《發(fā)酵工程單元操作》課件

《發(fā)酵工程單元操作》PPT課件發(fā)酵工程概述發(fā)酵工程單元操作發(fā)酵工程設(shè)備發(fā)酵工程案例分析發(fā)酵工程概述0103發(fā)酵工程涉及生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要支柱之一。01發(fā)酵工程是通過(guò)控制微生物的生長(zhǎng)、代謝過(guò)程，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生物轉(zhuǎn)化的工程技術(shù)。02它以微生物為研究對(duì)象，利用微生物的特定功能，為人類生產(chǎn)所需的產(chǎn)品或提供特定的服務(wù)。發(fā)酵工程定義酵母大規(guī)模培養(yǎng)用于酒精和面包制作。19世紀(jì)末抗生素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，如青霉素。20世紀(jì)初酶工程和基因工程的興起，推動(dòng)發(fā)酵工程的發(fā)展。20世紀(jì)中葉合成生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和高效的生物轉(zhuǎn)化。21世紀(jì)初發(fā)酵工程發(fā)展歷程發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域食品工業(yè)環(huán)境治理面包、啤酒、酸奶等食品的制造。廢水處理、生物修復(fù)等環(huán)保技術(shù)的實(shí)施。醫(yī)藥領(lǐng)域農(nóng)業(yè)領(lǐng)域生物能源抗生素、疫苗、細(xì)胞因子等生物藥物的生產(chǎn)。生物農(nóng)藥、生物肥料的生產(chǎn)和應(yīng)用。生物燃料的研發(fā)和生產(chǎn)。發(fā)酵工程單元操作02根據(jù)發(fā)酵類型和工藝需求，選擇適合的原料，如葡萄糖、果糖、淀粉等。原料選擇對(duì)原料進(jìn)行清洗、破碎、混合、加熱等物理或化學(xué)處理，以滿足發(fā)酵工藝的要求。原料預(yù)處理根據(jù)發(fā)酵菌種和工藝需求，加入適量的水和營(yíng)養(yǎng)鹽等配料，調(diào)節(jié)原料的濃度、酸堿度等參數(shù)。配料與調(diào)節(jié)原料準(zhǔn)備菌種保藏與復(fù)蘇對(duì)選育得到的菌種進(jìn)行保藏，并在需要時(shí)進(jìn)行復(fù)蘇和擴(kuò)增。種子制備在發(fā)酵罐外，將擴(kuò)增后的菌種培養(yǎng)成適合發(fā)酵罐內(nèi)生長(zhǎng)的狀態(tài)，供后續(xù)發(fā)酵使用。菌種選育選擇適合發(fā)酵工藝的菌種，并進(jìn)行適應(yīng)性、生產(chǎn)能力等方面的改良。菌種擴(kuò)大培養(yǎng)根據(jù)發(fā)酵不同階段的需求，控制發(fā)酵溫度，以維持菌體的正常生長(zhǎng)和代謝。溫度控制pH控制溶氧控制泡沫控制通過(guò)添加酸堿調(diào)節(jié)劑，控制發(fā)酵過(guò)程中的酸堿度，以適應(yīng)菌體的生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成。通過(guò)調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量等參數(shù)，控制發(fā)酵過(guò)程中的溶氧濃度，以滿足菌體對(duì)氧的需求。通過(guò)消泡劑、機(jī)械攪拌等方法，控制發(fā)酵過(guò)程中的泡沫產(chǎn)生，避免影響發(fā)酵進(jìn)程。發(fā)酵過(guò)程控制細(xì)胞分離通過(guò)離心、過(guò)濾等方法將菌體從發(fā)酵液中分離出來(lái)。產(chǎn)物提取根據(jù)產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外的分布，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ崛‘a(chǎn)物，如萃取、沉淀等。產(chǎn)物精制通過(guò)物理或化學(xué)方法對(duì)提取的產(chǎn)物進(jìn)行純化，去除雜質(zhì)，得到高純度的產(chǎn)物。產(chǎn)物提取與精制發(fā)酵工程設(shè)備03原料混合設(shè)備用于將原料與發(fā)酵菌種或其他添加劑充分混合，以便于發(fā)酵過(guò)程的均勻進(jìn)行。原料輸送設(shè)備用于將原料從一個(gè)地方輸送到另一個(gè)地方，以便于后續(xù)的加工和發(fā)酵。原料粉碎設(shè)備用于將大塊原料破碎成小顆粒，以便于后續(xù)的混合、輸送和發(fā)酵。原料處理設(shè)備用于進(jìn)行發(fā)酵過(guò)程的容器，具有攪拌裝置、溫度控制裝置、壓力控制裝置等。發(fā)酵罐通風(fēng)設(shè)備消泡設(shè)備用于向發(fā)酵罐中通入空氣或氧氣，為菌種提供所需的氧氣。用于消除發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的泡沫，避免泡沫過(guò)多影響發(fā)酵效果。030201發(fā)酵設(shè)備離心機(jī)用于將發(fā)酵液中的固體和液體進(jìn)行分離，以便于后續(xù)的提取和精制。萃取設(shè)備用于將發(fā)酵產(chǎn)物從發(fā)酵液中提取出來(lái)，可以采用多種萃取技術(shù)如液液萃取、吸附萃取等。精制設(shè)備用于對(duì)提取出來(lái)的產(chǎn)物進(jìn)行精制，如蒸餾、結(jié)晶、干燥等。產(chǎn)物提取與精制設(shè)備發(fā)酵工程案例分析04高果糖漿生產(chǎn)過(guò)程總結(jié)詞高果糖漿的生產(chǎn)過(guò)程主要包括原料選擇、預(yù)處理、酶解、糖化、精制和濃縮等步驟。其中，酶解是關(guān)鍵步驟，需要選擇適當(dāng)?shù)拿负头磻?yīng)條件，以獲得高轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物純度。詳細(xì)描述高果糖漿生產(chǎn)案例總結(jié)詞谷氨酸發(fā)酵工藝詳細(xì)描述谷氨酸發(fā)酵采用以糖蜜為主要原料，通過(guò)培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。該工藝主要包括原料處理、滅菌、接種、發(fā)酵和提取等步驟。在發(fā)酵過(guò)程中，需要控制適當(dāng)?shù)臏囟?、pH、溶氧和營(yíng)養(yǎng)比例等參數(shù)，以提高產(chǎn)量和質(zhì)量。谷氨酸發(fā)酵案例檸檬酸發(fā)酵案例檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)流程總結(jié)詞檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)以糖蜜為主要原料，通過(guò)培養(yǎng)黑曲霉進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。該流程