利于加快酶反應速率、細胞生長速率、氧轉移速率和在培養基中的溶解度以及產物合成反應速率；控制設備的壓力保持在正態，可以從根本上防止細菌進入儲罐，并從外部空氣污染培養環境；攪拌功率是指攪拌設備運行時所需消耗的功率。目前關于這方面的討論通常是指混合發酵液的功耗；空氣流量指的是單位體積發酵液每分鐘通入空氣的具體體積，也就是常說的通風比，是應用通風發酵工藝而重點關注的控制參數；黏度是呈現細胞生長狀態以及細胞結構形態的關鍵判別指標，還可體現微生物發酵設備是否具備菌絲分裂的根本條件；若微生物發酵應用通風發酵工藝時，則攪拌轉速是負責把控發酵全過程各時期的轉速以此來確保培養基中的溶解氧含量可以調節至最為恰當的區間范圍下；其三，化學參數，酸堿值是能夠全面反映微生物發酵制備過程中各種反應的核心元素，是起關鍵作用的特征參數。酸堿值與微生物的生長和產物的合成密切相關；濁度可以反映細胞生長的實際情況，而產物濃度是決定微生物發酵產物產量和代謝合成是否正常的重要判別參數，以規劃微生物發酵時間的長短；除了上述化學參數，還包括氧化還原電位、廢氣中的氧和二氧化碳含量、溶解氧濃度等。
綜上所述，考慮到微生物發酵的具體條件，現代微生物發酵設備在應用過程中要嚴格遵守標準規范要求，其應用要點內容應圍繞在嚴格把控設備應用各流程、優化預安裝與發貨質量、提升設備現場安裝水平、科學做好設計前后變更以及充分考慮多方質量控制要素幾方面，以此優化發酵設備應用的核心價值，創造出更加可觀的經濟效益，助推微生物產業發展。
