生物工程設(shè)備第3,4章課件

第三章嫌氣發(fā)酵設(shè)備?酒精發(fā)酵設(shè)備?啤酒發(fā)酵設(shè)備?CIP自動(dòng)清洗系統(tǒng)P55P71CO2在碳酸飲料中的作用抑菌；氣化時(shí)散熱；改善口感。與酒精生產(chǎn)反季節(jié)。氣體的儲(chǔ)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(jì)算(為設(shè)備預(yù)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(shè)備前酵(8~15OC)與后酵(0~5OC)前酵特點(diǎn):擴(kuò)增酵母;溫度較高;產(chǎn)氣多;時(shí)間短后酵特點(diǎn):產(chǎn)生風(fēng)味;溫度較低;產(chǎn)氣少;時(shí)間長保溫措施,設(shè)備周轉(zhuǎn)第四章

植物細(xì)胞(組織)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器植物細(xì)胞的培養(yǎng)特點(diǎn)植物細(xì)胞比細(xì)菌大得多，直徑約為10~200m，具有細(xì)胞壁，對(duì)剪切力敏感。在培養(yǎng)時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值，細(xì)胞生長明顯下降，并且出現(xiàn)死亡和破碎現(xiàn)象。植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞常以團(tuán)狀存在，且在培養(yǎng)后期團(tuán)狀顆粒逐漸增大，過大的顆粒使團(tuán)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(tuán)內(nèi)的微環(huán)境難以控制，成團(tuán)也影響了反應(yīng)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(duì)次生代謝物的合成起促進(jìn)作用。幾種固定化植物細(xì)胞反應(yīng)器:填充床生物反應(yīng)器流化床生物反應(yīng)器膜生物反應(yīng)器填充床生物反應(yīng)器:細(xì)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(dòng)實(shí)現(xiàn)混合和傳質(zhì)。流化床生物反應(yīng)器:細(xì)胞包裹于膠粒、泡沫顆粒中，通過空氣培養(yǎng)基在反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)使固定化呈流態(tài)化懸浮，其缺點(diǎn)在于剪切力和顆粒碰撞會(huì)破壞固定細(xì)胞。膜反應(yīng)器是近年使用廣泛的一種固定化反應(yīng)器。最常用的膜反應(yīng)器是中空纖維和螺線式卷繞反應(yīng)器。膜反應(yīng)器的傳質(zhì)效率低和易堵塞問題同樣存在，且反應(yīng)器投資大。動(dòng)物細(xì)胞對(duì)周圍環(huán)境比較敏感無細(xì)胞壁保護(hù)，因而外界的物理化學(xué)因素很容易產(chǎn)生影響。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基的要求高與細(xì)菌和植物細(xì)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(jī)鹽和微量元素、作為主要碳原的葡萄糖以及多種細(xì)胞生長因子和貼附因子，而且不同種類要求又有變化。動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)特點(diǎn)1、懸浮培養(yǎng)適用于一切種類的非貼壁依賴性細(xì)胞（懸浮細(xì)胞），也適用于兼性貼壁細(xì)胞。目前生產(chǎn)中用于懸浮培養(yǎng)的設(shè)備主要是通氣攪拌式生物反應(yīng)器和氣升式生物反應(yīng)器.2、貼壁培養(yǎng)適用于貼壁依賴性細(xì)胞，也適用于兼性貼壁細(xì)胞。適用的細(xì)胞種類廣，較容易采用灌流培養(yǎng)的方式使細(xì)胞達(dá)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(jié)團(tuán)培養(yǎng)微囊培養(yǎng)系統(tǒng)活細(xì)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(xì)胞(或酶)微囊微藻培養(yǎng)的特點(diǎn)光照要求高;光自養(yǎng);有機(jī)物異養(yǎng)和兼養(yǎng)(一般低