年产6000吨木聚糖酶发酵车间的设计Word文档下载推荐.docx

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作者姓名李斌

专业生物技术及应用

指导教师姓名张大伟

摘要…………………………………………………………………1

ABSTRACT……………………………………………………………2

第一章绪论……………………………………………………3

1.1木聚糖酶简介………………………………………………………3

1.1.1木聚糖酶的理化性质……………………………………………3

1.1.2木聚糖酶的生产简史……………………………………………4

1.1.3木聚糖酶用途……………………………………………………4

1.1.4木聚糖酶产业发展现状…………………………………………5

1.2巴斯德毕赤酵母简介………………………………………………6

1.2.1巴斯德毕赤酵母表达系统………………………………………6

1.2.2巴斯德毕赤酵母的优缺点………………………………………6

1.2.3前景展望…………………………………………………………7

第二章木聚糖酶发酵机理……………………………………7

2.1重组巴斯德毕赤酵母发酵合成木聚糖酶的代谢途径………………7

2.1.1甘油代谢途径……………………………………………………7

2.1.2甲醇代谢途径……………………………………………………9

2.2巴斯德毕赤酵母发酵生产木聚糖酶过程中的主要影响因素………11

2.2.1碳源的影响………………………………………………………11

2.2.2氮源的影响………………………………………………………11

2.2.3基础盐和PTM1微量盐的影响……………………………………11

2.2.4添加其它物质,降低蛋白酶降解…………………………………12

2.2.5pH的影响…………………………………………………………12

2.2.6温度的影响………………………………………………………12

2.2.7溶氧浓度（DO）的影响…………………………………………13

2.2.8诱导前菌体密度（CWPTI）与比生长速率（μPTI）的影响……13

第三章木聚糖酶发酵的工艺流程…………………………13

3.1高效分泌木聚糖酶的毕赤酵母工程菌株的获得……………………13

3.1.1材料……………………………………………………………13

3.1.2黑曲霉木聚糖酶cDNA的获得…………………………………13

3.1.3表达载体VMAN－pPIC9K的构建………………………………13

3.1.4重组菌株VMAN－pPIC9K－GS115的获得和高酶活菌株的筛选…13

3.1.5重组毕赤酵母的扩大培养………………………………………13

3.2重组巴斯德毕赤酵母工程菌发酵生产木聚糖酶…………………14

3.2.1原料……………………………………………………………14

3.2.2重组菌株的液体发酵……………………………………………15

3.2.3发酵工序…………………………………………………………15

3.3发酵液后处理获得木聚糖酶………………………………………16

3.3.1离心………………………………………………………………16

3.3.2干燥………………………………………………………………17

3.4工艺流程……………………………………………………………17

3.5产品的工艺要求……………………………………………………18

3.5.1产品的规格与使用方法…………………………………………18

3.5.2产品的包装与储运………………………………………………18

3.5.3常用饲料原料中木聚糖量………………………………………18

第四章工艺计算……………………………………………19

4.1物料衡算………………………………………………………19

4.1.1原料的物料衡算………………………………………………19

4.2热量衡算…………………………………………………………20

4.3冷却水水耗………………………………………………………20

第五章设备的设计与选型…………………………………21

5.1输送设备的设计计算……………………………………………21

5.2发酵设备的设计及选型……………………………………………23

5.2.1发酵罐的设计计算………………………………………………23

5.2.2种子罐的设计……………………………………………………26

5.3发酵车间相关设备的型号一览表………………………………26

第六章发酵车间的布置设计……………………………29

6.1概述………………………………………………………………29

6.2生产车间工艺布置的原则……………………………………………29

6.2.1车间布置设计的依据………………………………………………29

6.2.2生产车间工艺布置的原则…………………………………………30

6.3发酵车间的设计……………………………………………………31

6.4管路的设计…………………………………………………………32

第七章总平面布置与建筑说明……………………………33

7.1设计依据和范围……………………………………………………33

7.1.1设计依据…………………………………………………………33

7.2厂址……………………………………………………………………33

7.2.1厂址地理位置………………………………………………………33

7.2.2厂区基本条件………………………………………………………33

7.3总厂平面设计…………………………………………………………33

7.3.1平面设计原则………………………………………………………34

7.3.2平面的总体布置的设计方案………………………………………34

7.3.3工厂出入口布置特征………………………………………………35

7.3.4厂区设计…………………………………………………………35

7.3.5坐标系统…………………………………………………………35

7.3.6厂区划分要求……………………………………………………35

7.4建筑物得布置位置…………………………………………………36

参考文献…………………………………………………………………37

致谢……………………………………………………………………38

摘要

木聚糖酶（β-1,4-D-Xylanase,EC3.2.1.78）是一类能够水解β-1,4-糖苷键的半纤维素酶，已广泛应用于食品、医药、饲料、造纸、采油等诸多领域。

本设计以一株高效表达木聚糖酶的重组毕赤酵母为发酵菌株,对年产6000吨木聚糖酶的发酵车间进行设计。

发酵工艺采用连续补料培养工艺，选用2个0.8m3一级种子罐和2个8m3二级种子罐，采用2个80m3发酵罐，发酵罐直径3100mm。

发酵罐罐体厚度设计是6.5mm，制作材料采用1Cr18Ni9Ti耐酸不锈钢。

本设计根据确定的工艺流程进行了物料衡算，并绘制了全厂工艺流程图、全厂总平面布置图及三级发酵罐的装配图。

关键词：

木聚糖酶高密度发酵补料培养发酵罐

ABSTRACT

xylanase（β-1,4-D-xylanase,EC3.2.1.78）areaclasscanhydrolyzeβ-1,4-glycosidicbondhemicellulase,itsroleinxylansubstrategrapes,xylan,galactoxylanandgalactoxylansuchasgrapexylanmorewidelydistributedinnature,mostarerenewableresources.hemicelluloseresourcesasthemajorproductsofdeepprocessing,β-xylanasehasbeenwidelyappliedInfood,medicine,feed,paper,oilandmanyotherfields.

Inthisstudy,usingRT-PCR,selectionwashighlyexpressedxylanasesecretedPichiapastorisstrainMAN22,andtheliquidfermentation.Temperaturecontrolduringfermentation30°

C,byadjustingthestirringratetothedissolvedoxygenconcentrationwasmaintainedat30%,mainlyinmethanolascarbonsource,nitrogensource,ammoniadid,byaddingammoniaflowcontrolpH≈5.5,makeevery12hAddaMethanol,post-fermentationtoadd5%（NH4）2SO4,NH4+levelsweremaintainedto150mmol/Lormore（2g/Lorso）.Seedswithtwo0.6m3andtwo6m3tankandtwosecondseedcontainers,withtwo60m3fermenter,thefermentationtankdiameterof3100m.FermentationTanksthicknessdesignis6.5mm,made​​ofstainlesssteelmaterialsused1Cr18Ni9Tiacid.Selectedaccordingtothedesignofβ-xylanaseproductionprocessandthedesignofcomputingdevices,accordingtotherequirementsofthemissionstatementdrawnflowchartofthewholeplant,wholeplantgenerallayoutplansandβ-xylanasefermentationtankassemblyFig.

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字典

Keywords:

xylanase;

Highdensityfermentation;

seedpot;

fermentationpot

第一章绪论

1.1木聚糖酶简介

1.1.1木聚糖酶的理化性质

木聚糖酶（Xylanase）[EC3.2.1.8]是指将木聚糖降解成低聚糖和木糖的一组酶的总称，是木聚糖降解酶系中最关键的酶。

主要包括外切ß

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