发酵工程课程设计

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设计说明书

45M 3机械搅拌通风发酵罐的设计

起止日期: 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 5 日

包装与材料工程学院

2013

年12 月 31

学生姓名 金辉 班级 生物技术111班

学号 成

指导教师(签字)

第一章前言

发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密,合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。

用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。

乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的纯正,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。

发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或雏形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。发酵罐的分类:按照发

酵罐的设备,分为机械搅拌通风的和非机械搅拌通风发酵罐;

按照微生物的生长代谢需要,分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。

发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备。该设备采用内循环方式,用搅拌桨分散和打碎气泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐体采用SUS304或316L进口不锈钢,罐内配有自动喷淋清洗机头,确保生产过程符合GMP要求。

第二章设计方案

我设计的是一台45M3的机械通风搅拌发酵罐,发酵生产谷氨酸。

L-谷氨酸是生物机体内按代谢的基本氨基酸之一,也是连接糖代谢与氨基酸代谢的枢纽之一,在代谢上具有比较重要的意义。L-谷氨酸单钠盐,俗称味精,具有强烈的鲜味,是一种十分重要的调味品,广泛应用于烹调和食品加工。

前国内各谷氨酸厂所使用谷氨酸产生菌主要有天津短杆菌(Brevibacteriaceae Tianjianense)T6-13及其诱变株FM8209、FM-415、CMTC6282、TG863、TG866、S9114、D85等菌株;钝齿棒杆菌(Corynebacterrum crenatum)ASl 542及其诱变株B9、B9-36、F-263等菌株;北京棒杆菌(Corynebacterium Pekinense)ASl299及其诱变株7338、Dll0、WTH-1等菌株。现在多数厂家生产上常用的菌株是T6-13、FM-415、S9114、CMTC6282等。

综合温度、PH等因素选择菌株,该菌种最适发酵温度为32-37,pH为。

主要生产工艺过程为如下:原料液的处理与培养基配制;种子制备与扩大培养;发酵;谷氨酸提取与精制。其具体过程如图1:味精生产总工艺流程图

发酵罐主要有罐体,搅拌器,挡板,消泡器,联轴器及轴承,变速装置,空气分布装置,轴封,换热装置等,但此次采用是用于工业发酵的大型发酵罐,为此会去掉挡板,而且会有冷却用的蛇形管。对于工业生产用的发酵罐体积,我们要进行合理准确的计算;同时对于发酵罐的制作材料也要注意;要控制发酵罐的温度要特别注意,应为了使谷氨酸产生菌的速度最大,我们要保持合适的温度,使发酵罐的温度不至于过高而影响发酵液的温度,为此我们对于蛇形冷却管的冷却面积需要进行合理计算等。

此次的发酵罐的设计不仅包括发酵管的参数等,而且还有发酵条件的控制,以及发酵罐罐体的设计,运用电脑制图,结合了机械工程制图和电脑CAD制图,电脑设计图位于附录。

表发酵罐主要设计条件

项目及代号参数及结果备注

发酵菌种TG866 根据参考文献[6]选取

工作压力由任务书确定

设计压力由任务书确定发酵温度(工作温度)32℃根据任务书选取设计温度120℃由工艺条件确定

冷却方式培养基蛇管冷却

玉米浆、糖蜜等

由工艺条件确定

由参考文献[6]确定

发酵液密度1080kg/m3 由工艺条件确定

发酵液黏度×m2 由工艺条件确定

为了使微生物发挥最大的生产效率,发酵罐必须满足几个要求:

(1)发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长,氧的利用率较高。

(2)发酵罐应能承受一定的压力,因为发酵罐在灭菌和正常工作时要承受一定的压力(气压和液压)和温度。

(3)发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合,实现传质传热作用,保证微生物发酵过程中所需要的溶解氧。

(4)发酵罐内应尽量减少死角,避免藏污纳垢,保证灭菌彻底,防止染菌。

(5)发酵罐应具有足够的冷却面积。

(6)搅拌器的轴封要严密,以减少泄露。

第三章谷氨酸的发酵工艺

谷氨酸的发酵工艺流程图:

图3-1谷氨酸发酵工艺流程图

谷氨酸的生产原料及处理【7】

绝大多数的谷氨酸生产菌都不能直接利用淀粉,因此,以淀粉为原料进行谷氨酸生产时,必须将淀粉质原料水解成葡萄糖后才能供使用。可用来制成淀粉水解糖的原料很多,主要有薯类、玉米、小麦、大米等,我国主要以甘薯淀粉或大米制备水解糖。

淀粉水解的方法有三种,简单选取两种进行介绍:

1、酸水解法的工艺流程

水和盐酸+淀粉→蒸汽+调浆→糖化→冷却→中和、脱色→过滤→糖液

(1)调浆:原料淀粉加水调成10—11°Be′的淀粉乳,用盐酸调左右,盐酸用量(以纯盐酸计)约为干淀粉的%~%。

(2)糖化:粉浆密度~、、蒸汽压力~ MPa、糖化时间15~25 min。在以上条件下进行即可将淀粉转化为还原糖。

(3)中和脱色:淀粉水解完毕,酸解液pH仅为1.5左右,需用碱中和后才能用于发酵。中和的终点pH一般控制在~左右,以便使蛋白质等胶体物质沉淀析出。酸解液中尚存在着一些色素和杂质需通过脱色除去。脱色可采用活性炭吸附,活性炭是经过特殊处理的木炭,为黑色无定形粉末,不溶于任何溶剂,质松多孔,表面积很大,具有很大的吸附能力。它将具有脱色与助滤两方面作用。

(4)过滤:经脱色后的糖液,温度仍在60℃以上,应及时用压缩空气或泵送到板框压滤机或叶滤机过滤,活性炭可兼做助滤剂使用。过滤温度一般在60~70℃之间。

2、酶水解法

先用α-淀粉酶将淀粉水解成糊精和低聚糖,然后再用糖化酶将糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖的方法,称为酶解法。

谷氨酸菌能够在菌体外大量积累谷氨酸,是由于菌体的代谢调节处于异常状态,只有具有特异性生理特征的菌体才能大量积累谷氨酸。这样的菌体对环境条件是敏感的。也就是说,谷氨酸发酵是建立在容易变动的代谢平衡上的,是受多种发酵条件支配的。因此,控制最适的环境条件是提高发酵产率的重要条件。在谷氨酸发酵中,应根据菌种特性,控制好生物素、磷、NH4+、pH、氧传递率、排气中二氧化碳和氧含量、氧化还原电位以及温度等,从而控制好菌体增殖与产物形成、能量代谢与产物合成、副产物与主产物的合成关系,使产物最大限度地利用糖合成主产物。

谷氨酸发酵工艺技术参数

表主要工艺技术参数

谷氨酸发酵环境控制

(1)温度:谷氨酸发酵前期应采取菌体生长最适温度为30~32℃。对数生长期维持温度30-32℃。谷氨酸合成的最适温度为34~37℃。催化谷氨酸合成的谷氨酸脱氢酶的最适温度在32-36°C左右,在发酵中、后期需要维持最适的产酸温度,以利谷氨酸合成。

(2)溶解氧:一般控制为,长菌期低风量,产酸期高风量,发酵成熟期又转为低风量。菌体生长期通风量可比谷氨酸形成期低~ m3/,且要视OD值的增长情况灵活控制风量。

(3)pH:谷氨酸生产菌的最适pH一般是中型或微碱性~条件下累计谷氨酸,发酵前期的pH值以左右为宜,中后期以左右对提高谷氨酸产量有利。

(4)通风量:谷氨酸生产菌是兼性好氧菌,有氧、无氧的条件下都能生长,只是代

谢产物不同。谷氨酸发酵过程中,通风必须适度,过大菌体生长慢,过小产物由谷氨酸变为乳酸。应在长菌期间低风量,产酸期间高风量,发酵成熟期低风量。其中,谷氨酸发酵罐现均采用气一液分散较理想的圆盘涡轮式多层叶轮搅拌器。

(5)泡沫:谷氨酸发酵时好气性发酵,因通风和搅拌和菌体代谢产生的CO2,使培养液产生泡沫是正常的,但泡沫过多不仅使氧在发酵液中的扩散受阻,影响菌体的呼吸代谢,也会影响正常代谢以及染菌。因此,要控制好泡沫是关键。消泡方法有机械消泡(靶式、离心式、刮板式、蝶式消泡器)和化学消泡(天然油脂、聚酯类、醇类、硅酮等化学消泡剂)两种方法。

(6)染菌的防治和染菌后的处理方法:谷氨酸生产菌对杂菌及噬菌体的抵抗力差。一旦染菌,就会造成减产或无产现象的发生,预示着谷氨酸发酵生产的失败,这使厂家造成不同程度的损失。所以预防及挽救很重要的。常见杂菌有芽孢杆菌、阴性杆菌、葡萄球菌和霉菌。针对芽孢杆菌,打料时,检查板式换热器和维持管压力是否高出正常水平。如果堵塞,容易造成灭菌不透。板式换热器要及时清洗或拆换。维持罐要打开检查管路是否有泄漏或短路。阀门和法兰是否损坏。针对阴性杆菌,对照放罐体积,看是否异常。如果高于正常体积,可能是排灌泄漏,对接触冷却水的管路和阀门等处进行检查。针对葡萄球菌,流加糖罐和空气过滤器要进行无菌检查,如果染菌要统一杀菌处理。针对霉菌,加大对环境消毒力度,对环境死角进行清理[5]。

噬菌体不耐高温,一般升温至8O℃噬菌体就会死亡。在发酵2h-10h污染噬菌体,判断正确后,把发酵液加热至45°C10min把谷氨酸菌杀灭。[6]在发酵10h~14h污染噬菌体,仍是把发酵加热至45℃10min,压出发酵罐,进行分罐处理,一般可分成两罐来处理。发酵18h后出现OD下跌,此时残糖在3%左右,出现耗糖缓慢或停止。镜检没有发现菌体碎片,可能是溶源菌或发酵前期出现高温现象,造成菌体自溶。处理方法补入4u-5u单位纯生物素,压入相对同期的发酵液10%的量,继续发酵。发酵结果比同期发酵结果略差[7]。

第四章发酵罐设计及谷氨酸发酵基本参数

发酵罐的型式

机械搅拌通风发酵罐

①高径比:H/D=~

②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,Di:di:L:B=20:15:5:4

③搅拌器直径:Di=D/3

④搅拌器间距:S=2Di

⑤最下一组搅拌器与罐底的距离:C=()Di

⑥挡板宽度:B=,当采用列管式冷却时,可用列管冷却代替挡板。发酵罐的用途

用于谷氨酸发酵生产的45M3机械搅拌通风发酵罐。

①装料系数:发酵罐

②发酵液物性参数:牛顿流体

密度1080kg/m3

粘度×m2

导热系数m.℃

比热kg.℃

③高峰期发酵热×104kJ/

④溶氧系数: 6-9×10-6molO

2

⑤标准空气通风量:⑥冷却水

冷却水进口温度:17℃

冷却水出口温度:25℃

⑦发酵温度:32℃

⑧设计压力:罐内

第五章发酵罐造型及工艺计算发酵罐容积的确定

选用公称容积为45m3的发酵罐

发酵罐主要尺寸的计算

设全容积V

公称体积3

V=45M

筒身体积V

发酵罐总共高度H

H

筒身高度

筒身直径D

封头体积V

椭圆封头段半轴长度

a

h 椭圆封头的直边高度h

搅拌叶的直径

1

D 搅拌器之间的距离S 最下一组搅拌器与罐底的距离C 挡板宽度B

设其中 H= H

0=2D B= h

a

= S=2D

i

C=D

i

发酵罐的公称体积是45m3,根据

高径比 H=

得: D== 取整为2772mm

H===6929mm 取整为6929mm

H

=2D== 取整为5543mm

h

a

== 取整为638mm

h=55mm

发酵罐的全容积

为了便于计算椭圆形封头的直边高度忽略不计

得:V

=

圆柱部分的体积

得:V

=

上下封头的体积

得:V

=

经验证:

V 0=V

+2V

=+2×= m3

符合设计要求,可行。

搅拌叶的直径

得:

i

D =924mm

搅拌器之间的距离

得: S=1848mm

最下一组搅拌器与罐底的距离

C= D

i

=924mm

挡板宽度

B==

表大中型发酵罐技术参数

公称容量3

m筒体高度

H(mm) 筒体直径mm 换热面积2

m转速

r/min

电机功率

kW

10 3200 1800 12 150

30 6600 2400 34 180 45 50 7000 2800-3000 38-60 160 55 60 8000 3000-3200 65 160 65 75 8000 3200 84 165 100

100 9400 3600 114 170 130

200 11500 4600 221 142 215

罐体

考虑压力,温度,腐蚀等因素,发酵罐材料可以选用钛钢、不锈钢、合金钢等。相对其他工业来说,发酵液对钢材的腐蚀不大,但必须能承受一定的压力和温度,通常要求耐受130-150℃的温度和的压力。例如:腐蚀性不大的腐蚀液,如酶制剂发酵可选用16MnR钢;谷氨酸为弱酸,使用A3钢对罐体会有腐蚀使用不锈钢成本较高。考虑使用A3钢为材料,内涂环氧树脂防腐。既可达到要求,又可降低成本,采用双面焊接。

D-罐体直径(mm)

p-耐受压强(取)

φ-焊缝系数,双面焊取

[σ]-罐体金属材料在设计温度下的许用应力(kgf/c2

m)(不锈钢焊接压力容器许用应力为150℃,137MPa)

C-腐蚀裕度,当δ-C<10mm时,C=3mm

代入数字

=12mm

取整δ

2

D-罐体直径(mm)

p-耐受压强 (取 MPa)

K-开孔系数,取

φ-焊缝系数,双面焊取,无缝焊取

[σ ] -设计温度下的许用应力(不锈钢焊接压力容器许用应力为150℃,137MPa)

C -腐蚀裕度,当δ-C<10mm时,C=3mm

本次设计只设置了1个人孔,查阅文献,选取标准号人孔RFⅡ(RG) HG21522-1995、公称压力为、直径为500mm、高度为393mm的人孔,开在顶封头上,位于左边轴线离中心轴 1380mm处。

本次设计设置了2个视镜,标准号HG21505-1992,直径为DN=100mm,高度为52mm,开在顶封头上,位于右边轴线离中心轴1380mm处,与人孔位于同一水平线上。

传热量的计算及冷却面积的确定

通常将发酵过程中产生的净热称为发酵热,其热平衡方程可如下表示: 发酵热效应:

Q -发酵热效应,KJ/h ; Q 发酵-发酵热,29300KJ/m 3·h V 1-发酵液体积,。

单位时间传热量=发酵热×装料量

即:1Q=Q V =2930045.0=1318500KJ/h ?g 发酵

表 各类发酵液的发酵热

发酵热 发酵热(kJ/3m ·h)

青霉素丝状菌 23000 青霉素球状菌 13800 四环素 25100 谷氨酸 29300 赖氨酸 33400 柠檬酸 11700 酶制剂

14700-18800

由谷氨酸发酵工艺条件已知,谷氨酸发酵热高峰值约为高峰期发酵热×104kJ/,则冷却面积按传热方程式计算如下:

式中 S i —冷却面积,m 2 Q —换热量,kJ/h t m —平均温度差,℃

K —总传热系数,kJ/(m 2·h ·℃)

该发酵罐装料系数为,故灌装液量为:

设发酵液温度32℃,冷却水进口温度17℃,出口温度25℃,则平均温度差m t ?为: 采用竖式蛇管换热器取经验值K 取×500kJ/(m 2·h ·℃)

接管的设计

【2】

各接管的长度h 根据管径大小和有无保温层,进行选择。 接管直径的确定,主要根据流体力学方程式计算。

以排料管为例计算管径,本罐实装45m 3,装料系数为,设1h 之内排空,则有: 罐实际醪料量:×= m3

物料体积流量:31Q=V /1h=45/3600=0.0125m /s 取流速v=1m/s ,则排料管截面积: 又排料管截面积,2F=0.785d ,算得d=。

取无缝钢管,查阅资料,平焊钢管法兰HG20593-97,取公称直径50 mm ,。 进料口:直径,开在封头上;

排料口:直径,开在罐底;

进气口:直径,开在封头上; 排气口:直径,开在封头上; 冷却水进、出口:直径,开在罐身; 补料口:直径,开在封头上; 取样口:直径,开在封头上;

以上接口都采用法兰接口。

图5-1平焊法兰示意图 仪表接口:

温度计:PT100铂电阻-DOCOROM 常用温度传感器型号-TR/02125装配式热电阻,开在罐身上;

压力表:弹簧管压力表(径向型),d1=20mm ,精度,型号:Y-250Z ,开在封头上;

pH 探头:SBH03-871PH-3P1A-3型。

装液量的计算

设计发酵罐装料系数,取。 因为V 全= m 3,所以V 1= m 3。

通风量的计算

设发酵罐的标准空气通风比为:,取最小值,如通风量变大,Pg 会小,为安全,现取,

.

搅拌器的设计

本设计选用六弯叶涡轮搅拌器,该搅拌器的各部尺寸与罐径D 有一定比例关系,六弯叶涡轮搅拌器,Di:di:L:B=20:15:5:4。如图:

搅拌叶的直径 Di=D/3= 搅拌叶间距 S=2Di= 挡板宽度 B=189mm

最下一组搅拌器与罐底的距离 C=924mm 弧长l 为:l=0.375Di=0.3750.924=0.347m ? 盘径d i 为:i i d =0.75D =0.750.924=0.693m ? 叶弧长L 为:i L=0.25D =0.250.924=0.231m ?

搅拌器功率的计算

取发酵液黏度-32μ=2.010N.s/m ?,密度3ρ=1080kg/m ,搅拌转速ω=165r/min ,则雷诺准数为:

因为Re ≥104,所以发酵系统充分湍流状态,即有效功率系数N P =(查表得) 鲁士顿(Rushton J. H.)公式: P 0-无通气搅拌输入的功率(W );

N P -功率准数,是搅拌雷诺数Re M 的函数;圆盘六弯叶涡轮 N P ≈ ω-涡轮转速(r/min );

L ρ-液体密度(kg/m 3)因发酵液不同而不同,取1080 kg/m3;

D i -涡轮直径(m );

对于多层搅拌器的轴功率可按下式估算: m -搅拌器层数

g

因为是非牛顿流体,所以用米氏公式计算(也可以近似值估算) C -系数,/3i D D = 时,取 P m -多层搅拌输入的功率(kW )

ω-涡轮转速(r/min ),取165 r/min D i -涡轮直径(m ), Q -通气量(3m /min ) 代入数据计算得:

根据搅拌功率选用电动机时,应考虑传动装置的机械效率。

g P -搅拌轴功率

T P -轴封摩擦损失功率,一般为1%g P

η-传动机构效率

根据生产需要选择三角皮带电机。三角皮带的效率η1=,滚动轴承的效率η2= ,滑动轴承的效率η3=,端面轴封摩擦损失功率为搅拌轴功率的 1%,则电机的功率:

竖直蛇管冷却装置计算

求最高热负荷下的耗水量W

由实际情况选用进出口水温为17℃ 、25℃; 高峰期发酵热-×104kJ/;

Cp -冷却水的平均比热约为kg.℃;

21t -t -冷却水进出口温度差为8℃ Q 总=×104××=×105() 冷却水耗量

对数平均温度差 ,由工艺条件知道发酵温度32度 t 1-冷却水进口温度 t 2-冷却水出口温度 t F -发酵温度

冷却管的设计

△t m -对数平均温度差

K -传热总系数,取1931kJ/(m 2 ·h·℃) A =πdL 冷却蛇管总长度(m)

A 22.7

L=

127.95m d 3.140.0565

π=?,

取整数L=128,分为4组,每组长L 0 为32m

d -蛇管内径,d =外径-壁厚 取57 3.5mm φ?,d 平均=50mm 每圈蛇管长度 D -蛇管圈直径,5m h p -蛇管圈之间的距离,取 每组蛇管圈数

0p L 32N 2l 15.7

=

=≈圈,则总圈数为2×4=8圈 蛇管总高度

校核布置后冷却管的实际传热面积

故可满足实际需要。

设备结构的工艺设计

(1) 空气分布器: 本罐使用单管进风。 (2) 挡板:

本罐因有扶梯和竖式冷却蛇管,故不设挡板。 (3) 消泡浆:

本罐使用圆盘放射式消泡浆。 (4) 密封方式:

本罐拟采用双面机械密封方式,处理轴与罐的动静问题。 (5) 冷却管布置:

使用的是竖直蛇管冷却装置。

第六章设计结果及讨论

附表1:发酵罐集合尺寸汇总

项目结果单位

)m3 全体积(V

公称体积1(V)45 m3

发酵罐总高(H)6929 mm

)5543 mm 发酵罐筒体高度(H

罐体直径(D)2772 mm

)924 mm 搅拌叶直径(D

i

椭圆封头直边高度(h)55 mm

)638 mm 椭圆封头段半轴长度(h

a

搅拌叶间距(s)1848 mm 最下一组搅拌器与罐底的距离(C)924 mm 挡板宽度(B)mm 罐体材料 2 A3钢

焊接方式 2 双面缝焊接

δ)mm 罐体筒壁厚(

1

δ)mm 封头壁厚(

2

搅拌器类型3六弯叶涡轮式

搅拌器

人孔 3 1 个

视镜 3 2 个进、排料口直径 3

附表2:各项目及计算结果

项目结果单位进、出气口直径 3

冷却水进、出口直径 2

补料口直径 3

取样口直径 2

温度计直径 3 100 mm

装料系数 2 70%

总发酵热(Q)1318500 kJ/h 冷却水耗量(W)kg/s

冷却面积(A)m2 冷却蛇管总长度(L)m 冷却蛇管总高度(H)m 蛇管组数 2 4 组

) 2 圈每组蛇管圈数(N

P

搅拌器转速3(w)165 r/min

)kW 不通气条件下的轴功率(P

通气搅拌功率(P

)kW

g

电机的功率(P)kW

通气量2(Q通气)m3/s

1设计条件;2由工艺条件确定;3根据参考文献[4]选取

第七章心得体会

此次课程设计,整体框架、内容编排及各项数据计算都是由我完成的。整个设计过程中,我查了很多相关资料,力求我们的设计能满足工艺要求,对每一个数字的得出及圆整,我们都经过多次反复计算及资料核查。谷氨酸的发酵工艺有些是通过在网上看到别人做的研究而确定的,可能存在一些问题。而对于此次课程设计我感觉自己对于搜索资料也有了一些方法,尤其是资料都在那,就看你自己找不找得到,细心寻找,认真筛选,这样才能找到你的资料,从中找到关于你自己的想法,我不想完全的将网上的照搬照弄,这对于我们的课程设计没有丝毫的作用,而且会使自己产生懒惰的情绪,因此我其中也有一些自己的想法,又有些找的资料。就我自己而言,通过自己找资料和阅读资料的过程中,明白了发酵罐设计应注意的一些问题,对于谷氨酸发酵过程也有一些了解,也知道了一些目前我国发酵管的设计以及发酵生产的问题,因此在这次课程设计中收获颇丰。这次课程设计之前对于发酵中的一些公式编辑以前都不会的,经过这次我基本学会了公式的编辑而且对于Word的一些操作更加熟练,对于发酵罐的一些构件也有一定的了解,以及各个部件的作用和功能也有新的认识,对于发酵我们应注意发酵工业的实际操作的流程等。

最后希望老师在看了我们小组的设计之后,能够给我们一些建议,以便我们更加了解发酵罐的设计。这次课程设计不仅巩固了设备设计方面的专业知识,还深刻感受到任何一个投入到生产中的设备的设计只靠所学的一点设计知识是远远不够的,我不仅需要扩展自己的视野,填充专业知识,还要好好利用学校组织的实践教学,尽量弥补实践方面的不足。

参考文献

[1] 齐香君. 现代生物制药工艺学[M]. 北京:化学工业出版社,.

[2] 吴思芳. 发酵工厂工艺设计概论[M]. 北京:中国轻工业出版社,.

[3] 郑裕国. 生物工程设备[M]. 北京:化学工业出版社,2007.

[4] 李功样,陈兰英,崔英德. 常用化工单元设备的设计[M]. 广州:华南理工大学出版社,2006.

[5] JBT4746-2002,钢制压力容器用封头[S].北京:中国标准出版社,2002.

[6]田洪涛.现代发酵工艺原理[M].北京:化学工业出版社,2007.

[7] 刘纯根. 生物工艺(食品生物工艺专业)[M]. 北京:高等教育出版社,2002

发酵工程课程设计

发酵工程课程设计 设计说明书 45M 3机械搅拌通风发酵罐的设计 起止日期: 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 5 日 包装与材料工程学院 2013 年12 月 31 日 目 录 学生姓名 金辉 班级 生物技术111班 学号 成 绩 指导教师(签字)

第一章前言 发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密,合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。 用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。 乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的纯正,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。 发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或雏形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。发酵罐的分类:按照发

发酵工程实验方案

生物发酵工程实验 实验一................................ 利用酵母富集培养基分离酵母菌 实验二... ......................... 分离纯化酵母菌 实验三... ......................... 酵母菌的保藏 实验四............................... 大肠杆菌生长曲线测定及pH对生长曲线 的影响 实验五.............................. 发酵罐的构造及操作 实验六.............................. 发酵罐实灌灭菌操作 实验七.............................. 利用7L发酵罐对地衣芽孢杆菌进行补 料分批发酵培养 实验八..............................淀粉酶生成曲线的测定

实验一、利用酵母富集培养基分离酵母菌 一实验目的 1、通过本实验加深理解酵母富集培养基的原理和应用; 2、掌握涂布分离技术; 3、熟悉从自然样品土壤中分离酵母菌的具体操作方法 二实验原理 酵母菌主要分布于含糖高和酸度较高的自然环境中,在果园表土和浆果、蔬菜、花蜜和蜜饯等的表面很容易找到它们。在土壤中,由于各种微生物混杂在一起且酵母菌的数量相对比较少,故可以利用酵母菌富集培养基进行富集培养,该培养基含有较高的葡萄糖(5%)和较酸(pH为4.5)的环境,以及能抑制多种杂菌(许多细菌、放线菌和快速生长霉菌)的孟加拉红(玫瑰红),故十分有利于酵母菌的增值。 三实验材料 土壤(标注采集地点) 培养基:酵母富集培养基(5%葡萄糖、0.1%尿素、0.1%硫化铵、0.25%磷酸二氢钾、0.05%磷酸氢二钠、0.1%七水合硫酸镁、0.01%七水合硫酸铁、0.05%酵母膏、0.003%孟加拉红、1.9%琼脂 pH4.5) 移液枪、培养皿、天平、涂布棒、棉绳、250ml三角瓶、75%酒精棉花、摇床等 四实验步骤 1、采集土样:采集葡萄园或其他果园、菜地等的土壤若干(要求:先铲去2~3cm 的表土,再采集土样)适当研碎。 2、称取1g土样装入准备好的30/250ml蒸馏水中震荡均匀。 3、准备平板:将酵母菌富集培养基加热融化,待冷却至50℃左右后,倒2个平板,冷却待用。 4、用移液枪吸取200ul样品,用涂布法分离菌种。 5、恒温培养:将培养皿倒置后防于37℃恒温培养箱中培养2d。 五结果记录 将土壤来源,平板上得到的菌落特征和菌落数做表记录 六思考题 酵母菌富集培养基中为什么要加孟加拉红

发酵工程 期末试卷A卷答案

一、选择题(共10小题,每题2分,共计20分) 1.下列关于发酵工程的说法,错误的是(C ) A 发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身 B 可以通过人工诱变选育新菌株 C 培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌 D 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成 2.当培养基pH发生变化时,应该(C ) A 加酸 B 加碱 C 加缓冲液 D 加无机盐 3. 甘油生物合成主要由下列哪种物质引起(D ) A 尿素 B 硫酸铵 C 酶 D 亚硫酸盐 4. 对谷氨酸发酵的叙述正确的是(D ) A 菌体是异养厌氧型微生物 B 生物素对谷氨酸生成无影响 C 谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D 产物可用离子交换法提取 5. 为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量,(B ) A 它们必须第一步变成脂肪分子 B 它们的葡萄糖单位必须被释放 C 环境中必须有游离氧存在 D 遗传密码必须起促进作用 6. 关于微生物代谢产物的说法中不正确的是(D ) A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的 B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的 C 初级代谢产物在代谢调节下产生 D 次级代谢产物的合成无需代谢调节 7. 在发酵中有关氧的利用正确的是(B ) A 微生物可直接利用空气中的氧 B 微生物只能利用发酵液中溶解氧 C 温度升高,发酵液中溶解氧增多 D 机械搅拌与溶氧浓度无关 8.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸,其原因可能是(B ) A 温度控制不适 B 通气量过多 C pH呈酸性 D 溶氧不足 9.下列可用于生产谷氨酸的菌种是(C )

发酵工程期末复习题

发酵工程复习题库 一、填空题(常为括号后2-4字) 1. 淀粉水解糖的制备可分为( )酸解法、( )酶解法和酸酶结合法 三种。 2. 糖酵解途径中的三个重要的关键酶是( )己糖激酶、磷酸丙糖激酶、( )丙 酮酸激酶。 3. 甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入( )亚硫酸氢钠 与乙醛起加成反应 和在( )碱性 条件下乙醛起歧化反应。 4. 微生物的吸氧量常用呼吸强度;耗氧速率两种方法来表示,二者的关系是 ( ) 。 5. 发酵热包括( )生物热;搅拌热;蒸发热和( )辐射热等几种热。 6. 发酵过程中调节pH 值的方法主要有添加( )碳酸钙法;氨水流加法和尿素流加 法。 7. 微生物工业上消除泡沫常用的方法有( )化学消泡和( )机械消泡两种。。 8. 一条典型的微生物群体生长曲线可分为( )迟滞期、对数期;( )稳定期; 衰亡期四个生长时期。 9. 常用菌种保藏方法有( )斜面保藏法、( )沙土管保藏法、液体石蜡保藏法; 真空冷冻保藏法等。 10. 培养基应具备微生物生长所需要的五大营养要素是( )碳源、氮源;( )无 机盐;( )生长因子和水。 11. 提高细胞膜的( )谷氨酸通透性,必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损 伤。 12. 根据微生物与氧的关系,发酵可分为( )有(需)氧发酵;( )厌氧发酵两 大类。 13. 工业微生物育种的基本方法包括( )自然选育、诱变育种; 代谢控制育种;( ) 基因重组和定向育种 等。 14. 肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时,产物为( )乳酸;( )乙醇;CO2。 15. ( )诱导酶指存在底物时才能产生的酶,它是转录水平上调节( )酶浓度的 一种方式。 16. 发酵工业的发展经历了( )自然发酵,纯培养技术的建立,( )通气搅拌的 好气性发酵技术的建立,人工诱变育种( )代谢控制发酵技术的建立,开拓新型 发酵原料时期,与( )基因操作技术相结合的现代发酵工程技术 等六个阶段。 17. 去除代谢终产物主要是通过改变细胞的膜的( )通透性来实现。 18. 获得纯培养的方法有( )稀释法,( )划线法,单细胞挑选法,利用选择培 养基分离法等方法。 19. 生长因子主要包括( )维生素,( )氨基酸,( )碱基,它们对微生物 所起的作用是供给微生物自身不能合成但又是其生长必需的有机物质。 20. 微生物生长和培养方式,可以分为( )分批培养,( )连续培养,补料分批 培养三种类型。 21. 影响种子质量的主要因素包括培养基,( )种龄与( )接种量,温度,pH 值, 通气和搅拌,泡沫,染菌的控制和( )种子罐级数的确定。 22. 空气除菌的方法有加热杀菌法,静电除菌法,( )介质过滤除菌法。 23. 发酵产物的浓缩和纯化过程一般包括发酵液( )预处理,提取,精制。 24. 菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供( )数量相当的( )代谢旺 盛的种子。 25. 在微生物研究和生长实践中,选用和设计培养基的最基本要求是( ) 目的明确, ( )营养协调,物理化学条件适宜和( )价廉易得。 26. 液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了调节( )pH 值。 27. 实验室常用的有机氮源有( )牛肉膏,蛋白胨等,无机氮源有 硫酸铵,硝酸钠, 等。为节约成本,工厂中常用尿素、( )液氨等作为氮源。 () X c Q r O ?=2

发酵工程实验讲解

发酵工程实验 目录 发酵罐的结构系统及使用方法实验一 实验二微生物的诱变育种乳酸菌的分离及乳酸饮料制作实验三 实验四大肠杆菌生长曲线的测定摇床培养枯草芽孢杆菌发酵条件的优化实验五

实验一发酵罐的结构系统及使用方法 一、实验目的: 1.了解发酵罐(气升式、搅拌式)的几大系统组成,即空气系统、 蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2.掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3.掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4.掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理: 1.蒸汽系统: 三路进汽——空气管路、补料管路、罐体 2.温度系统: (1) 夹套升温:蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温:冷水通入夹套,下进水,上出水。 3.空气系统: 取气口→空压机:往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器:由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得,作用是去除部分细菌及大部分灰尘 (贮气罐):空压机压缩使气体温度升高,经贮气使气体保温杀菌;压缩空气中有油污、水滴,且压力不稳,有一定的脉冲作用,会冲翻后面的过滤介质,贮气后可使油滴重力沉降,减小脉冲。(冷却塔):有降温并稳定作用,同时经旋风分离器进行气液分离 (丝网分离器):通过附着作用,逐步累积沉降而分离5微米以上的微粒 其作用介质为铜丝网 (加温器):对压缩空气升温,除湿,使湿度达50%-60% 总过滤器:纱布包裹棉花加活性炭颗粒,逐层压紧而成。 分过滤器:平板式纤维,中间为玻璃纤维或丝棉,下面放水阀应适时打开放出油、水,再用压缩空气控干。 种子罐或发酵罐 4.补料系统:补培养基、消泡剂、酸碱等。 5.在线控制系统:热电偶(温度探关)、溶氧探头、pH探头(后二者实消时才安装,为不可再生探头,有限定使用次数,pH探头使用前要先校准)、控制柜、数据采集系统。 。)取样口(、出料口)接种口(、进出料系统:进料口6.

微生物工程期末考试试题

一、选择题(多项或单项) 1.发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件 A、具有合适得生产菌种 B、具备控制微生物生长代谢得工艺 C.菌种筛选技术D、产物分离工艺E.发酵设备 2.在好氧发酵过程中,影响供氧传递得主要阻力就是( C ) A.氧膜阻力 B.气液界面阻力 C.液膜阻力 D.液流阻力 3.微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC ) A、产物就是微生物菌体本身 B、产品就是微生物初级代谢产物 C、产品就是微生物次级代谢产物 D、产品就是微生物代谢得转化产物 E、产品就是微生物产生得色素 4.引起发酵液中pH下降得因素有:( BCDE ) A、碳源不足 B、碳、氮比例不当 C、消泡剂加得过多 D、生理酸 性物质得存在E、碳源较多 5.发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD ) A、构成菌体原生质得成分 B、作为酶得组分或维持酶活性 C、调节细胞渗透压 D、缓冲pH值 E、参与产物得生物合成6.在冷冻真空干燥保藏技术中,加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是(B ) A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7.发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式,通常说得乳酸发酵属于( A ) A、厌氧发酵B.氨基酸发酵C.液体发酵D.需氧发酵 8.通过影响微生物膜得稳定性,从而影响营养物质吸收得因素就是( B ) A、温度 B、pH C、氧含量D.前三者得共同作用 9.在发酵工艺控制中,主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数,其中物理参数包括:( ABCD ) A、温度 B、罐压 C、搅拌转速与搅拌功率 D、空气流量 E、菌体接种量10.发酵过程中较常测定得参数有:( AD ) A、温度 B、罐压 C、空气流量 D、pH E、溶氧 二、填空题

发酵工程试验指导

实验 1 K L a 的测定方法 氧是难溶气体,在25℃和1个大气压下,纯水中溶解度为0.25 mol/m 3左右。在好氧发酵过程中,氧气由气相传递到液相,为微生物消耗。氧的传递过程限速阻力位液膜阶段,此时K l a 是描述氧的传递性能的重要参数。 1.目的 掌握利用亚硫酸盐测定容积氧体积传递系数的方法,了解氧传递在好氧发酵过程中的重要作用。 2原理 以Cu 离子为催化剂,溶解于水中的O 2能立即将水中的SO 32-氧化为SO 42-,其氧化反应的速度几乎与SO 32-浓度无关。实际上是O 2一经溶入液相,立即就被还原掉。这种反应特性使溶氧速率成为控制氧化反应的因素。其反应式如下: 2Na 2SO 3 2 2SO 4 剩余的Na 2SO 3与过量的碘作用 Na 2SO 3 + I 2 + H 2O Na 2SO 4 + 2HI 剩余的I 2用标准Na 2S 2O 3溶液滴定。 I 2+ 2Na 2S 2O 3 Na 2S 4O 6+2NaI ?O 2 ~ ?Na 2SO 3 ~ ?I 2 ~ ?Na 2S 2O 3 1 2 2 4 可见,每溶解1mol O 2,将消耗2mol Na 2SO 3,将少消耗2mol I 2,将多消耗4mol Na 2S 2O 3。因此可根据两次取样滴定消耗Na 2S 2O 3的摩尔数之差,计算体积溶氧速率。公式如下: 090036004tV VM tV VM N V ??=???= 式中 N V :两次取样滴定消耗Na 2S 2O 3体积之差, M :Na 2S 2O 3浓度, ?t :两次取样时间间隔,h V 0:取样分析液体积。 将上述N V 值代入公式C C N a k V L -= * 即可计算出k L a

微生物发酵工程试题(卷)与答案解析3套

一 一、单项选择题:在每小题的备选答案中选出一个正确答案,并将正确答案的代码填在题干上的括号内。(每小题1分,本大题共10分) 1.一类单细胞有分枝的丝状微生物,以孢子繁殖,分布广泛大多是腐生菌,少数是动植物寄生菌,是抗生素的主要产生菌,2/3以上抗生素由该类菌产生。这类微生物是:A.细菌B.霉菌 C.放线菌D.酵母菌 3.用液氮长期保藏菌种是因为液氮温度可达(),远远低于微生物新陈代谢作用停止的温度。 A.-180 0C B.-170 0C C.-160 0C D.-196 0C 4.在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于()。 A.好气性发酵B.厌气性发酵 C.兼性发酵D.好厌间歇发酵 5.配料较粗,营养丰富,完全,C/N合适,原料来源充足,质优价廉,成本低,有利于大量积累产物。这些是()的一般特点。 A.选择培养基B.保藏培养基 C.种子培养基D.发酵培养基 6.( ) 是一类微生物维持正常生长不可缺少的,但自身不能合成的微量有机化合物。 A.生长因素B.碳源 C.氮源D.微量元素 7.生物反应器间歇操作, 在发酵过程中,不断进行通气(好氧发酵)和为调节发酵液的pH而加入酸碱溶液外, 与外界没有其它物料交换。这种培养方式操作简单, 是一种最为广泛使用的方式, 称之为()。 A.连续发酵B.半连续发酵 C.补料分批发酵D.分批发酵 8.要求发酵设备现代化程度高、体系内营养物浓度和产物浓度始终一致、菌种容易发生变异的问题无法解决这种发酵方式是()。 A.连续发酵B.分批发酵 C.补料分批发酵D.半连续发酵 10.菌体的倍增时间是()增加一倍所需要的时间。 A.细胞质量B.菌体浓度 C.菌体种类D.呼吸强度 二、多项选择题:在每小题的备选答案中选出二个或二个以上正确答案,并将正确答案的代码填在题干上的括号内,正确答案未选全或选错,该小题无分。(每小题2分,本大题共20分) 11.发酵工程的前提条件是指具有()和()条件 A.具有合适的生产菌种B.具备控制微生物生长代谢的工艺 C.菌种筛选技术D.产物分离工艺 E.发酵设备

《发酵工程课程设计》指导书

《发酵工程课程设计》 实习指导书 主编:邵威平 甘肃农业大学 食品科学与工程学院 二OO七年八月

前言 《发酵工程课程设计》是生物工程专业的一门实用性和技术性很强的专业课程,属于专业实践教学环节。通过这个实习环节的学习和锻炼,使学生在掌握了生物工程专业基础理论、专业理论和专业知识的基础上,初步掌握发酵工程工厂设计的基本原则、发酵工艺参数的设计及检测方法的建立,培养学生具备发酵工厂工艺、工程设计的能力,使学生得到生物工程专业技术人员的综合性基本训练。 本指导书主要叙述了课程设计的目的与要求、课程设计的任务、课程设计的内容、课程设计报告的要求、考核方法与评分办法等内容,其中课程设计的内容为本书重点,阐明了啤酒、酒精、味精和酶制剂工厂设计要求等指导性内容。 编写本指导书的目的,旨在指导学生掌握微生物发酵工厂设计工作的原理、步骤和方法,培养正确的辨证的工程设计观点,提高综合运用专业理论与基础理论知识及技能,分析解决发酵工程实际问题的能力。 尽管作者力图在编写过程中注重系统性、实践性和指导性,但限于作者能力和水平,书中难免存在纰漏和不足,望读者批评指正。

目录 一、课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计的任务 (4) (一)课程设计的基本环节 (4) (二)课程设计具体任务 (4) 三、课程设计的内容 (6) (一)啤酒发酵车间(工厂)设计 (6) (二)酒精发酵车间(工厂)设计 (8) (三)味精发酵车间(工厂)设计 (10) (四)糖化酶发酵车间(工厂)设计 (14) (五)其他参考选题 (15) 四、课程设计报告要求 (16) 五、考核方法与评分办法 (18) 六、参考资料 (19) 附一:课程设计报告撰写指南 (20) 附二:课程设计报告样式与格式规范要求 (23)

(完整版)发酵工程_题库及答案.doc

1、举出几例微生物大规模表达的产品,及其产生菌的特点? A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外,能利用廉价的氮源,生长温度较高, 生长速度快 ,纯化、分离及分析快速;安全性高,得到 FDA的批准的菌种。 B.单细胞蛋白生长迅速,营养要求不高,易培养,能利用廉价的培养基或生 产废物。适合大规模工业化生产,产量高,质量好。安全性高,得到 FDA的批准的菌种。 C.不饱和脂肪酸生长温度较低,安全性高,能利用廉价的碳源,不饱和脂 肪酸含量高, D.抗生素生产性能稳定,产量高,不产色素,,能利用廉价原料 F.氨基酸代谢途径比较清楚,代谢途径比较简单 2、工业化菌种的要求? A能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物 B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C. 遗传性能要相对稳定 D.不易感染它种微生物或噬菌体 E.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) F.生产特性要符合工艺要求 4、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉 及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量 表达的潜力? 在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢 的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必 要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。一旦特定物质的合成达到足 够的量,与这些物关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目

的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。而工业化生产要求特定表达 某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求 5、自然界分离微生物的一般操作步骤? 样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏 6、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养? 自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养, 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下 的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。 7、菌种选育分子改造的目的? 防止菌种退化 ; 解决生产实际问题 ; 提高生产能力 ; 提高产品质量 ; 开发新产品 . 8、以目前的研究水平,土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少?什么 是 16sRNA同源性分析? 目前能够培养的微生物不到总数的 1%。以 16sRNA为靶基因,设计引物, 建立 pcr 扩增体系,再通过 DNA 测序进行细菌同源性分析。 9、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义? 自然选育就是不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过 程。

发酵罐课程设计(吐血奉献)

食品发酵工程课程设计 班级:食品班 姓名: 学号:200 指导老师:

目录 1 设计任务书: (2) 2 设计概述与设计方案简介: (3) 2.1味精生产工艺概述 (3) 2.2 味精工厂发酵车间的物料衡算 (4) 2.21 工艺技术指标及基础数据 (4) 2.22 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (4) 2.3 机械搅拌通风发酵罐 (5) 2.31 通用型发酵的几何尺寸比例 (5) 2.32 罐体 (5) 2.33 搅拌器和挡板 (5) 2.34 消泡器 (6) 2.35 联轴器及轴承 (6) 2.36 变速装置 (6) 2.37 空气分布装置 (7) 2.38 轴封 (7) 2.4 气升式发酵罐 (7) 2.5 自吸式发酵罐 (7) 2.6 高位塔式生物反应器 (7) 3 工艺及主要设备、辅助设备的设计计算 (8) 3.1发酵罐 (8) 3.11发酵罐的选型 (8) 3.12生产能力、数量和容积的确定 (8) 3.13 主要尺寸的计算: (8) 3.14冷却面积的计算 (9) 3.2搅拌器计算 (10) 3.21搅拌轴功率的计算 (10) 3.3设备结构的工艺计算 (11) 3.4 设备材料的选择[10] (13) 3.5发酵罐壁厚的计算 (13) 3.6接管设计 (14) 3.7支座选择 (15) 4设计结果汇总表 (15) 5 设计评述 (15) 6 参考资料 (16) 致谢 (17)

1 设计任务书:食品发酵工程课程设计任务书 学生姓名班级指导教师 题目机械搅拌通风发酵罐的设计 设计基本参数 发酵罐体积:100m3生产能力:年产2万吨味精(99%) 原料:淀粉含量86%的工业淀粉 生产日:全年320天 操作条件:发酵时间:34~36h,发酵温度:32 ℃ 发酵冷却水:入口温度:20 ℃,出口温度:26℃ 设计要求及内容 1、设计方案简介; 对选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要论述。 2、总物料衡算 3、发酵罐的主要尺寸计算 4、搅拌功率及搅拌转速的计算 5、冷却面积及冷却水用量计算 6、发酵罐壁厚计算 7、局部尺寸及辅助设备的确定 8、编写设计说明书 将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结果汇集成工艺设计说明书。应采用简练、准确的文字图表,实事求是的介绍设计计算过程和结果。设计说明书要求在6000字以上,A4纸打印。 设计说明书内容: (1)封面(课程设计题目、学生班级、姓名、指导教师、时间) (2)目录 (3)设计任务书 (4)概述与设计方案简介 (5)工艺及设备设计计算 (6)辅助设备的计算及选型 (7)设计结果汇总表 (8)设计评述 (9)参考资料 (10)主要符号说明 (11)致谢 各阶段时间安排(以天为单位计算) 用一周时间集中进行 1.设计方案选定:0.5天 2.主要设备的设计计算:2天 3.辅助设备的选型:0.5天 4.编写设计说明书:2天

发酵工程考试题

1.发酵工程的主要内容发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制 2.根据微生物与氧的关系,发酵可分为__需氧发酵_和_厌氧发酵__两大类。 3.在无氧条件下能将丙酮酸分子转变成乙醇分子的微生物是___酵母__。 4.诱发突变的方法分为物理方法和化学方法,物理方法主要是紫外线_,x射线_,B射线_和_激光__;化学诱变剂包括_碱基类似物, _烷化剂__ 和 _吖啶色素_ 。 5.消毒和灭菌的区别在于前者是杀死或除去病原微生物营养体细胞,而后者则指杀死包括芽孢在内的所有微生物。 6.紫外线照射能使 DNA 产生胸腺嘧啶二聚体,从而导致 DNA 复制产生错误;用紫外线诱变微生物应在红灯条件下进行,以防止光复活效应现象的产生。 7.巴斯德效应的本质是能荷调节,表现为呼吸抑制发酵。 8.乳酸发酵一般要在无氧条件下进行,它可分为同型乳酸发酵和异型乳酸发酵_。 1.根据不同的分类原则,工业发酵可分为若干类型。如按发酵形式来区分,有 传统工艺发酵和现代工业发酵;按发酵培养基的物理性状来区分,有固态发酵、半固态发酵和液态发酵;按发酵工艺流程来区分,有分批式发酵、连续式发酵和流加式发酵;按发酵过程中对氧的不同需求来区分,有厌氧发酵和需氧发酵。 2.发酵工业上常用的微生物有细菌(如枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、 乳酸菌、状芽孢杆菌)、酵母菌、霉菌(如根霉、曲霉)和放线菌四大类群。 3.微生物群体的生长过程,大致可划分为4个阶段:延滞期、对数期、稳定期和衰亡期。 4.微生物生长所需的基本营养物质有碳源、氮源、无机盐类、生长因子和水分。 5.发酵工业生产中的碳源主要是糖类和淀粉,如葡萄糖、玉米、大米、 大麦、高梁、麸皮等。氮源主要是玉米浆、花生饼粉等有机氮源,也有尿素、硫酸铵、硝酸铵等无机氮液。 6.筛选新菌种的具体步骤大体可分为采样、增殖培养、纯种分离、发酵试验、性能测定等。 7.菌种的选育方法常用的有新菌种的分离与筛选、诱变育种和基因重组育种。 8.常见的菌种保藏方法有:斜面转接保藏法、液体石蜡保藏法、 砂土管保藏法、冷冻干燥保藏法和液氮保藏法。 9.培养基的种类繁多,一般可根据其营养物质的不同来源分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基,根据培养基的不同用途分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基;根据培养基的物理状态的不同分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。在工业发酵中,依据生产流程和作用的不同分为斜面培养基、种子培养基以及发酵培养基。 11.发酵生产中常用的除菌方法有高压蒸汽灭菌法、巴斯德消毒法、空气过滤除菌法、、辐射灭菌法和化学试剂消毒等 1、获得纯培养的方法有:平板划线法、平板稀释法、组织分离法 等方法。 的目的通常是为了__ 中和有机酸,调节PH _。 2、液体培养基中加入CaCO 3

食品发酵工程课程方案

食品发酵工程课程设计 机械搅拌 通风发酵罐的设计 姓名:王艳丽 班级:食品101 学号:2010035120 指导教师:冮洁 2013年6月27日

目录 1 设计任务书0 2 设计概述与设计方案简介0 2.1 谷氨酸生产工艺流程简介0 2.2.2 谷氨酸生产原料及处理1 2.2.3 谷氨酸生产工艺流程图1 2.2 设计概述与设计方案简介错误!未定义书签。3工艺及设备设计计算2 3.1 生产能力计算2 3.2总物料衡算2 3.3发酵罐的主要尺寸计算2 3.3.1 发酵罐的选型2 3.3.2 生产容积的确定3 3.3.3 发酵罐的高度和直径3 3.3.4 冷却面积及冷却水用量的计算3 3.3.5 搅拌器的计算5 3.3.6发酵罐壁厚的计算6 3.4 管道设计7 3.4.1 接管的设计7 3.4.2 蛇管的计算4 3.5 辅助设备的确定错误!未定义书签。 3.5.1 消泡桨错误!未定义书签。 3.5.2 传动机构错误!未定义书签。 3.5.3联轴器及中间轴承错误!未定义书签。 3.5.4 机械密封错误!未定义书签。 4.设计结果汇总表8 5.设计评述8 6.参考资料9 7.主要符号说明9 8.致谢10

1 设计任务书 2 设计概述与设计方案简介 2.1 谷氨酸生产工艺流程简介 2.1.1 谷氨酸发酵工艺技术参数表

表2-1 主要工艺技术参数 生产工序参数名称 指标 淀粉质原料糖蜜原料 1 制糖(双酶法)淀粉糖化转化率% ≥98 2 发酵产酸率g/dl ≥8.0 ≥8.0 3 发酵糖酸转化率% ≥50 ≥55 4 谷氨酸提取提取收率% ≥86 ≥80 2.2.2 谷氨酸生产原料及处理 表2-2 原料及动力单耗表 序号物料名称规格 单耗(t/t) 淀粉原料大M原料糖蜜原料 1 玉M淀粉含淀粉86% 2.12 2 大M 含淀粉70% 3.0 3 糖蜜含糖50% 3.97 4 硫酸98% 0.4 5 0.45 0.45 5 液氨99% 0.35 0.35 0.35 6 纯碱98% 0.34 0.34 0.34 7 活性炭0.03 0.02 0.10 8 水309 309 309 9 电2000Kwh/t 2000Kwh/t 2000Kwh/t 10 蒸汽11.4 11.4 11.4 谷氨酸发酵的主要原料有淀粉、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、醋酸、乙醇、正烷烃(液体石蜡)等。国内多数谷氨酸生产厂家是以淀粉为原料生产谷氨酸的,少数厂家是以糖蜜为原料进行谷氨酸生产的,这些原料在使用前一般需进行预处理。 2.2.3 谷氨酸生产工艺流程图 淀粉 ↓ 消泡剂—葡萄糖 水—↓—水氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 无机盐—→配料罐→定容罐定容罐←配料罐←←—无机盐 糖蜜—↓↓—糖蜜 玉M浆—二级种子罐连消器—玉M浆谚辞調担鈧谄动禪泻類。 纯生物素—↓↓—纯生物素 实消维持罐 ↓↓

发酵工程实验

实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数(5学时) 实验目的: 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理: 乳酸菌在乳中生长繁殖,发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的pH值下降,使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物,在无氧条件下生长繁殖较好,实验室条件下利用混菌培养的方法,尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长,每个单菌落代表一个微生物细胞。实验内容: (一)酸奶制作 1、10%脱脂奶粉溶解于热水(80℃左右)中,充分搅拌均匀,配成调制乳; 2、添加蔗糖:为了缓和酸奶的酸味,改善酸奶口味,在调制乳中加人4-8%的蔗糖。 3、灭菌:方法有两种:将乳加热至90℃,保温5min; 4、接种:往冷却到43-45℃灭过菌的乳中加入乳酸菌,接种量为2%-5%。 5、分装:酸奶受到振动,乳凝状态易被破坏,因此,不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装,须是将含有乳酸菌的牛乳培养基先分装到小容器中,加盖后送入恒温室培养,在小容器中发酵制成酸奶。 6、发酵:发酵的温度保持在40-43 ℃,一般发酵时间为3-6h。 发酵终点的确定有两种方法: 1)检测发酵奶的酸度,达到65-70 T°。 2)倾斜观察,瓶内酸奶流动性差,而且瓶中部有细微颗粒出现。 7、冷却:发酵结束,将酸奶从发酵室取出,用冷风迅速将其冷印到10℃以下,一般2 h,使酸奶中的乳酸菌停止生长,防止酸奶酸度过高而影响口感。 8、冷藏和后熟:经冷却处理的酸奶,贮藏在2-5℃的冷藏室中保存。 9、感官指标 1)色泽:色泽均匀一致,呈乳白色,或稍带微黄色。 2)组织状态:凝块稠密结实均匀细腻,无气泡,允许少量乳清析出。 3)气味:具有清香纯净的乳酸味,无酒精发酵味,无霉味和其他外来不良气味。(二)乳酸菌活菌检测 ①、检测培养基:蛋白胨15g,牛肉膏5g,葡萄糖20g,氯化钠5g,碳酸钙10g, 琼脂粉20g,水1000ml,115~121℃灭菌20min,灭菌后放置水浴52℃保温备用。

微生物工程期末考试试题

一、选择题(多项或单项) 1.发酵工程的前提条件是指具有( A )和( E C)条件 A.具有合适的生产菌种 B.具备控制微生物生长代谢的工艺 C.菌种筛选技术D.产物分离工艺E.发酵设备 2.在好氧发酵过程中,影响供氧传递的主要阻力是( C ) A.氧膜阻力 B.气液界面阻力 C.液膜阻力 D.液流阻力 3.微生物发酵工程发酵产物的类型主要包括: ( ABC ) A.产物是微生物菌体本身 B.产品是微生物初级代谢产物 C.产品是微生物次级代谢产物 D.产品是微生物代谢的转化产物 E.产品是微生物产生的色素 4.引起发酵液中pH下降的因素有:( BCDE ) A.碳源不足 B.碳、氮比例不当 C.消泡剂加得过多 D.生理酸性物 质的存在 E.碳源较多 5.发酵培养基中营养基质无机盐和微量元素的主要作用包括: (ABCD ) A.构成菌体原生质的成分 B.作为酶的组分或维持酶活性 C.调节细胞渗透压 D.缓冲pH值 E.参与产物的生物合成 6.在冷冻真空干燥保藏技术中,加入5%二甲亚砜和10%甘油的作用是(B ) A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7.发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式,通常说的乳酸发酵属于( A )A.厌氧发酵B.氨基酸发酵C.液体发酵D.需氧发酵 8.通过影响微生物膜的稳定性,从而影响营养物质吸收的因素是( B ) A.温度 B. pH C.氧含量D.前三者的共同作用 9.在发酵工艺控制中,主要是控制反映发酵过程中代谢变化的工艺控制参数,其中物理参数包括:( ABCD ) A.温度 B.罐压 C.搅拌转速和搅拌功率 D.空气流量 E.菌体接种量 10.发酵过程中较常测定的参数有:( AD ) A.温度 B.罐压 C.空气流量 D. pH E.溶氧 二、填空题 1、获得纯培养的方法有:固体培养基分离、液体培养基分离、显微操作等方法。

发酵工程课程设计1

1、课程设计的内容 (1)、通过查阅机械搅拌通风发酵罐或厌氧发酵罐的有关资料,熟悉基本工作原理和特点。 (2)、进行工艺计算 (3)、主要设备工作部件尺寸的设计 (4)、撰写课程设计说明书 2、课程设计的要求与数据 (1)酒精发酵罐设计 年产2万吨95%食用酒精发酵罐设计 高径比为2.5,地点为安徽省合肥市,蛇管冷却,初始水温18℃,出水温度26℃ (2)其他数据 生产方法:以薯干为原料,双酶糖化,连续蒸煮,间歇发酵。三塔蒸馏。 副产品:次级酒精(成品酒精的3%);杂醇油(成品酒精的0.6%) 原料:薯干(含淀粉68%,水分12%) 酶用量:高温淀粉酶(20,000U/ml):10U/g原料 糖化酶(100,000U/ml):150U/g原料(糖化醪);3000U/g原料(酵母醪) 硫酸铵用量:7kg/吨酒精硫酸用量:5kg/吨酒精 蒸煮醪粉料加水比:1:2.5 发酵成熟醪酒精含量:11%(V) 使用活性干酵母,使用量为1.5kg /吨原料 活料干酵母的复活用水:10倍于活性干酵母质量的2%的葡萄糖水 发酵罐洗罐用水:发酵成熟醪的2% 生产过程淀粉总损失率9% 全年生产天数:320天 具体要求:①按要求进行酒精工艺选取及说明 ②作全厂物料衡算 ③发酵罐具体设计及计算 ④发酵罐装配图纸一张(2号图纸)

机械式:本设计设备是?m3全容积的机械搅拌生物反应器,此反应器内部结构简单,包括进气装置,搅拌装置和取样装置。外部结构包括:夹套、支座、电 动机、减速机以及种类管道的进出口等。设计本着结构简单,制造方便、拆选方 便、经济效益高的特点而设计的。确定具体的各部分结构形式和尺寸(如封头,传热面等);根据压力、温度、介质情况合理选材;研究电动机、减速器、联轴 器等的选用;对重要的数据进行必要的稳定性的校核。本设计查阅了多方面的资 料,还运用了多方面的知识,采用了许多方法和技巧,使得整个设计合理。 三、生产工艺设计及说明 四、全厂物料恒算 4.4原料消耗的计算 (1)、淀粉原料生产酒精的总化学反应式为: 糖化:(C6H10O5)n+ n H2O n C6H12O6(1) 162 18 180 发酵:C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2(2) 180 46×2 44×2 (2)、生产1000kg无水酒精的理论淀粉消耗量 由(1)、(2)式可求得理论上生产1000kg无水酒精所耗的淀粉量为: 1000×(162/92)=1760.9(kg) (3)、生产1000kg国标食用酒精的理论淀粉消耗量 国标燃料酒精的乙醇含量在99.5%(体积分数)以上,相当于92.41%(质量分数),故生产1000kg食用酒精成品理论上需淀粉量为: 1760.9×92.41%=1627.2(kg) 淀粉损失率为9%。故生产1000kg酒精须淀粉量为: 1627.2 =1788.1(kg) 100%-9% 这个原料消耗水平相当于淀粉出酒率为1000÷1788.1=55.9%,着达到了我国先阶段甘薯干原料生产酒精的先进出酒率水平。 (5)生产1000kg酒精甘薯干原料消耗量据基础数据给出,甘薯干原料

发酵工程实验

实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数(5学时) 实验目的: 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理: 乳酸菌在乳中生长繁殖,发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的pH值下降,使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物,在无氧条件下生长繁殖较好,实验室条件下利用混菌培养的方法,尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长,每个单菌落代表一个微生物细胞。实验内容: (一)酸奶制作 1、10%脱脂奶粉溶解于热水(80℃左右)中,充分搅拌均匀,配成调制乳; 2、添加蔗糖:为了缓和酸奶的酸味,改善酸奶口味,在调制乳中加人4-8%的蔗糖。 3、灭菌:方法有两种:将乳加热至90℃,保温5min; 4、接种:往冷却到43-45℃灭过菌的乳中加入乳酸菌,接种量为2%-5%。 5、分装:酸奶受到振动,乳凝状态易被破坏,因此,不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装,须是将含有乳酸菌的牛乳培养基先分装到小容器中,加盖后送入恒温室培养,在小容器中发酵制成酸奶。 6、发酵:发酵的温度保持在40-43 ℃,一般发酵时间为3-6h。 发酵终点的确定有两种方法: 1)检测发酵奶的酸度,达到65-70 T°。 2)倾斜观察,瓶内酸奶流动性差,而且瓶中部有细微颗粒出现。 7、冷却:发酵结束,将酸奶从发酵室取出,用冷风迅速将其冷印到10℃以下,一般2 h,使酸奶中的乳酸菌停止生长,防止酸奶酸度过高而影响口感。 8、冷藏和后熟:经冷却处理的酸奶,贮藏在2-5℃的冷藏室中保存。 9、感官指标 1)色泽:色泽均匀一致,呈乳白色,或稍带微黄色。 2)组织状态:凝块稠密结实均匀细腻,无气泡,允许少量乳清析出。 3)气味:具有清香纯净的乳酸味,无酒精发酵味,无霉味和其他外来不良气味。(二)乳酸菌活菌检测 ①、检测培养基:蛋白胨15g,牛肉膏5g,葡萄糖20g,氯化钠5g,碳酸钙10g, 琼脂粉20g,水1000ml,115~121℃灭菌20min,灭菌后放置水浴52℃保温备用。

发酵工程课程设计

发酵工程课程设计标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

发酵工程课程设计 设计说明书 45M 3机械搅拌通风发酵罐的设计 起止日期: 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 5 日 包装与材料工程学院 2013 年12 月 31 日 目 录 学生姓名 金辉 班级 生物技术111班 学号 成 绩 指导教师(签字)

第一章前言 发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密,合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。 用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。 乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的纯正,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。 发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或雏形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状

发酵工程实验指导书2012

发酵工程实验指导书 辽宁石油化工大学环境与生物工程学院主编

《发酵工程》实验指导书 实验学时:24学时 适用专业:生物工程 生物技术是当前优先发展的高新技术之一,本课程是为了和生物工程专业理 论教学相配合,通过实践教学,培养学生对生物工程专业知识的具体实际应用的 能力。 发酵工程实验是以实验操作为主的技能课程,是生物工程专业学生的必修课, 是在学生学习了《生物化学及实验》、《微生物学及实验》等专业基础课及专业 实验课的基础上开设的,课程目的在于通过本课程的实验训练,使学生对整个微 生物生产过程有一个全面的认识和理解,既可培养他们实际操作的技能,又可达 到提高他们理论联系实际能力的目的。通过学习,使学生能掌握发酵工程常用的 实验方法和常见的发酵工程设备,为以后的学习和科研工作打下良好的基础。 本实验指导书包括: 实验一、细菌增殖曲线的测定(6学时) 实验二、土壤中放线菌的分离与纯化(6学时) 实验三、发酵菌株的初筛 实验四、枯草芽孢杆菌的紫外线诱变选育(6学时)(必做) 实验五、淀粉酶的固态发酵(6学时) 实验六、发酵过程中糖的利用(6学时) 实验七、玉米淀粉液化和糖化(6学时) 实验八、淀粉酶的固定化生产(6学时) 实验九、摇床培养确定酵母菌体的培养和营养条件(6学时)(必做) 实验十、小型连续发酵实验(6学时) 实验十一、甜酒酿的制作(6学时) 备注:实验一至实验七为基础实验,实验八至实验十一为设计性和综合性实验,除必做实验外,其他可选做。 实验总时间为24学时,包括设计实验、准备实验、进行实验、书写实验预习 及最终报告及所需仪器药品清单等。

实验一发酵菌株的初筛 一、实验目的与要求 目的: 1、从已分离到的细菌或真菌中筛选出能产生生理活性物质的菌株。 2、学习淀粉酶、蛋白酶产生菌的筛选方法。 要求: 1、复习微生物学及实验过程所学到的微生物培养的方法和过程,了解影响微生物生长各种条件因素。 2、独立查阅相关资料,设计实验方案,并对实验所需的各种药品、玻璃仪器及分析设备列出清单,写出详尽的试验过程及需要。 3、三人一组,互相配合,开展实验,动手完成实验,并记录并分实验中的实验现象、数据,必要时及时修改试验计划。 4、总结试验数据,经教师认定后,撰写实验报告。 二、实验原理 淀粉酶是一类淀粉水解酶的统称,它能将淀粉水解成糊精等小分子物质并进一步水解成麦芽糖或葡萄糖,淀粉被水解后,遇碘不再变蓝色,因此可以根据淀粉培养基上透明圈的大小来判断所选菌株的淀粉酶活力。 蛋白酶也是一类重要的工业用酶制剂,它能将蛋白质分解成短肽甚至氨基酸。根据三氯乙酸能将酪蛋白变性从而产生沉淀这一原理,可在平板培养基上直接筛选蛋白酶产生菌株。产酶菌株能将酪蛋白水解成小分子物质,菌落周围不形成沉淀蛋白而出现透明圈,根据透明圈大小还能判断产酶活力。 本实验以淀粉酶或蛋白酶产生菌株的筛选为例,介绍发酵菌种的初步筛选方法。 三、实验主要仪器设备及材料 1.菌株:自然界中分离到的目的菌株 2.淀粉酶产生菌筛选培养基:蛋白胨1%,牛肉膏0.3%,氯化钠0.5%,可溶性淀粉0.2%。琼脂2%,pH 7.2-7.4。 3.蛋白酶产生菌筛选培养基:葡萄糖0.05,氯化钠0.5%,磷酸氢二钾0.05%,

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