发酵工程设备

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发酵设备第五章通风发酵设备

第一节通风发酵罐 3. 消泡器在通气发酵生产中有两种消泡方法，一是加入化学消泡剂，二是使用机械消泡装置。通常，是把上述两种方法联合使用。 • 消泡器就是安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐排气系统上的，可将泡沫打破或将泡沫破碎分离成液态和气态两相的装置。从而达到消泡的目的。 • • 耙式消泡器离心消泡器刮板消泡器碟片消泡器
图9 大中型发酵罐
第一节通风发酵罐
• 罐体表面各种装置： • 小型发酵罐罐顶设有清洗用的手孔，中大型发酵罐装有供维修、清洗的人孔,并在罐内设置爬梯 • 罐顶装有窥镜和孔灯，在其内面装有压缩空气或蒸汽吹管 • 罐顶接管：进料管、补料管、排气管（位置？）、接种管、压力表接管 • 罐身接管：冷却水进出管、空气进管、温度计管和测控仪器接口
图2 机械搅拌通风发酵罐左为种子罐，右为生产用发酵罐
• AUTO CAD 绘制发酵罐图所转成的 GIF图
• 突然停电,有可能造成发酵和种子全部染菌,也可能使发酵液倒流入空气过滤器,造成重大生产事故,所以发酵装置要求二级负荷,采用不同电源的双回路供电
机械搅拌通风发酵罐.swf
1.小型机械搅拌通风发酵罐
1110 1400 1600 1600 1800 2100 2200 3000
φ500 φ700 φ800 φ900 φ900 φ1100 φ1200 φ1400

发酵工程知识点总结归纳

一、发酵工程概述

1. 发酵工程的定义

发酵工程是一门研究微生物、酶等生物催化剂在工业生产中广泛应用的工程学科。

2. 发酵工程的历史

发酵工程的历史可以追溯到几千年前，最早的酿酒技术可以追溯到古代民族。随着人类对微生物的认识和技术的发展，发酵工程逐渐成为一门系统的学科。

3. 发酵工程的应用领域

发酵工程广泛应用于食品、饮料、医药、生物制药、环保等领域，对人类的生活和健康有着重要影响。

二、发酵过程及机理

1. 发酵过程

发酵过程是利用微生物或酶对有机物进行生物催化反应，产生有机产物或能量的过程。发酵过程通常包括菌种培养、发酵产物的分离提纯等步骤。

2. 发酵机理

发酵的基本机理包括微生物的生长和代谢过程，包括物质的代谢途径、酶的作用、生理生化特性等。

三、发酵工程中的微生物

1. 发酵微生物的分类

发酵微生物包括细菌、真菌、酵母等。不同的微生物在发酵过程中起到不同的作用。

2. 发酵微生物的培养

发酵微生物的培养包括培养基的配制、发酵罐的设计等环节，培养条件对微生物的生长和代谢具有重要影响。

3. 发酵微生物的选育

发酵工程中常用的微生物包括大肠杆菌、酵母菌等，针对不同的产品需要选择适合的微生物用于发酵生产。

四、发酵工程中的酶

1. 酶的分类

酶是生物催化剂，可以促进化学反应的进行。按照其作用方式可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等。

2. 酶的应用

酶在发酵工程中有着广泛的应用，可以用于生产食品、医药、生物燃料等产品。

3. 酶的工程化

酶的工程化包括酶的产生、提纯、改良等步骤，使其更好地适用于实际生产。

第二章通风发酵设备

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（3）挡板挡板的作用：
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a. 改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体激烈翻动，增加溶解氧。 b. 防止搅拌过程中漩涡的产生，而导致搅拌器露在料液以上，起不到搅拌作用。挡板宽度：（0.1～0.12）D，装设4～6块即可满足全挡板条件。挡板与罐壁之间的间隙：（1/8～1/5）D，避免形成死角，防止物料与菌体堆积。
定义：减速机是一种动力传达机构，利用齿轮等速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。（垂直方向的力乘上与旋转中心的距离）
作用： ①降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但注意不能超出减速机额定扭矩。 ②降速同时降低负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。一般电机都有一个惯量数值。（表征刚体转动惯性大小的物理量）试验罐：无级变速装置发酵罐：有三角皮带传动，圆柱或螺旋圆锥齿轮减速装置。
发酵罐总数的70-80%），又称通用式发酵罐；优点是使用性好、适应性好、放大容易，从小型直至大型的微生物培养过程都可以应用。缺点：罐内的机械搅拌剪切力容易损伤娇嫩的细胞，造成某些细胞培养过程减产。
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2.1.1机械搅拌通气发酵罐的基本要求
适宜的径高比（高与直径的比值为 1.7-4）；能承受一定压力、温度。由于发酵罐在消毒及正常运转时，罐内有一

第三章发酵工程主要设备

旋转加料（卸料）器
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• 当从一个加料点向几个不同的目的地送料时，压力输送系统较适合。
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• 2.机械输送机械输送是靠机械装臵来输送物料。 • 优点在于能耗小，而且可以输送不适于气流输送的大块物料和潮湿物料。 • 输送机械主要有带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机等。带式输送结构比较简单，下面是常用的斗式提升机进料和卸料图。
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• 批发罐 • 优点污染杂菌的比例小，操作灵活性强，可用来进行几种不同产品的生产。 • 缺点是发酵罐的非生产停留时间所占比重大，非稳态工艺过程的设计和操作困难。 • 连续发酵 • 优点可连续运行几个月的时间，非生产时间很短。 • 缺点是容易染菌，它适用于不易染菌的产品如丙酮、丁醇、酒精、啤酒发酵等。
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• 生物工程，尤其是基因工程的迅速发展，以及治理环境的迫切需要，使发酵罐的形状、操作原理和方法都发生了较大的变化，就连术语“发酵罐”也常被称之为“生化反应器”。尽管如此，发酵工业上最常用的还是通风搅拌罐、压力循环发酵罐、带超滤膜的发酵罐等。

发酵工程全部知识点总结

一、发酵工程的基本概念

1. 发酵的定义

发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。

2. 发酵工程的定义

发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性，通过合理调控环境条件，进行微生物发酵过程中

的相关技术。

二、发酵微生物

1. 酵母

酵母是发酵工程中最常用的微生物，广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。

2. 细菌

细菌在发酵工程中也有重要的应用，如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。

3. 真菌

真菌发酵应用广泛，包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。

三、发酵工程的基本过程

1. 液体发酵

液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中，通过控制培养基成分、通气、温度等条件

来进行微生物代谢产物的生产。

2. 固体发酵

固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中，通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进

行微生物代谢产物的生产。

3. 半固体发酵

半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中，采用液态和固态发酵的优点来进行微生

物代谢产物的生产。

四、发酵工程的主要设备和工艺

1. 发酵罐

发酵罐是发酵工程的主要设备之一，根据不同的发酵工艺和需求，可以采用不同类型的发酵罐。

2. 发酵工艺

发酵工艺是指在发酵过程中，针对不同的微生物和产物特性，进行合理的发酵条件控制和操作流程。

3. 发酵控制系统

发酵控制系统是指在发酵工程中，通过自动化设备和仪器，实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。

五、发酵工程的应用范围

1. 食品工业

发酵工程在食品工业中应用广泛，如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。

发酵放大设备的原理和应用

一、发酵放大设备的原理

发酵放大设备是一种用于放大和控制微生物发酵过程的设备。其原理基于微生

物在适宜的环境条件下，通过代谢产生所需的生物产物，如酒精、乳酸、抗生素等。发酵放大设备通常由发酵罐、通气系统、温控系统和搅拌系统等部分组成。

1.发酵罐：发酵罐是发酵放大设备的核心组成部分，用于固定和保护

微生物菌株。发酵罐内部通常包含搅拌装置和通气系统，以确保菌株的均匀悬浮和气体的供应。发酵罐还可根据不同的发酵需求调节温度、pH值和营养物质的浓度等环境参数。

2.通气系统：通气系统用于提供充足的氧气和排出产物中的二氧化碳

等废气。它通常包括气体供应装置和废气排放装置。通过调控通气速率和气体成分，可以实现优化的发酵过程。

3.温控系统：温控系统用于维持发酵罐内的适宜温度。不同的微生物

菌株对温度的要求有所不同，因此温控系统需要能够根据需要进行精确控制。

温控系统通常包括加热装置和冷却装置，可以根据发酵罐内的温度变化来调节。

4.搅拌系统：搅拌系统用于保持菌株的均匀悬浮分布，以提供充足的

氧气和营养物质，并有助于混合反应物和产物。搅拌系统通常由电动搅拌器和搅拌桨等构成，可以根据不同的发酵需求调节转速和搅拌强度。

二、发酵放大设备的应用

发酵放大设备在工业生产和科研领域有着广泛的应用，下面列举了几个主要的

应用领域：

1.生物制药：发酵放大设备在制药工业中用于生产各种生物制剂，如

抗生素、酶类药物和抗肿瘤药物等。通过控制发酵罐内环境的温度、pH值和营养物质的供应，可以提高微生物菌株的生长速率和产物的得率，从而实现大规模的生产。

发酵设备介绍

带升式发酵罐的工作原理
在罐外装设上升管，上升管两端与罐底及罐上部相连接，构成一个循环系统。在早升管的下部装设空气喷嘴，空气喷嘴以250~300（米/秒）的高速度喷入上升管，借喷嘴的作用而使空气气泡分割细碎，与上升管的发酵液密切接触。由于上升管内的发酵液轻，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，供发酵液所耗的溶解氧量，使发酵正常进行。
GBJL系列机械搅拌玻璃发酵罐
GBJX系列机械搅拌玻璃发酵罐
GUJS系列机械搅拌不锈钢发酵罐
50L种子罐
气升式玻璃发酵罐
SF系列转轴式固态发酵罐
适用于科研院所及企业的微适用于科研院所以及企生物实验室进行固体发酵实验。尤其适合医药保健品原料的固体业的微生物实验室，是精密发酵试验的理想工具。可以发酵。生产采用仪表/计算机控制，可以控制温度、湿度、压力、转适用于生物发酵培养的培养速、风量等的自动控制与实时显基配方的筛选，发酵工艺参示，并具有数据记录分析与打印数的优化以及生产工艺与菌种的验证。功能。
标准式罐型的公称容积在6m3 以下时罐采用夹套式。发酵气的冷却或加热，均由夹套来完成。公称容积为6m3以上时，发酵气的冷却由立式排管来担负。罐内设置的档板可以提高搅拌效率，罐内有无挡板直接影响发酵汽翻动状况，根据有关资料对设置的挡板数量的增减及叶宽尺寸的变化测得的数据来看，罐内采用4块或6块挡板，板宽度在 1/12～1/10块，对提高搅拌效率最为理想。

发酵工厂设备的设计与选型

一、引言

随着人们对食品质量和营养需求的不断提升，酸奶、面包、啤酒、酱油等发酵食品越来越受到欢迎。发酵工厂设备是制造这些食品的基本设施之一，对于保证产品的质量和生产效率具有重要意义。因此，发酵工厂设备的设计与选型是一个复杂而关键的工作，本文将对其进行详细介绍。

二、发酵工厂设备的基本原理

发酵工厂设备是利用微生物在合适的环境条件下进行生长和代谢的过程，从而使原料转化为所需的发酵产品。发酵工厂设备的基本原理主要包括选择合适的微生物菌种，提供适宜的温度、湿度、通风等环境条件，以及控制发酵过程中的各项参数，如pH值、氧气浓度、营养物质浓度等。

三、发酵工厂设备的设计与选型

1. 设备容量的确定

设备容量是指发酵设备所能容纳的原料量或产出量。在设计发酵工厂设备时，需要根据生产需求、销售预测和设备投资预算等因素来确定设备容量。同时，还需考虑设备的可扩展性，以便在未来生产需求增长时能够方便地进行扩容。

2. 设备类型的选择

常见的发酵工厂设备包括发酵罐、发酵室、发酵槽等。设备的选择应根据产品特性、工艺要求和生产规模来确定。例如，对于酸奶生产，可选用发酵罐或发酵室；对于啤酒生产，需选用能够进行自动搅拌和温度控制的发酵槽。

3. 环境控制设备的选型

发酵过程中的环境条件对于微生物的生长和代谢具有重要影响。通常需要通过恒温器、湿度控制设备、通风设备等来实现对环境条件的控制。选型时应考虑设备的精度、稳定性、可靠性等因素，并根据制作工艺的要求进行调整。

4. 自动控制系统的设计

第六章发酵工程主要设备

这种设备的优点：在于能缩短发酵时间，而且(ér qiě)具有生产上的灵活性，故能适合于生产各种类型啤酒的要求。
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（1）主要(zhǔyào)结构
压力真空装置的作用
根据设定的压力来自动控制；许无菌空气进入罐内，CO2气体排出罐外，维持设定的压力。
圆柱体锥底和冷却套
锥底：便于(biànyú)酵母沉淀回收冷却套：分为2-3段，很大的罐可分为四段
后发酵过程残糖较低，发酵温和，故槽内一般无须再装置冷却蛇管。
贮酒室的建筑结构和保温要求，均不能低于前发酵室，室内低温的维持，是借室内冷却排管或通入冷风循环而得。
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后发酵槽是金属的圆筒形密闭容器，有卧式和立式两种。工厂大多数采用(cǎiyòng)卧式。
发酵过程中需饱和CO2，后发酵槽应制成耐压0.1-0.2MPa表压的容器。
改进，大都采用CIP自动清洗系统。
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2、CIP清洗(qīngxǐ)系统
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3、啤酒(píjiǔ)前酵和后酵设备
（1）前发酵设备传统的前发酵槽均置于发酵室内，发酵槽大部分为开口式。前发酵槽可为钢板制，常见的采用钢筋混凝上制成，也有用砖砌、外面抹水泥的发酵槽。形式以长方形或正方形为主。前发酵槽内要涂布一层特殊涂料作为保护层。采用不饱和聚脂树脂、环氧树脂或其他特殊涂料较为广泛，但还未完全符合啤酒低温(dīwēn)发酵的防腐要求。

发酵设备要求范文

发酵设备是用于培养微生物并促使其发酵过程的设备。在发酵过程中，微生物会通过分解有机物质产生各种化合物，例如乳酸、醋酸、乙醇、纤

维素等。在饮食、药品、酒精、生物燃料等行业都有广泛的应用。

发酵设备所需的要求因实际需要而异，但以下是一些常见的要求：

1.温度控制：发酵过程对温度有严格的要求。不同的微生物在不同的

温度下最适合生长和发酵。因此，发酵设备需要能够提供合适的温度范围，并能够稳定地控制和调节温度。一般来说，发酵设备应能够在5°C至

60°C的范围内进行温度调节。

2.pH控制：酸碱度对微生物的生长和发酵也有重要影响。不同的微

生物在不同的pH值下才能发挥最佳效果。因此，发酵设备需要能够测量

和调节培养液的pH值。

3.氧气供应：一些微生物需要氧气才能进行正常的发酵。发酵设备应

能够提供足够的氧气供给，以促进微生物的活动。

4.搅拌：搅拌是维持培养液均匀混合的重要手段。搅拌有助于均匀分

布营养物质、保持培养物的均匀温度和pH值，促进微生物的生长和发酵。

5.厌氧环境：一些微生物需要在无氧或低氧的环境下进行发酵。因此，一些发酵设备可能需要提供厌氧条件，例如通过封闭设备或进气控制等方式。

6.可调节发酵容器：发酵容器应具备可调节的容量和形状，以适应不

同规模的发酵过程。容器大小应能容纳培养基、微生物和其他辅助物质，

并能容纳期间产生的发酵产物。

7.卫生安全要求：发酵设备应具备良好的卫生安全要求，以防止微生物污染和外界污染物的进入。设备应易于清洁，外壳应具备密封性，以防止细菌、病毒等的进入。

总之，发酵设备需要满足微生物生长和发酵的基本要求，如温度、pH 值、氧气供应等，并应具备良好的搅拌和卫生安全要求。同时，根据发酵的具体需求，设备还可以通过调节容量、形状和提供厌氧环境等方式进行定制。

发酵工程技术

一、引言

发酵工程技术是指利用微生物进行生物化学反应的技术，是现代生物工程领域中的重要分支之一。随着人们对生命科学认识的不断深入，发酵工程技术在食品、医药、化工等领域的应用也越来越广泛。本文将从发酵过程、微生物选育、发酵设备和控制等方面详细介绍发酵工程技术。

二、发酵过程

发酵过程是指利用微生物进行代谢反应，产生有用产物的过程。发酵过程一般包括以下几个步骤：

1.微生物培养：选取适合的微生物菌株进行培养，使其达到最佳状态。

2.接种：将培养好的微生物菌株加入到合适的基质中。

3.发酵：在适宜的条件下进行反应，如温度、气体含量、pH值等。

4.收获：收集并处理有用产物。

三、微生物选育

微生物选育是指通过筛选和改良微生物菌株，获得更优良的特性和功能的过程。微生物选育可以通过以下几个方面来进行：

1.筛选：从自然界中或已有菌株中筛选出具有所需特性的菌株。

2.改良：通过基因工程等手段对微生物进行改良，使其具有更优异的性能。

3.培育：对已筛选或改良好的微生物菌株进行培养和保存，以便后续使用。

四、发酵设备

发酵设备是指用于进行发酵反应的设备。发酵设备一般包括以下几个部分：

1.发酵罐：用于容纳微生物和基质，并提供适宜的环境条件，如温度、气体含量、pH值等。

2.搅拌器：用于将微生物和基质充分混合，以加速反应速率。

3.通气系统：用于提供适宜的气体含量和流速，以保证反应过程中氧气充足。

4.控制系统：用于监测和控制反应过程中各项参数，如温度、pH值、搅拌速度等。

五、发酵控制

发酵控制是指对发酵过程中各项参数进行监测和控制的过程。发酵控制可以通过以下几个方面来进行：

第四章通风发酵设备1机械搅拌通风发酵罐

4.1 机械搅拌通风发酵罐
机械搅拌通风发酵罐又称为通用式发酵罐。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以供给微生物生长繁殖、发酵需要的氧气。
4.1.1 机械搅拌通风发酵罐的结构
机械搅拌通风发酵罐主要部件有罐体、搅拌器、挡板、联轴器和轴封、空气分布器、传动装置、冷却装置、消泡器、人孔、视镜等，大型机械搅拌通风发酵罐结构如图4-1所示。
4.1 机械搅拌通风发酵罐
图4-3 螺旋浆式搅拌器
4.1 机械搅拌通风发酵罐
为了克服搅拌器运转时液体产生的涡流，将径向流改变为轴向流，促使液体激烈翻动，增加溶氧速率，通常在发酵罐内壁须装设挡板。通常设4～6块挡板，其宽度为 0．1～0．12D，可满足全挡板条件。所谓“全挡板条件” 是指在一定转速下，再增加罐内附件，轴功率仍保持不变。
4.1 机械搅拌通风发酵罐
图4-2 蜗轮搅拌器
4.1 机械搅拌通风发酵罐
（2）螺旋浆式搅拌器它在罐内将液体向下或向上推进，形成轴向的螺旋运动，其混合效果较好，但造成的剪率较低。螺旋浆式搅拌器一般为 4～6片宽叶，投影覆盖率可达90％。国内外较典型的螺旋浆式搅拌器有ProChem公司的MaxFlo，Lightnin公司的A315搅拌器，结构如图4-3。 A315特别适合于气一液传质过程，在直径大于lm的实验装置中，同样的输入功率下，A315桨的持气量比Rushton涡轮高80％，剪切力仅为Rushton涡轮的 25％，产量提高10 ％～50％。

发酵设备介绍范文

发酵设备是在发酵过程中起到关键作用的设备，它能提供适宜的发酵环境，使微生物能够充分发挥其作用，产生所需的产物。下面将对常见的发酵设备进行介绍。

一、发酵罐

发酵罐是进行大规模发酵时常用的设备之一，它具有一定的容积和搅拌机构。发酵罐通常由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和密封性能。在发酵过程中，罐内通过搅拌机构对培养基进行循环搅拌，使微生物均匀与培养基接触，提供充分的氧气和营养物质，从而促使微生物生长和代谢产物的生成。

二、发酵槽

发酵槽是进行大规模发酵的另一种常见设备。与发酵罐相比，发酵槽一般容积更大，可以同时进行多个批次的发酵，提高生产效率。发酵槽通常由玻璃钢制成，具有较好的机械强度和化学稳定性。槽内通常设置有适当数量的搅拌器和氧气输入装置，以保证微生物充分供氧和混合，达到最佳的发酵效果。

三、发酵棚

发酵棚是一种用于控制温度、湿度和通风的设备，用于保持发酵过程中的适宜环境。发酵棚一般具有良好的保温性能和调节性，可以根据发酵过程的需要进行温度和湿度的控制。在发酵棚内，可以根据具体发酵过程的需要添加合适的湿度控制装置和通风装置，以达到最佳的发酵条件。四、发酵箱

发酵箱是一种小型的发酵设备，通常由金属或塑料制成，体积较小、结构简单。发酵箱通常用于实验室或小规模生产中，可以进行小量培养基的发酵实验。发酵箱通常具有加热装置和温度控制装置，可以通过控制温度来模拟不同的发酵条件。在发酵箱中，可以进行各种微生物培养和酶制剂的生产。

五、发酵堆

发酵堆是一种特殊的发酵设备，主要用于堆肥发酵。它通常由有机原料、微生物和水按一定比例混合而成，然后通过堆放、翻堆的方式进行发酵。发酵堆一般具有较大的露天空间，并设置有通风装置和排水装置，以保持适宜的湿度和通气性。在发酵过程中，微生物分解有机物质，释放出热量，达到杀灭病原体、腐败菌和杂草种子的目的。

发酵设备及工厂设计课程设计

1. 引言

发酵技术是一种重要的工业生产方法，被广泛应用于食品、制药、生物化工等领域。而发酵设备及工厂设计则是发酵技术的关键环节之一。本课程设计旨在帮助学生了解发酵设备及工厂的设计原理和实践操作，培养学生在发酵工艺中的设计能力和实际操作能力。

2. 课程目标

本课程的主要目标是：

•了解常用的发酵设备及其工作原理；

•掌握发酵工艺设计的基本方法和步骤；

•学习发酵工厂的布局设计和流程控制；

•培养学生的团队合作能力和问题解决能力。

3. 课程大纲

本课程共分为以下几个模块：

3.1 发酵设备概述

•发酵设备的定义和分类；

•发酵设备的基本组成和工作原理；

•发酵设备的常见问题和故障排除。

3.2 发酵工艺设计

•发酵过程的基本原理和关键参数；

•发酵工艺设计的思路和方法；

•发酵工艺设计的实例分析。

3.3 发酵工厂布局设计

•发酵工厂的布局原则和要求；

•发酵工厂的主要功能区划分；

•发酵工厂布局设计的实践案例。

3.4 发酵流程控制

•发酵过程的关键控制点和操作技巧；

•发酵过程的自动化控制方法；

•发酵过程的质量控制和监测。

4. 课程教学方法

本课程将采用以下教学方法：

•理论授课：通过课堂讲解，介绍发酵设备及工厂设计的基本原理和方法。

•实践操作：安排实验室实践，让学生亲自操作发酵设备，并进行工艺设计实践。

•项目案例分析：通过分析实际的发酵工厂案例，让学生了解发酵设备及工厂设计的实际应用。

5. 课程评估方式

本课程的评估方式包括：

•课堂作业：及时巩固学生对所学知识的理解和掌握程度。

•实验报告：对实验操作结果和分析进行书面总结和评估。

发酵设备简述

生物反应器是为微生物发酵或细胞培养（发酵）或酶反应提供良好的生化反应环境以完成生物催化反应的核心设备，常称为发酵罐或多酶反应器，承担产物的生产任务。发酵工程主要指在最合适的发酵条件下，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。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。它的结构、操作方式和操作条件对生物过程产品的质量、转化率及能耗有着密切的关系。一个优良的培养装置应具有严密的结构，良好的液体混合性能，较高的传质传热速率，同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。判断培养装置好坏的唯一标准应是:该装置是否适合工艺的要求，发酵过程中不发生污染，以获得最大的生产率。

大多数的生化反应都是需氧的，故通风发酵设备是需氧生化反应的核心和基础，无论是使用微生物、酶或动植物细胞（或组织）作为生物催化剂，也不管其目的产物是抗生素、酵母、有机酸或者是酶，所需的通风发酵设备均应具有良好的传质和传热性能，结构严密，防杂菌污染，培养基流动与混合良好，良好的检测与控制。常用的通风发酵罐有机械搅拌、气升环流式、鼓泡式和自吸式，其中机械搅拌通风发酵罐占主导地位。

发酵提纯生产线工艺设备

发酵提纯生产线

发酵：

工艺：

原料称重→配制培养基→空气过滤器灭菌→发酵罐清洗→发酵罐空消→放料→发酵罐实消→冷却→种子罐接种→培养罐接种→培养控制→放罐→发酵液

设备：

1、空气压缩机和空气储存罐：

能有效的为发酵罐提供压缩空气。

2、冷冻式空气干燥机：

能够过滤掉压缩空气中的水分，保证进入空气净化器中的空气为干空气，减少细菌滋生。

3、稳压阀：

保证为发酵罐提供的压缩空气是稳定的，便于有效控制空气流量。

4、空气净化器：

净化掉空气中的细菌，保证进入发酵罐中的空气为无菌空气。

5、锅炉：

提供空气管路灭菌、原材料灭菌所需要的蒸汽，减少染菌几率。

6、热水储存灌、配电柜、发酵罐、电磁水阀：

形成一套有效的温度控制体系，能够在发酵罐的温度下降时，对发酵罐进行加热。在发酵罐的温度上升时，对发酵罐进行降温。

该过程为一整套的仪表自动控制，控制精确，温度浮动范围上下不超过0.8℃，保证菌种的快速生长，减少发酵时间，有效降低成本。

7、搅拌灌；

有效混合菌种。

8、无菌接种设备：

在发酵罐接种时减少染菌几率，有效提高培养菌种的纯度。

9、空气流量计：

有效控制发酵过程中的空气流量，维持稳定环境，保证菌种的快速生长，减少发酵时间，有效降低成本。

10、水处理设备：

能够有效的为锅炉提供软水，在锅炉储水罐注满后能够自动停止，自动化程度较高，不出现故障无需手动操作。

11、储液罐：

成熟发酵产品储罐，为提纯工序作平衡用途。

12、磅称和电子称：

原料和配料称重。

13、理化检测和生物检测配套仪器：

生产过程控制用。

14、配套管线、阀门等|：

各设备连接，成套设备自动化生产比备。