發(fā)酵工程設(shè)備課件發(fā)酵設(shè)備緒論

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1、高同國(guó)E-mail： 本 課 程 是 大 學(xué) 本 科 生 物 技 術(shù) 與 發(fā) 酵 專(zhuān) 業(yè) 的 專(zhuān) 業(yè) 選修 課 ， 通 過(guò) 課 堂 教 學(xué) 和 課 外 練 習(xí) ， 使 學(xué) 生 掌 握 微生 物 發(fā) 酵 工 廠 的 設(shè) 備 流 程 、 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 ，主 要 設(shè) 備 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 選 型 。 在 此 基 礎(chǔ) 上 ， 了 解國(guó) 內(nèi) 外 發(fā) 酵 工 程 與 設(shè) 備 的 新 技 術(shù) 、 新 設(shè) 備 及 發(fā) 展動(dòng) 向 。 通 過(guò) 本 課 程 的 學(xué) 習(xí) ， 使 學(xué) 生 初 步 具 有 獨(dú) 立分 析 和 解 決 發(fā) 酵 生 產(chǎn) 及 試 驗(yàn) 研 究 上 的 工 程 設(shè) 備 問(wèn)

2、題 的 能 力 。 發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 課 程 性 質(zhì) 、 目 的 與 任 務(wù)性 質(zhì) ： 生 化 設(shè) 備 主 要 介 紹 ， 生 物 工 程 生 產(chǎn) 過(guò) 程中 常 用 設(shè) 備 的 結(jié) 構(gòu) 、 特 點(diǎn) 、 原 理 、 設(shè) 計(jì) 、 計(jì) 算 、選 型 及 保 養(yǎng) 。目 的 ： 對(duì) 生 產(chǎn) 生 物 產(chǎn) 品 的 設(shè) 備 有 初 步 了 解 ， 適應(yīng) 工 業(yè) 化 生 產(chǎn) 的 要 求 。任 務(wù) ： 掌 握 常 見(jiàn) 生 化 設(shè) 備 的 結(jié) 構(gòu) 原 理 ， 能 進(jìn) 行設(shè) 計(jì) 和 選 型 。 發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 本 課 程 是 生 物 工 程 專(zhuān) 業(yè) 主 干 課 程 之 一 ， 它 系

3、統(tǒng) 地 論 述 了 微 生 物發(fā) 酵 工 業(yè) 中 培 養(yǎng) 基 滅 菌 .空 氣 凈 化 系 統(tǒng) 設(shè) 備 .發(fā) 酵 設(shè) 備 的 結(jié) 構(gòu) .通 氣 .攪 拌 功 率 計(jì) 算 和 設(shè) 備 放 大 的 方 法 ， 發(fā) 酵 產(chǎn) 品 的 分 離 和 提 純 設(shè) 備 ， 包括 ： 固 液 .液 -液 分 離 ， 蒸 發(fā) 結(jié) 晶 ， 干 燥 等 單 元 操 作 。 著 重 針 對(duì) 各 單 元 操 作 的 基 本 原 理 ， 結(jié) 合 生 物 技 術(shù) 產(chǎn) 品 的 工 藝 要求 ， 對(duì) 設(shè) 備 的 選 型 及 設(shè) 計(jì) 方 法 進(jìn) 行 全 面 分 析 和 計(jì) 算 。 教 材 ： 發(fā) 酵 工 程 與 設(shè) 備 、 邱 立

4、 友 主 編 ， 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 出 版 社 ，2007參 考 書(shū) 目 ： 生 化 工 程 設(shè) 備 、 高 孔 榮 主 編 ， 輕 工 業(yè) 出 版 社 ，1995 成 績(jī) 評(píng) 定 ： 平 時(shí) 成 績(jī) 40% 考 試 成 績(jī) 60%考 核 方 式 ： 考 試 發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 第 一 章 物 料 的 處 理 與 輸 送 設(shè) 備 第 二 章 原 料 蒸 煮 、 糖 化 和 培 養(yǎng) 基 滅 菌 第 三 章 空 氣 除 菌 設(shè) 備 第 四 章 通 風(fēng) 發(fā) 酵 設(shè) 備 第 五 章 嫌 氣 性 發(fā) 酵 設(shè) 備 和 連 續(xù) 性 發(fā) 酵 第 六 章 過(guò) 濾 與 分 離 設(shè) 備 第 七 章 蒸 餾 、 蒸

5、發(fā) 與 結(jié) 晶 第 八 章 干 燥 設(shè) 備 發(fā) 酵 的 定 義1、 傳 統(tǒng) 發(fā) 酵2、 生 化 和 生 理 學(xué) 意 義 的 發(fā) 酵3、 工 業(yè) 上 的 發(fā) 酵發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 1、 傳 統(tǒng) 發(fā) 酵 最 初 發(fā) 酵 是 用 來(lái) 描 述 酵 母 菌 作 用 于 果 汁或 麥 芽 汁 產(chǎn) 生 氣 泡 的 現(xiàn) 象 ， 或 者 是 指 酒的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 。 2、 生 化 和 生 理 學(xué) 意 義 的 發(fā) 酵 指 微 生 物 在 無(wú) 氧 條 件 下 ， 分 解 各 種 有 機(jī) 物 質(zhì) 產(chǎn)生 能 量 的 一 種 方 式 ， 或 者 更 嚴(yán) 格 地 說(shuō) ， 發(fā) 酵 是以 有 機(jī) 物 作 為 電 子 受

6、體 的 氧 化 還 原 產(chǎn) 能 反 應(yīng) 。 如 葡 萄 糖 在 無(wú) 氧 條 件 下 被 微 生 物 利 用 產(chǎn) 生 酒 精并 放 出 CO 2。 3、 工 業(yè) 上 的 發(fā) 酵 泛 指 利 用 微 生 物 制 造 或 生 產(chǎn) 某 些 產(chǎn) 品 的 過(guò) 程 包 括 ：1. 厭 氧 培 養(yǎng) 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 ， 如 酒 精 ， 乳 酸 等 。2. 通 氣 （ 有 氧 ） 培 養(yǎng) 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 ， 如 抗 生 素 、 氨 基酸 、 酶 制 劑 等 。 產(chǎn) 品 有 細(xì) 胞 代 謝 產(chǎn) 物 ， 也 包 括 菌 體 細(xì) 胞 、 酶 等 。 發(fā)酵設(shè)備 什 么 是 發(fā) 酵 設(shè) 備 ？ 包 括 那 些 設(shè)

7、備 ？ 在 發(fā) 酵 過(guò) 程 中具 有 什 么 用 途 和 意 義 ？發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 粉 碎機(jī)超濾發(fā)酵罐 種 子 制 備 種 子 罐 ： 設(shè) 備 以 確 保 發(fā) 酵 罐 培 養(yǎng) 所必 需 的 菌 體 量 為 目 的 。主 發(fā) 酵 設(shè) 備 發(fā) 酵 罐 ： 承 擔(dān) 產(chǎn) 物 的 生 產(chǎn) 任 務(wù) 。輔 助 設(shè) 備 （ 無(wú) 菌 空 氣 和 培 養(yǎng) 基 制 備 ）發(fā) 酵 液 預(yù) 處 理 設(shè) 備產(chǎn) 品 提 取 與 精 致 設(shè) 備廢 物 回 收 處 理 設(shè) 備核 心 部 分 是 什 么 ？ ？ 發(fā) 酵 罐 是 發(fā) 酵 工 程 中 最 重 要 的 設(shè) 備 之 一發(fā) 酵 罐 的 定 義 ： 是 為 一 個(gè) 特

8、 定 生 物 化 學(xué) 過(guò) 程 的 操 作提 供 良 好 而 滿 意 的 環(huán) 境 的 容 器 。 對(duì) 于 某 些 工 藝 來(lái) 說(shuō) ，發(fā) 酵 罐 是 個(gè) 密 閉 容 器 ， 同 時(shí) 附 帶 精 密 控 制 系 統(tǒng) ； 而對(duì) 于 另 一 些 簡(jiǎn) 單 的 工 藝 來(lái) 說(shuō) ， 發(fā) 酵 罐 只 是 個(gè) 開(kāi) 口 容器 ， 有 時(shí) 甚 至 簡(jiǎn) 單 到 只 要 有 一 個(gè) 開(kāi) 口 的 坑 。 微 生 物 還 原 浸 出氧 化 錳 礦 中 錳 槽 浸 中 試 裝 置 廠 房 與 設(shè) 備發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 一 、 選 址 1、 空 氣 好 ： 人 流 、 物 流 少 ， 灰 塵 小 干 擾 少 ， 避 免 交 通

9、 干 線 、 無(wú) 污 染 源 ： 無(wú) 垃 圾 箱 、 廁 所 、 污 水 ； 應(yīng) 有 草 坪 覆 蓋 ， 清 除 花 粉 、 易 排 水 ： 地 勢(shì) 較 高 、 交 通 便 利 ： 運(yùn) 輸 成 本 低 ， 方 便 員 工發(fā)酵工程設(shè)備課程簡(jiǎn)介 二 、 廠 區(qū) 、 布 局 合 理 ： 生 產(chǎn) 區(qū) 、 行 政 區(qū) 、 生 活 區(qū) 上 風(fēng) 口 ： 制 劑 車(chē) 間 、 研 究 開(kāi) 發(fā) 部 、 質(zhì) 量 檢 查 部 下 風(fēng) 口 ： 化 學(xué) 合 成 ， 發(fā) 酵 室 ， 鍋 爐 房 ，運(yùn) 輸 通 道 、 無(wú) 污 染 源 ： 多 草 坪 ， 無(wú) 垃 圾 雜 物 、 人 流 、 物 流 分 開(kāi) ， 避 免 交 叉

10、污 染 三 、 室 內(nèi) 、 設(shè) 參 觀 走 廊 、 層 數(shù) : 1-3層 3、 層 高 ： A 車(chē) 間 .8-3.5M; 技 術(shù) 夾 層 1.22.2m B 庫(kù) 房 4.56.0M 4、 布 局 ： 根 據(jù) 工 藝 流 程 ， 空 間 適 中 安放 設(shè) 備 合 理 ， 分 別 放 置 物 料 、 半 成 品 5、 更 衣 處 ： 風(fēng) 淋 、 淋 浴 ， （ 一 、 二 、 三 更 ） 6、 緩 沖 區(qū) ： 大 于 6平 方 米 7、 門(mén) ： 無(wú) 門(mén) 檻 ， 便 于 通 行 8、 管 道 ： 暗 裝 、 易 清 洗 四 、 凈 化 級(jí) 別塵 埃 粒 子 /M3 活 微 生 物 數(shù) /M3 換 氣

11、 次 數(shù) 0.5um 5um十 萬(wàn) 級(jí) 3500萬(wàn) 2萬(wàn) 500 15次 /h萬(wàn) 級(jí) 35萬(wàn) 2000 100 20次 /h百 級(jí) 3500 0 5 垂 直 層 流 0.3m/s水 平 層 流 0.4m/s空氣潔凈度是環(huán)境中空氣含懸浮粒子量的多少的程度，通?？諝庵泻瑝m濃度低則空氣潔凈度高，一般規(guī)定粒子的濃度0.5 m作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 五 、 車(chē) 間 條 件 1、 照 明 ： （ 1） 照 度 300勒 克 斯 （ LX） 生 產(chǎn) 局 部 可 增 加 照 度 ， 走 廊 等 可 降 低 。 （ 2） 生 產(chǎn) 車(chē) 間 有 應(yīng) 急 照 明 設(shè) 備 防 停 電 2、 氣 壓 ： （ 1） 密 封 ， 門(mén)

12、 窗 、 管 道 等 （ 2） 壓 差 ， 不 同 潔 凈 級(jí) 別 車(chē) 間 5帕 （ 0.5mm水 柱 ,0.0368mgHg） ， 與 外 界 10帕 （ 3） 設(shè) 壓 差 表 3、 溫 濕 度 ： 與 生 產(chǎn) 工 藝 適 應(yīng) 溫 度 ： 18-26 ， 空 調(diào) 、 過(guò) 濾 器 相 對(duì) 濕 度 ： 45%-65%。 4、 紫 外 燈 ： 30W/9-16M2， 離 地 面 1.8-2m 5、 清 洗 區(qū) ： 更 衣 、 更 鞋 處 及 淋 浴 設(shè) 備 洗 手 ， 烘 干 器 ， 淋 浴 區(qū) 注 意 下 水 道 位 置 ， 降 低 或 者 避 免 污 染 工 具 室 、 維 修 室 在 潔 凈

13、 區(qū) 外 100級(jí) 區(qū) 不 設(shè) 下 水 道 6、 設(shè) 備 料 室 保 證 原 料 級(jí) 別 與 生 產(chǎn) 時(shí) 一 致 7、 緩 沖 區(qū) ： 人 流 、 物 流 均 要 6m2。 8、 人 流 、 物 流 ： 人 與 物 分 開(kāi) 進(jìn) 出 、 專(zhuān) 用 通 道 、 包 括 電梯 ， 避 免 交 叉 污 染 ， 進(jìn) 與 出 （ 物 ） 分 開(kāi) ，電 線 路 盡 可 能 短 。 六 、 設(shè) 質(zhì) 檢 室 便 于 取 樣 、 檢 定 、 符 合 要 求 七 、 實(shí) 驗(yàn) 動(dòng) 物 室 ： 按 有 關(guān) 規(guī) 定 設(shè) 計(jì) 、 建 造 與 生 產(chǎn) 不 干 擾 八 、 特 殊 藥 品 1、 青 霉 素 ： 專(zhuān) 用 空 調(diào) 、

14、 車(chē) 間 負(fù) 壓 。 2、 激 素 、 抗 腫 瘤 藥 品 ： 專(zhuān) 用 生 產(chǎn) 設(shè) 備 、 排 氣 凈 化 ， 防 塵 措 施 。 3、 同 位 素 ： 使 用 許 可 證 、 符 合 國(guó) 家 放 射 保 護(hù) 要 求 。 4、 有 毒 菌 種 ： 專(zhuān) 用 生 產(chǎn) 設(shè) 備 、 獨(dú) 立 廠 房 、 貯 藏 分 開(kāi) 。 5、 血 液 制 品 ： 同 上 設(shè) 備 (藥 用 機(jī) 械 ) 1、 選 用 ： 外 形 簡(jiǎn) 捷 、 平 整 ， 材 料 耐 腐 蝕 便 于 安 裝 易 于 操 作 、 維 修 和 保 養(yǎng) 易 于 清 洗 、 消 毒 ， 所 用 潤(rùn) 濕 劑 、 冷 卻 劑 等 不 得 污 染 藥 品

15、 。 2、 驗(yàn) 證 ： 性 能 和 準(zhǔn) 確 度 符 合 生 產(chǎn) 要 求 ， 滅 菌 設(shè) 備 定 期 驗(yàn) 證 。 3、 管 道 ： 傳 送 設(shè) 備 不 得 穿 越 不 同 潔 凈 級(jí) 別 廠 房 4、 制 水 設(shè) 備 ： （ 尤 其 注 射 用 水 、 純 化 水 ） 材 料 ： 無(wú) 毒 耐 腐 ； 管 道 ： 無(wú) 死 角 、 定 期 清 洗 、 滅 菌 ； 5、 儀 表 、 衡 器 ： 定 期 校 精 度 與 范 圍 。 6、 其 余 設(shè) 備 定 期 維 修 、 保 養(yǎng) 、 驗(yàn) 證 。 7、 所 有 設(shè) 備 均 有 使 用 登 記 ， 詳 細(xì) 記 錄 維 修 、 保 養(yǎng) 情 況 ， 由 專(zhuān) 人 管 理 。 8、 生 產(chǎn) 不 同 藥 品 應(yīng) 避 免 設(shè) 備 交 叉 污 染 ， 做 好 清 場(chǎng) 工 作 。 9、 車(chē) 間 內(nèi) 有 通 訊 設(shè) 備 ， 如 電 話 10、 GMP規(guī) 定 不 同 劑 型 藥 廠 的 最 低 限 度 設(shè) 備 11、 設(shè) 備 手 冊(cè) （ 編 號(hào) ） ： a， 使 用 時(shí) 間 ； b， 作 用 ； c， 操 作 人 ； d， 何 時(shí) 、 如 何 清 洗 ， 檢 查 與 維 修 ； e， 使 用 效 果 。