2020年集成实验化学工程论文

综合实验化学工程论文1.1实验试剂乳酸发酵菌株：乳杆菌；发酵液500毫升；Na2SO4溶液1000毫升，使用电极线水：0.3mol/l(阴极线和阳极线各500ml)；产线和碱线是蒸馏水。发酵培养基中分别含有：蛋白胨10g、牛肉奶油10g、酶粉5g、葡萄糖50g、醋酸钠2g、柠檬酸二胺2g、tween -801g、磷酸二钾2g、7水合物硫酸镁0.2g、硫酸锰0.05g。1.2实验仪器恒温振荡器，高压蒸汽灭菌锅，发酵罐，烘干，电子秤，pH计，生物传感器分析器，分光光度计，冷冻库。其他常规实验仪器3360燃烧器、量筒、玻璃棒、酒精灯、接种环、培养皿、吸管等。直流电源；明式电渗析膜堆，有5个1000毫升的烧杯，10个硅管(约0.5米)；5个小型潜水泵。通过用发酵罐控制主底盘的蠕形螨膜电渗析器的碱液舱和发酵罐连接。要减少发酵罐中感染杂菌的危险，必须灭菌连接的管子。发酵罐由pH测量仪实时监测，如果pH低于设定值，则蠕动泵自动将双极膜电渗析机的碱液泵入发酵罐进行调节。软管内部是强大的碱环境，所以碱液和发酵罐之间的连接管不需要灭菌工作。2.1双极膜电渗析准备(1)组装膜堆：按照“阳极板-隔板-阳极膜-隔板-隔膜-双层膜-隔板-阳极膜-阴极板”的顺序组装薄膜堆，并用长螺钉固定薄膜堆。要确保设备的紧密性，必须确保隔板之间的垫圈厚度不超过垫圈槽，双极膜的羊膜面面向阴极板。另外，用螺丝拧紧设备时，要注意均匀力，防止设备变形或损坏。(2)外围设备连接：将单独的水管和水管连接到分区出口。将外部烧杯上的潜水泵出口和入口端口连接到烧杯上，确保循环路径畅通。(3)注入液和电极水：要向盐室注入液体，向极室注入电极水，向酸室和碱室注入蒸馏水，在此过程中，使液体浸入潜水泵。在双极膜电渗析的情况下，实验结束后，必须清洁每个隔间、烧杯、潜水泵的液体或电解质溶液。如果长期不使用，应断开并恢复设备，并使每个部件干燥干净。2.2发酵工艺准备(1)种子培养基的培养：制造一定数量的种子培养基，在高压蒸汽灭菌锅内杀菌。灭菌条件为：11，20min。获取新鲜斜面，在接近种子培养基时以150r/min的旋转速度培养24小时，直到介质冷却到室温。温度在37 时是恒定的。(2)发酵罐灭菌：将调制的发酵培养基添加到发酵罐中。要注意发酵罐总体积的三分之二以上。然后将发酵罐和培养基放在一起灭菌锅里杀菌。(3)火焰接种法：首先用医用酒精擦拭疫苗接种口。出轨放酒，接种口点火。关闭小进气阀，调节进气风，减少油箱压力，打开接种盖；在火焰范围内，打开种子培养基的塞子，煮几秒钟，然后迅速将种子液体倒入发酵罐。在火焰中燃烧几秒钟后，迅速盖上预防接种盖，关闭进气阀。(4)发酵培养：接种结束后，设定发酵培养过程的参数，开始培养。发酵过程中要打开冷凝器阀门。具体操作参数：速度为150r/min。温度为37 。PH为6.7。2.3发酵罐和双极膜电渗析集成工艺监控在合并工作中，要同时监测发酵罐和双极膜电渗析，以确保任何一方都不会因问题而合并工作失败。发酵过程：发酵的pH条件、溶解氧浓度及实验温度通过发酵罐的主机调节。每1小时记录pH，温度及溶解氧浓度，并通过数据判断发酵过程是否正常。每4小时测定残留葡萄糖的数量、生物量、乳酸的生成，判定细菌的生长和乳酸是否发生。双极膜电渗析工艺：双极膜电渗析过程调节电压和电流值，控制实验条件，每1h记录电压、电流。每4小时测定产房的乳酸浓度、碱室浓度及碱室碱液体积。3.1葡萄糖和乳酸的测定发酵过程中要间歇取样监控。发酵液中含有有机酸盐、无机盐、菌丝体、蛋白质、脂肪、碳水化合物等。经过阳极膜电渗析工艺的液体是经过超滤和脱色的发酵液，主要成分是有机酸盐(主要是乳酸盐)和无机盐类。实验中使用了生物检测分析仪，得到了葡萄糖和乳酸含量。3.2生物量测量发酵过程中要及时监测乳酸菌的生长。目的提取样品后，用0.3 mol/l的稀盐酸溶液稀释，消除轻微沉淀盐的影响。在波长为600nm的地方测量吸光度。酸量(Na)、碱量(Nb)和各自的电流效率(a和b)可以根据以下公式计算(1)发酵实验结束后，应完成乳酸发酵液的初步提取工作。如果想把PH提高到10左右，就要在发酵罐里及时添加NaHCO3。同时将温度提高到90 以沉淀菌体和其他悬浮物。发酵原液澄清后，将上等液收集到塑料桶里，放入冷冻室保管，用于下一步的净化。净化后集中处理沉淀物。(2)使用发酵液pH调节用发酵液主机时，充分混合碱液和发酵液，发酵液pH值不能过度调节，影响微生物生长，调节碱液的添加速度。(3)设备泄漏时，应尽快压缩设备。如果情况没有改善，则必须拆卸设备、查找原因、更换垫圈、增加垫圈厚度等。实验结束后，应