在生物制藥行業(yè)中，發(fā)酵罐作為核心設備，其穩(wěn)定運行和精準控制直接關系到藥品的質量與生產(chǎn)效率。而工業(yè)蠕動泵作為發(fā)酵罐的關鍵配套設備，正發(fā)揮著越來越重要的作用。
一、工業(yè)蠕動泵工作原理
工業(yè)蠕動泵主要由泵頭、驅動器和軟管構成。工作時，驅動器帶動泵頭的滾輪旋轉，滾輪周期性地擠壓和釋放軟管。當滾輪擠壓軟管時，管內(nèi)液體被向前推進；滾輪離開后，軟管依靠自身彈性恢復原狀，形成負壓，從而吸入新的液體。這種工作方式如同消化道的蠕動，故而得名蠕動泵。
二、工業(yè)蠕動泵在生物制藥發(fā)酵罐中的優(yōu)勢
- 高精度流量控制：生物制藥發(fā)酵過程對物料添加量的精度要求極高。工業(yè)蠕動泵通過控制滾輪轉速和擠壓頻率，能夠實現(xiàn)非常精準的流量輸送，誤差可控制在極小范圍內(nèi)，滿足生物制藥對物料添加的嚴格要求。
- 無脈動輸送：發(fā)酵過程中，穩(wěn)定的物料輸送至關重要。蠕動泵的無脈動輸送特性，避免了因流量波動對發(fā)酵環(huán)境造成的影響，確保發(fā)酵過程的穩(wěn)定性，有利于提高藥品質量的一致性。
- 良好的兼容性：生物制藥涉及多種化學和生物試劑，工業(yè)蠕動泵的軟管材質豐富，可根據(jù)不同物料特性選擇合適的軟管，如硅膠、氟橡膠等，有效避免了物料與泵體的化學反應，保證物料的純凈性和活性。
- 自吸能力強：在發(fā)酵罐配套應用中，常常需要從低位容器吸取物料。工業(yè)蠕動泵強大的自吸能力，能夠輕松實現(xiàn)這一操作，額外的輔助設備，簡化了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
- 衛(wèi)生易清潔：生物制藥行業(yè)對衛(wèi)生要求極為嚴格。蠕動泵的結構簡單，只有軟管與物料接觸，且軟管易于拆卸和更換，可進行高溫消毒或化學清洗，能有效防止物料殘留和微生物污染，符合藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范（GMP）的要求。
三、實際應用場景
- 培養(yǎng)基添加：在發(fā)酵前期，需要向發(fā)酵罐中精準添加各種培養(yǎng)基成分。工業(yè)蠕動泵能夠按照設定的配方和流量，將不同的培養(yǎng)基原料準確無誤地輸送到發(fā)酵罐中，為微生物的生長提供適宜的營養(yǎng)環(huán)境。
- 酸堿調(diào)節(jié)：發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的 pH 值會發(fā)生變化，需要及時添加酸堿試劑進行調(diào)節(jié)。蠕動泵憑借其高精度的流量控制和無脈動輸送特性，能夠控制酸堿試劑的添加量，確保發(fā)酵液 pH 值穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi)，促進微生物的正常代謝和產(chǎn)物合成。
- 消泡劑添加：發(fā)酵過程中容易產(chǎn)生大量泡沫，影響發(fā)酵效率和產(chǎn)品質量。工業(yè)蠕動泵可根據(jù)泡沫產(chǎn)生情況，添加消泡劑，有效消除泡沫，保證發(fā)酵過程的順利進行。
- 補料操作：隨著發(fā)酵的進行，微生物對營養(yǎng)物質的消耗逐漸增加，需要進行補料操作。蠕動泵能夠根據(jù)發(fā)酵工藝的要求，在不同階段精準地向發(fā)酵罐中補充碳源、氮源、微量元素等營養(yǎng)物質，維持微生物的生長和代謝需求，提高目標產(chǎn)物的產(chǎn)量。
四、應用案例
某知名生物制藥企業(yè)在生產(chǎn)一款重組蛋白藥物時，采用了工業(yè)蠕動泵作為發(fā)酵罐的配套設備。在發(fā)酵過程中，通過蠕動泵控制培養(yǎng)基、酸堿試劑、消泡劑和補料的添加量和添加時間。經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)實踐，發(fā)現(xiàn)使用工業(yè)蠕動泵后，發(fā)酵過程的穩(wěn)定性明顯提高，產(chǎn)品質量的一致性得到了有效保障，目標產(chǎn)物的產(chǎn)量也有了顯著提升。同時，由于蠕動泵的衛(wèi)生易清潔特性，減少了設備清洗和維護的工作量，降低了生產(chǎn)成本。
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