酶反應(yīng)器ppt課件(參考版)
2025-01-11 05:27本頁(yè)面
【正文】 四、酶反應(yīng)器的微生物污染與控制 ? 預(yù)防措施： – 產(chǎn)物是抗生素、酒精、有機(jī)酸等時(shí)，則其 本身能抑制 微生物生長(zhǎng)； – 向底物加入 殺菌劑、抑菌劑、有機(jī)溶劑 ； – 將底物料液 預(yù)先過(guò)濾 ； – 45℃ 以上或在酸性、堿性 緩沖液中操作； – 酶反應(yīng)器在每次使用后，或在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中周期性用適當(dāng)試劑 清洗處理 。 – 底物在反應(yīng)器中存留時(shí)間長(zhǎng)或反應(yīng)器內(nèi)有易滋生菌落的滯留區(qū)或粗糙表面，也易引起污染。 四、酶反應(yīng)器的微生物污染與控制 ? 酶反應(yīng)器通常不必在完全無(wú)菌的條件下操作，但應(yīng)在具備 必要的衛(wèi)生條件 下進(jìn)行操作，以下情況下尤其應(yīng)加以注意： – 在制造食品和醫(yī)藥產(chǎn)品時(shí)，最好盡量做到無(wú)菌條件下操作。 三、酶反應(yīng)器的穩(wěn)定性 ? 保持酶反應(yīng)器的穩(wěn)定性，主要是 – 防止酶的 變性或中毒 失活， – 防止 固定化酶的脫落 或 載體磨損 造成酶的損失 ? 吸附固定化酶的 逐步解吸；控制操作條件加以克服 ? 有些 載體或多孔玻璃 會(huì)隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而 溶解 ；克服辦法是用 金屬氧化物包裹 。 – 將若干使用不同時(shí)間和處于不同階段的 反應(yīng)器串聯(lián)或并聯(lián) ，并結(jié)合上述方法之一，是普遍采用的方法。 二、恒定生產(chǎn)能力的控制 ? 攪拌罐型反應(yīng)器較易實(shí)現(xiàn)。 一、流體流動(dòng)狀態(tài)的控制 ? 產(chǎn)生原因及對(duì)策： – 填充床型反應(yīng)器 ? 原因： 壓降 不斷加大， 載體填充 不規(guī)則及 底物上柱 不均勻產(chǎn)生溝流或部分堵塞； 柱入口處沉積 或者 底物流量 很大或使用 高粘性 底物時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)、外壅塞現(xiàn)象。 一、流體流動(dòng)狀態(tài)的控制 ? 反應(yīng)器中流動(dòng)方式的改變?cè)斐傻牟涣加绊懀? – 使酶與底物的接觸不良，造成反應(yīng)器生產(chǎn)能力下降； – 造成返混程度的變化，可能發(fā)生程度不同的反應(yīng)或使所需產(chǎn)物發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)及副反應(yīng)。 0h0hp V[ P ]VVPQ ???二、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 進(jìn)行物料衡算 – 酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)： 考慮產(chǎn)品 產(chǎn)量、質(zhì)量和成本 ，試驗(yàn)確定 最適底物濃度、酶濃度、溫度、 pH等條件 – 底物用量： 根據(jù) 所需產(chǎn)量、產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率、得率 計(jì)算 RYPSp/ s ??– 反應(yīng)液體積： 根據(jù) 底物用量 和 最適底物濃度 計(jì)算 [S ]SVt ?二、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) tV[ E ]E ??– 反應(yīng)器數(shù)目： ? 分批反應(yīng)器 ? 連續(xù)式反應(yīng)器 24tVVN0d )( 停留時(shí)間?? 進(jìn)行物料衡算 – 酶用量： 根據(jù)最適 酶濃度 和 反應(yīng)液總體積 計(jì)算 0hVtVN ??Eg：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ? 項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)一萬(wàn)噸葡萄糖車(chē)間糖化酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)要求： – 產(chǎn)品產(chǎn)量：葡萄糖 1萬(wàn)噸 /年 – 產(chǎn)品質(zhì)量：達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) – 原料：可溶性淀粉（淀粉經(jīng) α淀粉酶液化而成 ） – 淀粉葡萄糖轉(zhuǎn)化率： 95% – 葡萄糖收得率： 98% – 糖化周期： 48小時(shí) 酶反應(yīng)器的操作 ? 實(shí)現(xiàn)酶反應(yīng)的高效進(jìn)行，必須考慮以下三方面： – 選擇恰當(dāng)?shù)拿福ǜ哔|(zhì)量）應(yīng)用形式； – 選擇和設(shè)計(jì)合適的酶反應(yīng)器； – 確定合理的反應(yīng)操作條件。其中酶的活性和濃度 最為重要。 二、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 進(jìn)行物料衡算 – 生產(chǎn)強(qiáng)度： 反應(yīng)器每小時(shí)每升反應(yīng)液所生產(chǎn)的產(chǎn)物克數(shù) ? 反應(yīng)器設(shè)計(jì)的首要目的是使反應(yīng)器具有高的生產(chǎn)強(qiáng)度。 二、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 進(jìn)行熱量衡算 ? 酶催化反應(yīng)一般在 30～ 70℃ 的常溫條件下進(jìn)行，熱量衡算較簡(jiǎn)單 ? 溫度的調(diào)節(jié)控制通常采用一定溫度的水通過(guò)夾套（或列管）加熱或冷卻方式，熱量衡算是根據(jù) 水的溫度和使用量 計(jì)算。 二、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)過(guò)程 確定酶反應(yīng)器的類(lèi)型 確定反應(yīng)器的制造材料 進(jìn)行熱量衡算 進(jìn)行物料衡算 二、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 確定
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