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文档简介

发展过程基本条件类型应用特点通风发酵设备概述天津职业大学生物与环境工程学院李霞知识目标:熟悉通风发酵设备的发展过程熟悉通风发酵设备的种类和作用技能目标:能够区别不同类型发酵设备的使用范围能够比较不同类型发酵设备的特点2发酵罐又称生物反应器:

生物工程中的发酵生产设备主要是指发酵罐，它在发酵过程中占据中心地位，是发酵工厂中最基本的也是最主要的设备，是现代生物技术产业化的关键设备，如图2.1-1所示。图2.1-1味精发酵车间3发酵罐发展过程:20世纪初，出现了200m3的钢质发酵罐，在面包酵母发酵中开始使用空气分布器和机械搅拌装置；1944年，第一个大规模工业化生产青霉素的工厂投产和深层通风发酵技术的应用，发酵罐体积54m3，标志近代通风发酵工业的开始；1960～1979年，机械搅拌通气发酵罐的容积增大到80～150m3，由于大规模生产单细胞蛋白的需要，出现了压力循环和压力喷射型发酵罐，计算机开始在发酵工业中得到广泛应用；1979年后，随生物工程技术的迅猛发展，大规模细胞培养发酵罐应运而生，胰岛素、干扰素等基因工程的产品商品化；对发酵罐的严密性、运行可靠性的要求越来越高。4发酵罐发展过程:机械搅拌、通气、无菌操作、纯种培养和等一系列技术逐渐完善起来，出现了耐高温在线连续测定的pH电极和溶氧电极，开始利用计算机进行发酵过程控制；发酵过程的计算机控制和自动化应用已十分普遍；pH电极、溶氧电极、溶解CO2电极等在线检测在国外已相当成熟；发酵罐更加趋于大型化（废水处2700m3，单细胞蛋白1500m3，啤酒600m3，柠檬酸200m3）。

5发酵罐必须具备微生物生长的基本条件:培养微生物的发酵罐必须具有适宜于微生物生长和形成产物的各种条件，促进微生物的新陈代谢，使之能在低消耗下获得较高产量。例如，需要维持合适的培养温度，要用冷却水带走发酵热，再如，要求有不同程度的无菌度，结构应尽可能简单，便于灭菌和清洗。

另外，由于发酵时采用的菌种不同、产物不同或发酵类型不同，培养或发酵条件又各有不同，还要根据发酵过程的特点和要求来设计和选择发酵反应器的型式和结构。6按照不同的划分标准，发酵生产设备的类型:根据菌种生理特性:好氧发酵设备和厌氧发酵设备；根据发酵培养基性质:固体发酵设备和液体发酵设备；根据酿造与发酵培养基厚度:浅层发酵设备和深层发酵设备；根据工艺操作:分批式发酵设备和连续式发酵设备。7好氧液体深层发酵设备在发酵工业中应用:最多、最广泛有机械搅拌通风发酵设备(循环式的伍式发酵罐和文氏管发酵罐、非循环式的通风式发酵罐和自吸式发酵罐)非机械搅拌通风发酵设备（循环式的气提式发酵罐和液体式发酵罐、非循环式的排管式发酵罐和喷射式发酵罐）8最新型的超滤式发酵罐:开始在发酵工业中崭露头角，即成熟的发酵液通过一个超滤膜，使产物通过膜系统进行分离提取，酶可以通过管道返回发酵罐继续发酵，新鲜培养基可以连续加入罐内。9高效生物

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