发酵生物反应器(发酵生物反应器论文)

海潮机械 2023-01-16 23:42 编辑:admin 235阅读

1. 发酵生物反应器论文

1、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件也比较简单。

 2、发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主,只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性,可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。

3、发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单—的代谢产物。

4、由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。

5、发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外,反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌,生产上就要遭到巨大的经济损失,要是感染了噬菌体,对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。

6、微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。

7、工业发酵与其他工业相比,投资少,见效快,开可以取得显著的经济效益。基于以上特点,工业发酵日益引起人们重视。和传统的发酵工艺相比,现代发酵工程除了上述的发酵特征之外更有其优越性。除了使用微生物外,还可以用动植物细胞和酶,也可以用人工构建的“工程菌’来进行反应;反应设备也不只是常规的发酵罐,而是以各种各样的生物反应器而代之,自动化连续化程度高,使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新

2. 生物发酵实验

从理论研究上来看是生物学好,从实际操作和技能来看是生物工程好。因为生物学的研究主要是相关理论知识的学习和简单的实验验证,然而发酵工程就是进行发酵实验的相关研究,属于在实践中发现问题并解决问题,生物学是理科,发酵工程是工科,所以说一个是理论为主一个是实践为主。

3. 微生物发酵技术论文

微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。

根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。

(1)好氧性发酵在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。

(2)厌氧性发酵在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。

(3)兼性发酵酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。

按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。

一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。

同其他发酵方法相比,它具有很多特点:

①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。

②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。

③液体输送方便,易于机械化操作。

④厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。

⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。

4. 发酵生物反应器论文参考文献

、发酵生产流程三个阶段:

上游、中游和下游。

(1)先进行高性能生产菌株的选育;

(2)然后在人工或计算机控制的生化反应器中进行大规模培养,生产目的代谢产物;

(3)最后收集目的产物并进行分离纯化,最终获得所需要的产品。

2、现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。

1、手工加工

发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工),后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程),最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产(现代发酵工程),跨入生物工程的行列。

2、近代发酵

原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来的技巧和经验生产发酵产品,体力劳动繁重,生产规模受到限制,难以实现工业化的生产。

于是,发酵界的前人首先求教于化学和化学工程,向农业化学和化学工程学习,对发酵生产工艺进行了规范,用泵和管道等输送方式替代了肩挑手提的人力搬运,以机器生产代替了手工操作,把作坊式的发酵生产成功地推上了工业化生产的水平。发酵生产与化学和化学工程的结合促成了发酵生产的第一次飞跃。

3、现代发酵

通过发酵工业化生产的几十年实践,人们逐步认识到发酵工业过程是一个随着时间变化的(时变的)、非线性的、多变量输入和输出的动态的生物学过程,按照化学工程的模式来处理发酵工业生产(特别是大规模生产)的问题,往往难以收到预期的效果。

从化学工程的角度来看,发酵罐也就是生产原料发酵的反应器,发酵罐中培养的微生物细胞只是一种催化剂,按化学工程的正统思维,微生物当然难以发挥其生命特有的生产潜力。于是,追溯到作坊式的发酵生产技术的生物学内核(微生物),返璞归真而对发酵工程的属性有了新的认识。发酵工程的生物学属性的认定,使发酵工程的发展有了明确的方向,发酵工程进入了生物工程的范畴。

5. 生物发酵技术与设备操作

将鸡粪变成有机肥,一般都要经过发酵的过程,鸡粪、猪粪发酵过程实际上就是各种微生物新陈代谢、繁殖的过程。微生物的新陈代谢过程即有机物分解的过程。有机物分解必然会产生能量,这些能量推动了堆肥化进程,使温度升高,同时还可干燥湿基质。

发酵有两种方式:

方式一:槽式发酵

采用独特的槽式连续好氧发酵技术,使鸡粪、猪粪快速腐熟、去水、灭菌、除臭,达到无害化、资源化处理的目的;

槽式发酵一般是在水泥地面上建间隔墙,在间隔墙的顶端铺设导轨,翻堆机在导轨上行走,并设有换轨机构,翻堆机可从一条槽移至另一条槽。槽的深度从0.7m至2.5m均有,有些在草地铺有通气管,增加通气量。

不过槽式发酵需要有充足的场地,土建成本相对来说高,发酵的时间也比较长,一般需要经过二次发酵。

方式二:罐式发酵

罐式发酵采用好氧微生物有氧发酵原理,使微生物利用畜禽粪便和尸体中的有机质、残留蛋白等,调节物料的干湿度、温度、含氧度等,使其在最适宜的环境下,快速繁殖。

通过设备运行实现综合搅拌、通风、保温隔热等措施,创造适合微生物繁殖的最佳环境,最大限度加快微生物的繁殖速度,促进“生物发酵-畜禽粪便、尸体无害化”过程,实现规模化、工厂化处理。

该过程可分为快速升温阶段、高温阶段、降温阶段。物料进入发酵室内,在1-2天内快速分解,释放的热量使物料温度快速升高,温度一般为50~65℃。最高可达到80℃。通过送风系统向发酵室内均匀送氧,满足发酵过程氧气量需求,使物料充分发酵分解,高温阶段维持5-7天。

发酵后的鸡粪等可以直接作为肥料使用也可以作为原料生产复合腐熟料,彻底解决畜禽粪便和尸体对环境的污染问题,确保养殖行业规模化、绿色可持续发展。

罐式发酵设备占地面积小,自动化程度高,一人操控即可完成发酵处理过程;通过生物除臭设备实现气体达标排放,不产生二次污染。https://pic3.zhimg.com/50/v2-0efe82ba4ed13a27c7ec5124991c74ec_hd.jpg" data-caption="" data-size="normal

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