- 1、本文档共124页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
发酵工程 主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术 (1) 有严格的无菌生长环境: 包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术; 在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术; (2)在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术; (3)种子培养和生产培养的不同的工艺技术。 (4)在进行任何大规模工业发酵前,必须在实验 室规模的小发酵罐进行大量的实验,得到产物形成的动力学模型,并根据这个模型设计中试的发酵要求,最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。 (5)由于生物反应的复杂性,在从实验室到中试,从中试到大规模生产过程中会出现许多问题,这就是发酵工程工艺放大问题。 发酵的简介 1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论:“一切发酵过程都是微生物作用的结果。” 巴斯德认为,酿酒是发酵,是微生物在起作用;酒变质也是发酵,是另一类微生物在作祟;随着科学技术的发展,可以用加热处理等方法来杀死有害的微生物,防止酒发生质变。 同时,也可以把发酵的微生物分离出来,通过人工培养,根据不同的要求去诱发各种类型的发酵,获得所需的发酵产品。 现在发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素和单细胞蛋白等。 发酵工业的意义与展望 利用遗传工程等先进技术,人工选育和改良菌种 采用发酵技术进行高等动动植物细胞培养 固定化技术广泛应用 开发和采用大型节能高效的发酵装置,自动控制将成为发酵生产控制的主要手段 应用代谢控制技术,发酵生产氨基酸 将生物技术理广泛地用于环境工程 利用微生物的特点 发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌,酵母菌和霉菌 利用微生物的特点: (1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力 (2)有极强的消化能力 (3)有极强的繁殖能力 工业发酵步骤和工艺流程 (1) 用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制 (2) 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌 (3) 将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发 酵罐中 (4) 将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物 (5) 将产物抽提并进行精制,以得到合格的产品 (6) 回收或处理发酵过程中产生的废物和废水 发酵的流程图 1.发酵原料的预处理 原料不同处理方法也有所差异。 1. 淀粉——利用前需变成糊精或葡萄糖 方法:酸水解(高压、耐酸)、酶水解法 2. 糖蜜——加热杀菌和用水冲稀,也可加酸处理后再补充无机盐 3. 碳氢化合物:石油脱蜡——一定馏分的石油经冷却脱蜡而获得的凝固点在-10℃的油,加入适量无机盐进行接种发酵 2.菌种斜面培养 菌种:已有的优良生产菌种和选育的新菌种 方法:一般都是由保存于冷冻管及砂土管或冰箱中的斜面菌种开始,在正式使用前要先转接到新鲜斜面培养基上活化后,再用于种子扩大培养。 3. 种子扩大培养 扩大培养的方法可以根据需要采用固体培养或液体培养两级不同方式。 固体种子扩大培养一般采用传统的制曲工艺,一般先用克氏瓶或匣子瓶进行扩大,再转接到曲盘扩大培养。 需氧微生物:将克氏瓶表面培养的菌种接到装有液体培养基的三角瓶中,在摇床上振荡培养。 厌氧微生物:将有菌种的试管斜面或克氏瓶转接到三角瓶液体培养基中静置培养。 4.微生物发酵和控制 发酵方式可分为固体发酵和液体发酵两种。 固体发酵:适合于传统发酵工艺及乡镇企业用来生产比较简单的产品。 液体深层发酵:适合于大规模工业化生产。 影响发酵的因素很多,如温度、pH、通风、搅拌、罐压力等等,必须适当地控制影响发酵的各种条件,掌握发酵的动态,并进行杂菌的检查和产物测定,使整个发酵过程顺利进行。 5.发酵产物的分离提取 利用菌体:离心沉淀或板框压滤法使菌体与醪液分开,也可以用喷雾干燥法直接做成粉剂。 酒精——发酵醪蒸馏塔蒸馏; 抗菌素及有机酸——根据产物的不同特性,采用离子交换树脂吸附处理、脱色过滤、减压浓缩等方法提取精制。 获得的产物都要按照有关部门制定的国家标准进行质量检验和性能测定,符合要求后才为合格产品。 微生物的代谢产物 1.初级代谢产物 2.次级代谢产物 1.初级代
文档评论(0)