发酵工程实验指导过关

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1、发酵工程实验指导书适用专业：生物工程生物技术指导教师：李安华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）的儿大系统组成，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

2、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。

3、分过滤器：平板式纤维，屮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。6、进出料系统：进料口（接种口）、岀料口（取样口）。7.蒸汽过滤器：在蒸汽进入空气系统时应用，以免蒸汽屮携带的杂质颗粒堵塞分过滤器微孔。三、方法与步骤：（一）原则：1.通蒸汽前先关闭所有阀门。2.粗过滤器不空消

4、也不实消，要定期处理，所以必须关闭通向粗过滤器的阀门。3.活蒸汽，灭过头，即尾汽不能关死，要保证有活蒸汽放岀，但不能太大,以免分压。4.罐体排汽口排汽，并保持罐内正压。5.空气过滤系统只空消，不实消，以免罐小物料冲入过滤器内。但空消一结束，即要通入无菌空气吹干管路并保压，避免染菌。1.进蒸汽时顺着蒸汽管路开阀门，结束时逆着进路关阀门，先开尾阀后开主阀，结束时先关主阀后关尾阀。7.蒸汽一停，即由无菌空气充入保持罐内正压。（-）空消：先开启蒸汽发生器，自有蒸汽产生并排掉管路屮冷凝水后，按以下步骤进行:1.先关闭所有

5、阀门，检查处是否关紧密封，打开罐上方排气口。2.蒸汽先进空气系统，蒸汽一蒸汽过滤器一分过滤器，无论蒸汽走到哪一路得先放尾阀，放出冷凝水，排掉冷空气，待有蒸汽冲出后调小，打开主阀。3.再进罐体：由主路进罐，然后通入取料管路，再入补料系统（两边）。4.罐压升至0.12Mpa（此时控制系统小温度读数约为120°C左右）时开始计时,保温保压,30分钟。保压方式：（1）调节主汽路进汽阀门控制进汽量；（2）调节排气口排气量大小或尾阀放汽量。5.结束空消：（1）逆着蒸汽进路关，先关近罐阀。（2）同时准备好压缩空气确保蒸汽一停

6、即充入无菌压缩空气以维持空气系统及罐内的正压。近罐空气阀的尾阀要一直微开启。注意：空消前应检查夹套屮是否残留了冷水，若有，影响罐体升温，须自夹套出水口将水放出。（三）进料及升温1、调大排气口排气量，至罐压掉零，开启进料口，加料。装上溶氧探头及pH探头。2.夹套升温：蒸汽由夹套蒸汽管路进入夹套进行升温（有表压可读出进入夹套的气压），温度可由控制面板上读出，升至90°C,关闭夹套蒸汽。*升温口的：冷的物料和罐体小直接冲入蒸汽，极易产生大量冷凝水而使培养基屮水分过大；另外，对淀粉质的物料，则直接通入蒸汽很容易使物料结

7、球不溶，表面糊化结团，影响灭菌效果；升温述可以利于淀粉质原料液化。*说明：（1）培养基配制时，考虑实消时会产生水分，因此，若考虑用7升的装液量（10升罐），则加液量应为6升左右，其余物料按7升需量称量。装料系数一般为70%o（2）通蒸汽对夹套升温时，必须排空夹套内水（可用蒸汽冲出），但可微开启出水口阀门适当减压，避免夹套内压力过大。（四）实消:1.关闭气路入罐阀，主汽路进汽一补料口进汽（方法同空消）一罐压升至0.12Mpa（121°C）,保压、保温30分钟一实消结束。（五）冷却接种：蒸汽关闭的同时，即通入压缩空

8、气（罐压表头掉至0.05MPa时接入无菌空气）-夹套通入自来水冷却（下进水，上出水阀门，送水排水）一冷却至约32°C-接种（放大排气口出气量，至表头掉零，开启接种口，火圈接种）一接种后拧紧接种口，将排气阀调小，接上玻璃转子流量计，使流量计读数在&0左右，同时保持罐压0.06MP3-在控制系统小设定好发酵温度一保温保压发酵24hr（六）数据采集、取样、放罐数据采集：系统自动采集，每2分钟