《發(fā)酵工程第二講》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 空氣射流，由于引入氣體的 運(yùn)動(dòng)，誘導(dǎo)液體自動(dòng)拉力管 內(nèi)上升，然后自拉力管外的 環(huán)隙下降，形成環(huán)流。 缺點(diǎn)： ① 由于空氣靠負(fù)壓吸入罐內(nèi)，所以要求使用低阻力、高除菌 效率的空氣凈化系統(tǒng)； ② 由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，大型自吸式充氣發(fā)酵罐的攪拌充氣葉 輪的線(xiàn)速度在 30m/s左右，在葉輪周?chē)纬蓮?qiáng)烈的剪切區(qū) 域，據(jù)研究各種微生物中以酵母和桿菌耐受剪切應(yīng)力的能 力最強(qiáng)，因此應(yīng)用于酵母生產(chǎn)時(shí)自吸式充氣罐能發(fā)揮其優(yōu) 勢(shì)。 優(yōu)點(diǎn)： ① 不用空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)，節(jié)省投資； ② 在所有機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐形式中，自吸式充氣發(fā)酵罐的 充氣質(zhì)量最好，通入發(fā)酵液中的每立方米空氣可形成 2315 平方米的氣液接觸面面積。均相反應(yīng)器 是反應(yīng)只在一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行，非均相反應(yīng)器是反應(yīng)物不在同一 相中。要達(dá)到過(guò)飽和可用下列 方法： ①加入某些物質(zhì)，使溶液平衡發(fā)生改變，如調(diào) pH； ②將溶液冷卻或?qū)⑷菀渍舭l(fā) 發(fā)酵液經(jīng)提取和精制后，還應(yīng)視實(shí)際需要進(jìn)行濃縮、干燥、 除菌等處理，以達(dá)到產(chǎn)品的應(yīng)用要求。 初步純化 高度純化 高度純化（精制） 1 色譜分離：色譜分離是一種高效的分離技術(shù)，過(guò)去僅 用于實(shí)驗(yàn)室中，后來(lái)規(guī)模逐漸擴(kuò)大而應(yīng)用與工業(yè)上。超 濾法是利用一定截留分子量的超濾膜進(jìn)行溶質(zhì)的分離或濃 縮。將水溶液與有機(jī)溶劑和表面活性劑混合，并加以攪拌，如系統(tǒng)選擇適當(dāng)，則會(huì)形成逆膠束。目前已成功應(yīng)用在 酶的提取中。 ⑵ 兩水相萃取法。 ⑷加入非離子型聚合物：如 PEG，其機(jī)理與鹽析作用相 似。本法又可分為下列 5種類(lèi)型。 初步純化 ② 離子交換法：主要用于小分子的提取。前者主要利用液相剪切力和 與固定表面撞擊所產(chǎn)生的應(yīng)力，后者主要依靠研磨，兩者機(jī) 理不同，可以互為補(bǔ)充。 第二節(jié)：下游加工過(guò)程 一般工藝過(guò)程 : 發(fā)酵液的預(yù)處理、固液分離和細(xì)胞破碎 在活性物質(zhì)穩(wěn)定性的范圍內(nèi)，通過(guò)酸化、加熱、以降低發(fā) 酵液的粘度。 臨界氧濃度： 不影響菌的呼吸所允許的最低氧濃度。 在微生物的培養(yǎng)過(guò)程中，及時(shí)調(diào)節(jié)合適的 pH很有必要。 溫度對(duì)細(xì)胞的酶結(jié)果與組成有較大的影響，它關(guān)系到代謝 途徑和代謝產(chǎn)物的生物合成。 ④ 連續(xù)發(fā)酵 有效延長(zhǎng)對(duì)初期到穩(wěn)定期的階段的持續(xù)時(shí)間，使微生物的 生長(zhǎng)速率、代謝活動(dòng)始終處于恒定狀態(tài)，發(fā)酵產(chǎn)量高、質(zhì) 量穩(wěn)定，從而提高發(fā)酵設(shè)備利用率。連續(xù)發(fā)酵達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，放出發(fā)酵液中的細(xì)胞 量等于生成細(xì)胞量。 ⑶ 發(fā)酵罐被稀釋后可能產(chǎn)生更多的代謝有害物，最終限制發(fā)酵 的產(chǎn)物合成； ⑷ 一些經(jīng)代謝產(chǎn)生的前體可能丟失； ⑸ 有利于非生產(chǎn)菌突變株的生長(zhǎng)。由于有物料的加入增加了染菌機(jī)會(huì) ② 補(bǔ)料 — 分批發(fā)酵 ③ 半連續(xù)發(fā)酵 在補(bǔ)料 — 分批發(fā)酵的基礎(chǔ)上，間歇放出部分發(fā)酵液送到 產(chǎn)物提純工段，被稱(chēng)為半連續(xù)發(fā)酵。 在此過(guò)程中只有料液的加入沒(méi)有料液的取出，所以發(fā)酵結(jié)束時(shí)發(fā)酵液體積比發(fā)酵開(kāi)始時(shí)有所增加。 種子制備的工藝流程如下： 砂土（冷凍干燥管）管孢子 → 斜面 → 搖瓶液體（菌絲體） 或茄型瓶斜面或固體 → 種子罐 → 發(fā)酵罐 . 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 發(fā)酵方式 微生物發(fā)酵可以分為： ① 分批 ② 補(bǔ)料 — 分
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