发酵法生产葡萄糖酸钠工艺的优化

微生物发酵工艺优化研究进展

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/ac2362435.html, 微生物发酵工艺优化研究进展 作者：张锐 来源：《海外文摘·学术》2017年第03期 摘要：近些年，在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用，特别在医药行业内应用此种技术十分普遍。微生物科技发展非常快，因此，人们也有不断深入的研究微生物的发酵工艺。为此，本文对影响微生物发酵的培养条件和培养基进行了分析，又对优化微生物发酵工艺的办法进行了讨论研究，为微生物工程的发展提供参考价值。 关键词：发酵工艺；微生物；培养条件；工艺优化；培养基 中图分类号：TQ920.6 文献标识码：A 文章编号：1003-2177（2017）03-0058-02 1 微生物发酵受培养基的影响 微生物在进行生长、代谢时，培养基能供给微生物发酵所需要的能量与营养物质，对合成发酵产物的效率和产品的质量保障来讲有着重要意义。在进行微生物发酵时，因其发酵条件与菌种的差异和不同的发酵阶段，需要培养基的成分也不同。一般情况下，微生物生长需要的营养要素有生长因子，碳源，无机盐和氮源四类。 1.1 选择氮源与碳源作发酵的培养基 氮源为微生物提供含氮的有机物与蛋白质，并且，还是合成含氮产物的参与者。氮源主要是有机氮源与无机氮源两种，如豆粉，氨盐，蛋白胨与硝酸盐等。碳源能够为微生物提供能量来源，形成产物和构建细胞。碳源的形式有油脂，多糖，单糖，天然复合物，双糖等，如豆油，葡萄糖，淀粉与蔗糖等。选择发酵的培养基中要有均衡的碳源与氮源比，确保其菌体能够正常生长，而且还有利于合成产物的速率。 1.2 无机盐对发酵培养基的影响 微生物的生长和生成的代谢产物都与无机盐有关重要关系。微生物在进行生长代谢时，构成的辅酶中有磷的参与，它是构成微生物生长，代谢的重要因素。有些菌种的发酵产物中包含磷酸根，因此在进行培养基发酵时，添加很多的磷酸盐，这利于产物快速合成。在微生物发酵中钙离子对细胞的生理状况起到了调节作用，例如，使细胞膜的通透性降低，维持细胞状态等。很多酶都用镁来作催化剂。微生物生长所需微量元素有很多，如，钴，铁，锌，锰等。经研究证明，枯草芽孢杆菌的生长中需要锰离子的参与，在发酵培养基中添加适量的氯化锰，可以提升枯草芽孢杆菌生成的发酵物中抑菌物质的活性。 2 微生物发酵受培养条件的影响

液体葡萄糖的生产工艺流程

主要淀粉糖品的生产工艺流程：液体葡萄糖 一、性质及应用 液体葡萄糖是我国目前淀粉糖工业中最主要的产品，广泛应用于糖果、糕点、饮料、冷饮、焙烤、罐头、果酱、果冻、乳制品等各种食品中，还可作为医药、化工、发酵等行业的重要原料。 该产品甜度低于蔗糖，黏度、吸湿性适中。用于糖果中能阻止蔗糖结晶，防止糖果返砂，使糖果口感温和、细腻。 葡萄糖浆杂质含量低，耐储存性和热稳定性好，适合生产高级透明硬糖； 该糖浆黏稠性好、渗透压高，适用于各种水果罐头及果酱、果冻中，可延长产品的保存期。 液体葡萄糖浆具有良好的可发酵性，适合面包、糕点生产中的使用。 二、主要生产工艺 工艺有酸法、酸酶法和双酶法。 1、酸法工艺 酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂，淀粉是由多个葡萄糖分子缩合而成的碳水化合物，酸水解时，随着淀粉分子中糖苷键断裂，逐渐生成葡萄糖、麦芽糖和各种相对分子质量较低的葡萄糖多聚物。该工艺操作简单，糖化速度快，生产周期短，设备投资少。 1）工艺流程 酸法工艺流程如图所示： 淀粉——调浆——糖化——中和——第一次脱色过滤——离子交换—— 第一次浓缩——第二次脱色——过滤——第二次浓缩——成品

图酸法工艺流程 2）操作要点 (1)淀粉原料要求常用纯度较高的玉米淀粉，次之为马铃薯淀粉和甘薯淀粉。 (2)调浆在调浆罐中，先加部分水，在搅拌情况下，加入粉碎的干淀粉或湿淀粉，投料完毕，继续加入80℃左右的水，使淀粉乳浓度达到22～24波美度(生产葡萄糖淀粉乳浓度为12～14波美度)，然后加入盐酸或硫酸调pH值为1．8。调浆需用软水，以免产生较多的磷酸盐使糖液混浊。 (3)糖化调好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸加压糖化罐。边进料边开蒸汽，进料完毕后，升压至(2．7～2．8)×104pa(温度142～144℃)，在升压过程中每升压0．98×104pa，开排气阀约0．5 min，排出冷空气，待排出白烟时关闭，并借此使糖化醪翻腾，受热均匀，待升压至要求压力时保持3～5 min后，及时取样测定其DE值，达38～40时，糖化终止。 (4)中和糖化结束后，打开糖化罐将糖化液引人中和桶进行中和。用盐酸水解者，用10％碳酸钠中和，用硫酸水解者用碳酸钙中和。前者生成的氯化钙，溶存于糖液中，但数量不多，影响风味不大，后者生成的硫酸钙可于过滤时除去。 糖化液中和的目的，并非中和到真正的中和点pH值7，而是中和大部分盐酸或硫酸，调节pH值到蛋白质的凝固点，使蛋白质凝固过滤除去，保持糖液清晰。糖液中蛋白质凝固最好pH 值为4．75，因此，一般中和到pH值4．6～4．8为中和终点。中和时，加入干物质量0．1％的硅藻土为澄清剂，硅藻土分散于水溶液中带负电荷，而酸性介质中的蛋白质带正电荷，因此澄清效果很好。 (5)脱色过滤中和糖液冷却到70～75℃，调pH值至4．5，加入于物质量0·25％的粉末活性炭，随加随搅拌约5 min，压人板框式压滤机或卧式密闭圆桶形叶滤机过滤出清糖滤液。 (6)离子交换将第一次脱色滤出的清糖液，通过阳一阴一阳一阴4个离子交换柱进行脱盐提纯。 (7)第一次浓缩将提纯糖液调pH值至3．8～4．2，用泵送入蒸发罐保持真空度66. 661 Pa 以上，加热蒸汽压力不超过0．98×10。Pa，浓缩到28～31波美度，出料，进行第二次脱色。 (8)第二次脱色过滤第二次脱色与第一次相同。第二次脱色糖浆必须反复回流过滤至无活性

微生物发酵培养基的优化方法

工业发酵进展

微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵，其培养基成份非常复杂，特别是有关微生物发酵的培养基，各营养物质和生长因子之间的配比，以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物，人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基，在原来的基础上提高发酵产物的产量，以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重，是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基，是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例，选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始，要使优良菌株的潜力充分发挥出来，还必须优化其发酵过程，以获得较高的产物浓度（便于下游处理），较高的底物转化率（降低原料成本）和较高的生产强度（缩短发酵周期）。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法，这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下，通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平，然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用，使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外，当考察的因素较多时，需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法，而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应，哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况，并对独立变量进行优化。

3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法，通过合理的实验设计，可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验，较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表，合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步： （1）根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平，列出因子水平表； （2）根据因子和水平数选用合适的正交表，设计正交表头，并安排实验； （3）根据正交表给出的实验方案，进行实验； （4）对实验结果进行分析，选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验，可同时考虑几种因素，寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基，做24次试验，把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法，能够用比全因子实验次数少得多的实验，从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式，并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域，以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多，如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验，而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法

葡萄糖酸锌生产工艺规程

1．产品概述 1．1 产品名称 通用名称：葡萄糖酸锌 汉语拼音：Putaotangsuanxin 英文名称：Zinc Gluconate 1．2 剂型原料药 1．3 批准文号 1．4 分子式：C12H22O14Zn 455.68 1．5 理化性质：本品为白色结晶性或颗粒性粉末；无臭，味微涩。在沸水中极易溶解，在水中溶解，在无水乙醇、氯仿或乙醚中不溶。 1．6 质量标准《中国药典》2010版二部 1．7 临床用途：主要用于治疗儿童因缺锌引起的生长发育迟缓，营养不良、厌食、口腔溃疡、术后伤口愈合困难以及皮质疾病，如痤疮、湿疹等。 1．8 贮藏：防潮，密封保存。 1．9 包装规格要求：外包用纸圆桶，内包二层塑料袋，每桶净重25kg。 2． 3．化学反应过程及生产流程图 3．1 化学反应过程 3．1．1 脱钙反应：Ca－G2 + H2SO4→ 2H－Ｇ+ Ca SO4↓ 3．1．2 合成反应：2H－Ｇ + ZnO →Zn G2+ H2O 注：Ca－G2：葡萄糖酸钙 H－Ｇ：葡萄糖酸

Zn －Ｇ2：葡萄糖酸锌 3．2 生产流程图 3．2．1 工艺流程图 3．2．2 设备流程图 4． 工艺过程 4．1 葡萄糖酸制备 4 ．1．1 脱钙反应 4．1 ．1．1 投料量：酸钙干品 750kg 硫酸155kg 4 ．1．1．2 投料：先加水500kg ，搅拌加入硫酸155kg ，再投入葡萄糖酸钙750kg 。 4． 1．1．3 反应过程：反应温度95-100℃，PH 控制 1.5- 2.0，反应1小时。 4． 1．1．4 反应液离心分离硫酸钙，离心液经过滤后，再进行离交。 共7页 第3 页

脂肪酶产生菌发酵条件的优化

绵阳师范学院 本科生毕业论文（设计） 题目脂肪酶产生菌M-6-2发酵条件的优化专业生物技术 院部生命科学与技术学院 学号0811420218 姓名杜长蔓 指导教师李俊刚 答辩时间2012年5月 论文工作时间：2011 年7 月至2012 年5 月

脂肪酶产生菌M-6-2发酵条件的优化 学生：杜长蔓 指导老师：李俊刚 摘要：本文对绵阳师范学院微生物实验室筛选和鉴定的产脂肪酶细菌 M-6-2的生长动力学和产酶动力学进行了研究；通过单因素实验和正交试验，对脂肪酶产生菌M-6-2 摇床发酵产脂肪酶的培养基组成和培养条件进行优化，得出较佳的产酶培养基组成配方为：1.5%淀粉+0.5%酵母膏为碳源、4.5%豆饼粉 +1.5%硝酸铵为最佳的氮源、0.05%磷酸氢二钠和0.15%硫酸镁；最优的发酵条件为：初始pH7.5，接种量1.5 %，装液量20ml/250ml，发酵温度35℃，在转速180r/min 下，培养16h，经过优化后发酵液脂肪酶酶活力最高可达到15.60 U/ml,较优化前提高了49.57%。脂肪酶产生菌M-6-2与国内文献报道的产脂肪酶细菌相比产酶活力高。对该菌株发酵条件进行优化后，为生产性试验打下了基础。 关键词：脂肪酶产生菌M-6-2；脂肪酶；发酵条件；优化；正交试验；

Lipase to produce bacteria M-6-2 Optimization of fermentation conditions Undergraduate: Du Changman Supervisor: Li Jun Gang Abstract: In this paper, Laboratory screening and identification of lipase production by bacteria in the M-6-2 growth kinetics and enzyme production kinetics were studied; through single factor experiments and orthogonal test, the lipase to produce bacteria M-6-2 shaker fermentation lipase medium composition and culture conditions were optimized to come to a better enzyme production medium composition formula: 1.5% starch and 0.5% yeast extract as carbon source, 4.5% of the soybean powder and 1.5% ammonium nitrate for the best source of nitrogen, 0.05% disodium hydrogen phosphate and 0.15% magnesium sulfate. Optimal fermentation conditions were: initial pH 7.5, 1.5% of the inoculum size, liquid volume 20ml/250ml, fermentation temperature 35 ° C, in the speed 180r/min next, cultured 16h After optimization of the fermentation broth lipase activity can reach 49.57% to 15.60 U / ml, compared to before optimization. Lipase to produce bacteria M-6-2 and reported in China in the production of lipase bacteria compared to the high activity of enzyme production. Of the strain fermentation conditions optimized, laid the foundation for the production of test. Key words: Lipase producing strain M-6-2；lipase ；fermentation conditions； optimization ；orthogonal test

发酵工艺优化

发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同，摇瓶是外流蒸汽静态加热（大部分是这样的），发酵罐是直接蒸汽动态加热，部分的是直接和蒸汽混合，会因此影响发酵培养基的质量，体积，PH，透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同，摇瓶是吸管加入，发酵罐是火焰直接接种（当然有其他的接种方式），要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同，摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触，考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同，摇瓶的蒸发量不好控制，湿度控制好的话，蒸发量会少。发酵罐蒸发量大，但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同，摇瓶是摇转方式进行混合搅拌，对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌，注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制，摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH，发酵可以直接流加控制PH，比较方便。 7、温度控制，摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度，但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制，注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样，发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测，但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样，发酵所用原材料比较廉价而且粗旷，工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点： (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变，造成菌丝大量生长等问题，改善发酵液流变等性质，使得发酵过程泡沫得以控制，节省消泡剂，并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量，以提高芽抱的比例，并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制，产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后，在发酵液体积测量监控下，放出一部分发酵液，同时连续补充——部分新鲜营养液，实现连续带放、既有利于提高产物产量．又可降低成本，使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态．随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制：选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标，例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数，以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见，要实现对发酵过程的有效控制，就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用：流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统 至于装液量的问题，应该从以下几个方面考虑： 1、保持在你所需要的转速培养情况下（尤其是在后期，菌丝很多时，转速很高时），不能让发酵液把你的塞子湿掉，容易造成染菌。 2、装液量的体积在消毒过程中，不能因为沸腾把塞子湿掉，或者跑出三角瓶，装液量太多会出现这样的情况。很容易染菌。 3、根据你的菌种的情况和发酵液的粘度，需要的混匀程度等等方面也要考虑。 4、建议你做一个梯度试验（40－50－60－70－80等）就可以找到你所需要的装液量。 关于剩余空气的排除在灭菌完毕后（100度左右），立刻用盖子或者其他的用品把你的培养摇瓶盖好，有时候这么点空气根本对兼性厌氧发酵没有什么影响，如果你的菌种要求很严的话，最好用干冰加入已经灭菌的空摇瓶后，立刻用其他的样品培养基分装即可。当然也可以用氮气。最好是二氧化碳。 你可以再查查看是否有其他的方法，我说的也不完全。！！

液体葡萄糖的生产工艺流程

液体葡萄糖的生产工艺流程
主要淀粉糖品的生产工艺流程： 主要淀粉糖品的生产工艺流程：液体葡萄糖 一、性质及应用 液体葡萄糖是我国目前淀粉糖工业中最主要的产品，广泛应用于糖果、糕点、饮料、冷饮、 焙烤、罐头、果酱、果冻、乳制品等各种食品中，还可作为医药、化工、发酵等行业的重要原料。 该产品甜度低于蔗糖，黏度、吸湿性适中。用于糖果中能阻止蔗糖结晶，防止糖果返砂， 使糖果口感温和、细腻。 葡萄糖浆杂质含量低，耐储存性和热稳定性好，适合生产高级透明硬糖； 该糖浆黏稠性好、渗透压高，适用于各种水果罐头及果酱、果冻中，可延长产品的保存期。 液体葡萄糖浆具有良好的可发酵性，适合面包、糕点生产中的使用。 二、主要生产工艺 工艺有酸法、酸酶法和双酶法。 工艺有酸法、酸酶法和双酶法。 1、酸法工艺 酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂，淀粉是由多个葡萄糖分子缩合而成的碳水化合 物，酸水解时，随着淀粉分子中糖苷键断裂，逐渐生成葡萄糖、麦芽糖和各种相对分子质量较低 的葡萄糖多聚物。该工艺操作简单，糖化速度快，生产周期短，设备投资少。 1） 工艺流程 酸法工艺流程如图所示： 淀粉——调浆——糖化——中和——第一次脱色过滤——离子交换—— 第一次浓缩——第二次脱色——过滤——第二次浓缩——成品

图 2） 操作要点 (1)淀粉原料要求
酸法工艺流程
常用纯度较高的玉米淀粉，次之为马铃薯淀粉和甘薯淀粉。
(2)调浆在调浆罐中，先加部分水，在搅拌情况下，加入粉碎的干淀粉或湿淀粉，投料完 毕，继续加入 80℃左右的水，使淀粉乳浓度达到 22～24 波美度(生产葡萄糖淀粉乳浓度为 12～ 14 波美度)，然后加入盐酸或硫酸调 pH 值为 1．8。调浆需用软水，以免产生较多的磷酸盐使糖 液混浊。 (3)糖化调好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸加压糖化罐。边进料边开蒸汽，进料完毕后， 升压至(2．7～2．8)×104pa(温度 142～144℃)，在升压过程中每升压 0．98×104pa，开排气阀 约 0．5 min，排出冷空气，待排出白烟时关闭，并借此使糖化醪翻腾，受热均匀，待升压至要 求压力时保持 3～5 min 后，及时取样测定其 DE 值，达 38～40 时，糖化终止。 (4)中和糖化结束后，打开糖化罐将糖化液引人中和桶进行中和。用盐酸水解者，用 10％ 碳酸钠中和，用硫酸水解者用碳酸钙中和。前者生成的氯化钙，溶存于糖液中，但数量不多，影 响风味不大，后者生成的硫酸钙可于过滤时除去。 糖化液中和的目的，并非中和到真正的中和点 pH 值 7，而是中和大部分盐酸或硫酸，调节 pH 值到蛋白质的凝固点，使蛋白质凝固过滤除去，保持糖液清晰。糖液中蛋白质凝固最好 pH 值 为 4．75，因此，一般中和到 pH 值 4．6～4．8 为中和终点。中和时，加入干物质量 0．1％的硅 藻土为澄清剂，硅藻土分散于水溶液中带负电荷，而酸性介质中的蛋白质带正电荷，因此澄清效 果很好。 (5)脱色过滤 中和糖液冷却到 70～75℃，调 pH 值至 4．5，加入于物质量 0·25％的粉末
活性炭，随加随搅拌约 5 min，压人板框式压滤机或卧式密闭圆桶形叶滤机过滤出清糖滤液。 (6)离子交换 盐提纯。 (7)第一次浓缩 将提纯糖液调 pH 值至 3．8～4．2，用泵送入蒸发罐保持真空度 66. 661 将第一次脱色滤出的清糖液，通过阳一阴一阳一阴 4 个离子交换柱进行脱
Pa 以上，加热蒸汽压力不超过 0．98×10。Pa，浓缩到 28～31 波美度，出料，进行第二次脱色。 (8)第二次脱色过滤第二次脱色与第一次相同。第二次脱色糖浆必须反复回流过滤至无活

发酵工艺优化

发酵工艺优化 发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同，摇瓶是外流蒸汽静态加热（大部分是这样的），发酵罐是直接蒸汽动态加热，部分的是直接和蒸汽混合，会因此影响发酵培养基的质量，体积，PH，透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同，摇瓶是吸管加入，发酵罐是火焰直接接种（当然有其他的接种方式），要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同，摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触，考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同，摇瓶的蒸发量不好控制，湿度控制好的话，蒸发量会少。发酵罐蒸发量大，但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同，摇瓶是摇转方式进行混合搅拌，对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌，注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制，摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH，发酵可以直接流加控制PH，比较方便。 7、温度控制，摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度，但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制，注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样，发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测，但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样，发酵所用原材料比较廉价而且粗旷，工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点： (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变，造成菌丝大量生长等问题，改善发酵液流变等性质，使得发酵过程泡沫得以控制，节省消泡剂，并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量，以提高芽抱的比例，并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制，产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后，在发酵液体积测量监控下，放出一部分发酵液，同时连续补充——部分新鲜营养液，实现连续带放、既有利于提高产物产量．又可降低成本，使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态．随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制：选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标，例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数，以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见，要实现对发酵过程的有效控制，就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用：流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统

发酵工艺优化

发酵工艺优化---现代发酵工业调控策略 发布日期：2010-04-10 来源：[标签:来源] 作者：[标签:作者] 浏览次数：716 发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用，使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。为了提高发酵生产水平，人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。而实际上，发酵工艺的优化，包括生物反应器中的工程问题，也同样非常重要。发酵环境条件的优化发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求，也是最重要、最难掌握的技术指标。温度、pH值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制，依据不同的发酵而有所不同。同时，微生物在 发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用，使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。为了提高发酵生产水平，人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。而实际上，发酵工艺的优化，包括生物反应器中的工程问题，也同样非常重要。发酵环境条件的优化发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求，也是最重要、最难掌握的技术指标。温度、pH 值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制，依据不同的发酵而有所不同。同时，微生物在生长的不同阶段、生产目的代谢产物的不同时期，对环境条件可能会有不同的要求。因此，应该在生物反应器内，使温度、pH值、溶氧、搅拌转速等不断变换，始终为其提供最佳的环境条件，以提高目的产物的得率。在发酵放大实验中，一般都很注重寻找最佳的培养基配方和最佳的温度、pH值、溶氧等参数，但往往忽视了细胞代谢流的变化。例如：在溶解氧浓度的测量与控制时，关心的是最佳氧浓度或其临界值，而不注意细胞代谢时的摄氧率；用氨水调节pH值时，关心的是最佳pH值，却不注意添加氨水时的动态变化及其与其他发酵过程的参数的关系，而这些变化对细胞的生长代谢却非常重要。基于此，华东理工大学的张嗣良提出了“以细胞代谢流分析与控制为核心的发酵工程学”的观点。他认为，必须高度重视细胞代谢流分布变化的有关现象，研究细胞代谢物质流与生物

发酵工艺条件的优化修订稿

发酵工艺条件的优化集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

发酵工艺条件的优化 发酵优化对于搞发酵的工作者而言是非常必需的，下面结合其他战友的一些经验之谈引出此专题，希望大家踊跃讨论，以其提高发酵水平和解决实际问题。 发酵工艺的优化在发酵行业起到很大的作用,尤其是在发酵生产中,它是提高发酵指标的一项非常,有用的技术手段.同时也是搞发酵行业的人的必备知识要求之一,借此我想通过和大家交流共同提高发酵方面的知识水平.发酵工艺优化方法与思路:发酵工艺优化的方法有很多,它们之间不是孤立的,而是相互联系的。在一种发酵中,往往是多种优化方法的结合,其目的就是发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用，使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。为了提高发酵生产水平，人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。而实际上，发酵工艺的优化，包括生物反应器中的工程问题，也同样非常重要。发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求，也是最重要、最难掌握的技术指标。温度、pH值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制，依据不同的发酵而有所不同。同时，微生物在生长的不同阶段、生产目的代谢产物的不同时期，对环境条件可能会有不同的要求。因此，应该在生物反应器内，使温度、pH值、溶氧、搅拌转速等不断变换，始终为其提供最佳的环境条件，以提高目的产物的得率,在发酵放大实验中，一般都很注重寻找最佳的培养基配方和最佳的温度、pH值、溶氧等参数，但往往忽视了细胞代谢流的变化。例如：在溶解氧浓度的测量与控制时，关心的是最佳氧浓度或其临界值，而不注意细胞代谢时的摄氧率；用氨水调节pH值时，关心的是最佳pH值，却不注意添加氨水时的动态变化及其与其他发酵过程的参数的关系，而这些变化对细胞的生长代谢却非常重要。 注意:大家可以从以下各个方面进行交流.尽量能够分类进行叙述,我总结了以下几累,也不是很全,当然从其他的方面进行交流也可以,但是希望你注明附加说明!!!谢谢大家的参与!!!!!!!!!一. 好氧发酵1. PH 工艺的优化2. 溶氧工艺的优化3.原材料工艺的优化4.消毒(灭菌)工艺的优化5.菌种制备工艺的优化6.小试到中试,中试到生产等扩大实验的工艺优化7.成本工艺优化8.种子罐工艺的优化9.发酵罐工艺参数控制的优化10.仪表控制的工艺优化11.环境的工艺优化12.染菌处理的工艺优化13.紧急情况处理的工艺优化(停电\停水\停气\停汽等)14.补料工艺的优化15.倒种工艺的优化16发酵设备的工艺优化17.其他的工艺优化 二. 厌氧工艺的优化三.固体发酵的工艺优化四.其他1. PH工艺的优化A.配料中的PH 很重要,其中有配前PH,配后PH,消前PH,消后PH,接种前PH,工艺控制PH等,配前PH,配后PH,可以用来检测厡材料的质量,初步估计配料的情况,如果出了错误,有时候可以从PH中的变化看出来,能够减少错误的发生.B.另外,每次有新的配方我们总是要用PH方法检测其中的每种厡材料是否会和其他的发生反应,可以互相两两混合,检测PH的变化,也可以用来作为配微量元素的检测.C.消前PH可以用来减少消毒过程对培养基的破坏,因为培养基在消毒中会有PH的变化,在不同的PH条件下对培养基破坏也不一样,因此可以在消毒的时候选择合适的PH,消毒完后可以调节过来,这样一来可以对PH敏感的一些原材料减少破坏,这种方法在生产中已经取得了初步的成绩,提高了指标.D.工艺控制的PH,在发酵的产抗期间,通过在不同的发酵时间调整不同的P H,可以减少杂质的产生,同时还可以缓解溶氧,比如在头孢发酵中,通过在后期调整PH可以减少DCPC的含量,给提取工序带来很大的好处,E.补料罐通过PH的调节可以更好的通过流加物料而不影响发酵.(部分发酵在不同时期的PH有所不同,所以通过补料罐的调整可以对发酵指标有所提高)F.发酵过程中的PH调节可以通过各种方法,不一定要添加氨水和氢氧化钠,可以添加玉米桨等其他的物料来进行调节.G.控制放罐时的PH可以对后面的过滤有所影响,所以一定要控制好放罐前的PHH.绘制种子瓶和种子罐以及发酵罐等整个发酵过程的PH生长曲线,可以用来参考控制工艺,检测无菌情况的发生.A. 华东理工大学的张嗣良提出了“以细胞代谢流分析与控制为核心的发酵工程学”的观点。他认为，必须高度重视细胞代谢流分布变化

葡萄糖生产工艺流程图和工艺说明

葡萄糖生产工艺流程图和工艺说明

葡萄糖生产工艺说明 1、第一关键步骤是液化，目的是将水解淀粉的α一1，4糖苷键，属于随机剪切模式，反应后形成麦芽糊精。由于液化酶耐高温，PH 值位于5.5-7之间，因此液化之前需要提高温度到105摄氏度左右，太高温度不划算，太低温度不利于液化酶的效率，105摄氏度最为合适。由于淀粉乳加工过程中，使用了过量的酸，在液化前的调乳阶段需要加入纯碱。 2、第二关键步骤是糖化，目的是将麦芽糊精继续剪切成葡萄糖，使用的淀粉酶是糖化酶，其不仅可以水解淀粉的α一1，4糖苷键，还可以水解淀粉的α一1，6糖苷键，由于糖化酶的最佳温度是55-60摄氏度，PH好滋味4.0-4.5，因此在糖化工艺中，需要进行降温，并加入盐酸以调整PH值到合理的区间。值得注意的是：糖化步骤前需要降温，而液化步骤前需要升温，因此液化工艺和糖化工艺之间有一个换热的过程，糖化降温的热量为液化升温的物料进行预热。 3、第三个关键步骤是过滤脱色，严格来说这是一个步骤，转鼓过滤机的转鼓上涂布了硅藻土，葡萄糖浆经过转鼓时，大部分杂质被硅藻土吸附，葡挞糖浆得以净化，除去了大颗粒的杂质。小颗粒带颜色的杂质继续进入脱色反应釜进行脱色处理，使用活性炭吸收小颗粒颜色杂质后，对活性炭进行过滤。 4、第四个关键步骤是离子交换。对前期加入的氯化钠、盐酸等所含的钠离子、氯离子进行脱离，使用离交柱子，离交柱子吸附钠离子和氯离子之后会失效，这时候需要停止进料，使用备用离交柱子走料，失效的离交柱子使用盐酸和液碱（火碱）进行再生处理。 5、第五个关键步骤是蒸发浓缩，利用蒸汽通入真空蒸发器，进行物料浓缩处理，使得物料达到结晶前粘稠状态。 6、提溜个关键步骤是结晶和离心。投入晶种的目的是为了诱导粘稠物料结晶成型，降温的目的是诱导物料中的晶型在达到结晶温度的同时逐步析出，达到离心的条件。需要注意的是，离心后的母液仍然含有大量的糖，同时，有可能含有部分离子，因此配置在立交之前，而洗水是离心中对晶体洗涤用水，含有离子和过程杂质较少，所以配置在蒸发浓缩工艺中继续回收利用。

结晶葡萄糖的生产工艺和操作要点

结晶葡萄糖的生产工艺和操作要点 1. 工艺流程图： 调粉液化→糖化→配料→过滤→灭酶→脱色→离交→浓缩→杀菌→精制→结晶→分蜜→干燥→包装→成品 2．操作要点： （一）、调粉商品淀粉加水或是淀粉乳调到30~33%浓度。加酸或碱调节PH值至5.4~5.8，加入高温淀粉酶总量350ml/t干基的55%。 （二）、液化第一次喷射温度105~108℃，带压维持时间15分钟。第二次喷射温度135~140℃，带压维持时间2~3分钟。闪蒸后滴加高温淀粉酶总量350ml/t干基的45%。再进入层流罐（保持≥98℃）继续反应，液化总时间≥120分钟。液化终点DE值13~17%。 喷射液化的蒸气压力要求≥7.0kg/cm2。第一次液化喷射器要求为高压喷射器。第二次的液化喷射器即是个加热器，闪蒸背压要求为≥2.5kg/cm2。淀粉乳的电导率要求为≤500us/cm，PH值≥5.0。生产特殊产品需要灭酶，在层流罐后再用喷射器瞬间加热液化液至145℃。 （三）、糖化冷却至60~62℃，加稀酸调节液化液PH值4.1~4.3，加复合糖化酶1000ml/t 干基。静态反应48小时。糖化终点DE值≥98%。糖化罐可选用压缩空气搅拌。液化液降温可选用立管式或螺旋板式换热器。糖化罐的底部为锥形。确保每次出料无残液，防止料液染菌发酵。 （四）、配料即糖化液和葡萄糖母液混合，目的是提高结晶糖得率，减少母液外排量。糖化液和葡萄糖母液配料的质量标准为DE值94%，物料新鲜而清澈。悬浮在糖化液上部的那层油脂蛋白类糖液不可用于配料。DE值≤89%的母液不可用于配料。结晶罐每第六个生产周期的糖膏所分离出的母液不用于配料，全部外排销售。正常情况糖化液和母液的配料体积比为80：20。 （五）、过滤料液升温至75~80℃，加入活性炭。用量为干基的1.5%（也可利用后道脱色和浓滤拆下的废炭）。糖化液上部的那层油脂蛋白类糖液应在压滤机饱和前单独处理。脱色罐可选用压缩空气搅拌。过滤后的糖液清澈、透明、无杂质。透光率≥94%。 （六）、灭酶灭酶选用喷射器，边出料边升温至75~80℃，在脱色罐内保持20分钟即可。灭酶与过滤同步进行。 （七）、脱色糖液中再加入新活性炭，用量为干基的3%。在脱色罐内搅拌20分钟后进入压滤机。活性炭选购湿炭为好，压滤机选用片式机械压滤机或暗流式板框压滤机，便于生产车间的环境保持清洁。脱色后的糖液清澈、透明、无色、无泡沫和无炭粒。透光率≥96%。

葡萄糖生产工艺

葡萄糖生产工艺 葡萄的应用 结晶葡萄糖主要以玉米淀粉或大米为原料，经过一系列的加工而成。水解淀粉常用的生产工艺有三种；酸法、酸酶法、双酶法。分为工业级、口服级、注射级三种。它是可以不经过人体消化而直接被人体吸收的，适用于病人食用，也可以注射到血液中，葡萄糖是发酵行业的基础原料。同时也是食品及糕点加工中蔗糖的替代品。葡萄糖甜度是蔗糖的70%左右。 液化、糖化、脱渣、一次脱色（板框）、二次脱色（板框）、离交、蒸发、结晶、分离、干燥。辅助设备有冷却塔、反渗透、空压机。 液化糖化生产操作规程 一.工艺操作过程 开车时先启动液化真空泵和打开板式换热器循环水进出手阀，启动液化PH调节罐搅拌，并启动10% 碳酸钠溶解液计量泵向PH调节罐加入，同时淀粉车间来料通过调节阀把流量控制 15立方，淀粉乳进入PH调节罐同时启动甜水泵，等淀粉乳溢流后在溢流管上取样检测淀粉乳波美控制在17.5左右。在溢流管上取样检测PH值5.5-5.7同时在溢流管上加入一次耐高温淀粉酶，加入量按干基淀粉0.35公斤平均加入。开启淀粉乳缓冲罐搅拌，等液化缓冲罐液位达到40%寸.液化一次喷射开始走水。走水流量10立方，将一次喷射温度通过蒸汽调节阀迅速调到100°C。等一次闪蒸罐液位达 到20%寸。启动一次闪蒸出料泵，调节二次喷射流量 10立方，将二次喷射温度控制在100C。等淀粉乳缓冲罐液位达到50%寸。先开启缓冲罐底出料阀并迅速关闭走水阀，并迅速调整一次喷射温度106C，将液化流量控制在17立方，喷射后的料液，通过高压维持柱和 U型维持管进入一次闪蒸罐，同时向一次闪蒸罐內加入二次耐高温淀粉酶。控制一次闪蒸罐液位，料逐渐进入二次喷射，并将二次喷射温度控制到125C，料通过高压维持柱和U型维持管进入二次闪蒸罐。走料平稳后逐渐将一次、二次闪蒸罐液位控制

液体葡萄糖的生产工艺流程

液体葡萄糖的生产工艺流程 ! j i I ! i i 主要淀粉糖品的生产工艺流程：液体葡萄糖 一、性质及应用 液体葡萄糖是我国目前淀粉糖工业中最主要的产品，广泛应 用于糖果、糕点、饮料、冷饮、焙烤、罐头、果酱、果冻、乳制品等各种食品中，还可作为医药、化工、发酵等行业的重要原料。 该产品甜度低于蔗糖，黏度、吸湿性适中。用于糖果中能阻 止蔗糖结晶，防止糖果返砂，使糖果口感温和、细腻。 葡萄糖浆杂质含量低，耐储存性和热稳定性好，适合生产高级透明硬糖； 该糖浆黏稠性好、渗透压高，适用于各种水果罐头及果酱、果冻中，可延长产品的保存期。 液体葡萄糖浆具有良好的可发酵性，适合面包、糕点生产中 的使用。 二、主要生产工艺 工艺有酸法、酸酶法和双酶法。 1、酸法工艺

酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂，淀粉是由多个葡萄糖分子缩合而成的碳水化合物，酸水解时，随着淀粉分子中糖苷键断裂，逐渐生成葡萄糖、麦芽糖和各种相对分子质量较低的葡萄糖多聚物。该工艺操作简单，糖化速度快，生产周期短，设备投资少。 1) 工艺流程 酸法工艺流程如图所示： 淀粉——调浆——糖化——中和——第一次脱色过滤——离子交换—— 第一次浓缩——第二次脱色——过滤——第二次浓缩——成品 图酸法工艺流程 2) 操作要点 (1) 淀粉原料要求常用纯度较高的玉米淀粉，次之为马铃薯淀粉和甘薯淀粉。 (2) 调浆在调浆罐中，先加部分水，在搅拌情况下，加入粉 碎的干淀粉或湿淀粉，投料完毕，继续加入80C左右的水，使淀粉乳浓度达到22?24波美度(生产葡萄糖淀粉乳浓度为12?14波美度)，然后加入盐酸或硫酸调值为 1 ．8。调浆需用软水，以免产生较多的磷酸盐使糖液混浊。 (3) 糖化调好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸加压糖化罐。边

葡萄糖检测方法

葡萄检测方法汇总 与葡萄糖检测相关的国家地方标准汇总： GB/T 30390-2013 油料种籽中果糖、葡萄糖、蔗糖含量的测定高效液相色谱法 DB41/T 321-2003 食品添加剂. 葡萄糖含量测定方法 NY/T 2279-2012 食用菌中岩藻糖、阿糖醇、海藻糖、甘露醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、核糖的测定离子色谱法 GB/T 22428.1-2008 淀粉水解产品还原力和葡萄糖当量测定 GB/T 20379-2006 淀粉衍生物葡萄糖浆、果糖浆和氢化葡萄糖浆成分的测定 GB/T 16285-2008 食品中葡萄糖的测定酶-比色法和酶-电极法 CNS 2874-N5083 葡萄糖浆及干葡萄糖浆 GB/T18932.22-2003蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖含量的测定方法液相色谱示差折光检测法 GB/T22221-2008食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定高效液相色谱法 YC/T252-2008烟用料液葡萄糖、果糖、蔗糖的测定离子色谱法 国家地方标准检测方法汇总表

葡萄糖的应用范围 葡萄糖作为人体的基本元素和最基本的医药原料，其作用和用途十分广泛。尤其是随着广 大人民生活水平的提高，葡萄糖作为蔗糖的替代用糖应用于食品行业，为葡萄糖的应用开拓了 更广阔的领域。 （一）发酵工业 微生物的生长需要合适的碳氮比，葡萄糖作为微生物的碳源，是发酵培养基的主料，如抗 生素、味精、维生素、氨基酸、有机酸、酶制剂等都需大量使用葡萄糖，同时也可用作微生物 发酵多聚糖和有机溶剂的原料。 1.抗生素发酵 葡萄糖是医药工业的重要原料，尤其是抗生素发酵必不可少的原料，抗生素中最主要的品 种是青、链霉素，而这两种抗生素发酵都是以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)为 碳底物。链霉素发酵以结晶葡萄糖为主，也可用高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)；其他如利 福平也以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)为主要碳源；沽霉素、红霉索、麦迪霉 素也是以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)为底物；卡那霉素、庆大霉素等也需要 用葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)为底物。 2.氨基酸发酵 氨基酸是所有活细胞中蛋白质的基本成分，其营养价值极高，多数氨基酸特别是从发酵制 得的氨基酸，是以葡萄糖或者淀粉水解液(即葡萄糖液)为碳源生产的。如L-谷氨酸、赖氨酸等。 3.有机酸发酵 工业上重要的有机酸多数是通过葡萄糖或淀粉水解液发酵生产的，其中包括醋酸、柠檬酸、葡萄糖酸、乳酸和衣康酸，其他还有马来酸、富马酸和D-酒石酸也可用葡萄糖或淀粉水解液发 酵制得。葡萄糖酸也是葡萄糖经发酵，经葡萄糖脱氢酶的氧化产生葡萄糖酸。 4．酶制剂生产 酶工业近年来发展迅猛，由于其有效的、专一的催化作用，广泛在医药和食品及日用化工 等方面应用。酶的发酵生产绝大多数都以葡萄糖或淀粉水解液为培养基，如细菌α-淀粉酶以淀 粉液化液为培养基；葡萄糖异构酶就是以2％的葡萄糖为培养基生产的；蛋白酶的工业生产也是 用葡萄糖为培养基。 5．微生物多聚糖发酵