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《发酵工程与设备》ppt课件

发酵工程概述

发酵工程原理

发酵设备

发酵工程应用实例

发酵工程未来发展

发酵工程概述

01

利用微生物的代谢过程，通过现代工程技术手段，生产有用物质或直接应用于工业化生产的一种技术。

发酵工程

以微生物为原料或工具，具有高度洁净的生产环境，实现大规模、高效、低能耗和环保的生产。

发酵工程的特点

医药工业

农业

能源领域

抗生素、维生素、激素等生物药物的生产。

生物农药、生物肥料等农业生产资料的生产。

生物质能、燃料乙醇等可再生能源的开发利用。

发酵工程原理

02

微生物发酵

指在无氧条件下，利用微生物将可溶性物质转化为不溶性物质或气体的过程。

厌氧发酵

在无氧条件下，厌氧微生物将可溶性物质转化为酒精、甲烷等。

好氧发酵

在有氧条件下，好氧微生物将可溶性物质转化为不溶性物质或气体。

指用于培养微生物的物质，包括水、碳源、氮源、无机盐等。

培养基

选择培养基

鉴别培养基

根据微生物的特殊需要，在培养基中加入某种成分，以选择性培养某种微生物。

在培养基中加入某种指示剂或抑制剂，以鉴别或分离不同种类的微生物。

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选择适合的菌种，进行扩大培养或保藏。

菌种准备

将保藏的菌种接种到培养基中进行培养，使其恢复活性。

种子培养

将种子液接种到发酵罐中进行发酵，控制温度、压力、pH等条件，使微生物充分生长和代谢。

发酵过程

发酵结束后，通过离心、过滤等方法将产物从发酵液中提取出来。

产物提取

发酵设备

03

按照结构形式，发酵罐可分为机械搅拌罐、鼓泡罐、气流罐、膜过滤罐等。

发酵罐的种类

发酵罐具有耐压、耐温、密封性好、便于清洗等特点，能够满足微生物发酵过程的需求。

发酵罐的特点

发酵罐的设计需要考虑物料流动、传热、传质等因素，以及微生物的生长代谢需求。

发酵罐的设计

通风设备的作用

通风设备在发酵工程中主要起到供给氧气的作用，保证微生物的正常生长代谢。

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过滤设备在发酵工程中主要用于除去杂质和微生物，保证产品的质量和生产的稳定。

过滤设备的作用

过滤设备包括板框过滤机、袋式过滤器、芯式过滤器等，根据不同的过滤需求选择合适的过滤设备。

过滤设备的种类

使用过滤设备时需要注意压力、流量等参数的调节，定期清洗和更换滤芯，保证设备的过滤效果和使用寿命。

过滤设备的使用和维护

发酵工程应用实例

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酒精发酵工艺流程

原料选择、糖化、发酵、蒸馏、储存等步骤，介绍各个步骤的操作要点和注意事项。

01

酒精发酵简介

酒精发酵是一种通过酵母菌将糖类物质转化为乙醇和二氧化碳的过程，广泛应用于酒精饮料、燃料等领域。

02

酒精发酵原理

酵母菌通过厌氧呼吸作用，将糖类物质转化为乙醇和二氧化碳，同时释放能量。

酶制剂简介

酶制剂是一种生物催化剂，具有高效、专一、条件温和等特点，广泛应用于食品、医药、化工等领域。

酶制剂的生产方法

包括微生物发酵法、提取法、化学合成法等不同生产方法，介绍各种方法的优缺点和适用范围。

酶制剂的应用

列举酶制剂在各个领域的应用实例，说明酶制剂的重要性和市场需求。

发酵工程未来发展

05

基因工程

利用基因工程技术改良菌种，提高发酵产物的产量和品质。

代谢工程

通过代谢工程手段优化微生物代谢途径，实现高效利用原料和减少副产物生成。

酶工程

利用酶工程方法开发新型酶催化剂，提高发酵过程的效率和产物选择性。

合成生物学

利用合成生物学技术构建人工微生物，实现特定代谢产物的合成和生产。

优化发酵过程控制

新型发酵培养基

菌种选育与改良

产物分离与提取

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通过实时监测和调控发酵过程中的关键参数，提高发酵产物的产量和品质。

研究和开发新型发酵培养基，优化培养基配方，提高发酵产物的产量和品质。

通过菌种选育和改良手段，获得高产、高活性的优良菌株，提高发酵产物的产量和品质。

研究和开发高效、低成本的产物分离与提取技术，提高发酵产物的纯度和收率。

通过优化工艺和设备，降低发酵工业的能耗和减少废弃物排放，实现节能减排。

节能减排

资源循环利用

生物质能源

智能化发酵工厂

研究和开发废弃物资源化利用技术，实现资源循环利用，降低生产成本。

利用发酵工程手段转化生物质原料，生产生物质能源，缓解能源危机。

研究和开发智能化发酵工厂技术，实现发酵过程的自动化、智能化管理，提高生产效率和降低能耗。

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