生物淀粉酶 生物设备 年产1000t淀粉酶工艺设.doc

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1、生物淀粉酶生物设备年产1000t淀粉酶工艺设导读：就爱阅读网友为您分享以下“生物设备年产1000t淀粉酶工艺设”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to的支持!α-淀粉酶的生产工艺流程设计2.1生产方案的选择在酶制剂发展的早期，都是从动植物原料中提取酶，但是由于它们的生长周期长，又受地理、气候和季节等因素的影响，来源受到限制，所以不适于大规模的工业生产。而微生物具有种类多、繁殖快、容易培养、代谢能力强等特点，因此目前一般都是以微生物作为生产酶的酶源。微生物发酵法产酶的方式主要包括固体发酵法和液体发酵法。固体厚层通气发酵法与液体深层通气发

2、酵法相比各有其利弊。固体发酵法易受杂菌污染，因此所产酶的纯度较差，固态原料利用率较低，又因固体发酵的条件控制不易均匀，所产酶的质量难以稳定，生产劳动强度大，占用场地也多。不过固体发酵具有设备简单、投资少、钢材用量少等优点[17]。液体深层通气发酵法需要一定的设备和技术条件，动力消耗也较大，但该法的液态培养基的流动性大，对工艺条件如温度、溶氧、pH和营养成分等控制较容易，有利于自动控制，同时在密闭的发酵罐内进行纯种发酵，因而产酶纯度高，质量也较稳定，此外该方法还具有机械化程度高、劳动强度小、设备利用率高等优点[1]。所以基于多方面的考虑，本

3、工艺采用液体深层通气发酵法。2.2生产工艺流程的设计孢子斜面硫酸铵废液硫酸铵填充料2.3工艺流程简述2.3.1生产菌种国内外生产α-淀粉酶所采用的菌种主要有细菌和霉菌两大类，典型的有芽孢杆菌和米曲霉。芽孢杆菌主要用于液体深层通风培养法大规模地生产α-淀粉酶，我国常采用枯草杆菌BF-7658生产α-淀粉酶，细菌呈短杆状，革兰氏阳性菌，两端钝圆，单独或成链状，在肉汁表面可生成菌膜，用马铃薯琼脂或淀粉琼脂试管斜面培养基，在37℃的恒温箱中培养24～28h，此时，培养基上菌落呈乳白色，表面光滑湿润，略有光泽，无皱纹，有黏稠性，用碘液试之细菌周围呈

4、透明圆。菌种置于4℃的冰箱中保存使用，每两个月移种一次。2.3.2培养基淀粉蛋白胨培养基：可溶性淀粉2%，蛋白胨1%，NaCl0.5%，琼脂2%，pH6.7～7.0。马铃薯琼脂培养：200g去皮马铃薯，加水煮沸1h，过滤定量到1000mL，加MgSO45mg、琼脂20g，pH6.7～7.0。种子培养基和发酵培养基：见表2-1[3]。表2-1种子和发酵培养基配方单位：%发酵罐培养基成份豆饼粉玉米粉Na2HPO4(NH4)2SO4CaCl2NH4Cl豆油α-淀粉酶pH种子罐基料430.80.40.150.15自然7.25.60.80.40.1

5、30.1310～15万单位自然补料5.222.40.80.40.40.06100万单位自然总量6.79.30.80.40.20.118100万单位2.3.3无菌空气制备好氧微生物的生长繁殖和产酶是需要氧气的。液体深层通风发酵过程中微生物生长所需要的氧气是由通入的无菌空气溶入液体的溶氧所提供的。一般地，发酵生产对空气无菌度的要求是10-3/罐，即1000罐发酵所用的无菌空气中只允许通过一个杂菌为准[14]。发酵过程空气过滤除菌一般采用二级过滤器过滤，从各个空气压缩机排出的空气经降温除湿后先经一个总过滤器进行预过滤，然后进入发酵车间，通入各个

6、种子罐和发酵罐前还要进行第二级即分过滤器过滤。本工艺选择最常用、较保险的两级冷却、分离、加热除菌的无菌空气制备流程。从空气压缩机出来的空气一般压力在1.96×105Pa以上，温度在120～150℃，先冷却到适当的温度除去油和水，然后再加热。通常第一级冷却到30～35℃，第二级冷却到20～25℃。除水后，空气的相对湿度仍是饱和的，可用加热的办法把空气的相对湿度降到50%～60%，一般加热到30～35℃，以保证过滤器的正常运行，同时不增加发酵罐的热负荷[4]。2.3.4菌种培养扩大培养：将试管斜面的菌种接到马铃薯三角瓶斜面培养基上，在37℃恒

7、温箱中培养72h左右，然后置4℃冰箱中贮存待用。接种时加入350mL的无菌水，制成孢子悬浮液，接入种子罐中。种子培养：种子培养基在120℃蒸汽的条件下灭菌30min，接入种子后，在37℃、搅拌速度300r/min、通气量1:1.3的条件下培养14h左右。此时镜检细菌密集，菌体粗壮整齐。当pH达到6.3～6.8，酶活为5～10U/mL时，结束培养，作为种子待用。在种子培养过程中，调节硫酸铵的用量对种子活力有着较重要的影响，国为NH4+对酶有抑制和激活作用。2.3.5发酵罐发酵发酵培养基在120℃蒸汽的条件下灭菌50min。接入种子后，在37

8、℃、罐压0.05～0.08MPa、搅拌速度200r/min、通气量0～12h为1:0.5，12h后为1:(1.0～1.3)条件下培养40～48h，此时镜检菌体80%形成空泡，酶活几乎不再上升，