发酵工厂工艺设计 PPT课件
《啤酒发酵工艺》PPT课件
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2.增加CO2的溶解
CO2是啤酒的重要组成分，它能赋予啤酒起泡 性泡沫和杀口性，也能增加啤酒的防腐性和抗氧 化， CO2在啤酒中溢出能拖带啤酒芳香味散发。 近代优质的瓶装酒CO2的质量分数L 常达 0.45~0.53%， CO2密度为1.977g/L，啤酒中CO2 的体积为2.2~2.7L/L。随着贮酒时间的延长， CO2在啤酒中愈稳定。
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⑵罐压、CO2浓度对发酵的影响：
为了回收CO2 ，主酵采用带压发酵， 发现绝大多数啤酒酵母菌株，增殖浓度
减少，发酵迟缓，代谢产物减少。主要 是CO2浓度的影响。
发酵初， CO2浓度对发酵速度略有影 响，但明显会抑制风味物质乙酸乙脂和 异戊醇的生成，这是加压发酵的基础。
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连二酮类（VDK）：啤酒发酵成熟的一个指标。
酿造易漂浮在泡沫层，液面发酵和收集。称为
上面发酵酵母（Top Fermentation Yeast）。英国式 的Ale型啤酒。
3 长宽比＞2，长圆形-腊肠形。耐高渗透压，用于 糖蜜酒精和朗姆酒生产。
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葡萄汁酵母（ S.uvaum Beiyernch )
1970年，Lodder将卡尔酵母、类哥酵母和葡萄 汁酵母合并成一种称为葡萄汁酵母。啤酒界习惯 称卡尔酵母。糖类发酵特征相同，均能全部发酵 棉子糖。制造Lager型啤酒，发酵结束沉于器底， 称为下面发酵酵母（Botorm Fermentation Yeast）。
前发酵室在主酵室的上方，下酒用压差法。
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三、传统啤酒的主发酵
低温主发酵温度：6~9℃ 时间10d
前期，酵母增殖，达到最高浓度时， 糖降最快，外观浓度1.5~2.0oP/d。VDK峰 值在最高酵母浓度后12~24h。此阶段大量 释放发酵热，必须冷却。
啤酒发酵工艺培训课件ppt
• 企业因为季节或产品质量的因素，在一罐 的基础上又采用了两种工艺——低温发酵 和高温发酵。
• 1．低温发酵工艺 • 低温发酵工艺在我国使用较为普遍，它比
较适宜于使用传统工艺的酵母进行锥形罐 发酵。
• 发酵工艺参数
• 1）发酵周期：根据产品质量、类型等定， 一般为32d左右。通常夏季较短，冬季较长。 优质啤酒发酵周期长。
度8℃左右；中温发酵：主酵温度10~12℃；高温 发酵：主酵温度15~18℃.国内一般采用9~12℃. • 双乙酰还原温度：一般等于或高于主发酵温度。 • 贮酒温度：一般为-1.5~-1 ℃。
• 4）罐压
• 采用带压发酵可抑制酵母繁殖，减少由于升温所 造成的代谢副产物过多的现象，防止产生过量的 高级醇、酯类，同时有利于双乙酰的还原，并可 保证酒中二氧化碳含量。
• 发酵周期长的为18～21天，短的仅需 12～15天，设备利用率显著提高，生产 成本大大降低。工艺方法如下：
• 热麦汁经薄板冷却器冷至9.5～10℃后，经 过的发酵温度为：麦汁在发酵罐内10～ 11℃保持36h：进行酵母增殖。
• 温度升至12℃：进入主发酵。经过大约2天 的发酵后，外观浓度降至6°P时，使罐压 升至0.08～0.1MPa。
• 5）满罐时间
• 24h内，防止时间过长，酵母增值量大，产生代 谢副产物a-乙酰乳酸多，双乙酰峰值高。
• 6）发酵度
• 根据所生产的啤酒类型而定，有高发酵度、中发 酵度、低发酵度之分。
13℃ °P 12
一罐法发酵工艺
封罐升压升温，双乙酰还原2d
（掌握）
温度
11
1d
10
1d
主发酵3d 9
接种1d 8
• 逐步自然升温至16℃： • 继续发酵并还原双乙酰。约在满罐后的第5
【关注】发酵的基础知识以及生物发酵车间设计PPT
【关注】发酵的基础知识以及生物发酵车间设计PPT发酵发酵指人们借助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本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。
发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同。
通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程。
发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。
其也是生物工程的基本过程，即发酵工程。
对于其机理以及过程控制的研究，还在继续。
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要，可以将发酵分成若干类型：1，按发酵原料来区分：糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等类型。
2，按发酵产物来区分：如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等。
3，按发酵形式来区分，则有：固态发酵和液体深层发酵。
4，按发酵工艺流程区分则有：分批发酵、连续发酵和流加发酵。
5，按发酵过程中对氧的不同需求来分，一般可分为：厌氧发酵和通风发酵两大类型。
发酵工程在生物工程中的位置生物工程主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等5个部分；基因工程和细胞工程的研究结果，大多需要通过发酵工程和酶工程来实现产业化。
基因工程、细胞工程和发酵工程中所需要的酶，往往是通过酶工程来获得；酶工程中酶的生产，一般要通过微生物发酵的方法来进行。
由此可见，生物工程各个分支之间存在着交叉渗透的现象。
生物工程主要操作对象工程目的与其它工程的关系基因工程基因及动物细胞、植物细胞、微生物改造物种通过细胞工程、发酵工程使目的基因得以表达细胞工程动物细胞、植物细胞、微生物细胞改造物种可以为发酵工程提供菌种、使基因工程得以实现发酵工程微生物获得菌体及各种代谢产物为酶工程提供酶的来源酶工程微生物获得酶制剂或固定化酶为其它生物工程提供酶制剂以上如有疑问请咨询下方图片联系人。
固态发酵工艺ppt
3 应用
20世纪90年代以来,随着能源危机与环境污染问题的 日益严重,固态发酵技术以其特有的优点(如无“三 废”排放)引起了人们的兴趣。固态发酵领域的研究 及其在环境资源上的应用已取得了很大的进展,主要 表现在生物燃料、生物农药、生物生长剂、生物肥 料、生物转化、工业废弃物生物解毒及对危险复合 物进行生物修复和降解等方面的应用。
参考文献
黄达明等:固态发酵技术及其设备的研究进展 综述与专题评论 第29 卷第6 期 戴 超,等固态发酵技术的研究进展 酿造与检测 (2008)020025-04
湿度
• 湿度是指发酵器内环境空气的湿度。空气湿度太小,物料容易因水分 蒸发而变干,影响生长;湿度太大,影响空气中的含氧量,造成环境缺 氧,往往又因冷凝使物料表面变湿,影响菌体生长或污染杂菌,影响产 品质量。所以空气湿度应保持一适宜值,一般保持在85 %～97 %。
•
此外,固态发酵过程的通风速率、通风时间、温度控制、发酵周期的 选择、料层厚度及反应器几何形状设计等都是重要的控制参数,由于 缺乏系统的理论依据指导,对于特定的发酵过程应根据具体情况采取 相应的措施。
•
物料含水量
•
•பைடு நூலகம்
水是发酵的主要媒质,基质含水量是决定固态发酵成功与否的关键因 素之一。 基质的含水量,应根据原料的性质(细度、持水性等) 、微生物的特 性(厌氧、兼性厌氧或需氧) 、培养室条件(温度、湿度、通风状况) 等来决定。含水量较高,导致基质多孔性降低,减少了基质内气体的 体积和气体交换,难以通风、降温,增加了杂菌污染的危险;而含水量 低,造成基质膨胀程度低,微生物生长受抑制,后期由于微生物生长及 蒸发造成物料较干,微生物难以生长,产量降低。在固态发酵中,基质 水分含量应控制在发酵菌种能够生长而又低于细菌生长所需要的水 分活性值,一般起始含水量控制在30 %～75 %范围内。在发酵过程中, 水分由于蒸发、菌体代谢活动和通风等因素而减少,应进行水分补充, 一般可采用向发酵器内通湿空气、增加发酵器内空气的相对湿度或 在翻曲时进行2 次加水(无菌水) 等方式来解决。
发酵工艺控制PPT课件
度，由下式求得这段时间内的发酵热：
Q发酵 = GC (t2- t1) / V (J / m3 ·h)
G --- 冷却水流量，kg/h C --- 水的比热， J/kg · ℃ t 1、t 2 --- 进、出口的冷却水温度，℃ V ---- 发酵液体积 ， m3
一、溶氧测定的意义
1、溶氧作为发酵中氧是否足够的度量，了解菌对氧利用的规律。 2、溶氧作为发酵异常情况的指示 3、溶氧 作溶为氧发一酵反中往间常控，制在的较手短段的之时一间内跌到零附近，且跌零
后长时间不回升，这很可能说明污染了好气菌 4、溶氧 作补如为糖发考后酵查，过设溶程备氧中、出溶工现氧艺明迅条显速件下回对降升氧的，供趋发需势酵与液产变物稀形，成则影很响可能 的指标是之因污一此染可了利噬用菌溶体氧作为参数来控制加料的次数、流加速
◇ 这种热的主要来源是培养基中的碳水化合物、脂肪和 蛋白质等的分解。
◇ 释放出的能量部分用来合成高能化合物(ATP),部分用来 合成产物，其余的则以热的形式散发出来
影响生物热的因素：
菌株特性 培养基成分和浓度 发酵时期
◇ 菌株对营养物质利用的速率越大，培养基成分越丰富，生 物热也就越大。 ◇ 发酵旺盛期的生物热大于其它时间的生物热 （四环素2050小时； 苏云金杆菌10-18小时）
五、温度的控制
方法： 罐壁调温 夹层调温 罐内调温
第二节 pH对发酵的影响及其控制
一、pH对菌体生长和产物合成的影响
1）pH影响酶的活性 当pH抑制菌体中某些酶的活性时，使菌体的新陈代谢
受阻
2）pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态，从而改变细 胞膜的渗透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢产 物的排泄，因此影响代谢的正常进行。
年产4500吨碱性蛋白酶发酵工厂工艺设计
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：年产4500吨碱性蛋白酶发酵工段工艺设计学生姓名：邬瑞学号：0866121118专业：生物工程班级：08—1班指导教师：徐永斌年产4500吨碱性蛋白酶工厂发酵工段工艺设计摘要本次毕业设计的任务是年产4500吨碱性蛋白酶发酵工段工艺设计。
在现代食品工业中, 酶的应用几乎涉及到食品加工的各个领域。
随着酶制剂日益广泛的应用,经济效益显著。
蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称, 而碱性蛋白酶则适宜在碱性条件( pH9——11) 下水解动植物蛋白质, 广泛存在于动植物及微生物中[1]。
设计中首先根据参考资料选定了碱性蛋白酶发酵生产的具体工艺流程，通过物料衡算确定需要----立方米发酵罐----台和----立方米种子罐----台，在此基础上得出发酵工段所需要的各种原料量，通过能量衡算确定水、无菌空气和蒸汽等的消耗量。
然后对主要设备进行计算和选型，得出发酵罐、种子罐及通用设备、非标准设备等的结构尺寸、冷却装置、传动装置，根据工艺要求确定罐的附属设备和辅助设备以及发酵过程中的优化控制。
最后设计了发酵工厂的车间布局，提出了相应的公用工程、安全卫生与环境保护等辅助工艺。
根据计算结果，设计了六张图纸，分别为发酵罐装配图、种子罐装配图、工艺管道及仪表流程图、厂房车间布置图、物料流程图和设备一览表。
关键词：碱性蛋白酶；发酵；工艺设计The Process Design of the Alkaline Protease used for Feed Fermentation Section with the Capacity of 4500 Tons AnnuallyAbstract第一章总论1.1设计依据：内蒙古科技大学数理与生物工程学院下达的毕业设计书。
1.2指导思想：生物技术产业化装置是由若干个单元设备以系统的、合理的方式组织起来的整体。
过程设计依据生物工艺条件，选择合理的原料，确定最经济和安全的途径，使之生产出符合质量标准的生物产品。
发酵工程余龙江版发酵经济学课件
▪ 及时了解原材料和产品的市场行情，并收集、分析国
内外的有关经济信息，预测今后的变化趋势，及早做 好应变的准备。
▪ 为了增加对原材料变动的应变能力，需有能吃其他代
用原料的备用菌种或者为同一生产株筛选好几个培养 基配方，以便按照市场的供应情况，随时更换菌种或 配方。
▪ 在新产品的开发方面，要根据国民经济发展规划，并
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4、单位产品的能耗
• 生产每吨产品所消耗的水电汽的总 消耗量。
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▪ 设备可获得的最大通气能力(传质); ▪ 冷却能力(传热);
▪ 制造技术水平和运输安装等问题
▪ 超大型罐的设计力求减少设备投资费和操作费，致力
于提高传氧效率且结构简单。
▪ 装置的使用寿命直接影响着折旧费的大小 。 ▪ 在筹建或扩建一个发酵工厂时，除了应慎重考虑设备
的放大方案、市场需求和原料来源等因素外，还应注 意水、电、汽的配套或供应问题。
的重要指标。
▪ 对于同一种发酵产品，提取工艺不同时，
其技术经济指标的差异很大 。
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发酵规模的成本分析
▪ 从理论上说，规模越大越经济。 ▪ 规模大小与成本的关系可用下列经验式：
n—规模系数(啤酒: n=0.6; SCP: n=0.7~0.8)
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发酵规模(续)
▪ 具体确定规模时, 还要考虑以下节约性因素：
可减少物料的损失，降低废水处理的开支。
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发酵产品成本的主要组成
总成本费用=生产成本+销售费用+管理费用+财务费用 +销售税金及附加
▪ 原材料 ▪ 公用设施(动力费、污水处理费)；
▪ 工资及管理费； ▪ 固定资产折旧费； ▪ 销售费用； ▪ 其它费用。
工业发酵分析课件PPT课件
通过添加消泡剂或采用机械方 法来控制发酵过程中的泡沫。
发酵过程中的物质变化
底物消耗
在发酵过程中，底物如 葡萄糖、甘油等被微生 物消耗，产生能量和生
物物质。
代谢产物的生成
微生物在生长过程中产 生一系列代谢产物，如 酒精、醋酸、抗生素等
。
细胞生长
在发酵过程中，微生物 细胞不断生长繁殖，细 胞浓度和生物量增加。
菌种的改良与选育
自然选育
01
通过自然进化，选择具有优良性状的菌株，提高发酵产物的产
量和效率。
诱变育种
02
利用物理或化学诱变剂处理菌种，诱发基因突变，筛选具有优
良性状的突变株。
基因工程
03
通过基因工程技术，对菌种的基因进行改造和优化，提高发酵
性能和产物合成能力。
新型发酵技术的开发与应用
固定化细胞技术
发酵分析的原理
基于化学和生物学原理，通过测 量发酵液中各组分的浓度、比例 等参数，反映发酵过程的代谢变
化和物质转化。
通过分析数据，可以了解微生物 的生长代谢规律，为优化发酵条 件和提高产物产量提供科学依据
。
常用的发酵分析ห้องสมุดไป่ตู้法包括滴定法 、光谱分析法、色谱法、质谱法
等。
发酵分析的方法
滴定法
光谱分析法
利用固定化细胞进行发酵，提高细胞的稳定性和 产物合成能力。
连续发酵技术
实现发酵过程的连续化，提高设备的利用率和产 物的产量。
细胞代谢调控技术
通过调控细胞代谢途径，提高产物的合成效率和 产量。
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CATALOGUE
工业发酵的案例分析
谷氨酸发酵的案例分析
总结词
谷氨酸发酵是工业发酵中重要的生产 过程，通过谷氨酸棒状杆菌的代谢途 径，将葡萄糖转化为谷氨酸。
《发酵工程》PPT演示课件
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❖ 过滤器进行灭菌时，一般是自上而下通入0.20.4 Mpa的蒸汽，灭菌45min后用压缩空气吹 干备用。总过滤器约每月灭菌一次。
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2). 滤纸过滤器：
❖ 介质:超细玻璃纤维纸。 ❖ 孔径:1-1.5μm ❖厚度: 0.25-0.4mm ❖ 实密度:2600Kg/m3 ❖ 填充率:14.8%。
❖ 求灭菌失败几率为0.001 时所需要的灭菌时间
❖
解：N0 = 40 X106 X 2 X105 = 8X 1012个
❖
Nt= 0.001个
❖
K = 1.8 min-1
❖
灭菌时间：t = 2.303 /1.8 lg （8X
1012/0.001） = 20.34min
15
❖ 例2.若将例1中的培养基采用连续灭菌，灭菌温度 131℃，此温度下灭菌速率为15min-1。求灭菌所 需的维持时间。
连续
便于自 动控制
蒸汽负 荷均衡
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6.3 空气过滤除菌 一、发酵用无菌空气的质量标准: 发酵用的无菌空气,就是将自然界的空气 经过压缩,冷却,减湿,过滤等过程达到:
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1
❖连续提供一定流量的压缩空气。
2
空气的压强为0.2-0.4Mpa
3
进入过滤器之前，空气的相对湿度≤ 70%
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❖
2．空气的过滤除菌
绝对过滤
介质的空隙 小于被拦截的 微生物大小， 如用聚四氟乙 烯或纤维素酯 材料做成的微 孔滤膜。
过滤 拦截的微生物 大小，但介质有 一定厚度，机理 是静电，扩散， 惯性及拦截作用。 如棉花过滤器， 超细玻璃纤维纸， 金属烧结管等。
发酵工艺知识ppt课件
精选ppt课件2021
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（六）、二氧化碳的影响和控 制
CO2是微生物生长繁殖过程中的代谢产 物，也是某些合成代谢的基质，对微生 物生长和发酵具有刺激或抑制作用
CO2对菌体生长还具有抑制作用，排气 中CO2浓度高于4%时，菌体的代谢和呼 吸速率都下降
CO2对微生物发酵也有影响 CO2影响培养液的酸-碱平衡
(2)能够增加微生物细脑的合成能力。因为通过补料工艺能 够不断地提供足够的养料用于合成微生物细胞。 (3)能够提高非生长偶联型产物(如抗生素等次级代谢产物) 的合成量。因为通过补料工艺可在微生物生长期和产物合 成期提供不同质和不问量的养分用于微生物生长和产物合 成。
(4)可以解除快速利用底物而造成的阻遏效应。 (5)能够降低发酵液的粘度，提高溶解氧的浓度。 (6)可以防止培养基中某一组分的毒性。
(2)搅拌热(Q搅拌):机械装置的摩擦、机械装置 和发酵液之间摩擦产生一定量的机械热的释放。
(3)蒸发热(Q蒸发)
(4)辐射热(Q辐射)
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2．温度对微生物生长和产物形成 的影响
1.从酶动力学角度来看，酶促反应导致温度升 高，反应速率加大，生长代谢加快，生产期提 前。但因酶本身很容易因热而失去活性，温度 越高，酶的失活也越快，表现在菌体易于哀老， 发酵周期缩短，影响产物的最终产量。
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-----引起发酵液pH值上升的因素有： ①培养基中碳、氮肥比例不当，氮源过
多，氨基酸释放； ②生理碱性物质过多； ③中间补料时氨水或尿素等碱性物质的
加入量过多。
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2．pH值对菌体生长和产物形成 的影响
培养液的pH值是微生物庞杂的代谢过程 的综合反映。反之，环境的pH值也能影 响微生物的代谢和形态