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1、实验三实验三 好氧发酵生产的一般模式好氧发酵生产的一般模式 一、概念一、概念什么是发酵？什么是发酵？什么是发酵？什么是发酵？利利用用微微生生物物，在在适适宜宜的的条条件件下下，将将原原料料经经过过特特定定的的代代谢谢途径转化为人类所需要的产物的过程。途径转化为人类所需要的产物的过程。什么是发酵工程？什么是发酵工程？什么是发酵工程？什么是发酵工程？n采采用用现现代代化化工工程程技技术术手手段段，利利用用微微生生物物的的某某些些特特定定功功能能，为为人人类类生生产产有有用用的的产产品品，或或直直接接把把微微生生物物应应用用于于工工业业生生产产过过程程的一种新技术。的一种新技术。FERMENTATI
2、ONProcess ControlFermentation engineering上游工程上游工程UPSTREAM PROCESSES下游工程下游工程DOWNSTREAM PROCESSES发酵工程组成从广义上讲，由三部分组成：从广义上讲，由三部分组成：从广义上讲，由三部分组成：从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵工程、下游工程上游工程、发酵工程、下游工程二、发酵方法的类别二、发酵方法的类别二、发酵方法的类别二、发酵方法的类别n n根据对氧的需要区分：根据对氧的需要区分：根据对氧的需要区分：根据对氧的需要区分：厌氧和有氧发酵厌氧和有氧发酵厌氧和有氧发酵厌氧和有氧发酵n n根据培养基物理性
3、状区分：根据培养基物理性状区分：根据培养基物理性状区分：根据培养基物理性状区分：液体和固体发酵液体和固体发酵液体和固体发酵液体和固体发酵n n根据从微生物生长特性区分：根据从微生物生长特性区分：根据从微生物生长特性区分：根据从微生物生长特性区分：分批发酵和连续发酵分批发酵和连续发酵分批发酵和连续发酵分批发酵和连续发酵发酵工业的范围1、以微生物细胞为产物的发酵工业2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业3、以微生物酶为产品的发酵工业4、生物转化或修饰化合物的发酵工业5、微生物废水处理和其他三个基本条件：三个基本条件：优良菌种（菌株）；优良菌种（菌株）；一是从自然界分离、纯化获得；一是从自然界分离、纯
4、化获得；二是将自然界分离获得的原始菌二是将自然界分离获得的原始菌种进行人工改造，筛选出适合种进行人工改造，筛选出适合某种（或某些）发酵目的的优某种（或某些）发酵目的的优良菌株；良菌株；合适的培养基；能满足微生物细合适的培养基；能满足微生物细胞生长、繁殖、代谢和合成一定胞生长、繁殖、代谢和合成一定的产物，来源丰富、价格低廉、的产物，来源丰富、价格低廉、质量稳定质量稳定无菌空气，有一定温度和压力。无菌空气，有一定温度和压力。三、好氧发酵原理三、好氧发酵原理菌种筛选菌种筛选摇瓶试验摇瓶试验发酵罐试验发酵罐试验大规模深层发酵大规模深层发酵四、自动发酵系统操作规程四、自动发酵系统操作规程1）前期准备）前
5、期准备u启动蒸汽发生器；启动蒸汽发生器；u开空压机与控制柜开空压机与控制柜u罐体排空夹套注水罐体排空夹套注水upH电极标定电极标定u称重系统样正称重系统样正2）配料）配料u加料加料u搅料搅料3）灭菌）灭菌4）冷却）冷却5）接种）接种6）培养）培养7）补料）补料8）取样）取样9）放罐）放罐10）清洗）清洗11）关机）关机火圈接种口火圈接种口放料阀放料阀空气净化空气净化一般是吸气口吸入的空气先经过压缩前的一般是吸气口吸入的空气先经过压缩前的过滤，然后进入空气压缩机。从空压机出来的空气过滤，然后进入空气压缩机。从空压机出来的空气（一般压力在（一般压力在1.96105Pa以上，温度以上，温度12015
6、0），先冷却到适当的温度（），先冷却到适当的温度（2025）除）除去油和水，再加热到去油和水，再加热到3035，最后通过总过滤，最后通过总过滤器和分过滤器除菌，从而获得洁净度、压力、温度器和分过滤器除菌，从而获得洁净度、压力、温度和流量都符合要求的无菌空气。和流量都符合要求的无菌空气。空气吸气口空气吸气口粗过滤器粗过滤器空气压缩机空气压缩机空气储罐空气储罐总空气过滤器总空气过滤器无菌空气无菌空气分空气过滤器分空气过滤器空气总过滤器和分过滤器灭菌空气总过滤器和分过滤器灭菌种子罐、发酵罐、补料罐等的空罐灭菌及种子罐、发酵罐、补料罐等的空罐灭菌及管道灭菌管道灭菌实罐灭菌实罐灭菌从有关管道通入蒸汽，使
7、罐内蒸汽压力达从有关管道通入蒸汽，使罐内蒸汽压力达0.11-0.12MPa，维持，维持30-50min，灭菌过程从阀门、边阀排出空气，并使蒸汽通过达到死角灭菌。灭菌过程从阀门、边阀排出空气，并使蒸汽通过达到死角灭菌。灭菌完毕，关闭蒸汽，待罐内压力低于空气过滤器压力时，通入无菌空气灭菌完毕，关闭蒸汽，待罐内压力低于空气过滤器压力时，通入无菌空气保持罐压保持罐压0.03-0.05MPa。排出过滤器中的空气，从过滤器上部通入蒸汽，并从上、下排气口排排出过滤器中的空气，从过滤器上部通入蒸汽，并从上、下排气口排气，维持压力气，维持压力0.17PMa灭菌灭菌2h。灭菌完毕，通入压缩空气吹干。灭菌完毕，通入压缩空气吹干。l从夹层通入蒸汽间接加热至从夹层通入蒸汽间接加热至80，再从取样管、进风管、接种管进蒸汽，再从取样管、进风管、接种管进蒸汽，进行直接加热，同时关闭夹层蒸汽进口阀门，升温至进行直接加热，同时关闭夹层蒸汽进口阀门，升温至121，维持，维持30min。五、发酵罐五、发酵罐五、发酵罐五、发酵罐谢谢大家！谢谢大家！
