发酵过程简介和发酵实验室的建立课件

发酵工程实验技术发酵过程简介和发酵实验室的建立发酵工程实验技术发酵过程简介和发酵实验室的建立1发酵的基本内容发酵实验室的基本条件发酵实验室的公用设施生物反应器及附属设备发酵实验室的安全性发酵的基本内容2发酵的基本内容发酵过程的范围发酵工业的发展过程发酵过程的组成部分发酵的基本内容发酵过程的范围3发酵过程的范围1、微生物物质把生物细胞或微生物物质作为最终产品的发酵过程（如面包酵母）2、微生物酶微生物代谢体系中酶的发酵过程（如淀粉酶、蛋白酶）3、微生物的中间代谢物把微生物的代谢产物作为产品的发酵过程（如乙醇谷氨酸4、转化过程利用微生物对某中物质进行特定修饰的发酵过程（生产抗生素、类固醇）发酵过程的范围1、微生物物质把生物细胞或微生物物质作4发酵工业的发展过程发酵工业的发展过程5发酵过程组成部分种子（斜面）摇瓶种子罐发酵罐培养液细胞分离

培养基灭菌无细胞上清液产物提取培养基配置废液处理产物纯化培养基原料产品包装发酵过程组成部分6发酵实验室的基本条件建立发酵实验室需要考虑的因素发酵工程实验室发酵实验室的基本条件建立发酵实验室需要考虑的因素7建立发酵实验室需要考虑的因素1、运行规模2、发酵罐的类型3、发酵罐的数量4、发酵过程的特点建立发酵实验室需要考虑的因素1、运行规模8发酵工程实验室发酵工程实验室主要是安装了一些先进装装置的微生物学实验室，应该设计成维持高安全标准的同时具有最大效率的实验室。实验室提供舒适的研究环境，具有设计合理的操作区。实验室一般分为三个区1、湿地区这里安装所有的发酵罐、整流装置、高压灭菌锅2、通用实验室用于培养基的配置、细胞干重以及粘度的测定等操作3、分析区用于发酵液的分析，在一个装备良好的实验室中，分析区应具备如液相色谱（HPLC）、气相色谱（GLC）、分光光度计等。分析区应远离湿地板区，以防损坏精密的分析仪器。发酵区产生的湿度会严重影响分析仪器，导致测量的不准确甚至完全失灵。发酵罐和离心机的振动，也可能引起读数不准确，这对于天平尤为明显。发酵工程实验室发酵工程实验室主要是安装了一些先进装装置的微生9发酵实验室的公用设施1、空气发酵过程需要向发酵罐中不断供给无杂质无菌的洁净空气，因此需要的空气压缩机必须是无油装置2、蒸汽发酵实验室中需用蒸汽来对发酵罐进行灭菌、控制大型发酵罐的温度，对培养基进行高温高压灭菌等。3、水发酵实验室需用恒定供水，用于维持发酵罐的运行、发酵产品的下游处理高压灭菌锅操作以及样品的分析等。4、电实验室需用电来照明和向各种机械装置及设备提供能量。5、气如果条件允许，天然气供应可通到实验室，用于一般操作。如二氧化碳、氧气和校准气等专用气体，通常以压缩瓶的形式提供。要注意安全，使用时要带一些保护措施。发酵实验室的公用设施1、空气10生物反应器及附属设备一、发酵罐二、附属设备生物反应器及附属设备一、发酵罐11一、发酵罐一、发酵罐12二、附属设备1、高压灭菌锅（台式或便携式灭菌锅、标准灭菌锅模式垂直或顶部及前面装料、大型灭菌锅）2、一般培养箱、轨道式培养箱、振荡器3、烘箱（热空气烘箱、微波炉）4、泵（微型泵具有固定速度如添加酸、碱、消泡剂，较大泵用于连续培养或补料分批培养）5、泵管（硅胶管常用、氯丁橡胶用于厌氧）6、连接管及夹子（连接管一般使用硅橡胶管，夹子可以使用各种）7、过滤器（从空气中除去颗粒物质）8、培养基储罐9、气流装置（气体的测量及调节、质量流量控制器）10、O形环二、附属设备1、高压灭菌锅（台式或便携式灭菌锅、标准灭菌13发酵实验室的安全性发酵实验室的安全工作极为重要，不安全的操作不仅会出现安全事故，也会打乱正常的实验进程。因此，实验室的所以工作人员需要知道并坚守良好的实验室操作规则，尤其应建立定期清洗并检查装置的操作规程。发酵实验室的危险在某些方面类似于其他实验室，但许多潜在危险的程度却相差很大。发酵实验室的安全性主要有如下几个方面一、电的安全性二、化学的安全性三、微生物的安全性发酵实验室的安全性发酵实验室的安全工作极为重要，不安全的操作14一、电的安全性发酵实验室存在大量的用电设备，因而存在触电和失火的危险。实验操作人员由于接近水、发酵液及电力设备而具有潜在危险。需要专业人员定期检修电力设备、接地线、插座、电线等，以使实验室潜在的危险降低到最低程度。一、电的安全性发酵实验室存在大量的用电设备，因而存在触电和失15二、化学的安全性这涉及多种潜在的或实际的危险，如苯乙酸、苯氧基乙酸等有毒营养成分。实际操作人员需要知道如何安全低储存、操作和处置所用的化学药品。另一个较为普遍的情况与发酵有关的是酸或碱液及其他腐蚀性试剂，使用酸碱的时候要戴手套及安全眼睛。使用高压灭菌锅的时候，勿将储罐装的过满（不超过总容积的2/3）。锅内有腐蚀性材料时，要及时通知高压灭菌锅操作人员。二、化学的安全性这涉及多种潜在的或实际的危险，如苯乙酸、苯氧16三、微生物的安全性多数情况下，对微生物进行操作时，微生物对实验人员或环境产生的危害并不大，应坚守标准的微生物操作。具体为：三、微生物的安全性多数情况下，对微生物进行操作时，微生物对实171、限制实验室人员的进出2、每天对工作区进行消毒，尤其是当任何液体喷溅时3、对所有的生物废水进行灭菌4、使用移液管时不要用嘴进行吸液5、在试验区不准吃、喝、吸烟或用化妆品，不要在实验室的橱柜或冰箱里储存食物等6、在处理具有毒性的药剂后或离开实验室前，要用杀菌肥皂洗手7转移培养基等时要尽量减少气溶胶的形成8需穿实验服或微生物工作的专业服1、限制实验室人员的进出18对于具有高风险的微生物，操作时u更需要谨慎。在最终的试验结果分析中，发酵罐运行人员有责任查明具有风险的微生物种类，以便在开始工作之前就准备好合适的安全性措施。切记进行微生物的大容积培养时，会增加潜在的危险。通常发酵罐需要进行通气及搅拌，这会形成大量的气溶胶，因此需要在排气口安装一个防细菌扩散的过滤器。发酵罐顶部空间正压运行时，可能迫使微生物从任何泄漏点向外扩散。为此，应检查包括管路在内的所有发酵装置，定期检查损坏、磨损、破裂及明显泄漏，并进行修理或替换。卸料前需要对发酵罐所有的内容物进行灭菌，在运行期间，要彻底清洗发酵罐及周围环境。对于具有高风险的微生物，操作