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生物加工设备 绪论 工程学是研究工业生产过程系统规律性的科学，实际上探索如何有效的在合理的生产设备将原料转变为工业产品的科学。 生物技术的原理 将生物技术的实验成果经工艺与工程开发，成为可供工业生产的工艺过程常称为生物反应过程 ，也可称为生化反应过程 。 生物技术的最终目的是建立工业生产过程 ，并且以生化反应过程为核心 。 生物反应过程的实质 是利用生物催化剂以从事生物技术产品生产的过程 。 生物催化剂的定义 ： 游离的或固定化的细胞或酶的总称 。 生物反应过程的组成部分1原材料的预处理2生物催化剂的制备 3生物反应器及反应条件的选择、监控、执行4产品的分离、纯化 工程,就其本义来说，是指为生产产品而采用的技术、方法、设备等总和。 生物反应过程的特点 1采用可再生资源作为主要原料，因而来源丰富，价格低廉，过程中废物的危害性较小。 但原料的成分复杂，往往难以控制会给产品质量带来一定的影响。 2生物反应过程一般在常温常压下进行。但生物催化剂易受环境的影响和杂菌的污染，因而很易失活，难以长期使用 。 3生产设备比较简单，能耗较低（与一般化工产品相比） 。 4某些生物反应由于其特殊性质而使反应基质浓度和产物浓度均不能太高，这是因为微生物细胞或生物酶受底物浓度或产物浓度的抑制或不能耐高渗透压所致，不仅使反应器体积增大，而且也加大了提取的困难，因而反应器生产效率较低 。 5生物反应过程极其复杂，较难检测与控制。反应液中杂质多，给分离提纯带来了困难。 生物技术的原理:将生物技术的实验成果经工艺与工程开发，成为可供工业生产的工艺过程常称为生物反应过程，也可称为生化反应过程。 生物反应过程的实质:是利用生物催化剂以从事生物技术产品生产的过程。 生物催化剂的定义：游离的或固定化的细胞或酶的总称。 原料筛选与分级的原因 机械磨损。 在原料的粉碎过程中，容易使粉碎机的筛板磨损，使机器发生故障，机械设备的运转部位由于磨损而损坏； 杂质影响反应过程。 杂质影响生产过程。 影响产物分离 损坏生产设备 阻塞管路 原料筛选与分级的主要操作方式 包括： 除杂 分级 清洗 粉碎 1.2.2.1 除杂设备 ——— 磁力除铁器：磁选设备分永磁溜管和永磁滚筒 永磁溜管 永磁滚筒 ③ 其他除铁设备 —— 平板式、旋转式磁分离器 筛选设备 —— 振动筛 转筒筛 原料分级设备 —— 碟片式精选机 滚筒精选机 常用的清洗液① 冷水： ② 热水：。 ③ 蒸汽：④ 药剂溶液： 酸性洗液 —— 通常使用稀盐酸、稀磷酸、稀硝酸； 碱性洗液 —— 通常使用稀NaOH； 消毒洗液 —— 600μL／L的漂白粉液、ClO2溶液。 常见的清洗方法 ①浸泡：在静止水或流动水或其他溶液中浸泡。 ②喷水：适合大多数产品的清洗，但要注意选择好喷水压力和水雾分布型式。 ③冲洗：在高速水流中靠物料间摩擦、碰撞等清洗物料。 ④刷洗 粉碎：使大块固体物料破碎成小块物料的操作，通常称为粉碎，而使小块物料进一步粉碎为粉末状物料，有时则称为磨碎或研磨，很多情况下，统称为粉碎 机械粉碎的原理（5种粉碎力）挤压 冲击 研磨 劈力 剪切 基本要求 ① 粉碎后的物料颗粒大小要均匀； ② 已被粉碎的物块，须立即从轧压部位排除； ③ 操作能自动化，如能不断地自动卸料等； ④ 容易更换磨损的部分，在操作发生障碍时，有保险装置使能自动止⑤ 产生极少的粉尘，以减少环境污染及保障工人健康； ⑥ 单位产品消耗的能量要小。 原料粉碎设备 —— 锤式粉碎机 适用范围: 中等硬度物料的中、细碎，脆性物料。 锤刀： 可拆换，可摆动避开硬物。 高碳钢和锰钢，可两头调换使用。 工作原理：物料从上方料斗加入，在悬空状态下就被锤的冲击力所破碎。然后物料被抛至冲击板上，再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。 锤式粉碎机的结构：锤式粉碎机内有一根水平轴，轴上装有一些圆盘，圆盘的周边安装着板状锤片 （杆锤），周围有圆筒形外壳。外壳分为两部分，上部为有沟形的表面，下部则为有孔的筛板，以被粉碎的物料通过筛孔落下。这种设备的一般形式可以自制，轴的圆周线速达６０～７０ｍ／ｓ。 1.4.4 其他粉碎设备：湿式粉碎机 搅拌型粉碎机 行星式粉碎机 球磨机切片机 超微粉碎机 纳米粉碎机 盘磨机 固体混合的机理：对流混合：固体粒子的循环流。剪切混合：粒子间相互滑动和撞击产生。扩散混合：存在状态不同而产生的局部混合作用。 第二章 培养基制备的基本要求 营养物质应满足微生物的需要 适宜的营养成分比例 pH的适宜 原料的经济性 无菌。 生物技术产业中大多数都利用纯种培养技术，这就要求对培养基中已有的杂菌进行去除或杀灭。 3.1.2 培养基的类型 ?a?a 按组成物质的类型分 按组成物质的纯度、状态和用途分类: 合成培养基