课程设计---单批次固体发酵5吨酵母菌的发酵工艺设计

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1、 成 绩 生物工程课程设计说明书 题题 目：目：单批次固体发酵单批次固体发酵 5 吨发酵培养物吨发酵培养物 发酵工艺设计发酵工艺设计 设设 计计 人：人： 系系 别：别： 生物工程生物工程 班班 级：级： 指导教师：指导教师： 设计日期：设计日期： 2006 年年 12 月月 18 日日-24 日日 生物工程课程设计 一一. .课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 1 1 设计题目设计题目 单批次固体发酵 5 吨酵母菌的发酵工艺设计 2 2 基本工艺流程基本工艺流程 保藏菌种（平板划线培养. 试管斜面培养 ）菌种摇瓶培养多级种子发酵罐培养固体 发酵 3 3 设计任务设计任务 （1）单批次固

2、体发酵 5 吨酵母菌发酵的相关工艺参数计算 （2）种子罐及发酵罐选型 生物工程课程设计 目录目录 一.概述 . 1 二.菌种与产品简介 1 2.1 菌种 . 1 2.2 生理特性 1 2.3 特征 . 1 2.4 菌种用途 2 2.5 酵母菌的生长条件 2 三.设计依据 2 3.1 总体生产规模 . 2 3.2 基本发酵工艺流程 3 3.3 发酵工艺设计的参数选择 3 四.发酵工艺流程推算 3 4.1 工艺流程推算 . 3 4.2 设备选型工艺流程 3 4.2.1 菌种的活化 . 3 4.2.2 一级三角瓶发酵（1L） . 3 4.2.3 二级种子罐发酵（15L）. 4 4.2.4 三级种子罐

3、发酵（600L） . 4 4.3 工艺流程简图. 4 五.发酵设备 5 5.1 发酵工艺参数汇总表 . 5 5.2 附属设备 6 生物工程课程设计 一一. .概述概述 早在公元 3000 年前，人类开始利用酵母来制作发酵产品。最早在市场上销售的产品是 酵母泥，这种产品的特点是发酵速度快，但运输和使用不便，产品的商业化受到了一定的限 制。从销售酵母泥算起，把制造酵母作为一种工业来看，酵母工业的发展已有 200 余年的历 史了。 酵母已成为世界上研究最多的微生物之一， 是当今生物技术产品研究开发的热点和现 代生物技术发展.基因组研究的模式系统。 酵母菌是饲料中应用最早.最广泛的微生物之一，长期以来

4、人们主要是利用酵母的菌体 蛋白等营养特性，促进胃肠道有益微生物生长，改善饲料效率，提高生产性能；但饲料酵母 味苦，导致适口性差，目前没有统一的标准，以致市售产品质量参差不齐，从而限制了其在 畜禽生产中的使用。 酵母细胞壁是产气酵母发酵过程中提取的一种特殊的副产品。 大量研究 认为，酵母细胞壁含有的甘露聚糖和葡聚糖具有提高机体免疫力.抑制病原菌.吸附霉菌毒素 等作用。 二二. .菌种与产品简介菌种与产品简介 3.13.1 菌种菌种 中文名称：酵母 英文名称：yeast 定义：子囊菌.担子菌等几科单细胞真菌的通称。可用于酿造生产，有的为致病菌。是遗传 工程和细胞周期研究的模式生物。 2.22.2

5、生理特性生理特性 酵母营专性或兼性好氧生活，目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时，发酵型的酵母 通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇（俗称酒精）来获取能量。在酿酒过程中，乙醇被保留 下来，在烤面包或蒸馒头的过程中，二氧化碳将面团发起，而酒精则挥发。在有氧气的环境 中， 酵母菌将葡萄糖转化为水和二氧化碳。 无氧的条件下， 将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精。 在温度适合时，氧气和养料充足的条件下，以出芽方式迅速增殖。 2.32.3 特征特征 多数酵母可以分离于富含糖类的环境中，比如一些水果（葡萄.苹果.桃等）或者植物分 泌物（如仙人掌的汁） 。一些酵母在昆虫体内生活。酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细 胞

6、的形态通常有球形.卵圆形.腊肠形.椭圆形.柠檬形或藕节形等。 比细菌的单细胞个体要大得 多，一般为 15 微米或 520 微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。酵母菌具有典型的真核细胞 生物工程课程设计 结构，有细胞壁.细胞膜.细胞核.细胞质.液泡.线粒体等，有的还具有微体。 酵母菌的遗传物质组成：细胞核 DNA，线粒体 DNA，以及特殊的质粒 DNA。 大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似， 但比细菌菌落大而厚， 菌落表面光滑.湿润.粘稠， 容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘.中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少 数为红色，个别为黑色。 未发现其有性阶段的酵母菌称假酵母。 2.42.4 菌种用途菌种用途 在医药工业中， 酵母及其制品用于治疗某些消化不良症， 并能提高和调整人体的新陈代 谢机能。因此，药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。 在畜牧业中，酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉