发酵课程设计共17页文档
发酵食品及制作课程设计

发酵食品及制作课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解发酵食品的基本概念、分类及在生活中的应用;2. 掌握发酵过程中微生物的作用及其对食品品质的影响;3. 掌握发酵食品制作的基本原理和步骤。
技能目标:1. 能够独立完成发酵食品的制作,如酸奶、豆腐乳等;2. 学会运用观察、实验等方法,分析发酵食品的品质;3. 能够运用所学知识解决发酵食品制作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对发酵技术的兴趣,激发探索食品科学的热情;2. 增强学生对传统发酵食品文化的认识,弘扬民族传统文化;3. 培养学生食品安全意识,关注食品健康问题。
课程性质:本课程为实践活动课程,结合理论教学与实际操作,旨在让学生在动手实践中掌握发酵食品的制作技能。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的生物学、化学知识基础,对食品制作有一定的兴趣和好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生在动手操作中学习,教师引导学生主动探究、发现问题,培养学生解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 发酵技术概述- 发酵技术在食品工业中的应用- 发酵过程中的微生物及其作用2. 发酵食品的分类及特点- 常见发酵食品的介绍(如酸奶、豆腐乳、泡菜等)- 发酵食品的营养价值及保健作用3. 发酵食品制作原理及工艺- 发酵食品制作的微生物学原理- 发酵食品制作的基本工艺流程4. 发酵食品制作实践- 酸奶制作方法及技巧- 豆腐乳制作方法及技巧- 泡菜制作方法及技巧5. 发酵食品品质鉴定- 发酵食品品质鉴定的方法与标准- 常见问题分析及解决措施教学内容安排与进度:第一课时:发酵技术概述、发酵食品分类及特点第二课时:发酵食品制作原理及工艺第三课时:酸奶制作实践第四课时:豆腐乳制作实践第五课时:泡菜制作实践第六课时:发酵食品品质鉴定及问题分析本教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,注重科学性和系统性,旨在帮助学生掌握发酵食品制作的基本知识与技能。
酵母发酵课程设计

酵母发酵课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握酵母发酵的基本原理和应用,通过学习,学生应能:1.描述酵母的基本结构和特性。
2.解释酵母发酵的化学过程。
3.分析酵母在食品制作(如面包、啤酒制作)中的作用。
4.设计实验来探究酵母发酵的影响因素。
5.培养对生物学的兴趣和好奇心,提高观察和实验能力。
二、教学内容本课程的教学内容将围绕酵母的基本知识、酵母发酵的化学原理、酵母的应用以及相关的实验操作展开。
具体包括:1.酵母的结构和功能:介绍酵母的基本细胞结构,如细胞壁、细胞膜、细胞核等,并讨论其功能。
2.酵母发酵过程:详细讲解酵母如何将糖转化为酒精和二氧化碳的化学过程。
3.酵母的应用:介绍酵母在食品和饮料制作中的应用,如面包制作、啤酒酿造等。
4.实验操作:安排至少一次实验课,让学生亲手操作,观察酵母发酵的过程,并学习如何控制实验条件。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:用于讲解酵母的基本知识和发酵过程。
2.实验法:通过实验课让学生直观地观察酵母发酵过程,并学习实验操作技巧。
3.小组讨论:分组进行讨论,让学生分享对酵母发酵的理解,并从不同角度进行思考。
4.案例分析:分析具体的酵母应用案例,如面包店如何使用酵母等,让学生了解理论知识在实际中的应用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的生物学教材,提供关于酵母的基础知识。
2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生深入研究。
3.多媒体资料:制作PPT和视频,生动展示酵母发酵的过程。
4.实验设备:准备实验室所需的设备,如显微镜、培养皿、试管等,确保实验课的顺利进行。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试和实验报告。
具体来说:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况来评估。
2.作业:布置相关的作业,如练习题、小论文等,评估学生的理解和应用能力。
发酵设备课程设计

发酵设备课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握发酵设备的基本原理和结构,包括发酵罐、搅拌装置、温度控制系统的功能及操作方法。
2. 学生能够了解发酵过程中涉及的微生物种类及其对发酵设备的要求。
3. 学生能够掌握发酵过程中影响产品质量的关键因素,如温度、pH、溶氧等。
技能目标:1. 学生能够运用发酵设备进行简单的发酵实验,并能够正确操作设备,确保实验安全与准确性。
2. 学生能够通过观察和记录发酵过程中的现象,分析问题,提出改进措施。
3. 学生能够运用所学知识,设计并优化发酵工艺流程。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对生物工程领域的兴趣,增强对科学研究的热情。
2. 学生树立安全生产意识,养成良好的实验操作习惯。
3. 学生培养团队协作精神,学会与他人共同探讨、解决问题。
课程性质:本课程为生物工程专业的一门实践性课程,旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合,提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的生物学基础和实验操作能力,对发酵技术有一定了解,但对发酵设备的具体操作和使用尚不熟悉。
教学要求:教师需结合课本内容,以实例为引导,注重理论与实践相结合,引导学生通过实验探索,掌握发酵设备的操作方法和发酵工艺流程。
同时,关注学生的情感态度和价值观的培养,提高学生的综合素质。
通过分解课程目标,为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 发酵设备基本原理及结构- 发酵罐的设计原理与种类- 搅拌装置的功能与选型- 温度控制系统的作用与操作- 空气供给与排放系统的原理2. 发酵过程中的微生物及其要求- 常见发酵微生物的种类及特性- 微生物对发酵设备的要求- 发酵过程中的无菌操作技术3. 发酵过程中的关键因素- 温度、pH、溶氧对发酵过程的影响- 发酵过程中参数的检测与控制- 影响产品质量的因素分析4. 发酵设备操作与实验- 发酵设备的操作流程与注意事项- 发酵实验的设计与实施- 发酵过程中问题的分析与解决5. 发酵工艺流程设计与优化- 发酵工艺流程的组成与设计原则- 发酵工艺参数的优化方法- 发酵设备运行效率的提升策略教学内容依据课程目标制定,以教材相关章节为基础,注重科学性和系统性。
生物工程发酵实验课程设计

生物工程发酵实验课程设计(仅供参考)生物工程发酵实验是一门非常重要的课程,涉及到的知识面广、内容丰富,是培养学生综合能力的一项重要手段。
本文将从实验目的、实验设计、实验器材、实验步骤、实验结果、实验分析和结论等方面,详细介绍生物工程发酵实验课程的设计及其重要性。
一、实验目的生物工程发酵实验旨在通过实验操作及数据分析,使学生深入理解发酵反应的基本原理和方法,掌握基本的实验技能和操作技巧,了解发酵过程中微生物生长和代谢特点,展示工程发酵技术在生产中的应用。
二、实验设计1.实验内容本次实验所做的是生产味噌这一传统发酵食品的工艺流程。
主要包括发酵菌种的筛选、培养,发酵原料的选择和处理,以及生产过程中的监测和控制。
实验以组为单位,每组人数控制在3-5人,分别实验培养菌种,添加不同浓度和不同比例的发酵原料,进行发酵过程的监测和调整。
实验周期为2周。
2.实验器材发酵罐、恒温水浴槽、pH计、磷酸盐缓冲液、菌落计数器、电子天平、无菌培养皿、无菌吸管、移液器、无菌操作台等。
3.实验步骤①发酵菌种培养:根据实验要求,选取合适的菌株,进行微生物的培养。
具体步骤如下:菌种接种:从冰箱里取出菌种,接种到无菌培养皿中,用无菌吸管吸取菌液。
预培养:接种后,严格按照菌株的特点分别在适当的环境下进行预培养。
转移菌种:取出菌株,进行无菌移液到新的培养基中。
②发酵原料的处理:选取合适的发酵原料,进行处理。
主要工作是对原料进行清洗、切割、匀质等处理。
具体步骤如下:材料清洁:将原料放入清水中清洗干净,去掉不良的坏点。
材料处理:将清洗后的原料放在无菌操作台上进行切割、匀质等工作。
③发酵过程的监测:对发酵过程中的PH值、温度、微生物数进行监测和调整。
具体步骤如下:PH测量:将发酵液取出来,加入恒温水浴槽中进行pH值的测量。
温度调节:随时根据温度的要求,调节恒温水浴槽的温度。
微生物数统计:通过菌落计数器等方法,对微生物的数目进行统计和调整。
三、实验结果通过对实验数据的统计和分析,可以得到一些比较有意义的结果。
教学设计案例完整版发酵

教学设计案例完整版——发酵一、引言发酵是一种通过微生物代谢产生的化学变化,广泛应用于食品加工、药物制造和生物能源等领域。
它是一门既复杂又重要的学科,需要掌握一定的理论知识和实践技能。
本文将介绍一种关于发酵的教学设计案例,通过实践操作和讨论,帮助学生深入了解发酵的原理和应用。
二、教学目标1. 理解发酵的基本概念和原理;2. 掌握发酵过程中涉及的微生物种类和作用;3. 了解发酵在食品加工、药物制造和生物能源等领域的应用;4. 培养学生的团队合作和实践操作能力。
三、教学内容和步骤1. 导入在课堂上向学生展示不同的发酵食品,并让学生分析这些食品中可能存在的微生物和发酵过程。
通过师生互动的方式,引出发酵的重要性并激发学生的学习兴趣。
2. 理论讲解以PPT演示的形式,讲解发酵的基本概念、原理和分类。
重点介绍乳酸菌、酵母菌和酪酸菌等常见微生物的特性和作用。
3. 实验操作将学生分为小组,每个小组配备一套实验器材和原料。
引导学生按照实验操作步骤进行发酵实验,观察并记录实验过程中的变化。
4. 数据分析与讨论通过实验结果的分析,让学生思考发酵过程中微生物的作用和产物的形成。
组织小组讨论,让学生分享彼此的观察和发现。
5. 应用案例介绍以食品加工为例,介绍发酵在面包、酸奶和葡萄酒等食品制造中的应用。
通过案例分析,让学生了解发酵在不同食品中的不同作用和效果。
6. 总结与评价对整个实验过程和案例进行总结,引导学生答辩各小组的实验结果和讨论成果。
根据学生的实际表现评价他们的团队合作和实践操作能力。
四、教学评价方式1. 实验报告:要求学生提交实验报告,内容包括实验目的、操作步骤、观察结果、数据分析和结论等。
2. 学生答辩:要求学生进行小组答辩,交流和评价各自的实验结果和讨论成果。
3. 教师评价:根据学生的实际表现,评价其团队合作、实践操作和理论知识的掌握情况。
五、教学资源准备1. PPT演示及实验操作指导手册;2. 实验器材和原料:试管、培养皿、无菌培养基、食用制剂等;3. 实验室或教室的布置和消毒;4. 学生小组的分组名单。
发酵工程及设备课程设计

发酵工程及设备课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解发酵工程的定义、原理及应用领域;2. 掌握发酵过程中常见的微生物种类及其功能;3. 了解发酵设备的基本结构、工作原理和操作方法;4. 学习发酵过程中关键参数的检测与控制方法。
技能目标:1. 能够运用发酵工程原理设计简单的发酵实验方案;2. 学会正确操作发酵设备,进行发酵过程的控制与优化;3. 能够分析发酵过程中出现的问题,并提出解决方案;4. 培养学生的实验操作能力、观察能力及团队合作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对发酵工程的兴趣,激发他们探索生物技术领域的热情;2. 增强学生的环保意识,使他们认识到发酵技术在环境保护和资源利用方面的重要性;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,提高他们的责任心和自律性;4. 通过发酵工程课程的学习,使学生认识到生物技术在实际生产中的应用价值,提高他们的实践能力。
本课程旨在帮助学生掌握发酵工程的基础知识,培养他们在发酵技术方面的实际操作能力,同时激发学生对生物技术领域的兴趣,培养他们的情感态度和价值观。
课程内容紧密联系课本,注重实践性与实用性,确保学生在学习过程中能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 发酵工程基础理论- 发酵工程的定义、原理及分类;- 常见发酵微生物的种类、特性及应用;- 发酵过程中微生物生长、代谢与产物形成的关系。
2. 发酵设备与工艺- 发酵设备的基本结构、工作原理及选型;- 发酵过程中的参数检测与控制方法;- 发酵工艺的优化与放大。
3. 发酵实验设计与操作- 发酵实验方案的设计与实施;- 发酵设备操作方法与注意事项;- 发酵过程中异常现象的分析与处理。
4. 发酵工程应用案例- 生物制药领域的发酵技术应用;- 食品工业中的发酵技术实例;- 环境保护和生物能源方面的发酵工程案例。
教学内容根据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容的安排和进度,对应教材相关章节,确保教学内容与课本紧密关联。
发酵过程课程设计

发酵过程课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并描述发酵过程的基本概念,掌握发酵技术的原理和应用。
2. 学生能掌握发酵过程中涉及的微生物种类及其作用。
3. 学生能了解发酵技术在食品、药品制作中的重要性。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析发酵过程中可能出现的问题及解决方法。
2. 学生能通过实验操作,掌握发酵技术的基本步骤,提高实践操作能力。
3. 学生能运用发酵技术制作简单的食品,培养创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对发酵技术产生兴趣,培养探究精神和合作意识。
2. 学生认识到发酵技术在生活中的广泛应用,增强对科学的热爱。
3. 学生能意识到发酵技术在环保、资源利用等方面的重要性,培养社会责任感。
课程性质:本课程为生物学科选修课程,注重理论与实践相结合,培养学生的实验操作能力和科学素养。
学生特点:八年级学生对生物学科有一定的基础,对实验操作感兴趣,但需引导他们深入思考发酵技术的原理和应用。
教学要求:结合学生特点,通过讲解、实验、讨论等多种教学手段,使学生在掌握发酵技术基本知识的基础上,提高实践能力和科学素养。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 发酵技术的基本概念与原理- 微生物在发酵过程中的作用- 发酵过程中的生物化学变化2. 发酵技术的应用- 食品发酵:如面包、酸奶、豆腐等- 药品发酵:如抗生素、疫苗等3. 发酵过程中的微生物- 常见微生物种类及其特性- 微生物在发酵过程中的控制与优化4. 发酵技术的实验操作- 实验室发酵设备的使用与维护- 发酵实验操作步骤及注意事项5. 发酵技术的现状与发展趋势- 现代发酵技术在生物产业中的应用- 发酵技术的未来发展方向教学内容安排与进度:第一课时:发酵技术的基本概念与原理第二课时:发酵过程中的微生物第三课时:发酵技术的应用第四课时:发酵技术的实验操作(动手实践)第五课时:发酵技术的现状与发展趋势教材章节及内容:第一章:微生物与发酵技术1.1 微生物在发酵过程中的作用1.2 发酵过程中的生物化学变化第二章:发酵技术的应用2.1 食品发酵2.2 药品发酵第三章:发酵过程中的微生物3.1 常见微生物种类及其特性3.2 微生物在发酵过程中的控制与优化第四章:发酵技术与实验操作4.1 发酵设备的使用与维护4.2 发酵实验操作步骤及注意事项第五章:发酵技术的现状与发展趋势5.1 现代发酵技术在生物产业中的应用5.2 发酵技术的未来发展方向确保教学内容科学性、系统性的基础上,结合课程目标,制定详细的教学大纲,以便学生更好地掌握发酵技术相关知识。
初中生物发酵教案

初中生物发酵教案
主题:生物发酵
目标:通过本课学习,学生能够理解发酵的定义、原理、应用以及对生活的重要意义。
时间:1课时
教学内容:
1. 发酵的定义和原理;
2. 发酵的应用;
3. 发酵对生活的重要意义。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 引导学生回顾生物中的代谢过程,引出发酵的概念;
2. 利用图片或实验现象引起学生的好奇心,激发学生学习的兴趣。
二、教学内容讲解(15分钟)
1. 发酵的定义和原理:向学生介绍发酵的含义和原理,包括微生物在无氧或缺氧条件下通过葡萄糖等有机物产生能量和有机产品。
2. 发酵的应用:讲解发酵在食品工业、药品工业等方面的应用,培养学生对发酵技术的认识。
3. 发酵对生活的意义:引导学生思考发酵对生活的积极作用,包括食品的保鲜、制作食品及制药等方面。
三、实验或案例分析(20分钟)
1. 进行有关发酵的小实验,让学生亲身体验发酵的过程;
2. 分析案例,让学生了解发酵在生活中的应用实例,加深对发酵的理解。
四、讨论与总结(10分钟)
1. 引导学生展开讨论,分享对发酵的理解及感想;
2. 总结本课学习内容,强调发酵在生活中的重要性。
五、作业布置(5分钟)
布置阅读相关资料、撰写发酵的实际应用论文等作业,巩固学生对发酵知识的理解。
教学反思:
本节课采用了引导导入、讲解教学、实验案例分析、讨论总结和作业布置等教学方法,从多个角度全面深入地呈现了发酵知识。
希望通过本节课的学习,学生能够对发酵有更深入的理解,并意识到发酵在生活中的重要意义。
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味精发酵罐的设计味精发酵罐的设计一定义:味精是调味料的一种,主要成分为谷氨酸钠。
味精是人们熟悉的鲜味剂,是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物,具有旋光性,有D—型和L—型两种光学异构体。
注意的是如果在100℃以上的高温中使用味精,谷氨酸钠会转变成对人体有致癌性的焦谷氨酸钠。
由于炒菜时油温在150--200℃,这会使味精变成有毒性的焦化谷氨酸钠,所以,对于加入味精的半成品配菜的烹饪,应以蒸煮为妥。
还有如果在碱性环境中,味精会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质,所以要适当的使用和存放。
二味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:原料的预处理及淀粉水解糖的制备;种子扩大培养及谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。
1原料的预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构,以便提高原料的利用率,同时去除固体杂质,防止机器磨损。
用于除杂的设备为筛选机,常用的是振动筛和转筒筛,其中振动筛结构较为简单,使用方便。
用于原料粉碎的设备除盘磨机外,还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。
盘磨机广泛用于磨碎大米、玉米、豆类等物料,而锤式粉碎机应用于薯干等脆性原料的中碎和细碎作用,辊式粉碎机主要用于粒状物料的中碎和细碎。
2淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化,所制得的糖液称为淀粉水解糖。
由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源,因而必须将淀粉水解为葡萄糖,才能供发酵使用。
目前,国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺。
3种子扩大培养及谷氨酸发酵种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子,发酵车间内设置有种子站,完成生产菌种的扩大培养任务。
从试管斜面出发,经活化培养,摇瓶培养,扩大至一级乃至二级种。
子罐培养,最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。
谷氨酸发酵开始前,首先必须配制发酵培养基,并对其作高温短时灭菌处理。
用于灭菌的工艺除采用连消塔—维持罐一喷淋冷却系统外,还可采用喷射加热器—维持管—真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。
但由于糖液粘度较大,流动性差,容易将维持管堵塞,同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高,因而应用较少。
4谷氨酸制取味精及味精成品加工精制车间加工的谷氨酸产品为谷氨酸单钠,即味精。
粗品经提纯、加工、包装,得到成品。
三味精发酵生产影响条件:现有谷氨酸生产菌分属于棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属氧。
谷氨酸产生菌是好氧菌,通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率,而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。
尤其是在发酵后期,加大通气量有利于谷氨酸的合成。
温度,菌种生长的最适温度为30~32℃。
当菌体生长到稳定期,适当提高温度有利于产酸,因此,在发酵后期,可将温度提高到34~37℃。
pH,谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0~8.0。
但在发酵过程中,随着营养物质的利用,代谢产物的积累,培养液的pH会不断变化。
如随着氮源的利用,放出氨,pH会上升;当糖被利用生成有机酸时,pH会下降。
磷酸盐,它是谷氨酸发酵过程中必需的,但浓度不能过高,否则会转向缬氨酸发酵。
发酵结束后,常用离子交换树脂法等进行提取。
生物素,当生物素缺乏时,菌种生长十分缓慢;当生物素过量时,则转为乳酸发酵。
因此,一般将生物素控制在亚适量条件下,才能得到高产量的谷氨酸。
四发酵罐体的计算1公称直径的确定:发酵罐的公称容积V,一般系指筒身容积V0 与底封头容积Vb 之和。
底封头容积Vb近似地用下式计算。
2封头的主要尺寸:曲面高度为800mm,直边高度为50mm,内表面积为11.6m2,容积4.69m3,壁厚22mm。
3发酵罐计算容积:V实=V筒+2V封=3.14÷4×D^2×H﹢2V封发酵罐的设计容积为70M3,所以取筒体高度为6m。
高径比取1:1.875.所以实际体积:71.4m2实际装液液面高度:V液=46.2m3L液=5.2m罐灭菌压力为2atm,罐设计受压4atm(表压),材料:不锈钢D-罐体直径(D=3200mm);P-耐受压强(取P=4);φ-焊缝系数,双面焊取0.8 ;[δ]-设计温度下的许用应力(kgf/c )(取[δ]=35/4);C -腐蚀裕度,当δ-C<10mm时,C=3mm;S=10.9mm ≈11mm4标准碟形封头:δ=11.18mm本设计采用六弯叶涡轮搅拌器搅拌器叶径d=3200/3=1066.67mm≈1067mm叶宽B=220mm弧长I=412mm底距C=1100mm盘径d1=825mm叶弦长L=275mm叶距Y=3200mm弯叶板厚S=12mm转速校正:=102.5r/min 迈凯尔搅拌功率:式中:搅拌速率N=1.71r/s搅拌器直径,D=1.1m醪液密度:ρ=1050kg/m³醪液粘度:υ=1.3×10^-3(N•s)/m²不通气时的搅拌轴功率P0:搅拌速率N=1.71r/s搅拌器直径,D=1.1m醪液密度:ρ=1050kg/m³搅拌器档数Ni=2所以po=59.7kw通气时的轴功率PgPg=49.3kw电机功率电P电采用三角带转动效率:η1=0.92滚动轴承效率:η2=0.99故P电=54.7kw5 轴径计算:发酵罐竖直安装,皮带轮直接装于支座边旁,无弯曲载荷影响,仅考虑扭转作用,轴径计算主要以扭转强度和扭转刚度。
轴上最大剪应力≈轴材料允许的剪应力轴传递功率(马力)d=214.4轴的转速(r/min)n=102.5A=12.21所以d=15.6cm按扭转刚度计算应满足轴上最大扭转角度≤许用的扭转角度。
d:所求的轴径(cm)N:轴转动转速(马力),N=214.4n:轴的转速(r/min)n=102.5B:传动系数,该传动系数为一般传动,取[φ]=2/1查得B=10综上所述,设计轴径为120mm。
6热能热负荷q=生物合成热1q+搅拌热2q-汽化热3q-辐射热4q(1)生物合成热1q根据实际测定,每立方米发酵液每小时最大发热量为4000×4.18kj/﹙㎥•h﹚q1=772464kj/h搅拌热的计算q2根据经验公式:q2=p×860×4.187=576131kj/h7 汽化热的计算式中:G’:工作状态下通入发酵罐的空气质量流量(Kg绝干空气/h)1I:发酵罐空气进口热焓(KJ/Kg)1I:发酵罐空气出口热焓(KJ/Kg)①空气比容计算=0.5774㎥/kg②干空气流量计算=960kg/h③出罐空气状态:所以出罐空气绝对湿度X8=0.0186水/kg④热焓计算进罐空气热焓I1=38.95kj/kg出罐空气热焓I2=79.75kj/kg辐射热计算4q计算=79093kj/h⑤热负荷总q计算=711845kj/h传热面积F3的计算冷却水用自来水,进口温度15,经设计校核,确定出口温度为22℃=2.428t/h发酵液35℃―30℃冷却水15℃―20℃T1=8℃T2=13℃传热面积F3=3.06㎡⑥冷却管截面计算=0.02369㎥/sd o=0.081m查表,取φ89×3.5无缝钢管作为冷却蛇管D=85.5mm8 冷却管长度设计取竖直蛇管U型曲径为150mm,则两管距离为300mm冷却管长度L=403.1m。
管组高度H计算:蛇管排布要求:上不露液面,下不低于封头直边,可排蛇管高度即圆柱部分静液面高度。
则直管部分高h=5500-300=5200mm。
管子圈数=9t:管子的中心距,t=0.2D:冷却蛇管外径=0.075mH=2,0m9 换热面积验算=105.7㎡式中:平d:冷却蛇管平均直径(m)0n:每组冷却蛇管圈数n:冷却蛇管管组数L:一圈蛇管长度10 灭菌后冷却要求计算:设计冷却时间为8小时,发酵液冷却热量q’=3188526.1j/h式中:G:发酵液重量=77000kgC:发酵液比热=0.92×4.187kj/kg•℃t:灭菌后冷却终温,35℃2t:灭菌温度,121℃t水进= 15℃ t水出=53℃t平=78℃所以Δt=41.1℃=37.5<F实因此,经灭菌后冷却校核,符合设计要求11 培养基灭菌蒸汽耗量计算:整齐压力为4个大气压,该状态下整齐热焓(653.3-100)×4.187kj/kg 培养基从25℃升温到21℃,平均比热为0.95×4.187kj/kg•℃,因此考虑到实罐灭菌后有大约1.5吨的冷凝水,因此每批投料量为219.5吨。
12 发酵罐的培养液的灭菌最大蒸汽消耗量为:=35971.9kg保温30分钟,消耗蒸汽为占升温时的20%=7194.4kg空罐灭菌消耗蒸汽约占升温时的20%=7194.4kg灭菌平均在1.5小时内完成,则每小时蒸汽用来灭菌而消耗的量:D=33573.8kg/h每罐灭菌需蒸汽量为:Di=12590.2kg/h13 排料管设计发酵罐的装液量为70×66%=46.2㎥,假设2小时内排空,则发酵液体积流:Q=0.006㎥/s发酵醪液流速取V=1m/s,排料管截面积为物F=0.006㎡管径D=0.087mm14 接通风管压缩空气0.4MPa,支管气体流速为20~25m/s,现通风比为0.2~0.5vvm,空压机进口空气温度t=25,压强=0.1MPa.发酵罐入口无菌空气温度t=35,p=0.4MPa。
工作状态下的风量Qf=1.27㎥/sD气=225mm15 传动装置采用三角皮带传动,选用口型皮带小皮带轮的直径D=225mm大皮带轮的直径n小=1600r/minn大=1.39r/min故D大=1150mm检查:=0.2%< 5%符合要求皮带转速=8.6m/s一般两皮带轮中心距,Ao=1035mm16 发酵罐的支座尺寸为:a=200 ,b=225 ,c=260 ,e=100 ,S=16 ,L=330 ,H=400消泡器形式:锯齿型材料:不锈钢d=1330mm人孔直径D为600mm的人孔管口。
17 发酵罐的特殊要求:1 要提供菌体的生长的最适条件;2 培养过程不得污染;3 保证纯菌培养;4 培养及消毒过程不得游离出异物,不得干扰细菌代谢活动。
五操作步骤及注意事项⑴发酵罐的使用方法和操作步骤1、校正溶氧电极和pH电极;2、罐体灭菌。
根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后将罐体放入大灭菌;3、待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当;打开发酵罐电源,设置温度、pH、搅拌速度等, 640r/min下开机转动30min,设定溶氧电极为100;4、待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数;5、发酵完毕后清洗罐体和电极,将电极插入有4M氯化钾的三角瓶中待用;6、按要求填写登记本。