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固态发酵设备原理、设备与应用1.固态发酵设备是利用固体底物进行微生物发酵的装置。
Solid-state fermentation equipment is a device that uses solid substrates for microbial fermentation.2.固态发酵设备的原理是利用微生物在无水或低水条件下对有机底物进行降解和产物转化。
The principle of solid-state fermentation equipment is to use microorganisms to degrade and transform organic substrates under low or no water conditions.3.固态发酵设备通常包括发酵槽、通风系统、控制系统等组成部分。
Solid-state fermentation equipment typically includes fermentation tanks, ventilation systems, control systems, and other components.4.固态发酵设备可以用于生产食品添加剂、饲料、生物质能源等产品。
Solid-state fermentation equipment can be used to produce food additives, feed, biomass energy, and other products.5.固态发酵设备可以应用于传统发酵食品加工中，如豆制品、酿造、酸奶等。
Solid-state fermentation equipment can be applied in traditional fermented food processing, such as tofu, brewing, yogurt, etc.6.固态发酵设备可以利用废弃物和农副产品等资源进行资源化利用和产品开发。
浅谈微生物固态发酵设备【摘要】就微生物发酵工艺中固态发酵的定义、分类、优缺点、应用、设备等做一综述。
【关键词】发酵设备固体发酵引言随着生命科学与技术的不断发展，发酵工业也随之有了较大的提高。
发酵设备则是指应用微生物生产目的产物的设备，且是发酵工厂中最基本的也是最主要的设备。
微生物的发酵设备必须具备适合微生物生长和形成产物的各种条件，促进微生物的新陈代谢，使之能在低消耗下获得较高的产量。
根据发酵培养基的种类来分，有固体发酵、液体发酵和固液两相发酵三种，本文则这要对固态发酵设备的选择及优缺点进行介绍。
1 微生物发酵的基本条件在同一设备中，不同的培养基和微生物可以生产各种不同的产品。
影响微生物的生长因素有：培养基（主要有碳源、氮源）；温度，通常为25-35℃；PH，一般为6.0-7.5；空气，发酵罐内需要通入空气，搅拌使空气扩散，促进微生物代谢；微量元素。
【1】根据微生物的生理特性，发酵过程的的温度、湿度（固体发酵）、氧气（好氧菌）、时间、杂菌污染的控制是5个主要因素。
【2】而营养成分和PH一般都是在配制发酵基料时控制的，在此不作详细的讨论。
2 固体发酵固体发酵法是指利用麸皮、米糠、稻壳等农作物纤维素颗粒作碳源及能源，或利用聚氨酯等惰性固体颗粒作支持物，在没有或基本上没有游离水的固态基质上的发酵过程。
【3】其主要特点是发酵体系没有游离水存在，微生物在有足够湿度的固态基质，从固体颗粒中汲取水分，微生物的生长及所形成的产物均处于基质表面。
固体基质不仅起到一个提供碳源、氮源、水分、无机物和其他营养物的作用，同时也为微生物的生长提供了一个固定的位置，整个发酵过程跟微生物在自然环境中所发生的微生物反应相似。
2.1固体发酵分类B.Lonsane在其研究中归纳出九种不同形式的SSF工业规模固态反应器：转鼓式、木盒式、加盖盘式、垂直培养盘式、倾斜接种盒式、浅盘式、传送带式、圆盘式、混合式。
【4】以基质的运动情况则可以分为两种：①静态固态反应器，包括浅盘式和塔柱式反应器；②动态固态发酵反应器，包括机械搅拌的筒、柱式、转筒式反应器等。
发酵工程设备定义与分类定义分类近代发酵设备古代发酵设备随着科学技术的发展，人们开始研究和应用微生物学、生物化学等原理，逐渐出现了专业化的发酵设备，如啤酒厂、酒精厂等。
现代发酵设备01020304食品工业医药工业化工工业环保领域锤式粉碎机齿盘粉碎机涡轮粉碎机0302011 2 3振动筛旋转筛气流筛输送设备带式输送机螺旋输送机斗式提升机除铁设备磁选机01金属探测器02除铁器03发酵罐类型及结构特点机械搅拌式发酵罐采用机械搅拌器对发酵液进行搅拌，促进氧气和营养物质的传递，结构紧凑，操作方便。
气升式发酵罐利用气体升力推动发酵液循环，无需机械搅拌，能耗低，适用于高粘度或易产生泡沫的发酵过程。
自吸式发酵罐具有自吸空气和搅拌功能，能够吸入无菌空气并与发酵液充分混合，减少染菌风险。
发酵罐内环境控制技术温度控制pH控制溶氧控制搅拌器与搅拌轴设计搅拌器类型搅拌轴设计确保搅拌轴具有足够的强度和刚度，以承受搅拌过程中产生的力和扭矩。
同时，要考虑轴的密封和润滑问题，以防止泄漏和磨损。
传热与传质过程强化技术强化传热技术强化传质技术固液分离技术过滤沉降压榨微滤超滤纳滤反渗透膜分离技术萃取技术液液萃取利用溶质在两种不混溶的液体中溶解度不同，将溶质从一种液体转移到另一种液体中。
固相萃取利用固体吸附剂对液体样品中的目标化合物进行吸附，然后用洗脱液洗脱，达到分离和富集目标化合物的目的。
结晶技术冷却结晶蒸发结晶盐析结晶溶析结晶干燥技术喷雾干燥真空干燥冷冻干燥粉碎与筛分技术粉碎技术筛分技术混合与造粒技术混合技术造粒技术包装技术自动包装机包装材料包装容器包装辅助设备01 02 03易于操作和维护经济合理选型方法设备选型原则和方法对筛选出的设备进行详细评估确定最终选型结果生产工艺流程设备性能参数1 2 302030401分析生产工艺流程，确定所需设备类型和数量根据设备性能参数和生产场地条件，进行设备布局设计制定设备操作和维护规程编制设备配套方案010203设备安装前应对基础进行检查和验收设备安装位置应符合设计要求安装规范0102 03调试前应检查设备各部件是否完好、紧固件是否松动空载试车应达到设计要求，无异常声响和振动负载试车应满足生产工艺要求，各项性能指标达到设计标准设备技术资料齐全、准确，符合档案管理要求设备维护保养策略。
实验一发酵罐及摇瓶发酵体积溶氧系数的测定实验目的：体积溶氧系数k L a作为生物反应器一个重要的性能指标，在反应器设计、放大以及发酵过程优化控制中具有重要意义。
本实验要求学生掌握生物实验中常用机械搅拌通气发酵罐和摇瓶的体积溶氧系数k L a的测定方法，以及分别影响其体积溶氧系数的因素。
实验原理：体积溶氧系数常用的测定方法有亚硫酸钠氧化法和氧电极法，后者又分为动态法和物料衡算法。
本实验主要介绍亚硫酸钠氧化法的原理和方法，其余的测定方法可参考其他书籍。
用铜离子或锂离子作为催化剂，溶解在水中的氧能立即氧化其中的亚硫酸根离子，使之成为硫酸根离子，其氧化反应的速度在较大的范围内与亚硫酸根离子的浓度无关。
实际上是氧分子一经溶入液相，立即就被亚硫酸钠还原掉。
有关反应式如下：CuSO42Na2SO3+O2--------------> 2Na2SO4剩余的Na2SO3与加入的过量的碘作用：H2O+Na2SO3+I2----->2HI+Na2SO4再用硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余的碘：2Na2S2O3+I2------->2NaI+Na2S4O6从以上反应方程式可见，1摩尔溶解氧可氧化2摩尔亚硫酸钠，剩余2摩尔碘，而2摩尔碘能消耗掉4摩尔硫代硫酸钠。
因此，每滴定消耗1摩尔硫代硫酸钠，必有1/4摩尔溶解氧进入测定溶液中。
实验器材：实验室小型生物发酵罐、摇床、250 mL摇瓶三个、10 mL吸管、计时器、亚硫酸钠（分析纯）、硫酸铜（分析纯）、0.05 mol/L硫代硫酸钠标准溶液、0.4 mol/L 标准碘液（碘单质难溶于水，加适量碘化钾促溶）、淀粉指示剂（0.5 g可溶性淀粉加水5毫升搅匀，缓缓倾入100毫升沸水中，搅拌，煮沸2分钟，放冷，倾取上层清液）实验步骤：一、发酵罐体积溶氧系数的测定将一定量的自来水加入试验罐中，开始搅拌，加入纯的亚硫酸钠晶体，使亚硫酸根浓度为0.5 mol/L，再加分析纯的硫酸铜晶体，使铜离子浓度为0.001 mol/L；待溶解完全后，开阀门通气，空气阀一开就接近预定的流量，并在几秒钟内调整至所需要的空气流量，立即取样并计时，为氧化作用的开始。
