发酵工程课程设计

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发酵工程课程设计 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

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

年2013

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: 6-9×10-6molO2

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

h

椭圆封头段半轴长度

a

椭圆封头的直边高度h

D

搅拌叶的直径

1

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= H0=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

全=

圆柱部分的体积

得:V

筒=

上下封头的体积

得:V

封=

经验证:

V 0=V

筒+2V封=+2×= m

3

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

103200180012150

30660024003418045

5070002800-300038-6016055

6080003000-32006516065

758000320084165100

10094003600114170130

200115004600221142215

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

取整δ2=12mm 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RF Ⅱ(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 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,m2

Q—换热量,kJ/h

—平均温度差,℃

t

m

K—总传热系数,kJ/(m2·h·℃)

该发酵罐装料系数为,故灌装液量为:

t 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

为:

采用竖式蛇管换热器取经验值K取×500kJ/(m2·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45m3,装料系数为,设1h之内排空,则有:

罐实际醪料量:×= m3

Q=V/1h=45/3600=0.0125m/s

物料体积流量:3

1

取流速v=1m/s,则排料管截面积:

F=0.785d,算得d=。

又排料管截面积,2

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,则

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 22.7L=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

全体积(V0)m3

公称体积1(V)45m3

发酵罐总高(H)6929mm 发酵罐筒体高度(H0)5543mm 罐体直径(D)2772mm

搅拌叶直径(D i)924mm 椭圆封头直边高度(h)55mm 椭圆封头段半轴长度(h

)638mm

a

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

罐体材料2A3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31个

视镜32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3100mm

装料系数270%

总发酵热(Q)1318500kJ/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24组每组蛇管圈数(N P)2圈

搅拌器转速3(w)165r/min 不通气条件下的轴功率(P0)kW 通气搅拌功率(P g)kW

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

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[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.

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[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.

啤酒露天发酵罐的设计

安徽工程大学课程设计任务书 课题名称:生物反应器设计(啤酒露天发酵罐设计) 姓名:吕超绍 指定参数: 1.全容:40m3 2.容积系数:75% 3.径高比:1:3 4.锥角:700 5.工作介质:啤酒 设计内容: 1.完成生物反应器设计说明书一份(要求用A4纸打印) 1)封面 2)设计任务书 3)生物反应器设计化工计算 4)完成生物反应器设计热工计算 5)完成生物反应器设计数据一览表 2.完成生物反应器总装图一份(用CAD绘图A4纸打印)设计主要参考书: 1.生物反应器课程设计指导书

2.化学工艺设计手册 3.机械设计手册 4.化工设备 5. 化工制图 露天发酵罐设计计算步骤 第一节发酵罐的化工设计计算 一、发酵罐的容积确定 在选用时V全=40m3的发酵罐 则V有效=V全×?=40×75%= 30m3(?为容积系数) 二、基础参数选择 1.D:H: 选用D:H=1:3 2.锥角:取锥角为700 3.封头:选用标准椭圆形封头 4.冷却方式:选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却(罐体两段,锥体一段,槽钢材料为A3钢,冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液 5.罐体所承受最大内压:2.5㎏/㎝3 外压:0.3㎏/㎝3 6.锥形罐材质:A3钢外加涂料,接管均用不锈钢 7.保温材料:硬质聚氨酯泡沫塑料,厚度200㎜ 8.内壁涂料:环氧树脂 三、D、H的确定 由D:H=1:3,则锥体高度H1=D/2tan350=0.714D(350为锥角

的一半) 封头高度H 2=D/4=0.25D 圆柱部分高度H 3=(3.0-0.714-0.25)D=2.04D 又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱 =3π×D 2 /4×H 1+24 π×D 3 + 4 π×D 2 ×H 3 =0.187D 3+0.13D 3 +1.60D 3 =40 得D=2.75m 查JB-T4746-2002《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=2800mm 再由V 全=40m 3 ,D=2.8m 得径高比为: D: H=1:2.9 由D=2800mm 查表得 椭圆封头几何尺寸为: h 1=700mm h 0=40mm F=8.85m 2 V=3.12m 3 筒体几何尺寸为: H=5712mm F=50.24m 2 V=35.17m 3 锥体的几何尺寸为: h 0=40mm r=420mm H=2169mm F=()220.70.3cos 0.644 sin d a a ππ ?? -++? ??? =0.619m 2

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

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵?发酵工程的发展历程? 发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程 自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期 发酵工业常用的微生物及其特点。 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 4.霉菌 菌种的分离及保藏 一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离 一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏 菌种的退化及复壮 菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行转移传代或包藏之后,群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件 菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法 微生物育种的方法有哪些? 自然育种、诱变育种 培养基的主要成分。 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、 碳源及氮源的种类。 碳源种类:1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体 氮源种类:1、无机氮源 2、有机氮源 培养基的设计的基本原则? 一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值 发酵工业原料的选择原则 一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近,便于运输节省费用 二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力 三原料资源要丰富容易收集

啤酒发酵罐设计

啤酒发酵罐设计:一罐法发酵,即包括主、后发酵和贮酒成熟全部生产过程在一个罐内完成。 1)发酵罐容积的确定: 根据设计,每个锥形发酵罐装四锅麦汁, 则每个发酵罐装麦汁总量V=59.35×4=237.4 m3 锥形发酵罐的留空容积至少应为锥形罐中麦汁量的25%, 则发酵罐体积至少应为237.4(1+25%)=296.75 m3, 为300 m3。 取发酵罐体积V 全 2)发酵罐个数和结构尺寸的确定: 发酵罐个数N=nt/Z=8×17/4=34 个 式中n—每日糖化次数 t—一次发酵周期所需时间 Z—在一个发酵罐内容纳一次糖化麦汁量的整数倍 锥形发酵罐为锥底圆柱形器身,顶上为椭圆形封头。 设H﹕D=2.5﹕1,取锥角为70°,则锥高h=0.714D V全=лD2H/4+лD2h/12+лD3/24 得D=5.1 m H=2.5D=12.8 m h=3.6 m 查表知封头高h封=h a+h b=1275+50=1325 mm 罐体总高H总= h封+H+h=1325+12800+3600=17725 mm 3)冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定: 因双乙酰还原后的降温耗冷量最大,故冷却面积应按其计算。 已知Q=862913 kJ/h 发酵液温度14℃3℃ 冷却介质(稀酒精)-3℃2℃ △t1=t1-t2′=14-2=12℃ △t2=t2-t1′=3-(-3)=6℃ 平均温差△t m=(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2) =(12-6)/ ㏑(12/6) =8.66℃ 其传热系数K取经验值为4.18×200 kJ/(m2﹒h﹒℃) 则冷却面积F=Q1/K△t m =862913/(4.18×200×8.66) =119.2 m2 工艺要求冷却面积为0.45~0.72 m2/ m3发酵液 实际设计为119.2/237.4=0.50 m2/ m3发酵液

发酵工程试卷(1)

南京理工大学课程考试试卷(学生考试用) 课程名称:发酵工程学分: 4 教学大纲编号: 试卷编号:考试方式:满分分值:考试时间:分钟组卷日期:年月日组卷教师(签字):审定人(签字):2.发酵过程中合理的微量使用的促进剂和抑制剂的共同作用是(2')。 3.为了保证纯种生产,稳定生产和提高产量,通常要把在出现退化现象群体中的少量变异细胞除掉,以保持群体的纯正,这种操作叫做。(2') 4.若右图为酵母菌从摇瓶对数期接种到发酵罐后测得的生长曲线,请回答: (1)图中曲线AB形成的最可能原因(2'),试举一基 因表达调控的例子(2')。 (2)衰亡期对应图中的(1')段,其主要特点是 (3')。 (3)在生产上,要想扩大培养需选用BC段菌体;如要获得 较多的产物,则应该注意缩短BC段时间,延长CD段时 间,延长方法是进行(1')(填发酵培养方式)培养, 采取的主要措 施。(2') (4)假定测得酵母菌消耗糖中,98.5%形,成了酒精和其他发酵产物,其余1.5%则用于用于 (2')。 三.简答题(25分) 1.比较一般情况下孢子培养基和种子培养基成分及其C/N的区别。(5') 2.简述连续发酵的优缺点。(10') 3.分批发酵中不同时间,染菌对发酵有什么影响,染菌如何控制?(10') 四.计算题(35分) 1.在一定培养条件下,培养大肠杆菌,符合Monod方程,测定实验数据如下: S(mg/L)100 120 153 170 220 μ(h-1)0.667 0.706 0.754 0.773 0.815 (1)计算在该培养条件下,大肠杆菌的最大比生长速率μMAX,饱和常数K S (2)比生长速率为μMAX时的倍增时间τd。 (3)说明Ks值的大小与该菌种对培养基营养物质的亲和力的关系。(15') 2.以葡萄糖为碳源,NH3为氮源进行酵母厌氧培养。培养中分析结果表明,消耗100 mol葡萄糖和12 molNH3生成了57 mol菌体、43 mol甘油、13 mol乙醇、154 molCO2和 3.6mol H20。 (1)求此培养条件下酵母的经验分子式。 (2)求Y X/S。(10') 3.在理想条件下用CSTR反应器串联进行酶反应S→S1→P。假设当有底物流入反应器便会有产物流出,且进入反应器的底物都会完全反应为产物。底物S的进料浓度随时间变化恒定,料液的体积流速为F,两个反应器的体积均为V,设t为反应时间。 试求:(1)先用示踪剂对反应器进行测试,在dt时间内加入浓度为c0的示踪剂,其他条件同上,试求单个反应器的停留时间分布密度。 (2)当开始进料后F=0.5 m3/min,V=1m3,物料浓度恒定为c0=1mol/L,求第二个反应器终产物的浓度变化函数。(10分) 一.选择题(2×10=20) 1.放线菌作为工业生产常用菌种的最重要价值在于() A.作为真核表达载体 B.产生抗生素 C.作为食用菌 D.酒精发酵 2.常作为生产菌种和科研材料的细菌群体,应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的。 所以应选择在它的( ) A 稳定期 B 衰亡期 C 对数期 D 延滞期 3.农副产品在发酵工业培养基中广泛使用,下列对于农副产品的作用说法错误() A.提供生长因子 B.作为氮源 C.作为磷源 D.为一般菌种提供微量元素 4.分批发酵的优点不包括() A.菌种不易变异 B.不易染菌 C.设备成本要求低 D.劳动强度大 5.流加补料是发酵过程中常用的方法,一般情况下,通过补料维持发酵液中高含糖量的目的是(B) A.增加目标代谢产物 B.菌体数目迅速增加 C.抑制杂菌生长 D.有利于溶氧 6.发酵法生产酵母菌时,正确的措施是() A、密闭隔绝空气 B、用萃取、离子交换获得产品 C、在稳定期获得菌种 D、使菌体生长长期处于稳定期 7.下列物质中,不能为异养生物作碳源的是() A.蛋白胨B.含碳有机物C.含碳无机物D.石油、花生饼 8.发酵接种量最大的是哪一种菌体() A.大肠杆菌 B.酿酒酵母 C.产抗生素放线菌 D.黄青霉菌 9.酿酒过程中,要使产量提高,必须要有足量的酵母菌。在扩大培养阶段,相应的条件及酵母菌 所处的生长期是() A.无氧条件,调整期 B.无氧条件,对数期 C.有氧条件,调整期 D.有氧条件,对数期 10.利用基因工程手段,已成功的培育出生产干扰素的酵母菌。某制药厂引入该菌后进行生产研究。 下表是在一固定容积的发酵罐内培养该酵母菌,并定时取样测定培养基的pH及菌体数量(万个/ 毫升)几次取样结果如下: 样品代号 a b c d e f g h 菌体数量32 56 127 234 762 821 819 824 pH 6.0 4.7 5.9 4.9 5.7 5.3 5.1 5.6 由于取样时技术员的粗心,忘了标记取样的时间。下面对该表的叙述中不正确的是() A.取样次序:a→c→b→g→f→h→d→e B.g样时次级代谢产物已有相当的积累 C.如果要扩大培养,可在c样时期选取菌种 D.d样时培养基中的养分几乎被耗尽 二.填空题(20分) 1.在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的(1'),其原因是 (2')。 第 1 页共 1 页 时 间细菌数目对 数 A B C D E

啤酒 发酵课程设计

长春工业大学化学与生命科学学院生物工程专业 《发酵工程》课程设计说明书 一、总论 1.1概论 传统啤酒发酵工艺 (1)主发酵又称前发酵,是发酵的主要阶段,也是酵母活性期,麦汁中的可发酵性糖绝大部分在此期间发酵,酵母的一些主要代谢产物也是在此期内产生的。发酵方法分两类,即上面发酵法和下面发酵法。我国主要采用后种方法。下面重点介绍下面啤酒发酵法。 加酒花后的澄清汁冷却至6.5~8.0℃,接种酵母,主发酵正式开始。酵 ,这是发酵的主要生化反母对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵,产生乙醇和CO 2 应。主要步骤如下: ①用直接添加法添加酵母在密闭酵母添加器内将回收的酵母按需要量与麦汁混匀(约1:1),用压缩空气或泵送入添加槽内,适当通风数分钟。 ②酵母添加量添加量常按泥状酵母对麦汁体积百分率计算,一般为 0.5%~0.65%,通常接种后细胞浓度为800万~1200万个/ml。接种量应根据酵母新鲜度,稀稠度,酵母使用代数、发酵温度、麦汁浓度以及添加方法等适当调节。若麦汁浓度高,酵母使用代数多,接种温度及酵母浓度低,则接种量应稍大,反之则少。 ③发酵第一阶段又称低泡期。接种后15~20小时,池的四周出现白沫,并向中间扩展,直至全液面,这是发酵的开始。而后泡沫逐渐培厚,此阶段维持2.5~3天,每天温度上升0.9~1℃,糖度平均每24小时降1°Bx。 ④发酵第二阶段又称高泡期。为发酵的最旺盛期,泡沫特别丰厚,可高达25~30cm。由于麦汁中酒花树脂等被氧化,泡沫逐渐变为棕黄色。此阶段2~3天,每天降糖1~1.5%。 ⑤发酵第三阶段又称落泡期。高泡期过后,酵母增殖停止、温度开始下降,降糖速度变慢,泡沫颜色加深并逐步形成由泡沫、蛋白质及多酚类氧化

《工业发酵分析》课程教学大纲

《工业发酵分析》课程教学大纲 一、课程基本信息 1.课程代码: 2.课程名称:工业发酵分析 3.学时/学分:34学时/2学分 4.开课系(部)、教研室:生命科学系生物工程教研室 5.先修课程:生物化学实验、发酵工程、发酵食品工艺学、氨基酸工艺学 6.面向对象:生物工程专业 二、课程性质与目标 1. 课程性质:专业能力培养课程 2. 课程目标:工业发酵分析为工业发酵专业、生物工程专业的一门专业课。通过本课程的学习,使学生能独立应用物理的和化学的分析方法,对工业发酵中有关的原料、半成品、成品和副产物进行分析测定,同时初步培养科学研究能力。了解新型的、现代化的分析仪器应用到工业发酵中以及工业分析的发展方向。 工业发酵分析是一门实践性较强的课程,实验部分是体现其实践性的重要环节,通过实验培养学生良好的实验习惯和基本的操作技能训练,提高学生的动手能力;通过实验也巩固所学的基本理论知识和基本分析方法。 三、教学基本内容及要求 第一章绪论(2学时) (一)教学的基本要求 通过本章的教学,了解工业发酵分析的应用及发展动向,通过介绍我国发酵工业分析的方法的改进和存在的问题以及解决措施,激发学生的学习兴趣,同时明确本课程的学习目的。 (二)教学具体内容 1. 概述 2. 工业发酵分析的应用及发展动向 3. 我国工业发酵分析方法的改进、存在的问题和解决措施 (三)教学重点和难点 教学重点:我国工业发酵分析方法的改进、存在的问题和解决措施第二章化学分析(6学时)

(一)教学的基本要求 通过本章的教学,使学生掌握化学分析的基本方法和操作要点。熟悉样品的采集与处理,了解相关化学物的作用和测定意义,了解相关试剂的制备,掌握相关化学物测定的原理,熟悉操作步骤掌握计算方法和公式。 (二)教学具体内容 1.样品的采集与处理 2.水分的测定 3.糖类的测定 4.含氮量的测定 5.酸的测定 6.白酒中总酯的测定 7.白酒中总醛的测定 8.原料中粗脂肪的测定 9.原料中粗纤维素的测定 10.啤酒花中单宁的测定 11.酒石酸的测定 12.原料中磷的测定 13.酿造用水的硬度测定 14.废糖蜜中总胶体的测定 15.废糖蜜灰分的测定 (三)教学重点和难点 教学重点:水分,糖类,含N量,酸,醛,酯等含量的测定,通过实验加深理解水分、糖类、含氮量、酸等的测定方法。 (四)思考题 1.水分、糖类测定过程中应注意哪些问题? 第三章比色分析与分光光度分析(5学时) (一)教学的基本要求 通过本章的教学,使学生掌握比色分析与分光光度分析的基本方法和操作要点。了解比色分析与分光光度分析的影响因素,掌握相关化学物测定的原理,熟悉操作步骤和计算方法。 (二)教学具体内容 1.比色分析与可见光分光光度分析 2.紫外光分光光度分析

发酵工程论文

发酵工程的研究进展 【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。广义的概念:生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念:微生物培养和代谢过程。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。 【关键词】发酵发展应用 1、发酵工程的内容 1.1 定义 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 1.2现代发酵工程 人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。 现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.3组成 从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。 1.3.1 上游工程:包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。 1.3.2 中游工程:主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。

过程控制课程设计——啤酒发酵罐温度控制系统

内蒙古科技大学信息工程学院过程控制课程设计报告 题目:啤酒发酵罐的温度控制系统设计 学生姓名:赵晓红 学号:0967112235 专业:测控技术及仪器 班级:09测控2班 指导教师:左鸿飞

前言 啤酒生产是一个利用生物加工进行生产的过程,生产周期长,过程参数分散性大,传统操作方式难以保证产品的质量。近年来,国外的各大啤酒生产厂家纷纷进军中国市场,凭借技术优势与国内的啤酒生产厂家争夺市场份额。国内的啤酒行业迫切要求进行技术改造,提高生产率,保证产品质量,以确保在激烈的市场竞争中立于不败之地。 啤酒的发酵过程是一个微生物代谢过程。它通过多种酵母的多种酶解作用,将可发酵的糖类转化为酒精和CO2,以及其他一些影响质量和口味的代谢物。在发酵期间,工艺上主要控制的变量是温度、糖度和时间。 啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定性,决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算法。由于每个发酵罐都存在个体的差异,而且在不同的工艺条件下,不同的发酵菌种下,对象特性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的数学模型来进行模拟和预测控制我国大部分啤酒生产厂家目前仍然采用常规仪表进行控制,人工监控各种参数,人为因素较多。这种人工控制方式很难保证生产工艺的正确执行,导致啤酒质量不稳定,波动性大且不利于扩大再生产规模。 在啤酒生产过程中,糖度的控制是由控制发酵的温度来完成的,而在一定麦芽汁浓度、酵母数量和活性的条件下时间的控制也取决于发酵的温度。因此控制好啤酒发酵过程的温度及其升降速率是解决啤酒质量和生产效率的关键。 在本次啤酒发酵温度控制系统设计过程中各种工艺参数的控制采用串级控制系统实现,主要控制锥形发酵罐的中部温度,采用常规自动化仪表及装置来实现温度及其他参数的检测与控制、显示。

《药学概论》教学大纲 (1)

《药学概论》教学大纲 课程编码:药-0801-X 适用对象:全校各专业的必修课 一、前言 《药学概论》是概要地介绍药学各学科的历史沿革、学科范畴、基本概念、研究领域、研究方法、主要成就,以及药学领域未来发展前沿的一门课程,主要内容包括1.绪论;2.药物化学;3. 中药、生药与天然药物化学;4.药理学;5.药物分析学;6.药剂学;7.生物技术、生物工程与生物制药;8.药事管理学等药学各分支学科的基本应用领域及其学科关联。 本课程要求学生掌握药学学科的基本概念和研究范畴。了解药学领域的基本概况,对所属各学科的地位、研究内容及其未来的发展有一个初步的认识,开阔眼界,明确专业方向,为深入进行本专业的学习奠定基础。 总学时为32。学分2.0。 教材选用吴春福主编《药学概论》(第四版),中国医药科技出版社2015年出版。 本课程是全校各专业的必修课。 二、课程内容与要求 第一章绪论(2学时) [基本内容] 药和药学的概念与范畴。药学的主要研究任务和国内外药学发展的现状。药学的发展简史、药学二级学科之间的联系,以及药学在自然科学和国民经济中的地位。 [基本要求] 掌握:药和药学的概念;药学的主要任务。 熟悉:药学的发展简史以及各二级学科之间的联系。 了解:国内外药学发展的现状,药学在自然科学中和国民经济中的地位。 第二章药物化学(4学时) [基本内容] 药物化学的定义和研究内容。药物化学和药学其他学科的联系。药物化学课程的基础。药物化学在药学研究中的地位和作用。药物化学研究的国内外状况。 [基本要求] 掌握:药物化学的定义;药物化学的研究内容。 熟悉:药物化学和药学其他学科的联系;药物化学课程的基础。 了解:药物化学在药学研究中的地位和作用;药物化学研究的国内外状况。

年产9万吨啤酒发酵罐的设计

1.1 啤酒的起源 啤酒的渊源可以追溯到人类文明的摇篮,东方世界的两河流域底格里斯河与幼发拉底河、尼罗河下游和九曲黄河之滨。最原始的啤酒可能出自居住于两河流域的苏美尔人之手,距今至少已有 9000 多年的历史。早在公元前 3000 年左右的埃及古王国时代,已经有作为饮料的麦酒(啤酒)和葡萄酒了。法老、贵族、祭司等人饮葡萄酒,一般平民消费价格低廉的麦酒。考古发掘证实,在古王国时代的墓葬中,不论是国王、贵族或平民,都将酒作为随葬品。自此之后,世界酒业彼此影响,飞速发展,经历了封建时代和工业社会,形成三大酒系(酿造酒、蒸馏酒和配制酒),精品众多,各国都有名闻世界的独特产品。 1.2 我国啤酒工业发展简况 综观仅有百年历史的中国啤酒工业,可以发现在改革开放以后涌现出了一大批具有品牌、技术、装备、管理等综合优势的优秀企业,如“青啤”、“燕京”、“华润”、“哈啤”、“珠江”、“重啤”、“惠泉”、“金星”等国际和国内的知名企业。由于啤酒的运输、保鲜等行业特点,加之地方保护主义作崇,使中国啤酒工业形成了诸侯割据、各自为政的"春秋战国"局面。纵然中国啤酒产量已突破2500万吨,位居世界第一;纵然已有四家中国啤酒集团的年产量超过100万吨,但与国际啤酒大国及啤酒发达国家相比,在集团化、规模化、质量、效益、品牌等方面我们均还比较落后。虽然“青啤”、“华润”、“燕京”等已开始踏上集团化、规模化道路,但在质量、效益等方面与国际品牌尚有一定差距。 未来几年里,我国啤酒行业的发展趋势为: 1.我国啤酒市场竞争会更加激烈;市场竞争趋于规范化,市场竞争由价格竞争转向品牌竞争和服务竞争。效益成为企业最终的追求目标。 2.整个行业逐步进入成熟期,行业内的整合速度进一步加快,整合过程规范化。企业向集团化、规模化发展,股份制优势更加明显。 3.啤酒企业的品牌意识增强,更加注重品牌战略的实施,市场对名牌产品的需求增加。企业的市场竞争能力增强,重视企业内部核心能力的培养。 4.在市场营销中,广告的投入量加大,包装形式多样化,营销方式多样化。 5.产品特点:首先,啤酒品种更加多样化、功能更加齐全。新品趋向特色型、风味型、轻快型、保健型、清爽型等。

(涂绍勇)发酵工程与设备实验教学大纲

《发酵工程与设备实验》实验课程教学大纲 实验名称:发酵工程与设备实验 学时:32学时 学分:2学分 适用专业:生物技术、生物工程 执笔人:程爱芳 审定人:黄芳一 一、实验的性质与任务 实验课程作为发酵工程教学的重要部分,一直是课程建设的重点,建立一整套的实验管理体系,形成了我们学校实验教学的特色。另外通过本课程的学习旨在培养学生的基本实验技能,掌握基本实验方法且能将理论运用于实践。 二、教学目标与基本要求 使学生实验基本操作掌握扎实,熟悉发酵工程实验技术方法,了解发酵工艺生产基本流程,培养学生的综合实验技能。 四、实验教学内容及学时分配 实验一实验准备知识和基本操作训练(4学时) 目的要求 了解发酵工程实验室技术的基本内容,掌握发酵工程实验室技术的基本操作。 主要实验仪器及材料 试管、移液管、平皿、接种环、烧瓶、涂棒、棉花 掌握要点 几种棉塞的制作和基本的发酵工程实验室技术操作。 实验内容

1、观看30分钟实验基本操作教学录像。 2、几种棉塞的制作 (1)试管棉塞的制作 (2)锥形瓶棉塞的制作 (3)发酵瓶棉塞的制作 3、几种器皿和用具的包扎 (1)培养皿的包扎 (2)移液管的包扎 (3)其它用品的包扎:试管口、锥形瓶口、发酵瓶口 4、发酵工程实验技术基本操作 (1)平板操作:到平板、划线、涂布 (2)斜面操作:斜面制作、划线、接块、穿刺 (3)摇瓶操作:接块、接菌苔、接斜面孢子、移液等 5、几种接种用具的制作 (1)接种环的制作 (2)涂棒的制作 (3)接种铲的制作 (4)接种针的制作 (5)酒精灯的制作 6、实验室10L小型发酵罐的系统组成及其使用讲解。 实验二产植酸酶黑曲霉的分离(4学时) 目的要求 1、掌握从自然界分离目的菌种的基本方法。 2、从土壤中取样分离产植酸酶黑曲霉菌株。 方法原理 植酸即肌醇六磷酸酯。植酸及其盐类是植物中磷的主要贮存形式,其贮存着植物总磷的60%~90%。在营养研究中,发现植酸具有比较明显的抗营养作用,且不被人和单胃动物所利用,最终绝大部分从粪尿中排出体外,造成环境的磷污染。 植酸酶是催化植酸及其盐类水解成肌醇与磷酸的一类水解酶的总称。植酸酶可将饲料或食品中的植酸及其盐分解成肌醇和磷酸,增加可利用磷的含量,抑制植酸对矿物质和蛋白质的亲和力,解除植酸的抗营养作用。 植酸酶广泛存在于小麦、大麦、玉米等植物的种子中,但含量较低。细菌、酵母和丝状真菌等也是植酸酶的重要来源。 本实验利用选择培养基(透明圈法),从土样中筛选分离植酸酶的黑曲霉菌种。 主要实验仪器及材料 1、土壤样品 采集自稻米加工厂堆积米糠或谷壳处的土壤,或将少量谷壳和麸皮埋入土壤中2个月后取土样。 2、培养基 (1)1%脱氧胆酸钠溶液。 (2)氯霉素注射液或氯霉素眼药水。 (3)筛选培养基0.2%植酸钙(没有植酸钙,可用0.14%植酸代替,用氢氧化钙溶液调pH5.5即可)、3%葡萄糖、0.5%NH4NO3、0.05%KCl、0.05%MgSO4·7H2O、0.003%MnSO4·4H2O、

《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)

发酵工程知识点

第一章发酵工程概述 一、发酵工程:是利用微生物特定的形状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系,是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。 二、发酵工程简史: 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期 1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末 Koch 纯种分离和培养技术 三、发酵工程技术的特点 (1)主体微生物的特点 ①微生物种类繁多,繁殖速度快、代谢能力强,容易通过人工诱变获得有益的突变株; ②微生物酶的种类很多,能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点 (2)发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行,数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行,条件温和,耗能少,设备简单

③原料通常以糖蜜,淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛,通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行(同(2)①) ④发酵分子通常为小分子产品,但也很容易生产出复杂的高分子化合物 四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比,发酵工程中微生物反应具有以下特点: 作为生物化学反应,通常在常温常压下进行,没有爆炸之类的危险,不必考虑防爆问题,还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,加入少量的各种有机或无机氮源,只要不含毒,一般无精制的必要,微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样,在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物,是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制,能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应 ⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质,因此除特殊情况外,发酵液等一般对生物体无害。 ⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。进行设备的冲洗、灭菌,空气过滤

啤酒发酵课程设计.

目录 一、总论 1.1概论 1.2设计依据 1.3设计指导思想 1.4设计范围 二、生产工艺 2.1生产方法的选择 2.2啤酒发酵流程CAD图纸(附) 三、设备选择 3.1主要工艺设备选型计算 3.2 啤酒罐CAD图纸(附) 四、设计结果的自我总结与评价 五、参考文献

合肥学院生物工程专业化工课程设计说明书 啤酒发酵罐课程设计 一总论 1.1概论 圆筒体锥底立式发酵罐 圆筒体锥底立式发酵罐(简称锥形罐),已广泛用于发酵啤酒后生产。锥形罐,可单独用于前发酵或后发酵,还可以将前,后发酵合并在该罐进行(一罐法)。这种设备的优点在于能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性,帮能适合于生产各种类型啤酒的要求。目前,国内外啤酒工厂使用较多的是锥形发酵罐这种设备一般置于室外。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液。也可使用氨作冷媒,优点心能耗低。采用的管径小,生产费用可以降低。最终沉积在锥底的酵母,可打开锥底阀门,把酵母排出罐外,部分酵母留作下次待用,安全阀和玻璃视镜。 影响发酵设备造价的因素 主要包括发酵设备大小,形式,操作压力及所需的新华通讯社却工作负荷,容光焕发器的形式主要指其单位容光焕发积所需的表面积,这是影响造价的主要因素。罐的高度与直径的比例为1.5-6:1.常用3:1或4:1.罐内真空主要是系列的发酵罐在密闭条件下转罐可进行内部清洗时造成成的,由于型发酵罐在工作完毕后放料的速度很快.有可能造成成一定期负压,另外即便函罐内留学生存一部分二氧化碳.在进行清洗时,二氧化碳有被子除去的可能所以也可能造成真空。由于清洗液中含有碱性物质能与二氧化碳起反应而除去罐内气体。 结构及特点 啤酒发酵罐是啤酒厂的主要设备之一,其发酵温度控制是依靠调节冷却系统的冷却流量来实现。目前国内外较多采用罐体外壁的夹套通入低温酒精水冷却罐内发酵液,而酒精水的降温是通过液氨蒸发来冷却的,其缺点是需要酒精水的中间换热循环。而本设计对目前现有的啤酒发酵罐,作了进一步发展和改进,其主要特点如下: ⑴把大罐的夹层当作蒸发器,液氨直接在夹套内蒸发,利用其气化潜热冷却罐内的啤酒液,从而省却了酒精水的中间换热循环,节省能耗12%以上。 ⑵把夹套当作蒸发器,由于夹套内的压力比酒精水系统的要高,为此,设置

(完整版)生物工程概论教学大纲

《生物工程概论》教学大纲 课程名称:生物工程概论 英文名称:Introduction to Bioengineering 课程编码: 学分:2 总学时:36 理论学时:36 学时 实验学时:0 学时 适用专业:非生物类本科专业 执笔人: 审核人: 一、课程的性质、地位与任务生物工程概论是生物类院校一些非生物学专业的必修课程之一。 20 世纪以来生命科学的研究迅速发展,从而推动了农业、林业、工业、医药卫生等多个领域的发展。本课程介绍各项生物工程技术的基本原理和基本知识,使非生物专业的学生能够了解生物工程的基本知识框架,促进其他学科的学生对生命科学的关注,为他们了解生物工程相关的基础知识提供平台,对促进学科交叉、拓宽学生知识面,提高学生的高科技意识和创新思维方式,增强学生适应社会能力及择业机遇,都有着重要的现实意义。 二、教学目的与要求本课程为全校非生物专业学生的必修课。通过本课程的学习,了解生物技术和生物工程的概念、研究对象、研究内容及与日常生产、生活的关系。掌握五大生物工程技术的原理与方法, 并对生物工程的学科发展情况有初步的认识。 三、教学学时分配表

第一章 绪论 本章教学目的和要求: 通过本章的教学,让学生了解生物工程的概念、学科发展情况的基本内容,激发学生的学 习兴趣,了解本学科学习的大致内容。 重点: 1. 生物技术的概念; 2. 生物技术的种类及其相互关系; 3. 传统生物技术与现代生 物技术的区别。 难点:生物技术的概念及其包含的内容 教学目的和要求: 学习基因工程的概念、主要步骤和相关的分子生物学基础知识(基因工程诞生的三大理论 和三大技术) 。了解常用工具酶的催化反应机制及主要用途,三种常用基因克隆载体(质粒、λ 噬菌体和粘粒)的一般生物学特性、结构及其应用,目的基因的制备方法,重组体的构建及导 入受体细胞的方法,重组子的筛选与鉴定方法。通过学习为进一步掌握生物技术相关知识和从 事基因工程工作打下基础,并对基因工程的发展动态有初步的了解。 重点:基因工程的主要操作步骤,主要工具酶的催化机理和用途,三类常用载体的特点和 主要用途,目的基因克隆的主要方法,重组 DNA 的导入受体细胞的途径,重组克隆的筛选与鉴 定方法。 难点:目的基因的克隆策略,基因表达载体构建的策略和方法,重组克隆筛选鉴定方法。 教学内容: 、 DNA 的化学组成和分子结构 2 学时) 教学内容: 第一节 生物工程与生物技术的含义 第二节 生物技术的产生 一、传统生物技术 二、近代生物技术 三、现代生物技术 第三节 生物工程的基本内容 一、基因工程 二、细胞工程 三、酶工程 四、发酵工程 五、蛋白质工程 六、五大生物工程技术之间的联系 第 四节 生物技术涉及的学科及其技术 第 五节 现代生物技术的应用与产业化 一、 生物技术在各个领域的应用 二、应用生物技术的产业化及其基本特 征 第六节 现代生物技术的发展现状 0.25 学时 0.25 学时 0.5 学时 0.25 学时 0.25 学时 0.25 学时 第七节 现代生物技术对于人类生活、社会生存的重要影响 第二章 基因工程 第一节 基因工程的概念 第二节 DNA 的结构与功0.5 0.5 学时 学时 0.25 学时 4 学

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

发酵工程与设备习题答案

第一章 1.简述发酵工程的概念及其主要内容。 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。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物和微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2.什么叫次级代谢产物?次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的?其与初级代谢产物有什么关系? 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢是次级代谢的基础;次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3.发酵过程有哪些组成部分? 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取和纯化;?生产过程的废物的处理。 第二章 1.发酵工程菌株的选育方法有哪些?各有何特点? 自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小 诱变育种:方法简单,快速,收效显著。 原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。 杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性和目的性。 基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2.发酵工程对菌种有何要求?菌种的分离和筛选基本流程是怎样的? 要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌和噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化

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