年產(chǎn)3噸中性淀粉酶的發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-05-31 12:37本頁(yè)面
【正文】 )2SO4 ％: 4/3= CaCl2： 2/3= NH4Cl: 發(fā)酵過(guò)程的補(bǔ)料策略中間補(bǔ)料是在發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)充某些營(yíng)養(yǎng)物料、水或產(chǎn)酶促進(jìn)劑，以滿足微生物的代謝活動(dòng)和產(chǎn)酶的需要。中性淀粉酶生產(chǎn)中要經(jīng)常補(bǔ)料，用3倍年度濃度碳源的培養(yǎng)基補(bǔ)料，體積相當(dāng)基礎(chǔ)料的1/2，從培養(yǎng)12h開(kāi)始，每小時(shí)1次，分30余次補(bǔ)加完畢。延長(zhǎng)了發(fā)酵時(shí)間，提高了酶活力和單罐產(chǎn)量。 發(fā)酵過(guò)程pH值的控制各種微生物需要在一定的pH環(huán)境中方能正常生長(zhǎng)繁殖。培養(yǎng)基中C/N比值高，發(fā)酵液傾向于酸性，pH偏低；C/N比值低，發(fā)酵液傾向于中性或堿性，pH偏高。中性淀粉酶最適 ～。因此，在發(fā)酵過(guò)程中，可通過(guò)添加適量的尿素或碳酸鈣等來(lái)調(diào)節(jié)pH上升或下降。 發(fā)酵過(guò)程溫度的控制溫度對(duì)微生物的生長(zhǎng)、產(chǎn)物的合成和代謝調(diào)節(jié)有重要作用。溫度變化一方面影響各種酶反應(yīng)的速率和蛋白的性質(zhì)，另一方面影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)。不同的菌種有著不同的最適溫度?？莶輻U菌發(fā)酵溫度控制在35℃～37℃最適宜。中性淀粉酶發(fā)酵是需氧發(fā)酵，無(wú)論是基質(zhì)的氧化，菌體的生長(zhǎng)還是產(chǎn)物的合成均需大量的氧氣。若發(fā)酵液中氧氣不足，可通過(guò)加大通氣量，適當(dāng)降低溫度，提高罐壓，補(bǔ)水，提高攪拌速度來(lái)控制。中性淀粉酶發(fā)酵過(guò)程中，0～12 h通氣量為1： vvm，12 h至發(fā)酵結(jié)束通氣量為1：（～） vvm 攪拌轉(zhuǎn)速200r/min。 。 染菌的控制在工業(yè)發(fā)酵中，染菌輕則影響產(chǎn)品的質(zhì)和量、重則倒罐或停產(chǎn)、影響工廠效益。因此要嚴(yán)格無(wú)菌操作，種子滅菌要徹底，凈化空氣設(shè)備，操作要慎重，設(shè)備滅菌要徹底。若在前期染菌，應(yīng)重新滅菌；中期染菌，應(yīng)偏離雜菌生長(zhǎng)條件；后期染菌，可提前或及時(shí)放罐?？赡艹霈F(xiàn)的異常發(fā)酵現(xiàn)象：培養(yǎng)基變稀：可能是噬菌體污染或營(yíng)養(yǎng)成分缺乏；培養(yǎng)基過(guò)濃：會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)，考慮可能是污水污染；耗糖較慢：可能原因是種子生長(zhǎng)能力降低，檢測(cè)種子是否衰退，發(fā)酵條件是否合適，以及營(yíng)養(yǎng)成分是否全面，尤其注意缺磷；pH值不正常： 用緩沖液來(lái)調(diào)節(jié)，檢查是否染雜菌，碳氮比是否合適；生長(zhǎng)緩慢：最可能的原因就是營(yíng)養(yǎng)成分不足。7. 下游加工下游加工過(guò)程是生物工程的一個(gè)組成部分，是生物化工產(chǎn)品通過(guò)微生物發(fā)酵過(guò)程、酶反應(yīng)過(guò)程或動(dòng)植物細(xì)胞大量培養(yǎng)獲得，以上述發(fā)酵、反應(yīng)液或培養(yǎng)液分離、精制有關(guān)產(chǎn)品的過(guò)程。下游加工過(guò)程的一般工藝流程為： 固體→分離發(fā)酵液→預(yù)處理→固液分離 液體→初步純化→高度純化→成品加工 發(fā)酵液的過(guò)濾和預(yù)處理預(yù)處理就是除去高價(jià)離子和蛋白質(zhì)，對(duì)高價(jià)離子的去除可以采用草酸或磷酸，草酸它與鈣離子生成的草酸鈣，還能促使蛋白質(zhì)沉淀，加磷酸既能降低鈣離子也能降低鎂離子。對(duì)于蛋白質(zhì)的沉淀可以加入絮凝劑，調(diào)節(jié)pH值或加熱。過(guò)濾：采用鼓式真空過(guò)濾器，過(guò)濾前加去乳化劑并降溫。 提取中性淀粉酶常用的提取方法有：鹽析法、乙醇淀粉吸附法和噴霧干燥法，這里用鹽析法。具體方法：發(fā)酵液經(jīng)熱處理，冷卻到40℃，加入硅藻土為助濾劑過(guò)濾。，洗液同發(fā)酵液合并后，在45℃真空濃縮數(shù)倍后，加(NH4)2SO4 至40%飽和度。鹽析沉淀物加硅藻土后過(guò)濾，濾餅于40℃烘干磨粉即成粗酶制品。由酶液到粉狀制酶劑的收率為70%。成品固體酶制劑的干燥方法有烘房、氣流干燥、噴霧干燥、沸騰干燥、振動(dòng)干燥和真空冷凍干燥。由于噴霧干燥生產(chǎn)能力大，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單，因此生產(chǎn)中常采用這種方法。 純化中性淀粉酶的純化方法可采用凝膠過(guò)濾法，就是以特定的凝膠物質(zhì)為分子篩裝入層析柱，再通過(guò)分離溶液時(shí)大于凝膠孔徑的分子會(huì)被排阻在膠粒外，因此它們將“繞道通過(guò)”；小于該孔徑的分子，由于可以自由出入膠粒內(nèi)外，因此將沿著膠?？p隙而直接流出。通過(guò)一段程度的凝膠層析柱后，大小分子將依次先后流出。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),大量翻閱有關(guān)資料，進(jìn)一步掌握了《發(fā)酵工程》課程的基本知識(shí)，掌握了發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其相關(guān)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，鍛煉了自己初步的發(fā)酵工程工藝及設(shè)備的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)了綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決發(fā)酵工程實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力。本次課程設(shè)計(jì)中仍然存在許多不足和缺陷,比如說(shuō)提煉總收率不是很高。跟其他發(fā)酵產(chǎn)品相比，中性淀粉酶的產(chǎn)量不是很高，為了增加中性淀粉酶的產(chǎn)量，我們還要做出很多努力，利用各種遺傳學(xué)技術(shù)手段改變生產(chǎn)菌株的特性。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中高莉老師和多位老師給予了大力指導(dǎo)和幫助和支持，這才使得我能夠順利地完成課程設(shè)計(jì)。在此，我對(duì)課程設(shè)計(jì)所有老師表示誠(chéng)摯的感謝！9. 枯草芽孢桿菌生產(chǎn)發(fā)酵中性淀粉酶工藝總流程圖保藏的菌種 ← 菌種的選育 ↓ 斜面培養(yǎng) ↓空氣滅菌 種子罐 ↓ ↓無(wú)菌空氣 → 發(fā)酵罐發(fā)酵 ← 培養(yǎng)及的滅菌 ← 培養(yǎng)基的配置 ↓ 熱處理 ↓ 壓濾 ↓ 鹽析↓ 干燥 ↓粉碎↓包裝↓成品 [1] 周曉云. . [2] 俞俊棠,（上）..[3] 曹軍衛(wèi),.[4] . [5] 周洪波,.[6] 劉洋，沈微，石貴陽(yáng)，．江南大學(xué)工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室．[7] ．3版．北京：科學(xué)出版社，2007．[8] 孫俊良．酶制劑生產(chǎn)技術(shù)．北京：科學(xué)出版社，2004．[9] 俞俊棠，唐孝宣，鄔行彥．新編生物工藝學(xué)（上、下冊(cè)）．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[10]陳國(guó)豪．生物工程設(shè)備．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[11]岑沛霖，蔡謹(jǐn)．工業(yè)微生物學(xué)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000[12]劉國(guó)詮．生物工程下游技術(shù)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[13]賈樹(shù)彪，李盛賢．新編酒精工藝學(xué)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004第21頁(yè)
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