本文目录一览表：

• 一、生物发酵工艺设备
• 二、牛粪加工成有机肥需要什么机器？
• 三、生物发酵尾气分析有哪些常用的仪器？都在什么价位？有了解的嘛
• 四、顶置式发酵罐属于哪种反应器

一、生物发酵工艺设备

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。

超声波的作用机制分为热作用、空化作用和机械传质作用。热作用是超声波在介质内传播过程中，能量不断被介质吸收而使介质的温度升高的一种现象，可用于杀菌或使酶失活。空化作用是超声波在介质中传播时，液体中分子的平均距离随着分子的振动而变化。当其超过保持液体作用的临界分子间距，就形成空化（空泡）。空泡内可产生瞬间高温高压并伴有强大的冲击波或射线流等，这足以改变细胞的壁膜结构，使细胞内外发生物质交换。发酵罐机械传质作用是超声波在介质中传播时，可使介质质点进入振动状态，加速发酵液的质量传递，提高发酵过程的反应速度。

超声波可广泛应用于生物发酵工程。不同频率和强度的超声波对发酵过程的作用是不同的，使用时应视具体的发酵工艺和使用条件进行选择。

增加前体物的合成增加目的产物的前体物的合成或是直接添加前体物，均有利于目的产物的大量积累。如：在氨基酸的发酵中，通常在微生物的培养中加入前体，生产氨基酸；在花生四烯酸的发酵中，通过增加前体物或是加强糖代谢的途径，增加其前体物的合成，均有助于提高花生四烯酸的产量。

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反应器物料流变化的相关性，高度重视细胞的生长变化，尽可能多地从生长变化中做出有实际价值的分析，进一步建立细胞生长变量与生物反应器的操作变量及环境变量三者之间的关系，以便有效控制细胞的代谢流，实现发酵过程的优化。

补料分批发酵技术该技术可以有效地减少发酵过程中培养基黏度升高引起的传质效率降低、降解物的阻遏和底物的反馈抑制的现象，很好地控制代谢方向，延长产物合成期和增加代谢物的积累。

所需营养物限量的补加，常用来控制营养缺陷型突变菌种，使代谢产物积累到最大。氨基酸发酵中采用这种补料分批技术最普遍，实现了准确的代谢调控。

超声波的应用超声波有很强的生物学效应。可应用于发酵过程的上、中、下游三个阶段。其在发酵工艺上的应用，可增加细胞膜的通透性和选择性，促进酶的变性或分泌，增强细胞代谢过程，从而缩短发酵时间，改善生物反应条件，提高生物产品的质量和产量。

去除代谢终产物改变细胞膜的通透性，把属于反馈控制因子的终产物迅速不断地排出细胞外，不使终产物积累到可引起反馈调节的浓度，即可以预防反馈控制。

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，其目的就是要控制发酵，按照自己的设计，生产出更多、更好的产品。

二、牛粪加工成有机肥需要什么机器？

将牛粪加工成有机肥一般需要槽式翻堆机、铲车、有机肥半湿物料粉碎机、卧式搅拌机、牛粪有机肥造粒机、滚筒筛分机、全自动包装秤等机器。

1、槽式翻堆机：该机器能搅拌发酵池中发酵物，使发酵物充分腐熟。

2、铲车：该机器能将发酵好的有机肥移至半成品堆放区中。

3、有机肥半湿物料粉碎机：该机器会筛选出石头等杂物，并粉碎大块物料。

4、卧式搅拌机：该机器能混合N、P、K等元素以及经过粉碎的有机肥，提高有机肥的营养。

简介

自走式翻堆机（自行式翻堆机）是生产生物有机肥专用成套设备中的主机，该机采取四轮行走设计，可前进、倒退、转弯，由一人操控驾驶。行驶中整车骑跨在予先堆置的长条形肥基上，由机架下挂装的旋转刀轴对肥基原料实施翻拌、蓬松、移堆，车过之后篡成新的条形垛堆。

即可在开阔场地，也可在车间大棚中实施作业。该机一大技术突破在于整合了物料发酵后期的破碎功能。随着物料逐渐脱水，加装破碎装置的刀轴可有效地破碎肥料在发酵过程中形成的板块，不仅省去了一台粉碎机，更主要的大大提高了粉碎的效率，降低了成本，从根本上解决了生产量受粉碎机制约的问题。



三、生物发酵尾气分析有哪些常用的仪器？都在什么价位？有了解的嘛

目前，常见的生物发酵尾气检测仪器有两种，一种为基于质谱原理的发酵尾气质谱仪，一种是基于不分光红外（CO2）和顺磁/电化学方法（O2）的发酵尾气分析仪。下面，我们就对两者的不同点进行分析。
1、 工作原理
发酵尾气质谱仪采用的为质谱原理，当发酵尾气进入进样系统后被送入电子轰击型离子源（EI）内，EI可产生一定能量的电子，并在电离室中将待发酵尾气电离形成分子离子碎片及碎片离子，由质量分析器筛选所需离子后按质荷比大小依次抵达检测器，信号经过放大、记录得到发酵尾气浓度变化趋势图。
发酵尾气分析仪则仅可测定发酵尾气中的CO2和O2，且测定两者的原理不同，测定CO2的原理为不分光红外线的方法，而O2则采用顺磁的方法。不分光红外线CO2气体分析原理是：CO2的红外吸收峰在2.6-2.9μm和4.1-4.5μm之间有两个吸收峰，根据吸收峰值可以计算出CO2所含的浓度。采用顺磁的方法测定O2的原理为：O2具有高顺磁性，将发酵尾气通入磁场后，磁场由于O2的浓度不同而产生不同的磁场变化，从而计算出O2的含量。采用电化学的方法测定O2的原理为：不同O2含量的发酵气体进入电极后产生的电流不同从而推算出O2的含量。
2、 检测组分
从以上原理可知，基于质谱原理的发酵尾气质谱仪，其测定的组分无限制，可对发酵气体进行全组分的分析，如O2、CO2、N2、H2、乙醇、CO、Ar等气体及其它可挥发分子组分。结合生物过程多参数在线监测，可得到DO、OUR、CER、RQ、Kla等细胞生理代谢状态参数，用于微生物细胞培养过程宏观生理代谢特性参数的采集与分析；还可得到13CO2、13C/12C用于13C同位素胞内代谢途径通量的分析。
而基于不分光红外线和顺磁等方法的发酵尾气分析仪则仅可测定发酵尾气中的O2和CO2，由于测定组分的限制，结合生物过程多参数在线监测软件，只能得到OUR、CER和RQ三个代谢参数，对于全面了解发酵过程具有一定的限制性。
3、 检测范围
基于质谱原理的发酵尾气质谱仪其线性范围广、测量精度高，可对发酵尾气中0～100%浓度范围内的气体进行分析，且连续30天RSD≤0.5%。而发酵尾气分析仪由于其原理的限制，导致测量的O2和CO2需在一定的量程范围内，例如CO2需在0～10%范围内，O2需在0～30%范围内。
4、 进样系统
发酵尾气质谱仪采用进口的16通道旋转阀，可同时测定16路气体，其中一路接压缩空气作为对比，另外15路可同时接15个发酵罐，一台质谱仪可同时检测多路发酵尾气，最大限度地节省仪器采购成本。
发酵尾气分析仪通常则采用的是1-4通路进样，仅可接1-4个发酵罐。
5、 数据稳定时间
发酵尾气质谱仪无需稳定时间，样品进入仪器后即可测定到正确的数据，而发酵尾气分析仪则不同，它每个通道需要稳定5-10min左右，如需测定4路发酵气体，则需20-40min的稳定时间。
6、 气体前处理装置
发酵尾气含有大量的水分，并含有泡沫颗粒等杂质，随着反应的进行，温度和压力也有较大的变动，这样的尾气直接进入检测仪器会造成仪器的损害并且测量误差也会很大。针对此情况，舜宇恒平结合大量的客户现场情况开发了气体前处理系统，创新的多通道样气处理技术，具备除尘、除湿、除泡沫及样气压力调节等功能，经过在线气体前处理系统的处理，能使样气在进入分析器时，达到近于标准气的品质，确保在线分析仪器系统长期连续运行的可靠性和安全性。而发酵尾气分析仪则仅仅采用装满活性炭的缓冲瓶，这一方法即可能改变气体组分，也不能很好的净化发酵尾气，会影响检测数据。
7、 流量需求
发酵尾气质谱仪对流量要求不大，只需大于100ml/min即可。而发酵尾气分析仪对发酵气体的流量要求较高，虽不同品牌尾气分析仪要求不同，但基本都是需要1-3L/min较恒定的流量。而很多发酵客户在实验过程中，发酵罐中产生不了这么多的气体的，为了解决这个问题，发酵尾气分析仪厂家一般会采取进样口加泵的方法，这样很有可能会对影响发酵的正常进程。

以上为对发酵尾气分析仪与质谱仪在工作原理、检测组分、范围、进样系统、稳定时间、前处理及流量需求上的对比，综合以上不难发现，发酵尾气质谱仪由于其优点突出，对发酵客户而言诱惑力更强。

四、顶置式发酵罐属于哪种反应器

生物反应器。顶置式发酵罐包括罐体、底座、与罐体密封连接的封头和顶置式混合器，为启动生物培养实验和研发微生物培养与细胞培养过程工艺的优良品质设备，是工业上的一种生物反应器。发酵罐是指用来进行微生物发酵的装置，通过优化微生物的发酵条件来提高发酵效率，根据所培养微生物的好氧和厌氧性，发酵罐可分为好氧型与厌氧型。

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