微生物工程原理-發(fā)酵設(shè)備-課件

第六章發(fā)酵設(shè)備1ppt課件第六章發(fā)酵設(shè)備1ppt課件1說明過濾除菌的原理常用的過濾介質(zhì)有哪些?2ppt課件說明過濾除菌的原理2ppt課件2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”微生物工程原理--發(fā)酵設(shè)備--ppt課件4第一節(jié)發(fā)酵設(shè)備概述5ppt課件第一節(jié)發(fā)酵設(shè)備概述5ppt課件5典型發(fā)酵設(shè)備

種子制備設(shè)備主發(fā)酵設(shè)備輔助設(shè)備

無菌空氣和培養(yǎng)基的制備，發(fā)酵液預(yù)處理設(shè)備，粗產(chǎn)品的提取設(shè)備、產(chǎn)品精制與干燥設(shè)備、流出物回收、利用和處理設(shè)備等。6ppt課件典型發(fā)酵設(shè)備種子制備設(shè)備6ppt課件6一、發(fā)酵罐

發(fā)酵罐的定義：

1.是完成一個特定生物化學(xué)過程,并提供良好而滿意的環(huán)境的容器。

2.微生物進行生長、新陳代謝和形成發(fā)酵產(chǎn)物的容器。對于某些工藝來說，發(fā)酵罐是個密閉容器，同時附帶精密控制系統(tǒng)；而對于另一些簡單的工藝來說，發(fā)酵罐只是個開口容器，有時甚至簡單到只要有一個開口的坑。生物反應(yīng)器7ppt課件一、發(fā)酵罐發(fā)酵罐的定義：7ppt課件78ppt課件8ppt課件89ppt課件9ppt課件9FromSWLiu10ppt課件FromSWLiu10ppt課件1011ppt課件11ppt課件11發(fā)酵罐發(fā)展歷史

第一階段:1900年以前

是現(xiàn)代發(fā)酵罐的雛形，它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。第二階段:1900-1940年

出現(xiàn)了200m3的鋼制發(fā)酵罐 在面包酵母發(fā)酵罐中開始使用空氣分布器 機械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。第三階段：1940-1960年

機械攪拌、通風(fēng)，無菌操作和純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開 始完善 發(fā)酵工藝過程的參數(shù)檢測和控制方面已出現(xiàn) 耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測定的pH電極和溶氧電極。發(fā)酵 產(chǎn)品的分離和純化設(shè)備逐步實現(xiàn)商品化。12ppt課件發(fā)酵罐發(fā)展歷史第一階段:1900年以前12ppt課件12第四階段：1960-1979年

機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積增大到80-150m3。 壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐出現(xiàn),克服氣體交換和熱交換問題。第五階段：1979年至今。 生物工程和技術(shù)的迅猛發(fā)展，給發(fā)酵工業(yè)提出了新的課題。 大規(guī)模細胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運而生。胰島素，干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。

(微生物工程)13ppt課件第四階段：1960-1979年13ppt課件13

發(fā)酵罐系統(tǒng)

一個優(yōu)良的發(fā)酵罐裝置和組成（1）應(yīng)具有嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)（2）良好的液體混合特性（3）好的傳質(zhì)相和傳熱速率（4）具有配套而又可靠的檢測、控制儀表14ppt課件發(fā)酵罐系統(tǒng)

一個優(yōu)良的發(fā)酵罐裝置和組成14ppt課件14發(fā)酵罐工藝操作條件

1．溫度：25～40℃。2．壓力：0～1kg／cm3(表壓)。3．滅菌條件；溫度100～140℃，壓力0～3kg／cm3(表壓).4．pH：2～11。5．需氧量：0．05～0.3kmo1／m3·h。6．通氣量：0.3～2VVM。7．功率消耗：0.5～4kW／m3。8.發(fā)酵熱量：5000～20000kcal／m3．h。15ppt課件發(fā)酵罐工藝操作條件1．溫度：25～40℃。15ppt課件15發(fā)酵罐的類型

1．按微生物生長代謝需要分類：好氣：抗生素、酶制劑、酵母、氨基酸，維生素等產(chǎn)品是在好氣發(fā)酵罐中進行的；需要強烈的通風(fēng)攪拌，目的是提高氧在發(fā)酵液中的傳質(zhì)系數(shù)；厭氣：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厭氣發(fā)酵罐。不需要通氣。16ppt課件發(fā)酵罐的類型1．按微生物生長代謝需要分類：16ppt課件162.按照發(fā)酵罐設(shè)備特點分類：機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：

循環(huán)式：伍式和文式發(fā)酵罐非循環(huán)式：通風(fēng)式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐。非機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：

循環(huán)式：氣提式、液提式發(fā)酵罐 非循環(huán)式：排管式和噴射式發(fā)酵罐。

17ppt課件2.按照發(fā)酵罐設(shè)備特點分類：17ppt課件173．按容積分類：一般認(rèn)為500L以下的是實驗室發(fā)酵罐；500-5000L是中試發(fā)酵罐；5000L以上是生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐。18ppt課件3．按容積分類：18ppt課件18

（一）固體發(fā)酵

微生物在具有一定溫度和濕度的固體表面進行生長和繁殖就稱作為固體發(fā)酵。固體發(fā)酵主要適合于霉菌(絲狀真菌)。19ppt課件（一）固體發(fā)酵微生物在具有一定溫度和濕度的固體表面進行生19毛豆腐毛霉（Mucorsp.)屯溪老街20ppt課件毛豆腐屯溪老街20ppt課件2021ppt課件21ppt課件21固體發(fā)酵的優(yōu)缺點1、在霉菌發(fā)酵時就可以防止污染雜菌。

2、能耗低。

3、固體發(fā)酵的產(chǎn)物回收—般步驟少，費用也省。22ppt課件固體發(fā)酵的優(yōu)缺點22ppt課件22是大規(guī)模生產(chǎn)時的散熱比較困難，參數(shù)檢測如pH值、溫度、菌體增殖量、產(chǎn)物生成量等是很難實現(xiàn)的。實現(xiàn)固體發(fā)酵的最優(yōu)化困難重重。

(主要靠經(jīng)驗,師傅帶徒弟)固體發(fā)酵存在的主要工程問題23ppt課件是大規(guī)模生產(chǎn)時的散熱比較困難，固體發(fā)酵存在的主要工程問題2323

（二）固體發(fā)酵設(shè)備

按照固體培養(yǎng)方式來區(qū)分1．淺盤式：國內(nèi)廣大農(nóng)村的個體生產(chǎn)中，采用曲盤、簾子和曲架就可以進行生產(chǎn)。工業(yè)上是用多層鋁制淺盤放在架子上進行培養(yǎng)，培養(yǎng)室保持一定的溫度和濕度。2．旋轉(zhuǎn)式：有鼓形和管形，培養(yǎng)過程中，整個發(fā)酵罐以低速間歇旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)的小固體顆粒會沿著罐壁滑動，達到散熱和與空氣接觸之目的。24ppt課件（二）固體發(fā)酵設(shè)備按照固體培養(yǎng)方式來區(qū)分24ppt課件24液體發(fā)酵設(shè)備厭氣發(fā)酵罐好氣發(fā)酵罐機械攪拌通風(fēng)通風(fēng)攪拌通用式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐伍式發(fā)酵罐帶升式發(fā)酵罐文式管發(fā)酵罐塔式發(fā)酵罐

（三）液體發(fā)酵設(shè)備25ppt課件液體發(fā)酵設(shè)備厭氣發(fā)酵罐好氣發(fā)酵罐機械攪拌通風(fēng)通風(fēng)攪拌通用式發(fā)25通用發(fā)酵罐（機械攪拌發(fā)酵罐）發(fā)酵罐的基本要求：1、發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比。2、發(fā)酵罐能承受一定的壓力。3、發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合。4。發(fā)酵罐應(yīng)有足夠的冷卻面積。5。發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減小死角6、攪拌器的軸封應(yīng)嚴(yán)密。26ppt課件通用發(fā)酵罐（機械攪拌發(fā)酵罐）發(fā)酵罐的基本要求：26ppt課件26通用發(fā)酵罐27ppt課件通用發(fā)酵罐27ppt課件27人孔、燈孔、視孔排氣口、接種口、取樣孔溫度計插孔、溫度電極、pH電極溶氧電極及其它電極插孔壓力表罐體：28ppt課件人孔、燈孔、視孔罐體：28ppt課件28攪拌器、軸封、連軸器消膜槳、電機傳動裝置：夾層或蛇管傳熱裝置：氣管、水管、料管、蒸汽管管路：擋板其它：29ppt課件攪拌器、軸封、連軸器傳動裝置：夾層或蛇管傳熱裝置：氣管、水管2930ppt課件30ppt課件3031ppt課件31ppt課件31

－攪拌器攪拌作用打碎空氣氣泡，增加氣液接觸界面以提高氣液間的傳質(zhì)效率；使發(fā)酵液充分混和，液體中的固形物料保持懸浮狀態(tài)。攪拌葉的類型螺旋槳式——混和性能不太好極式——阻力大，能耗大彎葉式——阻力比極式小，功率比較大箭葉式——徑向流動好，能耗?。ㄅ囵B(yǎng)液翻騰劇烈）柵式——提高高粘度發(fā)酵液的溶解氧32ppt課件攪拌作用打碎空氣氣泡，增加氣液接觸界面以提高氣液間的傳質(zhì)效率32常用圓盤渦輪式齒形圓盤渦輪式斜葉式平直葉式彎葉式翻齒型平齒型貼齒型33ppt課件常用圓盤渦輪式齒形圓盤渦輪式斜葉式平直葉式彎葉式翻齒型平齒型33消泡葉輪消泡槳機械消泡裝置34ppt課件消泡葉輪消泡槳機械消泡裝置34ppt課件34端面軸封填料函35ppt課件端面軸封填料函35ppt課件35儀表工藝參數(shù)溫度壓力空氣流量液位pH值溶解氧物理參數(shù)：化學(xué)參數(shù)：間接參數(shù)：軸的功率、發(fā)酵液的粘度、溫度、壓力pH值、糖含量、無機離子濃度、排氣中的CO2呼吸熵、細胞干重、產(chǎn)物的含量36ppt課件儀表工藝參數(shù)溫度物理參數(shù)：軸的功率、發(fā)酵液的粘度、溫度、壓力3637ppt課件37ppt課件37幾種好氣性發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖38ppt課件幾種好氣性發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖38ppt課件3839ppt課件39ppt課件39文氏發(fā)酵設(shè)備40ppt課件文氏發(fā)酵設(shè)備40ppt課件40鼓泡式發(fā)酵設(shè)備41ppt課件鼓泡式發(fā)酵設(shè)備41ppt課件41嫌氣發(fā)酵設(shè)備42ppt課件嫌氣發(fā)酵設(shè)備42ppt課件42密閉厭氧發(fā)酵罐

對這類發(fā)酵罐的要求是：能封閉；能承受一定壓力；有冷卻設(shè)備；罐內(nèi)盡量減少裝置，消滅死角，便于清洗滅菌。酒精和啤酒都屬于嫌氣發(fā)酵產(chǎn)物，其發(fā)酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣，因此在設(shè)備放大、制造和操作時，都比好氣發(fā)酵設(shè)備簡單得