年產(chǎn)3噸中性淀粉酶發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-27 12:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組成蛋白質(zhì)和核酸的主要元素，酶自身即為蛋白質(zhì)。因此，氮源是必不可少的重要原料。常用的有機(jī)氮源油花生餅粉、豆餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉等。我們用到的氮源是豆餅粉劑和蛋白胨。常用的無機(jī)氮源有銨鹽、硝酸鹽和氨水等。 無機(jī)鹽類及微量元素酶在生長和繁殖生長過程中，需要某些無機(jī)鹽及微量元素如磷、鎂、硫、鉀、鈉、鈣、鐵、錳、鋅等。鈉離子具有控制細(xì)胞和培養(yǎng)基之間的滲透壓的作用，從而促進(jìn)產(chǎn)酶，添加適量亞硝酸鈉可提高酶活力；鈣對(duì)淀粉酶有穩(wěn)定和活化作用。中性淀粉酶生產(chǎn)中通常以氯化鈣提供鈣離子。 生長因子和產(chǎn)酶促進(jìn)劑酶的生產(chǎn)中所需的生長因子大多由天然原料提供。玉米漿、麥芽汁、豆芽汁等，都含有豐富的生長因子。產(chǎn)酶促進(jìn)劑一般是該酶的底物和底物類似物，對(duì)于中性淀粉酶，可添加適量濃度的淀粉瓊脂糖作為誘導(dǎo)劑。 培養(yǎng)基的滅菌生物化學(xué)反應(yīng)過程中，特別是細(xì)胞培養(yǎng)過程，往往要求在沒有雜菌污染的情況下進(jìn)行，這是由于生物反應(yīng)系統(tǒng)中通常含有比較豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，因而很容易受到雜菌污染，進(jìn)而產(chǎn)生各種不良后果：（1）由于雜菌的污染，使生物化學(xué)反應(yīng)的基質(zhì)或產(chǎn)物消耗，造成產(chǎn)率下降；（2）由于雜菌所產(chǎn)生的某些代謝產(chǎn)物，或染菌后發(fā)酵液的某些理化性質(zhì)的改變，使產(chǎn)物的提取變得困難，造成收得率降低或使產(chǎn)品質(zhì)量下降；（3）污染的雜菌可能會(huì)分解產(chǎn)物而使生產(chǎn)失?。唬?）污染的雜菌大量繁殖，會(huì)改變反應(yīng)介質(zhì)的pH，從而使生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)生異常變化；（5）發(fā)生噬菌體污染，微生物細(xì)胞被破裂而使生產(chǎn)失敗等。 滅菌方法所謂滅菌，就是指用物理或化學(xué)方法殺滅或去除物料或設(shè)備中一切有生命物質(zhì)的過程。常用的滅菌方法有：化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌和過濾滅菌等。本實(shí)驗(yàn)采用濕熱滅菌。 培養(yǎng)基的濕熱滅菌條件為在121℃（）維持30分鐘。濕熱滅菌即利用飽和水蒸氣進(jìn)行滅菌，是工業(yè)中最重要的滅菌方法。在同樣的溫度下，溫?zé)岬臍⒕Ч雀蔁岷茫湓蛴校孩俚鞍踪|(zhì)凝固所需的溫度與其含水量有關(guān)，含水量愈大，發(fā)生凝固所需的溫度愈低。濕熱滅菌中菌體蛋白質(zhì)吸收水分，較同一溫度的干熱空氣中易于凝固而殺滅各種微生物。②溫?zé)釡缇^程中蒸氣放出大量潛熱，加速提高溫度。因而濕熱滅菌比干熱所要溫度低。如在同一溫度下，則濕熱滅菌所需時(shí)間比干熱短。③濕熱的穿透力比干熱大，使深部也能達(dá)到滅菌溫度，故濕熱比干熱收效好。 一．影響滅菌效果的因素⑴微生物的種類和數(shù)量；⑵培養(yǎng)基性質(zhì)、濃度、成分；⑶滅菌的溫度、時(shí)間。二．熱阻：微生物對(duì)熱的阻抗能力。三．滅菌原理對(duì)數(shù)殘留定律：經(jīng)加工滅菌，死亡微生物速度和存在的微生物數(shù)量成正比。 空氣滅菌此課題為好氧發(fā)酵，以空氣作為氧源。根據(jù)國家藥品質(zhì)量管理規(guī)范的要求，生物制品、藥品的生產(chǎn)場(chǎng)地業(yè)需要符合空氣潔凈度的要求。獲得無菌空氣的方法有：輻射滅菌、化學(xué)滅菌、加熱滅菌、靜電除菌、過濾介質(zhì)除菌等。過濾介質(zhì)除菌是目前發(fā)酵工業(yè)中空氣除菌的主要手段，其介質(zhì)有棉花過濾器、超細(xì)玻璃纖維紙、石棉濾板、金屬燒結(jié)管等。 過濾除菌流程及設(shè)備流程如下：采風(fēng)塔→空氣粗過濾器→空氣壓縮機(jī)→儲(chǔ)氣罐→冷卻器→旋風(fēng)分離器→冷卻器→絲網(wǎng)除沫器→空氣加熱器→總空氣過濾器。設(shè)備如下：：采風(fēng)塔建在工廠的上風(fēng)頭，高至少10 m,氣流速度8 m/s。：主要作用是攔截空氣中較大的灰塵以保護(hù)空氣壓縮機(jī)，同時(shí)起一定的除菌作用，減輕總過濾器的負(fù)擔(dān)。：作用是提供動(dòng)力，以克服隨后各設(shè)備的阻力。：作用是消除壓縮空氣的脈動(dòng)。要求：H/B=2～ V=（～）V1 其中，H為罐高；B為罐直徑；V1為空壓機(jī)每分鐘排氣量（20℃，1105Pa狀況下）。：是利用離心力進(jìn)行氣固或氣液沉降分離的設(shè)備。作用是分離空氣中被冷卻成霧狀的較大的水霧和油霧粒子。：空壓機(jī)出口溫度氣溫在120℃左右，必須冷卻。另外在潮濕的地域和季節(jié)還可以達(dá)到降濕的目的。：可以除去空氣中絕大多數(shù)的20181。m 以上的液滴和1181。m以上的霧滴，㎜40孔且高度為150㎜的不銹鋼絲網(wǎng)。：列管內(nèi)走空氣，管外走蒸汽?？蓪⒖諝鉂穸扔?00%降低到70%以下。：填充物按下面順序安裝：孔板→鐵絲網(wǎng)→麻布→活性炭→麻布→棉花→麻布→鐵絲網(wǎng)→孔板。介質(zhì)要緊密均勻，壓緊一致，上下棉花層厚度為總過濾層厚度的1/4，中間活性炭層為1/3。 無菌空氣的檢查現(xiàn)在采用的無菌檢查實(shí)驗(yàn)方法有肉湯培養(yǎng)法、斜面培養(yǎng)法和雙碟培養(yǎng)法。這里采用斜面培養(yǎng)法來檢查。具體方法如下：500ml三角瓶內(nèi)裝斜面培養(yǎng)基50m1，其組成為麥芽糖6％、豆粕水解液6％、Na2HPO412H2O ％、(NH4)2SO40. 4％、CaCl2 ％、NH4C1 ％，pH ～，接種后置旋轉(zhuǎn)式搖床亡，(37177。1)℃下培養(yǎng)28h左右備用。 發(fā)酵罐的滅菌發(fā)酵罐的滅菌可采用空罐滅菌和實(shí)罐滅菌，此處采用空罐滅菌?？展逌缇菍⑺械耐饪诙忌晕⒋蜷_，然后通入熱水蒸汽，讓水蒸汽盡量通過每一個(gè)菌落達(dá)到滅菌效果。具體方法是：在121℃滅菌30分鐘。3. 種子擴(kuò)大培養(yǎng)
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