《發(fā)酵工程第二講》ppt課件(文件)
【正文】 濃度，避免快速利用碳源的阻遏效應；減緩代謝有害物的不利影響；可以通過補料控制達到最佳的生長和產(chǎn)物合成條件；還可以利用計算機控制合理的補料速率，穩(wěn)定最佳生產(chǎn)工藝。放掉部分發(fā)酵液再補加適當料液不僅補充養(yǎng)分和前體，而且代謝有害產(chǎn)物被稀釋，從而有利于產(chǎn)物繼續(xù)合成。在穩(wěn)定條件下可通 過補料速率來控制比生長速率不變。培養(yǎng)液中的營養(yǎng)成分也能 較充分地利用。 ④ 連續(xù)發(fā)酵 發(fā)酵過程控制 發(fā)酵過程控制：除了滿足生產(chǎn)菌種的營養(yǎng)需要之外，還要為 生產(chǎn)菌創(chuàng)造一個最適宜的環(huán)境，使人們所需要的代謝活動得 以最充分的表達。 發(fā)酵過程控制 ② pH： pH環(huán)境影響微生物的正常生長、代謝途徑和產(chǎn)物的 性質(zhì)。 發(fā)酵過程控制 ③ 通氣與攪拌：通氣程度對微生物生長繁殖影響很大。 生物合成最適氧濃度： 指溶氧濃度對生物合成 的最適 宜范 圍，低了固然不好，但過高未必有利，不僅造成浪費 ，甚 至可能改變代謝途徑。 固液分離： 細胞破碎的方法有機械法、生物法、和化學法等。其中第一步最為重要，稱 為初步純化或提取，主要目的在于濃縮，也有一些純化作用， 而以后幾步操作所處理的體積小，合稱為高度純化或精制。 初步純化 ③ 沉淀法：廣泛用于蛋白質(zhì)的提取。 ⑵加入有機溶劑：其機理為加入有機溶劑使溶液的介電 常數(shù)降低，從而使水分子的溶解能力降低。 ⑴ 溶劑萃取法。由于聚合物分子的不相溶性， 兩種聚合物的水溶液（含鹽與不含鹽）可以分成兩相。超臨界流體的密度和液體相近，溶 質(zhì)在其中的擴散速度可為液體的 1000倍，這是超臨界 流體的萃取能力和萃取速度優(yōu)于一般溶劑的原因。蛋白質(zhì)就在這種有機相與水相之間進行分配。膜過濾的主要 缺點是濃差極化和膜的污染，膜的壽命較短和通量低，很 難用于處理量大的工業(yè)中。 2 結(jié)晶：結(jié)晶可以認為是沉淀的一種特殊情況。按生化反應器的運行方式，可以分為間歇式 （又稱分批式）反應器和連續(xù)式反應器兩大類。它還利用機械攪拌器的 作用，使得經(jīng)過過濾除菌的無菌空氣 與發(fā)酵液充分混合，促進氧的溶解。h。它是通過薄殼圓柱形 容器的底部鼓入空氣提供混合傳質(zhì)所需 功率。對于 低粘度、牛頓型流體，如細 菌、酵母菌的澄清基質(zhì)發(fā)酵 液，有可能獲得較好的效果。它多用于啤酒發(fā)酵。 發(fā)酵與生產(chǎn)分離耦聯(lián) 發(fā)酵與生產(chǎn)分離耦聯(lián) 生物反應器與分離設(shè)備偶聯(lián)的方式通常有兩種： 一是將生物反應器與分離設(shè)備融合為一體，稱為原位偶聯(lián) 或一體化偶聯(lián)； 二是生化反應器與分離設(shè)備簡單連接，稱為異位偶聯(lián)或循 環(huán)偶聯(lián)。 發(fā)酵與生產(chǎn)分離耦聯(lián) 異位偶聯(lián)是指發(fā)酵和產(chǎn)物分離分別在發(fā)酵和分離設(shè)備內(nèi)進行， 設(shè)備間通過管道相連接、產(chǎn)物分離后的物料再返回發(fā)酵設(shè)備 內(nèi)，如此循環(huán)反復進行。在技術(shù)上是指分離介質(zhì) 加到發(fā)酵液中，于同一設(shè)備內(nèi)進行發(fā)酵和產(chǎn)物分離，如萃取 發(fā)酵、吸附發(fā)酵、膜分離發(fā)酵等。 在發(fā)酵和細胞培養(yǎng)過程中，細胞生長和產(chǎn)物的生產(chǎn)過程同時 進行，底物大量消耗，造成轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物濃度較低，使產(chǎn)物 的回收和純化困難，能耗高。它也無攪拌傳動裝置，通過微生物代謝產(chǎn) 生的 CO2等氣體造成罐內(nèi)上下培養(yǎng)液的密度差來進行液體 的上下對流循環(huán)。 自吸式充氣發(fā)酵罐 ② 氣升環(huán)流式生化反應器： 它內(nèi)設(shè)內(nèi)置或外置的循環(huán)管 道，在中央拉力管中用壓縮
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