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固态发酵生物反应器

固态发酵(SolidStateFermentation,SSF)是最古老的生物技术之一。微生物生长和代谢所需的氧大部分来自气相,也有部分存在于与固体基质混合在一起的水中。所以固态发酵常涉及气、固、液三相,使情况变得非常复杂。在固态发酵中,对于生物反应器的设计除了氧的传递是一个限制性的因素外,更复杂和更重要的两个参数是温度和固体培养基的水含量。影响生物反应器设计的其它因素还有:(1)菌体的形态学以及其对机械剪切力的抵抗性;(2)是否需要无菌发酵过程。在分析各种各样的生物反应器各自的优点和缺点之前,应该特别指出通常很多类型的反应器只能够在实验室水平运作,规模化生产时会由于生成大量热和系统的复杂性而变得复杂。1固态发酵的特点固态发酵又称固体发酵,是指微生物在没有或几乎没有游离水的固体的湿培养基上生长、繁殖、代谢的发酵过程[1]。固态的湿培养基一般含水量在50%左右,但也有的固态发酵的培养基含水量为30%或70%等。培养基呈液态的微生物...  (本文共5页) 阅读全文>>

《食品与机械》2012年03期
食品与机械

填充床固态发酵生物反应器模拟研究进展

近年来,固态发酵(solid-state fermentation,SSF),即微生物在没有或几乎没有游离水的潮湿水不溶性固体底物中的生物反应过程,越来越受到研究者的关注。研究[1,2]表明,固态发酵最大的优点是底物材料成本低、利用率高,在次级代谢产物产生和积累方面有着明显的优势。农产品加工残渣碳水化合物等营养素丰富,非常适合于丝状真菌的生长,所以,SSF是农产品加工残渣的良好利用途径[3],在食品工业、生物工程等领域具有极大应用前景。但农产品加工残渣在固态发酵时存在底物成分不均、缺乏自由水及固体颗粒传导性较差等缺点,使得对发酵过程的生物量、pH值、温度和湿度等培养参数的控制难度较大,相应的研究也主要集中在底物的优化和菌种的筛选上[4,5],而对发酵床层热/质量传递数学模型研究较少,因此,制约了SSF生物反应器的可控操作,阻碍了SSF过程应用和扩大。数学模型是SSF生物反应器设计和优化操作的重要工具,它概括了固态发酵系统内复杂的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《化工科技市场》2000年03期
化工科技市场

压力脉动生物反应器与固态发酵

压力脉动生物反应器这一具有创新技术的新设备作为生物固态发酵反应器的新发展,已在产业化中取得了成功。它的产生和发展伴随着新的生物反应理论的提出,有待进一步探讨。本综述主要取材于1999年12月12日在安徽省合肥市召开的“压力脉动固态发酵新技术及其在生物农药产业化中的应用”鉴定会项目鉴定材料〔’〕。 1生物反应器的发展 生物反应器及生物反应器工程的现状及其进展有许多作者从不同角度进行了阐述卜5〕。生物反应器是生物加工过程中的关键设备。近半个多世纪以来,由于对生物反应器的广泛研究和不断深入的探讨,提出了生物反应器工程这一新概念,并作为生物加工过程的“中游加工”过程(相对于“上游加工”和“下游加工”)而突现出来。动植物个体就是最理想的天然生物反应器。我们的目标是通过人工设计的、具有生命系统和环境系统组合成的最佳环境条件,使生物发酵工业达到纯种培养与大规模产业化。 当今国内外能做到严格意义上的大规模纯种培养的发酵技术仍只有液体深层发酵技术...  (本文共3页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

纤维素类底物固态发酵反应模式及动力学模型的建立

纤维素类物质的固态发酵生产乙醇的研究意义重大,既可以实现变废为宝,把我国每年产生的大量的往往被焚烧掉的农作物秸秆变为可以利用的清洁能源,避免环境污染,又能够在一定程度上缓解能源问题带来的危机。本课题以玉米秸秆为原料,对纤维素类物质固态发酵的预处理及各个过程控制参数进行了研究,研究了不同发酵模式对于纤维素类物质固态发酵的影响。选取酸、碱和机械粉碎预处理方法进行研究,综合考虑预处理后的纤维素含量和酶解后的糖转化率,确定了预处理方法采用酸水解法,酸水解采用1%质量分数H2SO4。在单因素实验基础上设计正交实验,考察各个参数对发酵的影响,确定了固态发酵的过程控制参数,温度为34℃,相对湿度为85%,搅拌时间间隔为13h,底物初始pH值为5.0,底物初始含水量为200%,颗粒度为0.16mm,接种量为2.0%。确定了固态发酵底物的灭菌方式为臭氧灭菌,确定了反应釜的外观形状为圆柱形,圆柱底面直径为10cm,圆柱高为20cm。通气孔直径为0....  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

《食品工业》2019年04期
食品工业

生物反应器的选型原则与设备选型及新发展

反应器类型pH控制温度控制工业重要特性主要工业应用批式(通用罐)连续搅拌罐式气升式反应器鼓泡式反应器自吸式反应器通风制曲设备嫌气反应器动植物细胞用反应器光合反应器可控制可控制可控制可控制可控制难控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制可控制操作费用高流速受冲出的限制空压机出口压力要高可采用鼓风机需转子高速旋转操作费用高无需通风设备剪切应力小需光源大多数工业生产污水处理、单细胞蛋白生产等有机酸,如柠檬酸生产等面包酵母等生产乙酸、酵母等生产麸曲、酶制剂和麦芽生产等乙醇、啤酒等生产杂交瘤单克隆抗体、烟草细胞培养等微藻等生产表1 生物反应器的操作特性及其应用领域生物反应工程是生物学、化学和工程学的交叉学科,是一门专门研究将生物或生物的一部分(如酶、细胞或组织)作为催化剂参与反应过程的工程科学。生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,它是一种生物功能模拟机,如发酵...  (本文共5页) 阅读全文>>

安徽大学
安徽大学

裂褶菌F17锰过氧化物酶固态发酵的条件优化及其扩大培养

白腐真菌分泌的锰过氧化物酶(MnP)是木质素降解酶系统的主要组分,对木质素解聚,纸浆和染料的脱色均有重要作用。本实验利用本实验室自主分离保存的白腐菌裂褶菌F17(Schizophyllum sp. F17)进行固态发酵产MnP,研究了裂褶菌F17固态发酵产MnP的培养条件,在此基础上自行设计了一个通气托盘式反应器对MnP进行扩大培养,并在自行设计的反应器中进行了初步的发酵动力学研究,实验结果如下:1、用响应面方法从稻壳、松木屑、麦麸、稻草、麦秆5种含有木质素的农业废弃物和黄豆粉中选择出由松木屑、稻草、黄豆粉组成混合固态营养基质,并得到三者最佳成分比例为:0.52:0.15:0.33,用优化的混合营养基质进行裂褶菌F17固态发酵产MnP,在发酵第6天时,最大酶活力为11.18 U/g。2、用已得混合营养基质进行MnP合成固态发酵条件的优化,单因子实验表明,最佳MnP的合成条件是装载量为15g,接种量为1 mL/g,温度为30℃,含...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>