生物工程设备绪论.ppt

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1、生物工程设备生物工程设备绪论n课程介绍课程的性质课程的任务课程研究内容教材参考书n生物工程学与本课程关系生物工程学两者关系 课程的性质 生物工程设备生物工程设备 是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体，是一门实践性很强的学科，通过本课程的学习，了解和掌握不同类型的生物反应器工作原理，懂得如何应用这些基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题，改造原有生产过程使其更符合客观规律，实现发酵过程的优化，提高生产过程的经济和社会效益。课程介绍课程介绍课程的任务 是按照生物加工过程的工艺要求，讲述生物加工过程设备之共性，阐述各设备的原理、构造、设计、应用或选用，使得在学习生物化学、微生物学、物理化学和

2、化工原理的基础上，进一步掌握生物工程设备的结构、基本工作原理及发酵工厂工艺流程设计。课程研究内容 该课程包括生物反应器、生物反应物料处理及产物分离纯化设备和辅助系统设备三部分的内容。生物反应器生物反应器生物反应器的设计基础通风发酵设备嫌气生物反应器植物细胞和动物细胞培养反应器生物反应物料处理及产物分离纯化设备生物反应物料处理及产物分离纯化设备物料处理与培养基制备过滤、离心与膜分离设备蒸发与结晶设备干燥设备萃取与色谱分离设备辅助系统设备发酵工厂工艺流程设计工艺流程设计车间布置设计管道设计与布置工艺设计图教材参考书以生物学的理论和技术为基础，结合以生物学的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算

3、机等现代工程技术，化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉操充分运用分子生物学的最新成就，自觉操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出新物种，再通过合适的生物短期内创造出新物种，再通过合适的生物反应器进行大规模的培养，以生产大量有反应器进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的一用代谢产物或发挥它们独特生理功能的一门新兴技术。门新兴技术。生物工程学与本课程关系生物工程学与本课程关系生物工程学生物工程学生物工程学生物工程学改造物种改造物种商品生产商品生产“工程菌工程菌”微生物工程微生物工程酶工程酶

4、工程生物反应器工程生物反应器工程大量产品大量产品经济效益经济效益社会效益社会效益生态效益生态效益常规菌常规菌基因工程基因工程细胞工程细胞工程 生物反应器在生产中的地位和作用生物反应器在生产中的地位和作用1生物工程技术和生物反应器生物工程是对生物物质有控制的应用。它的应用范围非常广泛，涵盖化工领域，如乙醇、微生物和有机酸类、聚合物的生产，制药领域，如抗生素、疫苗的生产；能源领域，如燃料乙醇，食品领域，如奶制品、蛋白质的生产，以及农业，如动物饲料、废物处理、微生物杀虫剂、植物移植配方的生产和应用。l l上游加工上游加工-最重要的是提供和制备高产优质和足够数最重要的是提供和制备高产优质和足够数量的生

5、物催化剂量的生物催化剂.即应用常规选育、基因工程、细胞工程和酶工程手段获即应用常规选育、基因工程、细胞工程和酶工程手段获得优良菌株、细胞系或固定化的菌体等得优良菌株、细胞系或固定化的菌体等.l l中游加工中游加工-生物反应器为中心生物反应器为中心l l下游加工下游加工-对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术。最终使其成为产品的技术。两者关系 2 2生物反应器在生产中的地位和作用生物反应器在生产中的地位和作用 如图所示，在一般的生物工业中，生物有机体在生物反应器中生长、繁殖，其所需的营养成分,如葡萄糖(碳源)、蛋白质（氮源）、空气（氧）及其它必要的添加剂（前体）等，经适当处理和严格消毒后根据需要加入生物反应器中。生物有机体的生长环境，如温度，氧含量，PH值，经热交换、氧气含量控制、酸碱滴入等手段维持，以使生物体始终处在良好的生长状态。生物有机体在生物反应器中合成产品和其他代谢产物，经过一系列的分离过程后，得到最终产品。生物反应器概述生物反应器概述图3-1 生物工业一般过程生物工程生物工程设备