针对某一项目中所应用的现代微生物发酵设备，主要是为了制药企业的益生菌项目所服务，整个项目投资高达4千万元，所应用的发酵设备为两套，一套所承载的发酵职能为常规发酵枯草芽孢杆菌，最终得到的发酵产品为益生菌干菌粉；另一套则是发酵乳酸杆菌，可制备生产益生菌干菌粉或菌剂。两套发酵设备也就是两条生产线，在制药企业现代化转型升级的背景下，两条生产线整合成一个发酵平台，发酵罐总容积在10m3，具体由种子扩培容器、发酵容器、配料容器和配套的辅助补料容器及其公用系统所组成，而且随着发酵平台自动化水平的提升，发酵系统中所含有的现代微生物发酵设备更加多样，可自动化实现补料、灭菌以及温度控制等众多功能。
根据微生物对氧气要求，微生物发酵的具体类型根据微生物对氧气要求可分为好氧发酵、厌氧发酵和兼性厌氧发酵，好氧发酵指的是微生物发酵产物形成过程中要有充足的氧气作为支持，抗生素发酵和草酸发酵为好氧发酵；厌氧发酵就是无需氧气支持，丁酸发酵和乳酸发酵都隶属于此范畴；兼性厌氧发酵则是借助可产生酒精的酵母菌处于缺氧条件来发酵与积累酒精，之后再处于大量通气条件下转化成好氧发酵，生成一定量的酵母细胞。
由于现代微生物发酵设备的特殊性，为了确保其最终生产制备的产品质量过关，在设备应用过程中要注意一定的要点内容，优化所构建的发酵系统整体性能表现，需严格把控设备应用的各个流程。从现代微生物发酵设备应用的发酵系统工程构建层面来说，要特别做好工程设计工作，以发酵设备生产制备产品的实际需求为基本导向，统筹规划工程设计方案，设计人员要深层次分析用户的根本需求，与其保持良好的沟通交流关系。同时设计人员还要与设备操作的技术人员一同规划安排发酵设备的平面布局，确保设备安放位置得当，提前分析发酵车间的施工安装条件状况，以此为基础明确管道走向与设备定位。在设计过程中，还要特别考虑到微生物发酵设备的内部单元分布状况，各个发酵设备应依据生产制备需要妥善连接在一起，微生物发酵设备应用的图纸设计质量过关，做好图纸的初步设计后则进入设备的加工以及采购环节。由于现代微生物发酵设备的组成复杂，涉及罐式容器、种子容器管架、制冷机系统和电机等多方面内容，在采购过程中应优先考虑市场上的大品牌制造商，应与他们建立良好的合作关系，以确保微生物发酵设备的卓越性能，并为其未来的顺利运行奠定坚实的基础。
因为现代微生物发酵设备是一项大型化的综合设备，在其正式使用之前，要根据制药企业的实际状况与生产制备要求在发酵生产车间开展设备安装工作，也就是说设备采买只是众多环节中的一小部分，发酵设备能否充分发挥出优良功能作用，在很大程度上来说是取决于安装质量是否过关。生产车间管理人员应首先安装容积在100升的种子容器与钢平台组件，之后设备厂家再将依据微生物制备需要所规划出的设备配料单与控制柜进行仔细全面打包处理，将其妥善运输至制药企业的生产车间。在设备发货以及正式运输之前，设备供应商要与制药企业确认其生产车间的基本状况合乎发货基本条件，同时设备采买款项已到位后，聘用专业化的物流企业将微生物发酵设备以及货物等运输发送至现场，并且在运输的过程中，车上要配备一位随行人员，负责监控设备，以免其出现刮碰等不良状况，影响后续的使用性能及表现。
在原有的基础上进一步提升现代微生物发酵设备的现场安装水平，是设备应用的重中之重。设备正式进入安装现场之前，现场的管理负责人员再三确认车间是否具备完善的设备装卸工具与就位工具，此类工具包括起重机、吊装机、叉车以及升降机等，装卸与就位设备准备愈充足，越能从根本上保障设备安装质量。同时要确保现代微生物发酵设备、安装辅助工具以及施工安装人员可一同到达设备安装车间现场。基于制药企业生产车间的根本状况，统筹安排现场安装管理的各项环节内容，首先设备应先被妥善放置就位，之后进行初步的组装，搭建以及焊接发酵平台，最后一个环节为工艺管道的拼装与焊接。在上述流程的每一环节中，该项目的总负责人员都要一直在现场进行监督管理，尽可能规避变更情况，若有变更项产生，要第一时间与相关部门责任主体进行沟通交流，取得同意后才可变更，坚决杜绝出现盲目变更与随意变更行为。此外，在设备的现场安装过程中，不可避免地会增加额外的项目，从而增加安装成本。因此，这一阶段需要企业介入，共同探讨设备安装成本的具体投入。在确认变更的正确性后，有必要协商并设置变更过程方法。在此基础上，相应调整设备安装顺序、工艺图纸和配料表，及时提供缺失材料。
科学做好现代微生物发酵设备设计前后变更工作，有助于为后续设备的运用以及功能价值发挥创造出良好条件，变更可细化分为设计前变更与设计后变更两大部分。先从设计前变更来说，它指的是在和客户沟通时所生成的变更内容，通常来说，只要设备安装成本还在合理的区间范围内，小规模的适当变更是被允许的，但还是要在变更后的第一时间与客户进行变更的结果确认，此类变更多发生在有两方责任主体所沟通的事件。例如，在安装现代微生物发酵设备时，考虑到生产车间的平面布局状况以及减少成本投入，将原本的铝平台设计变更成钢平台，此类变更隶属于公共设备变更范畴。再从设计后变更层面来看，此阶段的变更指的是设备安装设计批准之后而出现的变更问题，其所涉及的内容与范围更加宽泛。当设备安装变更不会产生额外费用时，需同步修改图纸以及与客户确认；若有额外费用产生，则要第一时间与客户沟通确认，当其批准变更内容后，才可修改设备安装图纸。
从源头上确保现代微生物发酵设备可以发挥出最为优良的功能作用，为制药企业的微生物制备与生产起到有力助力，创造出更为广阔的经济利润空间，还要充分考虑到多方质量控制要素，重点围绕在发酵设备的整体质量、零部件组成单元质量、施工安装质量以及安装工艺设计质量。其一，发酵设备的整体质量，负责项目采购以及设计人员需在设备供应商制作完成设备后到现场开展全方位的性能测试，从多角度衡量设备的合格性，发现设备与自身生产需要不契合的地方需要求厂家相应调整，每一台发酵设备都配备完备的出厂检验报告以及合格证明；其二，零部件质量，由于微生物发酵设备是一项大型的综合设备，其零件构成种类十分多元化，当零件质量不过关就会影响设备应用性能，所以要对零件开展必要的抽检测试，尤其是阀门这一零部件，抽检率应控制在1:50；其三对安装工艺以及施工安装质量来说，要在设备安装现场由专门的工作人员负责全过程监督把控。
应用现代微生物发酵设备，为了能够将设备所具有的优良价值最大化发挥出来，还需科学挑选发酵设备，考虑到微生物在发酵过程中对需氧量所提出的要求，可细化分为好氧微生物和厌氧微生物，根据培养基质的不同又分为液体发酵和固体发酵，需根据制药企业的实际微生物制备需要应用最为恰当的发酵设备。现代微生物发酵设备作为生化反应的关键设备，为生化反应予以反应场所和反应条件，设备应用是否得当、先进化水平、运行操作规范化系数都会直接影响制备产品的最终产量、质量以及经济效益。其一，通风液体发酵设备，在微生物发酵过程中进行通风搅拌处理是为了保证通风发酵罐中的氧气溶解率能够长时间保持在稳定状态下，以此更好地适应各种微生物的代谢以及产物累积实际需要。通风液体发酵设备由众多装置所共同组成，具体包括机械搅拌式、喷射自吸式、气升式、自吸式以及溢流喷射自习式等；其二，通风固体发酵设备，与其他微生物发酵工艺相比，通风固体发酵是一种成本和资金要求较低的微生物发酵工艺，对相关设备和装置要求不高。适用于制备饲料蛋白等。根据通风条件的不同，通风固体发酵设备可分为自然通风和工程机械通风两种；其三，厌氧发酵设备，因为厌氧微生物发酵工艺不涉及供氧环节，所以此设备结构不同于通风发酵设备，它的结构更加简单化，常用的此类型设备为乙醇发酵设备。
现代微生物发酵设备之所以能够产生生化反应，则是其通过控制其内部操作参数实现，为微生物制备以及累积创造出最为适应的营养环境，所以针对现代微生物发酵设备的应用要点还应围绕在合理设定设备发酵参数层面。其一，生物参数，此参数主要包括菌丝形态与菌体浓度两方面，前者是对发酵种子质量评价、发酵阶段科学区分、发酵代谢变化合理把控以及明确发酵周期的重要依据；而后者则是需重点把控的微生物发酵参数，尤其是针对抗生素次级代谢产物的发酵；其二，物理参数，不同于生物参数，此参数涉及的方面较多，以下为现代微生物发酵设备需主要密切关注的具体参数。控制微生物的发酵温度有利于加快酶反应速率、细胞生长速率、氧转移速率和在培养基中的溶解度以及产物合成反应速率；控制设备的压力保持在正态，可以从根本上防止细菌进入储罐，并从外部空气污染培养环境；搅拌功率是指搅拌设备运行时所需消耗的功率。目前关于这方面的讨论通常是指混合发酵液的功耗；空气流量指的是单位体积发酵液每分钟通入空气的具体体积，也就是常说的通风比，是应用通风发酵工艺而重点关注的控制参数；黏度是呈现细胞生长状态以及细胞结构形态的关键判别指标，还可体现微生物发酵设备是否具备菌丝分裂的根本条件；若微生物发酵应用通风发酵工艺时，则搅拌转速是负责把控发酵全过程各时期的转速以此来确保培养基中的溶解氧含量可以调节至最为恰当的区间范围下；其三，化学参数，酸碱值是能够全面反映微生物发酵制备过程中各种反应的核心元素，是起关键作用的特征参数。酸碱值与微生物的生长和产物的合成密切相关；浊度可以反映细胞生长的实际情况，而产物浓度是决定微生物发酵产物产量和代谢合成是否正常的重要判别参数，以规划微生物发酵时间的长短；除了上述化学参数，还包括氧化还原电位、废气中的氧和二氧化碳含量、溶解氧浓度等。
综上所述，考虑到微生物发酵的具体条件，现代微生物发酵设备在应用过程中要严格遵守标准规范要求，其应用要点内容应围绕在严格把控设备应用各流程、优化预安装与发货质量、提升设备现场安装水平、科学做好设计前后变更以及充分考虑多方质量控制要素几方面，以此优化发酵设备应用的核心价值，创造出更加可观的经济效益，助推微生物产业发展。
