微生物工程原理-发酵设备-课件

第六章发酵设备1ppt课件第六章发酵设备1ppt课件1说明过滤除菌的原理常用的过滤介质有哪些?2ppt课件说明过滤除菌的原理2ppt课件2精品资料精品资料3你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”微生物工程原理--发酵设备--ppt课件4第一节发酵设备概述5ppt课件第一节发酵设备概述5ppt课件5典型发酵设备

种子制备设备主发酵设备辅助设备

无菌空气和培养基的制备，发酵液预处理设备，粗产品的提取设备、产品精制与干燥设备、流出物回收、利用和处理设备等。6ppt课件典型发酵设备种子制备设备6ppt课件6一、发酵罐

发酵罐的定义：

1.是完成一个特定生物化学过程,并提供良好而满意的环境的容器。

2.微生物进行生长、新陈代谢和形成发酵产物的容器。对于某些工艺来说，发酵罐是个密闭容器，同时附带精密控制系统；而对于另一些简单的工艺来说，发酵罐只是个开口容器，有时甚至简单到只要有一个开口的坑。生物反应器7ppt课件一、发酵罐发酵罐的定义：7ppt课件78ppt课件8ppt课件89ppt课件9ppt课件9FromSWLiu10ppt课件FromSWLiu10ppt课件1011ppt课件11ppt课件11发酵罐发展历史

第一阶段:1900年以前

是现代发酵罐的雏形，它带有简单的温度和热交换仪器。第二阶段:1900-1940年

出现了200m3的钢制发酵罐 在面包酵母发酵罐中开始使用空气分布器 机械搅拌开始用在小型的发酵罐中。第三阶段：1940-1960年

机械搅拌、通风，无菌操作和纯种培养等一系列技术开 始完善 发酵工艺过程的参数检测和控制方面已出现 耐蒸汽灭菌的在线连续测定的pH电极和溶氧电极。发酵 产品的分离和纯化设备逐步实现商品化。12ppt课件发酵罐发展历史第一阶段:1900年以前12ppt课件12第四阶段：1960-1979年

机械搅拌通风发酵罐的容积增大到80-150m3。 压力循环和压力喷射型的发酵罐出现,克服气体交换和热交换问题。第五阶段：1979年至今。 生物工程和技术的迅猛发展，给发酵工业提出了新的课题。 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走上商品化。

(微生物工程)13ppt课件第四阶段：1960-1979年13ppt课件13

发酵罐系统

一个优良的发酵罐装置和组成（1）应具有严密的结构（2）良好的液体混合特性（3）好的传质相和传热速率（4）具有配套而又可靠的检测、控制仪表14ppt课件发酵罐系统

一个优良的发酵罐装置和组成14ppt课件14发酵罐工艺操作条件

1．温度：25～40℃。2．压力：0～1kg／cm3(表压)。3．灭菌条件；温度100～140℃，压力0～3kg／cm3(表压).4．pH：2～11。5．需氧量：0．05～0.3kmo1／m3·h。6．通气量：0.3～2VVM。7．功率消耗：0.5～4kW／m3。8.发酵热量：5000～20000kcal／m3．h。15ppt课件发酵罐工艺操作条件1．温度：25～40℃。15ppt课件15发酵罐的类型

1．按微生物生长代谢需要分类：好气：抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素等产品是在好气发酵罐中进行的；需要强烈的通风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的传质系数；厌气：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。不需要通气。16ppt课件发酵罐的类型1．按微生物生长代谢需要分类：16ppt课件162.按照发酵罐设备特点分类：机械搅拌通风发酵罐：

循环式：伍式和文式发酵罐非循环式：通风式发酵罐和自吸式发酵罐。非机械搅拌通风发酵罐：

循环式：气提式、液提式发酵罐 非循环式：排管式和喷射式发酵罐。

17ppt课件2.按照发酵罐设备特点分类：17ppt课件173．按容积分类：一般认为500L以下的是实验室发酵罐；500-5000L是中试发酵罐；5000L以上是生产规模的发酵罐。18ppt课件3．按容积分类：18ppt课件18

（一）固体发酵

微生物在具有一定温度和湿度的固体表面进行生长和繁殖就称作为固体发酵。固体发酵主要适合于霉菌(丝状真菌)。19ppt课件（一）固体发酵微生物在具有一定温度和湿度的固体表面进行生19毛豆腐毛霉（Mucorsp.)屯溪老街20ppt课件毛豆腐屯溪老街20ppt课件2021ppt课件21ppt课件21固体发酵的优缺点1、在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌。

2、能耗低。

3、固体发酵的产物回收—般步骤少，费用也省。22ppt课件固体发酵的优缺点22ppt课件22是大规模生产时的散热比较困难，参数检测如pH值、温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。实现固体发酵的最优化困难重重。

(主要靠经验,师傅带徒弟)固体发酵存在的主要工程问题23ppt课件是大规模生产时的散热比较困难，固体发酵存在的主要工程问题2323

（二）固体发酵设备

按照固体培养方式来区分1．浅盘式：国内广大农村的个体生产中，采用曲盘、帘子和曲架就可以进行生产。工业上是用多层铝制浅盘放在架子上进行培养，培养室保持一定的温度和湿度。2．旋转式：有鼓形和管形，培养过程中，整个发酵罐以低速间歇旋转，罐内的小固体颗粒会沿着罐壁滑动，达到散热和与空气接触之目的。24ppt课件（二）固体发酵设备按照固体培养方式来区分24ppt课件24液体发酵设备厌气发酵罐好气发酵罐机械搅拌通风通风搅拌通用式发酵罐自吸式发酵罐伍式发酵罐带升式发酵罐文式管发酵罐塔式发酵罐

（三）液体发酵设备25ppt课件液体发酵设备厌气发酵罐好气发酵罐机械搅拌通风通风搅拌通用式发25通用发酵罐（机械搅拌发酵罐）发酵罐的基本要求：1、发酵罐应具有适宜的径高比。2、发酵罐能承受一定的压力。3、发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合。4。发酵罐应有足够的冷却面积。5。发酵罐内应尽量减小死角6、搅拌器的轴封应严密。26ppt课件通用发酵罐（机械搅拌发酵罐）发酵罐的基本要求：26ppt课件26通用发酵罐27ppt课件通用发酵罐27ppt课件27人孔、灯孔、视孔排气口、接种口、取样孔温度计插孔、温度电极、pH电极溶氧电极及其它电极插孔压力表罐体：28ppt课件人孔、灯孔、视孔罐体：28ppt课件28搅拌器、轴封、连轴器消膜桨、电机传动装置：夹层或蛇管传热装置：气管、水管、料管、蒸汽管管路：挡板其它：29ppt课件搅拌器、轴封、连轴器传动装置：夹层或蛇管传热装置：气管、水管2930ppt课件30ppt课件3031ppt课件31ppt课件31

－搅拌器搅拌作用打碎空气气泡，增加气液接触界面以提高气液间的传质效率；使发酵液充分混和，液体中的固形物料保持悬浮状态。搅拌叶的类型螺旋桨式——混和性能不太好极式——阻力大，能耗大弯叶式——阻力比极式小，功率比较大箭叶式——径向流动好，能耗小（培养液翻腾剧烈）栅式——提高高粘度发酵液的溶解氧32ppt课件搅拌作用打碎空气气泡，增加气液接触界面以提高气液间的传质效率32常用圆盘涡轮式齿形圆盘涡轮式斜叶式平直叶式弯叶式翻齿型平齿型贴齿型33ppt课件常用圆盘涡轮式齿形圆盘涡轮式斜叶式平直叶式弯叶式翻齿型平齿型33消泡叶轮消泡桨机械消泡装置34ppt课件消泡叶轮消泡桨机械消泡装置34ppt课件34端面轴封填料函35ppt课件端面轴封填料函35ppt课件35仪表工艺参数温度压力空气流量液位pH值溶解氧物理参数：化学参数：间接参数：轴的功率、发酵液的粘度、温度、压力pH值、糖含量、无机离子浓度、排气中的CO2呼吸熵、细胞干重、产物的含量36ppt课件仪表工艺参数温度物理参数：轴的功率、发酵液的粘度、温度、压力3637ppt课件37ppt课件37几种好气性发酵罐结构图38ppt课件几种好气性发酵罐结构图38ppt课件3839ppt课件39ppt课件39文氏发酵设备40ppt课件文氏发酵设备40ppt课件40鼓泡式发酵设备41ppt课件鼓泡式发酵设备41ppt课件41嫌气发酵设备42ppt课件嫌气发酵设备42ppt课件42密闭厌氧发酵罐

对这类发酵罐的要求是：能封闭；能承受一定压力；有冷却设备；罐内尽量减少装置，消灭死角，便于清洗灭菌。酒精和啤酒都属于嫌气发酵产物，其发酵罐因不需要通入昂贵的无菌空气，因此在设备放大、制造和操作时，都比好气发酵设备简单得