生物工程设备-总结

生物工程设备-总结
生物工程设备-总结

第一章生物质原料预处理设备

1.固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的?

挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、剪碎、劈碎

2.锤式粉碎机有哪些部件构成?它是如何粉碎物料的?

工作原理:物料从上方料斗加入,在悬空状态下就被锤的冲击力所破碎。然后物料被抛至冲击板上,再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。

(1)锤片

是粉碎机的主要工作部件。基本形状有8种,其中以矩形最多。

锤片的形状由被粉碎物料而定,锤片菱角多,粉碎力强,耐磨性差,尖角适合粉碎纤维性物料,环形锤片磨损均匀。锤片长度一般不超过200mm。

(2)筛板

筛板是锤式粉碎机的排料装置,一般用1-1.5mm厚的优质刚板冲孔制成。通常设在转子的下半周的位置,为了提高粉碎机的排料能力,可使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上,或者是将筛板置于粉碎室侧面。

筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素,对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的

形状一般是圆孔或长孔。直径分四个等级:小孔1-2mm,中孔3-4mm,粗孔5-6mm,大孔 8mm

以上。

3.辊式粉碎机是如何粉碎物料?它有几类?

原理:主要工作机构为两个相对旋转的平行装置的圆柱形辊筒,装在两辊之间的物料通过辊

筒对其的摩擦作用而被拖入两辊的间隙中被粉碎。

两辊式、四辊式、五辊式、六辊式

4.简述湿法粉碎的优点.

1.消除了粉尘危害,改善了劳动环境,降低了原料消耗;

2.粉碎过程中,淀粉已开始吸水膨胀,提高了蒸煮效果;

3.粉碎后经预热,提高了蒸汽的利用率;

4.机器零件的磨损减少,节省了设备维修费用。

5.按筛面的运动规律不同,摇动筛可分为哪三种?

直线摇动筛、平面摇晃筛和差动筛

6.影响筛分效率的因素有哪些?

(1)筛面上物料层厚度

(2)筛下颗粒百分含量、颗粒级配和形状

(3)物料含水量

此外,筛孔形状、筛面种类、筛分机械的运动方式、加料量的多少及均匀程度也直接影响筛

分效率。

7.球磨机粉碎时,粒度,研磨体的尺寸,装填量之间有什么样的关系?

在粒度较大物料研磨时,研磨体的尺寸要大些,装填量少些,使冲力作用加强;反之,研磨体尺寸小些,装填量多些,则有利于小粒物料的研磨。

研磨体装填量、尺寸大小和转速的配合直接影响着球磨机的操作质量。研磨体(球体)装填量越少,筒体转速越大(在极限转速范围内),则研磨体的滑动也越小,故对物料的研磨作用也较小。

8.常用的超细粉碎设备有哪些?

有振动磨、胶体磨、搅拌磨、冲击式机粉碎机等。

9.固体粒子混合时会发生哪三种运动形式?

对流混合:固体粒子的循环流。

剪切混合:粒子间相互滑动和撞击产生。

扩散混合:存在状态不同而产生的局部混合作用。

第二章

1.机械输送设备有几种?

斗式提升机、皮带运输机、螺旋输送机

2.带式输送机的张紧装置有哪几种?看带式输送机结构图简述其工作原理

张紧装置的作用:是给胶带一定张力,防止胶带在鼓轮上打滑。

常用的张紧装置有重锤式和螺丝拉紧式两种。

型式:螺旋式--利用螺杆拉(压)力

重锤式--利用悬垂重物的重力

小车式--两种作用

原理:利用一根封闭的环形带,绕在相距一定距离的2个鼓轮上,带由主动轮带动运行,物料在带上靠摩擦力随带前进,到另一端卸料。

3.请说明斗式提升机的构造和原理。(料斗布置形式和装料形式、卸料方式、适用物料)。

1 构造

组成:由牵引带、料斗、张紧装置、机壳及装卸装置构成

料斗:有底、无底

牵引带:平皮带、链条

料斗类型有深斗、浅斗和尖角形三种类型。

装料方式:分掏取式和喂入式两种。

卸料方式

离心式卸料:适用于粒状较小而且磨损性小的物料;

重力式卸料:适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料

适用范围:提升固体物料,适用于松散型、小颗粒物料。

原理:物料放在斗式提升机的底座内,当提升机运转时,机带随之而被带动,斗子经过底座时将物料舀起,再渐渐被提升到上部,当斗子转过上端的滚轮时物料便倒入出料槽内流出。

4.螺旋输送机的工作原理和适用的物料。

原理:旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送,使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。

适用物料:松散的粉状或小颗粒状需要密封运送的干湿物料。

5.请说明气流输送的原理。

借助强烈的空气流沿管道流动,把悬浮在气流中的物料送至所需的地方。

1)粒子向下加速运动:W>Fa+Fs

2)粒子相对静止(或匀速直线下落):W=Fa+Fs

3)粒子向上加速运动:W+Fs<Fa

粒子不再静止悬浮,而是向上作加速运动。此时的气流速度大于粒子的悬浮速度,气流速度迫使粒子向上运动。

6.气流输送流程有几种方式?

根据设备组合不同,气流输送装置可分为真空输送(吸入式)、压力输送和压力真空输送(混合式)。

7.画出旋风分离器的设备结构示意图,并标出各部位名称,简述其工作原理及适用范围

工作原理:含尘气流由切向进入筒体,沿内壁螺旋式向下旋转,粉尘在离心力的作用下甩向器壁,并在重力作用下落入灰斗。已净化气体由中心管排出。

适用范围:除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴。适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。

8.生物工厂常用泵有哪几种?

离心泵,螺杆泵、齿轮泵等。

9.风机分为哪几种?

压缩机(0.3MPa)

鼓风机(0.1-0.3MPa)

通风机(1-15KPa)

10.气力输送系统由哪五部分组成?

1 供料器

(1)吸嘴

(2)旋转加料器

2 输料管

3 分离器

(1)容积式分离器

(2)离心式分离器

4 空气除尘器

(1)离心式除尘器

(2)布袋式过滤器

(3)洗涤式除尘器

5 风机或真空泵

第三章

1、画出蒸汽喷射加热器的示意图,注明各个部件名称并简述其工作原理。

当物料流过喷射泵时,在喷嘴处产生的真空将外来的蒸汽吸入,对物料进行加热,它属于混合器的一种。

2、在培养基的灭菌过程中是否能做到绝对无菌?为什么?发酵生产中对培养基的灭菌的无菌程度是多少?

若要求灭菌后绝对无菌,即Ns=0,从上面公式可以看得出灭菌时间将等于

无穷大,这对生产来说是不可能,所以培养基灭菌后,在培养液中必然还残

留一定的活菌。工程上通常以N

-3个/罐来进行计算,即杂菌污染降低到被处理的每1000罐中只残留一个活菌的程度,t=10

这就可以满足生产的要求了。

3、发酵罐实罐灭菌为什么要“三路进汽”? 实罐灭菌的进汽和排气原则是什么?

(1)“三路进汽”:在对培养基灭菌时,让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内,使培养基均匀翻腾,达到培养基灭菌之目的。这是因为这三个管都是插入到发酵醪中,若不进蒸汽就会形成灭菌死角。(2)进汽和排气原则是“非进即出”:所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气,使所有管道都被蒸汽(或二次蒸汽)通过,得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道(死角)存在。

4、画出任意一种培养基连续灭菌的流程图,并注明各个设备的名称。

见书P21

5、画出连续蒸煮糖化的流程图,并注明各个设备的名称。

见书P25

6、淀粉质原料蒸煮目的是什么?

1.糊化:原料吸水后,借助于蒸煮时的高温高压作用,破坏原料中淀粉颗粒的外皮,使其内容物质流出,呈溶解状态变成可溶性淀粉,以便糖化剂作用,使淀粉变成可发酵性糖。采用的方法是用蒸汽加热。

2.灭菌:借助蒸汽的高温高压作用,把存在于原料中的大量微生物进行灭菌,以保证发酵过程中原料无杂菌污染,使酒精发酵能顺利进行。

7、常见的淀粉质原料的蒸煮糖化设备有哪三种? 多采用连续式蒸煮,有低温长时间的罐式连续蒸煮,中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮。

8、看图说明真空冷却器的工作原理。

见书P28

真空冷却器的器身为圆筒锥底,料液以切线进入,由于器内为

真空、醪液产生自蒸发,产生大量的二次蒸汽,醪液在器内旋转被

离心甩向周边沿壁下流,以锥底排醪液口排出。二次蒸汽从器顶进入冷凝器,在冷凝器内与水直接接触而被冷凝,不凝性气体则由真空泵或蒸汽喷射器抽走,造成器内真空。真空度保

持在70~80kPa ,醪液的温度很快可降至60~650C 。

真空冷却:物料在一定真空度下蒸发部分水,需要汽化潜热,取自料液本身,因而料液很快被冷却到真空相应的温度。

9、糖蜜原料澄清常用的方法有哪三种?

(1)加酸通用处理法:0.2%~0.3%浓硫酸通入压缩空气1小时,静止澄清数小时

(2)加热加酸沉淀法:在较高的温度和酸度下,对糖蜜中有害微生物的灭菌作用和胶体

物质,灰分杂质的澄清沉降作用均较强。

(3)絮凝剂澄清处理法:添加聚酰胺(PAM )絮凝剂

10、四器组合的啤酒麦芽汁制备系统由哪些设备组成?

四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽和麦汁蒸煮锅;

11、灭菌时间的计算

例:有一发酵罐,内装培养基40m3,在131℃的温度下进行连续灭菌。设每毫升培养基含有耐热菌的芽孢2×107个,在131 ℃时的灭菌速率常数为0.25s-1。试求灭菌失败的机率为0.001所需的时间。

解:

第四章

1.无菌空气在发酵中的作用是什么?生物工业对空气质量有何要求?

(min)7.2ln 1)(25.0(001.0)

(10810210400114760====?=???=-S S N N k t s k N N 个)个

无菌空气在发酵生产中的作用有四点:

1. 给培养微生物提供氧气;

2. 促进菌体在培养基中不断混合,加快生产繁殖速度;

3. 维持代谢产物的均匀扩散;

4. 保持发酵过程的正压操作。

生物工业生产中对空气质量的要求是 :无菌,无灰尘,无杂质,无水,无油,温度,湿度,正压等要求;

生物工业生产中对无菌空气的无菌程度要求是:一般要求1000次发酵周期中只允许有一次

染菌,即经过滤后空气的无菌程度为N=10-3。

2.空气除菌有几种方法?

热杀菌

辐射杀菌

静电除菌

过滤除菌法:(按孔隙的大小可分为深层过滤、绝对过滤:)介质过滤除菌是使空气通过经高温灭菌的介质过滤层,将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中,而达到除菌的目的。

3.画出两级冷却、分离、加热的空气除菌设备流程图,简述各部件的功能。 P289

3

12图4-3 两极冷却,加热除菌流程

1-粗过滤器 2-压缩机 3-贮罐 4,6-冷却器 5-旋风分离器 7-丝网分离器 8-加热器 9-过滤器

456789

4.空气除菌中要除去水雾和油雾的原因是什么? 常用的除去水雾和油雾的设备有哪两种?空气除菌中除去水雾油雾的原因:

否则:(1)导致传热系数降低,给空气冷却带来困难。

(2)如果油雾的冷却分离不干净,带入过滤器会堵塞过滤介质的纤维空隙,增大空气压力损失。

(3)黏附在纤维表面,可能成为微生物微粒穿透滤层的途径,降低过滤效率,严重时还会浸润介质而破坏过滤效果。

离心式空气压缩机和往复式空气压缩机

5.有哪些方法可实现空气的增湿和减湿?

增湿方法

1.往空气中直接通入蒸汽;

2.喷水;

3.空气混合增湿。

减湿方法

1.喷淋低于该空气露点温度的冷水;

2.使用热交换器把空气冷却至其露点以下;

3.空气经压缩后冷却至初温,使空气减湿;

4.用吸收或吸附法除掉水气,使空气减湿;

5.通入干燥空气。

6.空气过滤除菌的机理(介质过滤除菌的机理)

(1)使空气通过经高温灭菌的介质过滤层,将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中,而达到除菌的目的

(2)微生物粒子:0.5~2μm;

深层过滤常用的过滤介质如棉花的纤维直径:16~20μm;

棉花纤维所形成网格的空隙:20~50μm。

依靠气流通过滤层时,基于滤层纤维的层层阻碍,迫使空气在流动过程中出现无数次改变气速大小和方向的绕流运动,从而导致微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力和静电引力等作用,从而把微生物截留、捕集在纤维表面上,实现过滤目的。

7.贮气罐的作用是什么?

消除压缩机排出空气量的脉冲,维持稳定的空气压力,同时也可以利用重力沉降作用分离部分油雾。

8.列出5种常用的空气过滤介质

常用的过滤介质有棉花、活性炭、超细玻璃纤维、石棉滤纸、PVA烧结材料过滤介质、烧结金属过滤介质等。

9.提高空气过滤效率的措施有哪些?

提高过滤效率的措施

1.减少进口空气的含菌数。可以从以下几个方面着手:

(1)加强生产环境的卫生管理,减少环境空气中的含菌量;

(2)提高空气进口位置(高空采风),减少空气进口含量;

(3)加强压缩前的空气预过滤。

2. 设计和安装合理的空气过滤器。

3.降低进入总过滤器空气的相对湿度。主要从以下几个方面入手:

(1)采用无油润滑空压机;

(2)加强空气的冷却,去油水;

(3)提高进入总过滤器的空气温度,降低其相对湿度。

第五章

1.水的软化脱盐可采用那些方法?

离子交换法、电渗析法、反渗透法等。

2.水处理中脱盐和软化有什么区别?

软化:除去水中的钙、镁等金属离子的过程

脱盐:除去水中多有阴、阳离子的过程

3.简述制冷循环流程及其各部件的作用。

系统中的制冷剂饱和蒸汽(通常为氨)被压缩机吸入压缩,再进入冷凝器内被冷凝成液体释

放出热量,液体制冷剂经膨胀阀后,压力降低,将小部分液体吸热汽化,使制冷剂温度降低,

低温液体进入蒸发器吸收周围介质(载冷剂)热量而汽化为气体,气体再进入压缩机被压缩,

完成一个循环。

4.生物工程用水常用的杀菌方法都有那些 ?

氯杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌

5.生物工程的水处理分哪三个阶段?

①水过滤②水的软化或脱盐③水的杀菌

6.压缩式制冷循环包括哪四个阶段?

压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个阶段。

第六章

1.通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘?

通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器如果没有圆盘,从搅拌器下方空气管进入的无

菌空气气泡就会沿着轴部的叶片空隙上升,不能被搅拌叶片打碎,致使气泡的总表面积减少,

溶氧系数降低。而安一个圆盘,大的气泡受到圆盘的阻挡,只能从圆盘中央流至其边缘,从

而被圆盘周边的搅拌浆叶打碎、分散,提高了溶氧系数。

2.常见的液态通风发酵罐有哪三种?通风发酵罐可应用于那些发酵产品的生产?

三种:机械搅拌通风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐

可应用于:单细胞蛋白、氨基酸、有机酸、酶制剂、抗生素等

3.机械搅拌发酵罐由哪几部分焊接而成,材料是什么?

罐体(由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成,材料为碳钢或不锈钢)、管口配置、封头、搅拌器

发酵工程要点总结

第一章绪论 发酵:通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养,大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。 发酵工程:是发酵原理和工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程的原理的科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。这里所指的生物材料包括来自自然界微生物、基因重组微生物等以及各种来源的动物细胞和植物细胞。 发酵工程组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵工程、下游工程 第二章发酵设备 固体发酵 液体发酵(厌氧发酵,好氧发酵) 厌氧发酵:酒精发酵罐 好氧发酵:通风搅拌发酵罐 通风搅拌发酵罐设备主要部件包括: 1罐身 酒精发酵罐2电机 3搅拌器 4轴封 5消泡器 6联轴器 7中间轴承 8空气吹泡管(或空气喷射器) 9挡板 10冷却装置 1.罐体:罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成,材料为碳钢或不锈钢,大型发酵罐可用衬不锈钢或复合不锈钢制成,为了满足工艺要求,罐需要承受一定压力,罐壁厚度决定于罐径及罐压的大小。罐体上的管路越少越好 2.搅拌作用:打碎空气气泡,增加气液接触界面以提高气液间的传质效率使发酵液充分混和。3挡板的作用:防止液面中央产生漩涡,促使液体激烈翻动,提高溶解氧。竖立的蛇管、列管、排管也可以起挡板作用; 4消泡器:利用机械的方法打碎气泡 5仪表:测量相关参数 为什么压力表不用直管:会有培养基冲入,污染压力表;起不到缓冲作用;灭菌冷却后有冷凝水(含菌)掉入罐内,污染菌种,弯管液封,上面的杂菌不会掉入下面管道中。 6罐体各部分的尺寸有一定比例,高/径比约为2.5~4。 发酵罐的灭菌 (在夹套中)关好空气阀,蒸气上进下出,冲蒸气,压力大于2 kg/cm2(120℃),最好是4~5 kg/cm2(160℃)。当罐内温度>80℃,进蒸气口(蒸气阀)关掉,出蒸气口(排气阀)关小。打开空气阀,蒸气直接进罐,121℃,20~30min。从80℃~100℃上升很快,大于100℃后温度上升很慢,到118℃时就开始计时,计时25min时立即关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通入无菌空气,使罐内一直保持正压(高于大气压,空气不会倒灌入罐内)。(在夹套中)立即加自来水冷却,从下向上,使温度尽快降到55℃左右,到37~38℃时关掉水,也有缓冲性。升温降温时注意缓冲性灭菌时蒸气从夹套中进去,如从罐中进去,蒸气冷凝,产生冷凝水、无法接种、容易污染冬天温度低、散热快,低于30℃需加温。加温时蒸气由下进入、从上

生物工程总结

工程总结 由内蒙送变电第二分公司承建的丰镇500kV变电站,位于丰镇电厂西6公里处,站区围墙内占地面积8.953Km2。本期工程主变3×250MV A,500kV 采用一个半断路器,7回出线:万全二回、永圣域二回、汗海一回、大同一回、丰镇电厂一回。海汗500kV线路丰镇侧装3×50Mvar并抗,中性点通过小高抗接地。同时从丰镇电厂搬迁3组3×50 Mvar并抗,3台中性点电抗器。 220kV本期12回出线,双母线分段:海城二回、新丰电厂二回、平地泉二回、丰镇电厂三回、丰地变二回、新城湾一回。 主变35kV侧装60 Mvar并抗两组,60 Mvar并联电容器一组。 工程总投资32512.58万元。 工程建设单位:内蒙古超高压供电局。 监理单位:内蒙古康远监理公司。 设计单位:内蒙古电力勘测设计院。 调试单位:内蒙古电力科学研究院。 施工单位:内蒙古送变电有限责任公司。 一、工程质量管理 该工程是内蒙古最大的枢纽变电站,是内蒙古西电东送主要渠道。工程于2005年5月27日开工,2006年7月30日竣工。工程一开始,我们根据建设单位提出的工程总目标“达标投产,争创国优”,制定本工程的整体策划和实施细则,制定了本工程的闪光点以及质量保证措施。 本工程质量目标:安装工程一次验收合格率100%;单位工程优良品率100%;分项工程合格率100%。变电建筑单位工程优良品率100%,分项工程

优良率92%以上。达标投产,争创国优。 为实现本工程的质量目标,我们在工程开工前就认真组织编写了施工组织设计,从施工进度、技术措施、资源配置(包括技术力量、施工机具、施工方案、安全文明施工等)都作了详尽的布置。制定合理的人员组织机构及各级质量职责、质量管理制度、创优措施、成品保护措施、质量通病预防措施等一系列的质量保证措施,为优质、高效地完成施工任务打下良好的基础。 1、架构、设备基础施工: 经过精心组织、合理安排,首先在原材料上经过认真评审,货比三家,对砂、石进行出厂试验,选择质量好的砂、石、水泥。在原材料上严把质量关,做好进货检验,并在使用过程中按规程规范要求对原材料进行批次复检,杜绝不合格原材料进入施工现场使用。针对过去混凝土施工容易出现蜂窝、麻面、狗洞及塌落度大等质量通病,本工程开始浇筑砼时要求施工人员严格按砼配比施工,每30cm振捣一次,并严格控制拆模时间,加强砼养护。认真执行隐蔽工程签证制度和工序交接制度,以保证施工质量。另外加强三级检验,对发现的问题和质量缺陷及时纠正,避免了质量事故的发生,极大的提高了基础工程的施工质量。500kV架构基础100基,自检优良率100%;220kV 架构基础158基,自检优良率98%;500kV设备基础276基,自检优良率100%;220kV设备基础428基逐级自检,优良率99%。三级检验抽检80%优良率100%。三级检验抽30%,优良率100%。对已完基础加强了成品保护,主要基础(主变、高抗、断路器)边缘都用角钢包住,防止磕碰缺棱、掉角。 2、架构组立: 首先对进场的钢杆逐个进行检查,从外观镀锌层、垂直度、焊缝等进行

发酵工程总结

绪论: 一、概念:发酵工程(Fermentation Engineering)指在最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。 二、发酵工程研究的主要内容 发酵工程主要包括代谢工程和发酵工艺两个主要内容 具体来说它一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养,或利用固定化酶,固定化细胞所做的反应器加工底物,以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。 四、发酵工程的特点 一个完整的发酵过程包括:1材料的预处理2生物催化剂的制备3生化反应器及发应条件的选择与监控 第二章:菌种的来源 一、工业化生产菌种的要求 ?能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成 产物 ?有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的 可操作性要强 ?遗传性能要相对稳定 ?不易感染它种微生物或噬菌体 ?产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病 菌无关) ?生产特性要符合工艺要求 二、自然界中菌种分离的一般过程(步骤): 土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定. 目的:高效地获取一株高产目的产物的微生物. 三、采样时要注意的问题: 气候、水分、空气;来源要广;结合产品的特点;标签:地点、时间、气候等四、目的微生物富集的一些基本方法 富集的目的:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。 富集的三种方案: ?定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件,进行培养。 ?当不可能采用定向培养时,则可设计在一个分类学中考虑, ?不能提供任何有助于筛选产生菌的信息,这时只能通过随机分离的办法. 定向培养的方法 物理方法:加热、膜过滤等但主要是通过培养的方法 定向培养的富集方法 1、底物 2、pH条件 3、培养时间 4、培养温度等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段,培养(固体、液体;分批连续)后使目的微生物在种群中占优势。 五、菌落的选出 1.从产物角度出发:在培养时以产物的形成有目的的设计培养基 利用简单、快速的鉴定方法,如抗生素

生物工程专业实习总结

生物工程专业实习总结 经过在恩施宏业魔芋开发有限责任公司、恩施锦华生物工程有限公司、湖北恩华生物开发有限公司共三次的参观实习,了解并掌握了一些与生物工程专业相关的实际情况,熟悉了在实际工业大生产中的生产设备和具体工艺流程。与此同时,也向工厂的技术人员和负责经理询问了公司的机构管理和最终产品的销售情况。在了解到这些实际情况的基础之上,在心里对生物工程专业有了更多多的信心,并将在学校的理论学习过程中更加踏实努力。下面我将就在上述三个公司的实习经历作出总结: 实习单位一: 该公司厂址设在恩施市崔家坝,是为恩施市市郊,政府现将恩施火车站和长途汽车站规划选址在崔家坝。待政府规划建成之后,该公司的生产原料和产品将能更好的进得到运输,所以从一定的程度上,成本可以得到降低,提高在市场上的竞争力。该公司的平面布局为东西走向,厂门朝东出于公路干道,行政办公楼、职工食堂、公寓坐落于前,生产车间和酒精回收塔落于后方,仓库置于生产车间四周,如此布局以便于提高实际生产效率。 该公司的产品为魔芋精粉(葡苷聚糖),市场上的魔芋精粉根据其溶解于水之后的粘度决定其等级,该公司的主要产

品即为最高等级特级标准,由于我国市场对于魔芋精粉的需求不高,其主要出口日本和韩国。在出口时,日本对产品质量要求尤为突出,由此可见日本各种商品的质量为何经得住考验,并能在国际市场占有一席之地。另外,由于新鲜魔芋的生长具有明显的季节性,所以该厂需按照魔芋的收获季节进行魔芋精粉的生产。因为生产具有季节性,所以公司所聘用的工作人员除开技术与管理人员外,其余工作人员皆是临时工,这样就可以大大减少工作人员的工资开支,节约成本。 经过在仔细熟悉与了解魔芋精粉(葡苷聚糖)的一整条生产工艺之后,基本掌握了其具体的生产流程及实际生产过程中需要注意的问题。生产魔芋精粉(葡苷聚糖)大致分为五道工序: 清洗、去皮打浆分离脱水干燥 其原材料是新鲜魔芋的地下块茎,含有大量的水分,其外表较丑陋。在实际生产过程中,需要去皮和清洗,去皮之后表面会分泌出一种含有生物碱的粘性物质。去皮之后,置于打浆机中打浆,然后经过一系列的处理,除去其水分,最后干燥精制得到魔芋精粉(葡苷聚糖)。根据生产数据,每生产1t魔芋精粉(葡苷聚糖)需要新鲜魔芋14-15t。 在实际生产中需要注意的几个地方是: 1、工作人员必须认真仔细的将在传送带中运送的坏死魔芋清除掉,以提高终产品质量。

发酵工程总结

1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业; 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

生物工程生产实习报告(完整版)

报告编号:YT-FS-4007-88 生物工程生产实习报告 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

生物工程生产实习报告(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 生物工程生产实习报告 实习名称:生物工程生产实习 学院:生物工程学院 专业/班级:生物工程2004级02班 学生姓名:姜波学号:XX05030207 指导教师:李明元 开始时间:XX年7月17日 完成时间:XX年7月26日 实习地点:四川德润鑫动物药业有限公司 目录 前言—————————————————3 第一部分企业概况————————————— ——3

第二部分公司的总平面布置图——————————4 第三部分工艺流程简介 一,可灭菌小容量注射剂生产工艺流程——————5 二,散剂的制备—————————————10 三,溶液型注射剂的生产流程图————————11 四,无菌分装粉针剂工艺流程方框图及环境区域划分—11 第四部分主要生产设备的介绍 一,水站——————————————12 二,水针车间——————————————13 三,粉散车间——————————————15 四,包装——————————————16 第五部分非生产领域介绍 一,德润鑫公司的组织形式—————————

最新发酵工程重点总结

发酵工程重点总结

第一章 发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。 发酵工业的特点?(7点) 1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应,反应安全,要求条件较简单。 2.可用较廉价原料生产较高价值产品。 3.反应专一性强。 4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。 5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 6.菌种是关键。 7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。 工业发酵的类型? 厌氧发酵 1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵 兼性厌氧发酵 液体发酵(包括液体深层发酵) 2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵 深层固体发酵(机械通风制曲) 分批发酵 按发酵工艺流程补料分批发酵 单级恒化器连续发酵 连续发酵多级恒化器连续发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 发酵生产的基本工业流程? 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制; 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌; 3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中; 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物; 5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品; 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

工业发酵的过程的工艺流程图? 第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究(包括资料查阅) 试验方案设计 含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?) 样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现) 菌种分离 根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法随机分离方法 (定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离) 富集液体培养固体培养基条件培养 (初筛) 菌种纯化 复筛 菌种纯化 初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试 较优菌株1-3株 保藏及进一步做生产试验某些必要试验和 或作为育种的出发菌株毒性试验等 2、菌种选育改良的具体目标。(4点)? 1.提高目标产物的产量

生物工程设备-总结

第一章生物质原料预处理设备 1.固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的? 挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、剪碎、劈碎 2.锤式粉碎机有哪些部件构成?它是如何粉碎物料的? 工作原理:物料从上方料斗加入,在悬空状态下就被锤的冲击力所破碎。然后物料被抛至冲击板上,再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。 (1)锤片 是粉碎机的主要工作部件。基本形状有8种,其中以矩形最多。 锤片的形状由被粉碎物料而定,锤片菱角多,粉碎力强,耐磨性差,尖角适合粉碎纤维性物料,环形锤片磨损均匀。锤片长度一般不超过200mm。 (2)筛板 筛板是锤式粉碎机的排料装置,一般用1-1.5mm厚的优质刚板冲孔制成。通常设在转子的下半周的位置,为了提高粉碎机的排料能力,可使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上,或者是将筛板置于粉碎室侧面。 筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素,对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的 形状一般是圆孔或长孔。直径分四个等级:小孔1-2mm,中孔3-4mm,粗孔5-6mm,大孔 8mm 以上。 3.辊式粉碎机是如何粉碎物料?它有几类? 原理:主要工作机构为两个相对旋转的平行装置的圆柱形辊筒,装在两辊之间的物料通过辊 筒对其的摩擦作用而被拖入两辊的间隙中被粉碎。 两辊式、四辊式、五辊式、六辊式 4.简述湿法粉碎的优点. 1.消除了粉尘危害,改善了劳动环境,降低了原料消耗; 2.粉碎过程中,淀粉已开始吸水膨胀,提高了蒸煮效果; 3.粉碎后经预热,提高了蒸汽的利用率; 4.机器零件的磨损减少,节省了设备维修费用。 5.按筛面的运动规律不同,摇动筛可分为哪三种? 直线摇动筛、平面摇晃筛和差动筛 6.影响筛分效率的因素有哪些? (1)筛面上物料层厚度 (2)筛下颗粒百分含量、颗粒级配和形状 (3)物料含水量 此外,筛孔形状、筛面种类、筛分机械的运动方式、加料量的多少及均匀程度也直接影响筛 分效率。 7.球磨机粉碎时,粒度,研磨体的尺寸,装填量之间有什么样的关系? 在粒度较大物料研磨时,研磨体的尺寸要大些,装填量少些,使冲力作用加强;反之,研磨体尺寸小些,装填量多些,则有利于小粒物料的研磨。 研磨体装填量、尺寸大小和转速的配合直接影响着球磨机的操作质量。研磨体(球体)装填量越少,筒体转速越大(在极限转速范围内),则研磨体的滑动也越小,故对物料的研磨作用也较小。

发酵工程总结50327复习课程

发酵工程总结50327

1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目

标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业;1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

生物工程设备知识点总结

体积溶氧系数kLa:单位时间单位体积溶液所吸收的气体。 影响kLa的因素:物系的性质——粘度,扩散系数,表面张力 操作条件——温度,压力,通气量,搅拌转数 反应器的结构——反应器的结构型式,搅拌器结构,搅拌方式剪切力的作用 1、增加质量与热量传递速率 2、对微生物,动植物细胞的培养造成影响 机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性 1、搅拌叶轮尺寸与类型 ●叶轮尺寸与罐直径比 Di/D=0.33~0.45 选用较大的叶轮或Di/D: 多糖发酵, 动物细胞培养; ●叶轮类型的选择 功率准数、混合特性, 产生的液流作用力的大小 2、搅拌叶尖速度与剪应力 ●细胞与剪切作用 损害程度: 细胞特性、搅拌力的性质、强度、作用时间; 定性关系: 球状和杆状细胞:耐受力强, 丝状、动物细胞:耐受力弱;●关于搅拌剪切的反应器设计准则 以搅拌叶尖线速度v为基准: v≤7.5m/s 3、发酵液的流变特性 液体流变特性的影响: 传质、传热、混合; 发酵罐设计与运转; ●发酵液流变特性的类型: (1)牛顿型流体 黏度不随搅拌剪切速率和剪应力而改变(粘性定律); 剪应力与剪切速率的关系: τ=F/A=μ(du/dy)=μγ τ为剪应力,Pa或N/m2; F为切向力,A 为流体面积; μ为流体黏度Pa·s,γ为剪切速率(速度梯度,s-1 ); 非牛顿型流体

(2)宾汉塑性流体 τ=τ0+μsγ τ0为屈服应力,Pa; μs为表观黏度,Pa·s; 如黑曲霉发酵液;(3)拟塑性和涨塑性流体 τ=Kγn K:均匀系数,稠度系数,Pa·sn; n:流体状态特性指数, 拟塑性:0﹤n﹤1 涨塑性:n﹥1 如丝状菌(青霉素)、液体曲、多糖; 机械搅拌通风发酵罐的的热量传递 1、发酵过程的热量计算 ●生物反应热的计算 Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q散 Q搅拌: 与搅拌功率Pg有关, η功热转化率,取η=0.92; Q散发:Q蒸发、Q显、Q辐射,Q散发=0.2 Q生物; ●冷却水带出的热量计算 发酵过程的最大放热: Q发酵=[Wc(T2-T1)]/ VL [kJ/(m3·℃)] W:冷却水流量,kg/h; c:水的比热容,kJ/(kg·℃); T1、T2:冷却水进出口温度,℃; VL:发酵液体积,m3; ●发酵液温升测量计算 旺盛期,先使罐温恒定,关闭冷却水, 30min后测定发酵液的温度: Q发酵=[ (w1c1+w2c2) △T]/VL [kJ/(m3·℃)] w1、w2:发酵液和发酵罐的质量,kg; c1、c2:发酵液和发酵罐的比热容,kJ/(kg·℃); △T:30min内发酵液的温升,℃; 2、发酵罐的换热装置 ●换热夹套 换热系数低:400~600 kJ/(m3·h·℃); 适应:5m3发酵罐; ●竖式蛇管 4~6组 换热系数高:1200~4000 kJ/(m3·h·℃); 要求水温较低; ●竖式列(排)管 传热推动力大,用水量大;

发酵工程总结

发酵工程总结 一名词解释 1.发酵:传统概念,是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。现代概念,利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。 2.发酵工程:采用现代化工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 3.微生物的生物转化:是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位的作用,是它转化成结构相类似但是更具有经济价值的化合物。 4.生产微生物细胞物质:是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的产品的发酵工业。 5.筛选:采用与生产相近的培养基和培养条件,通过三角瓶的容量进行小型发酵实验,以求得适合于工业生产用菌种。方法有a平皿快速检测法(变色圈法、透明圈法、生长圈法、抑菌圈法、梯度平板法)b摇瓶培养法。 6.诱变育种:就是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群,提高基因突变频率,再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。 7.基因突变:指的是DNA碱基发生变化即点突变。 8.自然选育:在生产过程中,不经过人工诱变处理,利用菌种的自发突变选育出优良菌种的过程。

9.回复突变:高产菌株在传代的过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降的情况。 10.菌种退化:是指在较长时期传代保藏后,菌种的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。 11.狭义的菌种复壮:指在菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和测定生产性能等方法,从衰退群体中找出少数尚未衰退的个体,从而达到恢复浓菌原有典型性状的目的。广义的复壮是一项积极的措施,指在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前,就经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作,以期从中选择到自发的正变个体12.种子扩大培养:是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。 13.基本培养基MM:凡是能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。 14.完全培养基CM:满足一切营养缺陷性菌株生长的天然或半合成培养基。 15.补充培养基SM:在基本培养基中有针对性的加入一种或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。 16.天然培养基:是采用化学成分还不清楚或化学成分还不恒定的各种植物和动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质制成的。 17.合成培养基:也称组合培养基(多用于定量研究);是用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的。

生物工程设备总结

生物工程设备重点总结 1、生物反应器(Bioreactor)——为适应生物反应的特点而设计的反应装置 2、生物反应器与化学反应器在使用中的主要不同点是: 书本上答案: (1)生物(酶除外)反应都以“自催化”方式进行,即在目的产物生成的过程中生物自身生长繁育。 (2)生物反应速率较慢,生物反应器的体积反应速率不高,与其他相当生产规模的加工过程相比,所需反应器体积大。 PPT上答案: ①生物反应中存在活细胞,在反应中可将他们视为催化剂 ②由于细胞是生长着的,它对营养有一定的要求,使参与反应的成分很多 ③生物反应的途径通常不是单一的,反应过程往往也伴随着生成代谢产物的反应,它受许多环境因素的影响 3、生物反应器的作用: 为生物体代谢提供一个优化的物理及化学环境,是生物体能更好地生长,得到更多所需的生物量或代谢产物。 4、生物反应器的目的可归纳为: ①生产细胞 ②收集细胞的代谢产物 ③直接用酶催化得到所要的产物 5、生物反应器的种类 ①厌气生物的反应器 ②通气生物的反应器 ③光照生物的反应器 ④膜生物反应器 6、生物反应器设计的主要目的: (1)最大限度地降低成本 (2)用最少的投资最大限度地增加单位体积产率 7、生物反应器的设计原理是基于: (1)强化传质、传热等操作 (2)将生物体活性控制在最佳状态 (3)降低总的操作费用 (4)稳定生物反应器部状态(原文是生物反应器部状态也是不可忽视的影响因素) 8、厌氧生物反应器中加入惰性气体的原因: (1)保持罐的正压 (2)防止染菌 (3)以及提高厌氧控制水平 9、一个优良的培养装置应具有: PPT (1)严密的结构 (2)良好的液体混合性能 (3)高的传质和传热速率

专业技术工作总结发酵工程

竭诚为您提供优质文档/双击可除专业技术工作总结发酵工程 篇一:发酵工程总结版 发酵工程期末复习 名词解释: 1.发酵工程是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞参与的工艺过程的的原理和科学,是研究利 用生物材料生产有用物质服务于人类的综合性科学技术。 2.分批培养:是指在一个密闭系统内,投入有限数量的营养物质后接入少量微生物菌种进 行培养,使微生物生长繁殖,在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。 3.连续培养:是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基,同时又以相同的速度流出 培养液,从而使培养系统内培养液的量维持恒定,微生物细胞能在近似恒定状态下生 长的发酵方式。

4.补料分批培养:是指在分批培养过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法 5.液化:用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。 6.糖化:用糖化酶(又称葡萄糖淀粉酶)将糊精和低聚糖转化为葡萄糖 7.糊化:在温水中,当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象,称为淀粉的糊化。此时的温度称 为糊化温度。 8.老化:分子间已断裂的氢键、糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程,也就是复结的过程。 9.间歇灭菌 间歇灭菌就是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程,也称分批灭菌或实罐灭菌。 10.连续灭菌将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时加热、保温和冷却,进行灭菌。 11.呼吸强度(比耗氧速率)Qo2:单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。 单位:mmolo2/(kg干菌体·h)。 12.摄氧率γ(耗氧速率):单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。单位: γ=Qo2·xx——细胞浓度,kg(干重)/m3

发酵工程总结

发酵工程总结

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1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业; 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

发酵工程总结

建筑 1绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或 无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下它是研究生物技术产业化的一门学科, 游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程 生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料 进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因 工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工 ,绝大多数生物程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位 技术的目标都是通过发酵工程来实现的。 因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的 研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业; 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造 细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展?? 系统工程和合成生物学?? 1-4何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、 有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

生物工程设备复习总结 答案不全

1. 灭菌过程间接升温后关搅拌再直接通蒸汽进罐是否正确?为什么? 不准确。大罐混合不好,测pH,温度的点均在搅拌桨邻近 2. 为什么灭菌后先开空气再开冷却? 突然冷却会形成负压,导致罐体吸瘪 3. 生物发酵用净化空气的质量指标如何控制? 4. 空气净化过滤如何考虑节能? 5. 空气分水,干燥设备如何选用? 6. 通用式机械搅拌微生物反应器的搅拌桨如何组合选用? 上部轴向,功率小;下部径向,空气分散。 7. 通用式机械搅拌反应器的结构,比例尺寸,基础部件。(PPT) 8. 根据发酵热计算冷却水流量。 9. 生物反响器换热面积设计盘算的根据。 发酵热,传热系数,冷却面积…… 10. 功率计算 公式,气体条件,单位。PPT上书上都有例题 11. 如何提高生物反应器的供氧能力? 提高K La,提高传值推能源(提高氧分压,改变培养基性质),增加转速和直径 12. 离心分离因素:评估离心力的大小。定义是什么?(书P89) 13. 列举7个离心分离设备。(书P91) 重力沉降槽,增稠器,管式离心机,板框压滤机,真空鼓式过滤机,叶滤机,超滤器,反浸透器,碟片式离心机…… 14. 哪些工艺过程须要液固分离? PPT 15. 碟片式离心机是利用沉降中的什么原理设计的? 16. 真空干燥和冷冻干燥有什么差别? 都是使物料处于真空状态下进行干燥。真空干燥是使物料中水分由液态变成气态而除去。冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下,其中水分先变成固态冰,再置于较高真空下,将冰直接升华除去

17. 超滤膜的结构? 板式、框式、卷式、中空纤维 问题解答 湿热灭菌 1.为什么发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法? 湿热灭菌是利用高饥寒和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白量变性进行灭菌的一种方法。 工业发酵培养基灭菌的特点是数目多;含有良多固体物质;灭菌后要有利生产菌的成长;便利易行及价格廉价。 由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热,并具有很强的穿透力,灭菌效果好;蒸汽来源及控制操作条件方便,适用于工业发酵培养基的灭菌。 2.从工程上剖析影响培养基湿热灭菌的因素有哪些? 培养基成分、起泡水平、造就基颗粒大小、罐内空气消除、搅拌混合匀称等。 实罐消毒灭菌 1. 实罐消毒灭菌过程中的温度与压力不对应产生的原因是什么? 在实罐消毒过程中,热传递的对流进行得不迅速、不充分,即升温的时间很短,物料没有达到均匀的灭菌温度;罐内及物料内的低温气体又没有充分排出,并且还在继续产生; 2. 实罐消毒灭菌操作过程的要点? (1) 发酵罐及从属阀门无泄漏,无死角,无堵塞; (2) 灭菌时罐内蛇管和夹层冷却部位的冷水彻底排除干净; (3) 液面以下与培养基接触的管道都要进蒸汽; (4) 液面以上不与培养基接触的管道都要排汽。 3. 实罐灭菌如要缩短冷却时间,采用何种方式比较经济合理? 降低冷却水温度、增加冷却面积、增加冷却水流量 连续消毒灭菌 1. 在连续灭菌系统流程设计中,加热塔的蒸汽进口压力与料泵的输送压力为何不能相差太大? 保证加热塔处于稳定工作状况,确保连续灭菌牢靠性 2. 连续消毒灭菌操作的要害是什么? (1) 连消设备无泄露,无梗塞,无死角,保障在管路消毒进程中总管,支管灭菌彻底; (2) 打料过程中严格控制打料流速及打料温度,严格控制开冷却水时间; (3) 打料结束后避免物料长时间在管路中滞留,要及时压出或及时接种; 3. 什么是连续消毒灭菌法? 当时将筹备好的空罐消好,而后把配制好的培育基经由专用的消毒装备,用泵连续进前进料消毒,冷却的灭菌方式叫持续消毒灭菌法。 4. 连续消毒灭菌特色是什么? 连续性强,倏地灭菌消毒,培养基养分成分损坏少,适用于大容积发酵罐物料的连续灭菌消毒。但由于附加设备多,操作环节多,因而染菌机遇增长,染菌面波及普遍。

发酵工程发展现状及趋势

发酵工程发展现状及趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史,早在几千年前,人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业,是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上,结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点,日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要 当前,发酵工程的应用是十分广泛的,在不同的工业领域中都有重要应用,例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等,且随着生物技术的发展,发酵工程的应用领域也在不断扩大。 一、发酵工程在各领域的发展现状 1、医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2、食品工业 现代化生物技术的突飞猛进,改写了食品发酵工艺的历史。据报道,由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低,工艺简单,且全部具有光学活性。 3、能源工业 乙醇作为一种生产工艺成熟,生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题,从长远的利益和能源的可再生性来看,燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。

发酵工程原理知识点总结

1、发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程。 2、发酵工程:利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系,它是生物工程和生物技术学科的重要组成部分,又叫微生物工程 3、发酵工程技术的发展史: ①1900年以前——自然发酵阶段 ②1900—1940——纯培养技术的建立(第一个转折点) ③1940—1950——通气搅拌纯培养发酵技术的建立(第二个转折点) ④1950—1960——代谢控制发酵技术的建立(第三个转折点) ⑤1960—1970——开发发酵原料时期(石油发酵时期) ⑥1970年以后——进入基因工程菌发酵时期以及细胞大规模培养技术的全面发展 4、工业发酵的类型: ①按微生物对氧的不同需求:厌氧发酵、需氧发酵、兼性厌氧发酵 ②按培养基的物理性状:固体发酵、液体发酵 ③按发酵工艺流程:分批发酵、补料发酵、连续发酵5、发酵生产的流程:(重要) ①用作种子扩大培养及发酵生产的各 种培养基的制备 ②培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌 ③扩大培养有活性的适量纯种,以一 定比例将菌种接入发酵罐中 ④控制最适的发酵条件使微生物生长并 形成大料的代谢产物 ⑤将产物提取并精制,以得到合格的产 品 ⑥回收或处理发酵过程中所产生的三废 物质 6、常用的工业微生物: ①细菌:枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、 棒状杆菌、短杆菌等 ②放线菌:链霉菌属、小单胞菌属和 诺卡均属 ③酵母菌:啤酒酵母、假丝酵母、类 酵母 7、未培养微生物:指迄今所采用的微生 物纯培养分离及培养方法还未获得纯培 养的微生物 8、rRNA序列分析:通过比较各类原核生 物的16S和真核生物的18S的基因序列, 从序列差异计算它们之间的进化距离,从 而绘制进化树。 选用16S和18S的原因是:它们为原 核和真核所特有,其功能同源且较为古 老,既含有保守序列又含有可变序列,分 子大小适合操作,它的序列变化与进化距 离相适应。 9、菌种选育改良的具体目标: ①提高目标产物的产量 ②提高目标产物的纯度 ③改良菌种性状,改善发酵过程 ④改变生物合成途径,以获得高产的 新产品 10、发酵工业菌种改良方法: ①常规育种:诱变和筛选,最常用。 关键是用物理、化学或生物的方法修改目 的微生物的基因组,产生突变。 ②细胞工程育种:杂交育种和原生质 体融合育种 ③代谢工程育种:组成型突变株的选 育、抗分解调节突变株的选育、营养缺陷 型在代谢调节育种中的应用、抗反馈调节 突变株的选育、细胞膜透性突变株的选育 ④基因工程育种:原核表达系统、真 核表达系统 ⑤蛋白质工程育种:定点突变技术、 定向进化技术 ⑥代谢工程育种:改变代谢途径、扩 展代谢途径 ⑦组成生物合成育种:通过合成化合 物库进行高效率的筛选 ⑧反向生物工程育种:希望表型的确

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