生物工程設備第3,4章課件

第三章嫌氣發(fā)酵設備?酒精發(fā)酵設備?啤酒發(fā)酵設備?CIP自動清洗系統(tǒng)P55P71CO2在碳酸飲料中的作用抑菌；氣化時散熱；改善口感。與酒精生產(chǎn)反季節(jié)。氣體的儲存酒精發(fā)酵罐的冷卻盤管冷卻最常見;熱量的平衡;

按厭氧發(fā)酵消耗1kg麥芽糖產(chǎn)熱650kJ計算(為設備預留冷卻余量)注:一般發(fā)酵好氧消耗1mol氧氣產(chǎn)熱460kJ

P56啤酒發(fā)酵設備前酵(8~15OC)與后酵(0~5OC)前酵特點:擴增酵母;溫度較高;產(chǎn)氣多;時間短后酵特點:產(chǎn)生風味;溫度較低;產(chǎn)氣少;時間長保溫措施,設備周轉(zhuǎn)第四章

植物細胞(組織)和動物細胞培養(yǎng)反應器植物細胞的培養(yǎng)特點植物細胞比細菌大得多，直徑約為10~200m，具有細胞壁，對剪切力敏感。在培養(yǎng)時當轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值，細胞生長明顯下降，并且出現(xiàn)死亡和破碎現(xiàn)象。植物細胞培養(yǎng)過程中細胞常以團狀存在，且在培養(yǎng)后期團狀顆粒逐漸增大，過大的顆粒使團中心營養(yǎng)水平不足，影響其次生代謝產(chǎn)物的合成能力，并且團內(nèi)的微環(huán)境難以控制，成團也影響了反應器中的均勻分布，使混合效果較差，尤其是在培養(yǎng)后期和高密度培養(yǎng)過程中，但一定的顆粒大小和分化又對次生代謝物的合成起促進作用。幾種固定化植物細胞反應器:填充床生物反應器流化床生物反應器膜生物反應器填充床生物反應器:細胞固定在膠粒、泡沫，也可以位于支持物的表面，通過培養(yǎng)液流動實現(xiàn)混合和傳質(zhì)。流化床生物反應器:細胞包裹于膠粒、泡沫顆粒中，通過空氣培養(yǎng)基在反應器內(nèi)的流動使固定化呈流態(tài)化懸浮，其缺點在于剪切力和顆粒碰撞會破壞固定細胞。膜反應器是近年使用廣泛的一種固定化反應器。最常用的膜反應器是中空纖維和螺線式卷繞反應器。膜反應器的傳質(zhì)效率低和易堵塞問題同樣存在，且反應器投資大。動物細胞對周圍環(huán)境比較敏感無細胞壁保護，因而外界的物理化學因素很容易產(chǎn)生影響。動物細胞培養(yǎng)基的要求高與細菌和植物細胞不同，其需要12種必需氨基酸、8種以上的維生素、多種無機鹽和微量元素、作為主要碳原的葡萄糖以及多種細胞生長因子和貼附因子，而且不同種類要求又有變化。動物細胞的培養(yǎng)特點1、懸浮培養(yǎng)適用于一切種類的非貼壁依賴性細胞（懸浮細胞），也適用于兼性貼壁細胞。目前生產(chǎn)中用于懸浮培養(yǎng)的設備主要是通氣攪拌式生物反應器和氣升式生物反應器.2、貼壁培養(yǎng)適用于貼壁依賴性細胞，也適用于兼性貼壁細胞。適用的細胞種類廣，較容易采用灌流培養(yǎng)的方式使細胞達到高密度.3、貼壁-懸浮培養(yǎng)，或稱假懸浮培養(yǎng)（1）微載體培養(yǎng);（2）包埋或微囊培養(yǎng);（3）結團培養(yǎng)微囊培養(yǎng)系統(tǒng)活細胞(或酶)+海藻酸鈉;滴入氯化鈣溶液形成膠粒;氨基酸聚合物,多聚賴氨酸包被膠粒;L-2,6-二氨基已酸

液化洗脫海藻酸鈣(成膠物質(zhì));活細胞(或酶)微囊微藻培養(yǎng)的特點光照要求高;光自養(yǎng);有機物異養(yǎng)和兼養(yǎng)(一般低