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固态发酵罐宣传

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固态发酵罐宣传自从固态发酵工业诞生至今,一直为人类提供生活必须品,但对其本质的研究较少,发展缓慢。20世纪40年代以来,丙酮-丁醇和青霉素的需求量激增带动了整个发酵工业的迅速崛起,传统的固态发酵工业亦获得新的发展契机,脱除农产品加工的色彩,在化工、制药、环境领域发挥重要作用。然而,从整个发酵工业来看,固态发酵仅占很小的份额。较之于液态发酵,固态发酵质热传递效率低、参数难于监测控制,反应器的设计和放大,工艺调控困难。尽管固态发酵本身所需能耗和水量较低,但在以产品快速供应为主要目标的上世纪后半叶,固态发酵本身的优势被液态发酵的便捷性...

固态发酵罐宣传
自从固态发酵工业诞生至今,一直为人类提供生活必须品,但对其本质的研究较少,发展缓慢。20世纪40年代以来,丙酮-丁醇和青霉素的需求量激增带动了整个发酵工业的迅速崛起,传统的固态发酵工业亦获得新的发展契机,脱除农产品加工的色彩,在化工、制药、环境领域发挥重要作用。然而,从整个发酵工业来看,固态发酵仅占很小的份额。较之于液态发酵,固态发酵质热传递效率低、参数难于监测控制,反应器的设计和放大,工艺调控困难。尽管固态发酵本身所需能耗和水量较低,但在以产品快速供应为主要目标的上世纪后半叶,固态发酵本身的优势被液态发酵的便捷性所掩盖,没有得到重视。 上世纪末以来,液态发酵所带来的能源、环境问题日益凸显。液态发酵过程中的能耗高、有机废水量大等问题成为限制发酵工业可持续发展的主要问题。人们开始重新注意到固态发酵节水、节能、成本低等优势,固态发酵的原理和应用成为近年来发酵工业的研究热点,为整个生物、化工产业的可持续发展指出了更为明朗的方向。 生物反应器是工厂发酵中主要的设备,它提供了一个适应微生物生命活动和生物代谢的场所。固态发酵反应器是目前限制固态发酵用于现代生物反应工程的一个重要因素。目前,固态发酵工艺及设备的自动化水平仍然不高,对于传统固态发酵工艺系统多采用是开放式的或半开放式的发酵设备,现行的生产用固态发酵反应器还是传统的浅盘式与厚层通风池式装置,发酵可控性差,效率低。而现代纯种固态发酵设备,虽然实现了现代固态发酵的纯种大规模培养的基本要求,但是对于反应器放大过程中影响传热传质效果及发酵性能的因素和调控 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 缺乏足够的认识。另一方面现有发酵工业的工程设计主要还是以液态发酵技术为主,缺乏对固态发酵,尤其是纯种固态发酵,配套的工程化技术设计与集成优化研究,造成发酵过程自动化、可控化程度低、发酵能量利用率低、反应器利用率低等现象。固态发酵必须解决反应器的过程放大,防止发酵过程污染,进行过程监控等一系列问题[3, 4],目前,国内固态发酵设备主要是传统的开放式反应器,与国外的发展水平有着极大的差距,因此设计符合我们要求,适合生产的固态发酵设备迫不及待。各种固态反应器中,在工业上已得到应用的还是盘式、转鼓式及搅拌式反应器,国内对各种性能固态反应器的研制还刚刚开始。由于必须解决反应器的过程放大,防止发酵过程污染,及过程监控等一系列问题。到目前为止尚未见到有关工业化规模固态反应器的专文报道。在考虑研制新型固态发酵反应器时,强制通风、温控,物料不宜长时间处于静止状态,能增温,机械化程度高,易于操作,便于清洗消毒,投资少等因素是关键。 中国科学院过程工程研究所的研究者,从基础理论着手,改变思维方式,基于原料特性,和生物特性开发设计新型反应器。提出了以压力脉动法向力为动力源的“外界周期刺激强化生物反应及细胞内外传递过程”的生物反应器设计新原理,设计开发出具有完全自主知识产权的“压力脉动固态发酵新技术”。 从实验室的0.5升试验到800升,到25000升、直至放大到50000升工业规模。1998年建成了固态发酵大规模纯种培养的示范性工厂,结果 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明该项技术经济指标优于液体深层发酵。在此基础上,逐步发展为气相双动态固态纯种发酵新技术,成为现代固态发酵技术之一。 在传统固态发酵工艺中,通常采用机械翻动强化传质、传热过程,即气相不动,固相连续翻动,以达到固体基质颗粒完全混合,强化颗粒间或气体分子间的接触,使料层间的气体由分子扩散变为对流扩散。气相双动态固态发酵可以克服传统固态发酵中的一些缺点,提高传质、传热速率,减小温度、O2及CO2浓度梯度。在微生物代谢活跃阶段,较高的压力脉冲可以更好地促进微生物生长,利于酶产量的提高。 1气相双动态固态发酵技术特点 气相双动态固态发酵罐包括卧式固态发酵罐筒体,内置循环风道,多组冷却水管,鼓风装置,空气循环系统。固态发酵罐筒体,有双筒体固态发酵罐和单筒体固态发酵罐两种。单筒体固态发酵罐,其特征在于在单筒体内焊接正方形隔板,正方形隔板内外形成循环风道。而双筒体固态发酵罐,其特征在于一个循环接管和一个循环风机管连接两个固态发酵罐筒体,形成循环风道,双筒体固态发酵罐含多组冷却排管。气相双动态固态发酵反应器的特点可归纳如下:(1)无机械翻动装置,传质与传热由气体循环风机实现;(2)反应器结构简单容易密封,便于工业放大;(3)发酵罐为一耐压容器,可用压力蒸汽进行严格的空罐或实罐灭菌;(4)反应过程始终维持在正压阶段,易于保持无菌过程;(5)周期刺激促进微生物代谢、强化细胞内外的传质,减少代谢产物的反馈抑制;(6)反应器内的温度、湿度均匀一致,易于控制;发酵过程实现自控[50]。 2气相双动态固态发酵器的技术瓶颈 周期性压力脉冲有利于发酵过程的传热与传质,利于微生物生长。但同时较高的频率会加速固体基质水分损失,导致水活度下降影响菌体的生长。因此需要对脉冲周期进行适当控制。实际操作中通常根据温度探针反应基质温度变化,建立底物温度变化与菌体生长曲线,通过上述曲线结合实际情况来优化气体脉冲周期。发酵罐中气体内循环使气相始终处于对流扩散状态,随着微生物代谢活动的加剧,气体内循环速率也应增加。但风速太大时,料层表面基质将被吹起,影响发酵的进行。 3气相双动态固态发酵的工艺流程 气相双动态发酵过程中压力脉动通过无菌空气的冲压与泻压实现:一个周期由冲压阶段,维压阶段,泻压阶段及谷压四段组成(图4-16)。充压过程时间较长,曲线上升平缓。泻压速度要快,时间要求尽可能短,一般在数秒至一分钟之内完成,使固体培养基潮湿颗粒因气体发生突然膨胀而松动。不同的发酵过程,高压时间与常压时间可自由设定。一般在微生物对数生长期,变化频率高,延迟期与稳定期频率小。周期一般为15分钟到150分钟。气相双动态固态发酵装置是在浅盘发酵技术的基础上施以周期变化的气相压力,通过快速泄压强化了气相与固相料层间均匀传质,传热的目的。且发酵过程中引入了快开门装置,无菌操作技术,在线监测,自动化控制系统。 4气相双动态固态发酵罐的应用前景 气相双动态固态发酵技术无论在理论上,还是在生产应用上都具有开创性意义。气相双动态固态发酵技术打破了现代发酵工业中液体深层发酵技术的垄断局面,而由于固态发酵所独有的优势,可以替代目前很多液态发酵技术。如杀虫剂Bt发酵、纤维素酶发[51]、果胶酶发酵、赤霉素发酵、核黄素发酵等。利用气相双动态固态发酵技术可以生产出很多新产品,开创众多的新产业,更重要的是可以以木质纤维素原料为底物,实现木质纤维素的生物转化,如纤维素乙醇,生物有机肥料,饲料等。相对于传统固态发酵生产技术,气相双动态固态发酵技术往往可使发酵时间缩短三分之一,变温操作往往可提高菌体活性。另外在混菌发酵方面也发挥着重要作用。在传统的白酒酿造,风味食品的生产,甚至可以创制新的风味发酵食品、保健食品等。
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分类:生产制造
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