年產(chǎn)3噸中性淀粉酶的發(fā)酵工藝設計-資料下載頁
2025-05-31 12:37本頁面
【正文】 )2SO4 ％: 4/3= CaCl2： 2/3= NH4Cl: 發(fā)酵過程的補料策略中間補料是在發(fā)酵過程中補充某些營養(yǎng)物料、水或產(chǎn)酶促進劑，以滿足微生物的代謝活動和產(chǎn)酶的需要。中性淀粉酶生產(chǎn)中要經(jīng)常補料，用3倍年度濃度碳源的培養(yǎng)基補料，體積相當基礎料的1/2，從培養(yǎng)12h開始，每小時1次，分30余次補加完畢。延長了發(fā)酵時間，提高了酶活力和單罐產(chǎn)量。 發(fā)酵過程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)酵過程中，可通過添加適量的尿素或碳酸鈣等來調(diào)節(jié)pH上升或下降。 發(fā)酵過程溫度的控制溫度對微生物的生長、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的速率和蛋白的性質，另一方面影響發(fā)酵液的物理性質。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，無論是基質的氧化，菌體的生長還是產(chǎn)物的合成均需大量的氧氣。若發(fā)酵液中氧氣不足，可通過加大通氣量，適當降低溫度，提高罐壓，補水，提高攪拌速度來控制。中性淀粉酶發(fā)酵過程中，0～12 h通氣量為1： vvm，12 h至發(fā)酵結束通氣量為1：（～） vvm 攪拌轉速200r/min。 。 染菌的控制在工業(yè)發(fā)酵中，染菌輕則影響產(chǎn)品的質和量、重則倒罐或停產(chǎn)、影響工廠效益。因此要嚴格無菌操作，種子滅菌要徹底，凈化空氣設備，操作要慎重，設備滅菌要徹底。若在前期染菌，應重新滅菌；中期染菌，應偏離雜菌生長條件；后期染菌，可提前或及時放罐?？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養(yǎng)成分缺乏；培養(yǎng)基過濃：會抑制微生物的生長，考慮可能是污水污染；耗糖較慢：可能原因是種子生長能力降低，檢測種子是否衰退，發(fā)酵條件是否合適，以及營養(yǎng)成分是否全面，尤其注意缺磷；pH值不正常： 用緩沖液來調(diào)節(jié)，檢查是否染雜菌，碳氮比是否合適；生長緩慢：最可能的原因就是營養(yǎng)成分不足。7. 下游加工下游加工過程是生物工程的一個組成部分，是生物化工產(chǎn)品通過微生物發(fā)酵過程、酶反應過程或動植物細胞大量培養(yǎng)獲得，以上述發(fā)酵、反應液或培養(yǎng)液分離、精制有關產(chǎn)品的過程。下游加工過程的一般工藝流程為： 固體→分離發(fā)酵液→預處理→固液分離 液體→初步純化→高度純化→成品加工 發(fā)酵液的過濾和預處理預處理就是除去高價離子和蛋白質，對高價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，還能促使蛋白質沉淀，加磷酸既能降低鈣離子也能降低鎂離子。對于蛋白質的沉淀可以加入絮凝劑，調(diào)節(jié)pH值或加熱。過濾：采用鼓式真空過濾器，過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濾法，就是以特定的凝膠物質為分子篩裝入層析柱，再通過分離溶液時大于凝膠孔徑的分子會被排阻在膠粒外，因此它們將“繞道通過”；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。通過一段程度的凝膠層析柱后，大小分子將依次先后流出。通過本次課程設計,大量翻閱有關資料，進一步掌握了《發(fā)酵工程》課程的基本知識，掌握了發(fā)酵工藝設計要點及其相關工程設計要點，鍛煉了自己初步的發(fā)酵工程工藝及設備的獨立設計能力；培養(yǎng)了綜合運用所學的理論知識獨立分析和解決發(fā)酵工程實際問題的實踐能力。本次課程設計中仍然存在許多不足和缺陷,比如說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，利用各種遺傳學技術手段改變生產(chǎn)菌株的特性。在本次設計過程中高莉老師和多位老師給予了大力指導和幫助和支持，這才使得我能夠順利地完成課程設計。在此，我對課程設計所有老師表示誠摯的感謝！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，．江南大學工業(yè)生物技術教育部重點實驗室．[7] ．3版．北京：科學出版社，2007．[8] 孫俊良．酶制劑生產(chǎn)技術．北京：科學出版社，2004．[9] 俞俊棠，唐孝宣，鄔行彥．新編生物工藝學（上、下冊）．北京：化學工業(yè)出版社，2005[10]陳國豪．生物工程設備．北京：化學工業(yè)出版社，2005[11]岑沛霖，蔡謹．工業(yè)微生物學．北京：化學工業(yè)出版社，2000[12]劉國詮．生物工程下游技術．北京：化學工業(yè)出版社，2003[13]賈樹彪，李盛賢．新編酒精工藝學．北京：化學工業(yè)出版社，2004第21頁
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