《发酵工程单元操作》课件

《发酵工程单元操作》PPT课件发酵工程概述发酵工程单元操作发酵工程设备发酵工程案例分析发酵工程概述0103发酵工程涉及生物学、化学、工程学等多个学科领域，是生物技术产业的重要支柱之一。01发酵工程是通过控制微生物的生长、代谢过程，实现大规模生物转化的工程技术。02它以微生物为研究对象，利用微生物的特定功能，为人类生产所需的产品或提供特定的服务。发酵工程定义酵母大规模培养用于酒精和面包制作。19世纪末抗生素的发现和应用，如青霉素。20世纪初酶工程和基因工程的兴起，推动发酵工程的发展。20世纪中叶合成生物学和系统生物学在发酵工程中的应用，实现更加精准和高效的生物转化。21世纪初发酵工程发展历程发酵工程的应用领域食品工业环境治理面包、啤酒、酸奶等食品的制造。废水处理、生物修复等环保技术的实施。医药领域农业领域生物能源抗生素、疫苗、细胞因子等生物药物的生产。生物农药、生物肥料的生产和应用。生物燃料的研发和生产。发酵工程单元操作02根据发酵类型和工艺需求，选择适合的原料，如葡萄糖、果糖、淀粉等。原料选择对原料进行清洗、破碎、混合、加热等物理或化学处理，以满足发酵工艺的要求。原料预处理根据发酵菌种和工艺需求，加入适量的水和营养盐等配料，调节原料的浓度、酸碱度等参数。配料与调节原料准备菌种保藏与复苏对选育得到的菌种进行保藏，并在需要时进行复苏和扩增。种子制备在发酵罐外，将扩增后的菌种培养成适合发酵罐内生长的状态，供后续发酵使用。菌种选育选择适合发酵工艺的菌种，并进行适应性、生产能力等方面的改良。菌种扩大培养根据发酵不同阶段的需求，控制发酵温度，以维持菌体的正常生长和代谢。温度控制pH控制溶氧控制泡沫控制通过添加酸碱调节剂，控制发酵过程中的酸碱度，以适应菌体的生长和产物合成。通过调节搅拌转速、通气量等参数，控制发酵过程中的溶氧浓度，以满足菌体对氧的需求。通过消泡剂、机械搅拌等方法，控制发酵过程中的泡沫产生，避免影响发酵进程。发酵过程控制细胞分离通过离心、过滤等方法将菌体从发酵液中分离出来。产物提取根据产物在细胞内或细胞外的分布，采用适当的方法提取产物，如萃取、沉淀等。产物精制通过物理或化学方法对提取的产物进行纯化，去除杂质，得到高纯度的产物。产物提取与精制发酵工程设备03原料混合设备用于将原料与发酵菌种或其他添加剂充分混合，以便于发酵过程的均匀进行。原料输送设备用于将原料从一个地方输送到另一个地方，以便于后续的加工和发酵。原料粉碎设备用于将大块原料破碎成小颗粒，以便于后续的混合、输送和发酵。原料处理设备用于进行发酵过程的容器，具有搅拌装置、温度控制装置、压力控制装置等。发酵罐通风设备消泡设备用于向发酵罐中通入空气或氧气，为菌种提供所需的氧气。用于消除发酵过程中产生的泡沫，避免泡沫过多影响发酵效果。030201发酵设备离心机用于将发酵液中的固体和液体进行分离，以便于后续的提取和精制。萃取设备用于将发酵产物从发酵液中提取出来，可以采用多种萃取技术如液液萃取、吸附萃取等。精制设备用于对提取出来的产物进行精制，如蒸馏、结晶、干燥等。产物提取与精制设备发酵工程案例分析04高果糖浆生产过程总结词高果糖浆的生产过程主要包括原料选择、预处理、酶解、糖化、精制和浓缩等步骤。其中，酶解是关键步骤，需要选择适当的酶和反应条件，以获得高转化率和产物纯度。详细描述高果糖浆生产案例总结词谷氨酸发酵工艺详细描述谷氨酸发酵采用以糖蜜为主要原料，通过培养谷氨酸棒状杆菌进行发酵生产。该工艺主要包括原料处理、灭菌、接种、发酵和提取等步骤。在发酵过程中，需要控制适当的温度、pH、溶氧和营养比例等参数，以提高产量和质量。谷氨酸发酵案例柠檬酸发酵案例柠檬酸发酵生产流程总结词柠檬酸发酵生产以糖蜜为主要原料，通过培养黑曲霉进行发酵生产。该流程