微生物工程 上课——05设备

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 发酵设备,Fermentation Settlement,种子扩大培养,培养基配制,空气除菌,培养基灭菌,发酵生产,下游处理,发酵设备,发酵的一般流程,提 纲,发酵类型和设备特点总论,固体发酵特点,液体深层厌气发酵设备,机械搅拌通风发酵设备,其它通气发酵罐,一、发酵类型和设备特点总论,固体发酵,液体发酵,盘曲、帘曲,曲盘、帘子等，自然通风,发酵池、窖、地缸,相对密闭不通风,厚层通风制曲,曲箱，机械通风,旋转培养,转鼓型发酵罐，机械通风,厌气发酵,厌气发酵罐,，密闭不通风,好气发酵,密闭通风,机械搅拌通风,通风搅拌,非循环式,循环式,通用式发酵罐,自吸式发酵罐,伍式发酵罐，内循环,文式发酵罐，外循环,非循环式,鼓泡式发酵罐,塔式发酵罐,循环式,空气带升式发酵罐,二、固体发酵特点,固体发酵的,优点：,原料简单,不易被污染,回收产品容易,通气较易实现，节能,发酵废料可用作饲料,三、液体深层厌气发酵设备,酒精发酵罐的结构,四、通风发酵设备,发酵罐的基本条件,适宜的径高比（高与直径的比值为,2.54,）,能承受一定压力、温度,搅拌通风装置保证气液充分混合,具有足够的冷却面积,死角少，灭菌彻底,轴封严密，泄漏少,机械搅拌通风发酵罐,通用式发酵罐的基本结构,四、机械搅拌通风发酵罐,发酵罐的搅拌器,功能：打碎空气（径向），使发酵液充分混合（轴向）,类型：平叶式、弯叶式、剑叶式,叶片数量：一般,6,片，最少,3,片,，,四、机械搅拌通风发酵设备,发酵罐的换热装置,夹套式换热装置,：结构简单，死角少，利于灭菌，降温效果较差，适用于小型发酵罐。,竖式蛇管换热装置,：降温效果较好，节水。,竖式列管（排管）换热装置,：降温效果好，但要求水源充足。,四、机械搅拌通风发酵设备,泡沫成因：充气产生泡沫微生物代谢气体形成泡沫,泡沫的产生与培养基性质有关,（蛋白质原料、蜜糖水解原料，淀粉水解不完全时易发泡）,泡沫过多的危害,使装量减少，或造成跑液，使产量降低；,通过轴封泄漏，污染设备，增加染菌机会；,影响通气搅拌的进行，造成减产或菌体提前自溶。,四、机械搅拌通风发酵设备,消泡方法：,改变培养基成份，减少通气，选育新生产株,化学法：添加消泡剂（油类等），应用面广,机械法：靠机械强烈振动，压力的变化，使 气泡破裂，或借助机械力将排出气 体中的液体加以分离回收,四、机械搅拌通风发酵设备,化学消泡法,机理：由于消泡剂本身的表面张力较低，当其与气泡膜表面接触时，使气泡膜局部的表面张力降低，从而使气泡破裂。,消泡剂的特点：是表面活性剂，具有一定的亲水性，溶解度较小，无毒，不干扰溶氧、,pH,值等测定仪表的使用，来源广，价廉。,缺点：,1,、消耗多种油类或化工原料,;2,、使发酵液中氧的吸收减少,1/5-1/3,。,四、机械搅拌通风发酵设备,工业上常用的消泡剂,天然油脂类,高碳醇、脂肪酸和酯类,聚醚类,硅酮类（聚硅油类）,消泡剂的增效,增强消泡剂的散布：载体增效、乳化增效、并用增效,四、机械搅拌通风发酵设备,机械消泡,优点：节省原料、减少了染菌机会,缺点：不能从根本上消除引起气泡的原因，不如化学消泡迅速可靠，需设备，耗能。,机械消泡装置的选择依据：动力小、结构简单、坚固耐用、清洁（杀菌）容易、维修（保养）费用少,四、机械搅拌通风发酵设备,机械消泡方法,罐内消泡,：在发酵罐内消除泡沫,耙式消泡桨、碟式消泡器等,罐外消泡,：将泡沫引出发酵罐外，消泡后在 返回罐内,旋转叶片消泡器、离心式消泡器等,四、机械搅拌通风发酵设备,耙式消泡桨,偏心式刮板消泡器,四、机械搅拌通风发酵设备,碟片,式消泡器,优点：消泡能力强，功耗小缺点：结构复杂，加工麻烦,四、机械搅拌通风发酵设备,旋转叶片罐外消泡,四、机械搅拌通风发酵设备,离心力罐外消泡,四、机械搅拌通风发酵罐,发酵罐的挡板,联轴器和轴承,空气分布装置,轴封,五、其它通气发酵罐,自吸式,发酵罐非循环机械搅拌,五、其它通气发酵罐,伍式,发酵罐（循环机械搅拌）,五、其它通气发酵罐,带升式,发酵罐（循环通气搅拌）,五、其它通气发酵罐,塔式发酵罐（非循环通气搅拌）,本章,知识结构,液体发酵罐,液体深层发酵罐,通气发酵罐,机械搅拌通气发酵罐,搅拌单元,冷却单元,消泡单元,基本要求,机械搅拌自吸发酵罐,循环机械搅拌发酵罐（伍式）,循环通气搅拌发酵罐（带升）,非循环通风搅拌发酵罐（塔式）,预习内容,_,中间控制,温度、,pH,值、泡沫及补料的控制,