發(fā)酵工程筆記樣本

（來自講義）致死溫度殺死微生物極限溫度致死時間在致死溫度下，殺死所有微生物所需時間微生物熱阻微生物在某一特定條件（重要是溫度和加熱方式）下致死時間實罐滅菌培養(yǎng)基置于發(fā)酵罐中用蒸汽加熱，達(dá)到預(yù)定滅菌溫度后，維持一段時間，再冷卻道發(fā)酵溫度，然后接種發(fā)酵。微生物特點體積小、面積大，吸取快、轉(zhuǎn)化快，生長旺、繁殖快，易變異、適應(yīng)性強，種類多、分布廣等五大特性。菌種分離普通過程土樣采用→預(yù)解決→培養(yǎng)→菌落選取→產(chǎn)品鑒定目：高效地獲取一株高產(chǎn)目產(chǎn)物微生物生物熱（Q生物）在發(fā)酵過程中，菌體不斷運用培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)，將其分解氧化而產(chǎn)生能量，其中一某些用于合成高能化合物（如ATP）提供細(xì)胞合成和代謝產(chǎn)物合成需要能量，別的一某些以熱形式散發(fā)出來，這散發(fā)出來熱就叫生物熱。（來自PPT）第一章緒論發(fā)酵工程：運用微生物生命活動進(jìn)行物質(zhì)加工過程。第二章生產(chǎn)菌種篩選新種分離篩選環(huán)節(jié)定方案：一方面要查閱資料，理解所需菌種生長培養(yǎng)特性。采樣：有針對性地采集樣品，以采集土壤為主。增殖：人為地通過控制養(yǎng)分或培養(yǎng)條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數(shù)量上占優(yōu)勢。分離：運用分離技術(shù)得到純種。發(fā)酵性能測定：進(jìn)行生產(chǎn)性能測定。這些特性涉及形態(tài)、培養(yǎng)特性、營養(yǎng)規(guī)定、生理生化特性、發(fā)酵周期、產(chǎn)品品種和產(chǎn)量、耐受最高溫度、生長和發(fā)酵最適溫度、最適pH值、提取工藝等。采土方式：在選好恰本地點后，用小鏟子除去表土，取離地面5-15cm處土約10g，盛入清潔牛皮紙袋或塑料袋中，扎好，標(biāo)記，記錄采樣時間、地點、環(huán)境條件等，以備查考。為了使土樣中微生物數(shù)量和類型盡少變化，宜將樣品逐漸分批寄回，以便及時分離。采樣注意事項采樣時應(yīng)盡量保持相對無菌；所采集樣本必要具備某種代表性；采好樣必要完整地標(biāo)上樣本種類及采集日期、地點以及采集地點地理、生態(tài)參數(shù)等；應(yīng)充分考慮采樣季節(jié)性和時間因素，由于真正原地菌群浮現(xiàn)也許是短暫采好樣應(yīng)及時解決，暫不能解決也應(yīng)貯存于4℃下，但貯存時間不適當(dāng)過長。這是由于一旦采樣結(jié)束，試樣中微生物群體就脫離了本來生態(tài)環(huán)境，其內(nèi)部生態(tài)環(huán)境就會發(fā)生變化，微生物群體之間就會浮現(xiàn)消長。水樣采集辦法用于細(xì)菌檢測水樣應(yīng)收集于100ml干凈、滅菌廣口塑料或玻璃瓶中。由于表層水中具有泥沙，故在采樣時應(yīng)在較深靜水層中采集水樣。辦法是：握住采樣瓶底浸入水中30-50cm處，然后瓶口朝下打開瓶蓋，讓水樣進(jìn)入。如果有急流存在話，應(yīng)直接將瓶口反向于急流。采集瓶從水中取出時應(yīng)迅速并帶有較大弧度。水樣不應(yīng)裝滿采樣瓶。所有水樣都應(yīng)在24h之內(nèi)迅速進(jìn)行檢測，或者4℃下貯存。發(fā)酵工程所運用微生物特點對周邊環(huán)境溫度、壓強、滲入壓、酸堿度等條件有極大適應(yīng)能力有極強消化能力有極強繁殖能力發(fā)酵工程三要素生產(chǎn)菌種性能（即高產(chǎn)菌株）；科學(xué)生產(chǎn)管理（涉及補料發(fā)酵等）；先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備。普通篩選菌種環(huán)節(jié)如下標(biāo)本采集→材料預(yù)解決→富集→菌種分離初篩→性能測定→菌種應(yīng)用與保藏。第三章優(yōu)良菌株選育一種優(yōu)良生產(chǎn)菌株應(yīng)具備如下基本特性：發(fā)酵周期短，代謝能力高：在不增長生產(chǎn)投資前提下能大幅度提高公司產(chǎn)量；附產(chǎn)物少：發(fā)酵過程中，與目的產(chǎn)品近似附產(chǎn)物少，這樣既能提高轉(zhuǎn)化率，又能減輕提取分離難度；繁殖能力強：有較強生長速率，產(chǎn)孢菌株應(yīng)有較強產(chǎn)孢子能力。這樣既能縮短生產(chǎn)周期，又可減少污染。運用底物原料（如碳、氮源）廣泛：對原料波動敏感性小，使發(fā)酵可用價兼，來源廣泛原料；原料轉(zhuǎn)化率高：能高效地將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，以提高市場競爭力；對添加前體物質(zhì)有耐受能力，不以該物為碳源運用；在發(fā)酵過程中產(chǎn)生泡沫少，這樣可提高發(fā)酵裝填系數(shù)，達(dá)到提高產(chǎn)量，減少成本目；具備抗噬菌體感染能力；遺傳特性穩(wěn)定，以減少復(fù)壯次數(shù)。自然選育（spontaneousmutation），自然選育是從自然界篩選非人工誘變產(chǎn)生生產(chǎn)菌株。普通以為自然界菌株變異由兩種因素引起，即多因素低劑量誘變效應(yīng)和互變異構(gòu)現(xiàn)象：多因素低劑量誘變效應(yīng)：指低劑量宇宙射線，各種短波輻射，低劑量誘變物質(zhì)作用引起突變。互變異構(gòu)效應(yīng)：指DNA復(fù)制時，四種堿基第六位上酮基或氨基瞬間變構(gòu)而引起堿基錯配。這種幾率在自然界具記錄在1x10。自然變異菌株會導(dǎo)致兩種不同成果：一是導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)量或質(zhì)量下降；二是對生產(chǎn)有益突變。因而生產(chǎn)上要經(jīng)常進(jìn)行菌種自然選育，從而裁減退化，選出優(yōu)良生產(chǎn)菌種。自然選育是用平板稀釋法，分離出單菌落，再測試菌種生產(chǎn)能力，從而選出高水平菌株。它是一種簡樸易行選育辦法，可以達(dá)到純化菌種、防止退化，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)量目。自然選育效率較低，因而常與誘變育種交替使用，以提高育種效率。誘變育種，運用物理化學(xué)或生物制劑等因素，使微生物遺傳物質(zhì)發(fā)生變異導(dǎo)致物種遺傳性狀變化，從而獲得生產(chǎn)上優(yōu)良菌株此類辦法統(tǒng)稱誘變育種。誘變解決辦法物理法：涉及紫外線、X射線、r-射線，快中子、電場，磁場和激光等。化學(xué)誘變劑：如堿基類似物（2-氨基嘌呤，5-溴尿嘧啶8-氮鳥嘌呤）；與堿基反映物質(zhì)（硫酸二乙酯、亞硝基胍、亞硝基乙基脲、亞硝酸等）；在DNA分子中插入或缺失一種至各種堿基物質(zhì)（丫啶類物質(zhì)、丫啶氮芥衍生物，用一定劑量及合理用法解決出發(fā)菌，然后再通過測試，直至篩選出高產(chǎn)菌株。）生物誘變劑：運用噬菌體、轉(zhuǎn)座子將遺傳物質(zhì)DNA片斷載入細(xì)胞，使其在復(fù)制過程中嵌入新信息，由此獲得高產(chǎn)菌株。復(fù)合解決：用兩種以上誘變劑先后解決菌株，實踐證明復(fù)合解決要比單一解決突變率要高3—4倍，金色鏈霉菌高產(chǎn)株就是用紫外和乙烯亞胺復(fù)合解決后篩選得到。突變類型經(jīng)誘變后菌株有諸多突變類型，重要分為形態(tài)突變型和生理突變型，兩者也有互相聯(lián)系。形態(tài)突變型：菌落形態(tài)變異、菌落大小、表面構(gòu)造、邊沿形狀、顏色等發(fā)生變化；菌絲形態(tài)變異：菌絲粗細(xì)、曲、直，氣生菌絲分枝，孢子絲形狀等；細(xì)胞及孢子形態(tài)變異：細(xì)胞和孢子形態(tài)大小產(chǎn)生變化。生理突變生產(chǎn)性能變異；目代謝物與否提高，副產(chǎn)物與否減少；顏色與色素變異：顏色是指營養(yǎng)細(xì)胞，菌絲及孢子顏色，色素是指溶于基質(zhì)中色素，這些變化往往與生產(chǎn)性能有關(guān)；發(fā)酵變異：在培養(yǎng)過程中能否運用某些碳源或氮源，營養(yǎng)缺陷型：體當(dāng)前生長過程中缺少某畢生長物質(zhì)，如不能從外界補給便不能生長繁殖，這些缺陷型重要有氨基酸，維生素嘌呤和嘧啶等缺陷型；抗性突變：如抗噬菌體能力，抗高溫，抗高滲入壓等能力發(fā)生變化；抗藥性突變：對某一藥物或抗生素濃度抗性增強或削弱，抗菌素生產(chǎn)與藥性關(guān)于。雜交育種，通過有性生殖、準(zhǔn)性生殖和細(xì)胞融合等方式，讓兩個表型差別較大菌株之間基因重組，使其親本優(yōu)良性狀組合到一起，得到提高產(chǎn)量和質(zhì)量新菌株，這種辦法稱為雜交育種。準(zhǔn)性生殖，一種類似于有性生殖但比有性生殖原始一種繁殖方式。其過程為：質(zhì)配→核配→單倍體化，不通過減數(shù)分裂而導(dǎo)致基因重組，為雜交育種提供了條件，該過程可分為三個階段：異核體形成：由不同性狀親本菌絲互相吻合，形成一種細(xì)胞里具有兩個不同遺傳性狀細(xì)胞核；雜合雙倍體產(chǎn)生：在異核體基本上，兩個不同遺傳性狀細(xì)胞核偶爾融合，浮現(xiàn)具備雜合雙倍體細(xì)胞（多為菌絲體）；重組體形成：雜合雙倍體極不穩(wěn)定，在進(jìn)行有絲分裂過程中，很少數(shù)細(xì)胞發(fā)生染色體互換（體細(xì)胞互換）和單元化（即雙倍體細(xì)胞經(jīng)多次分裂轉(zhuǎn)變?yōu)閱伪扼w細(xì)胞）而產(chǎn)生重組體。營養(yǎng)缺陷型：菌株經(jīng)誘變解決后其變異株在營養(yǎng)上體現(xiàn)出某些營養(yǎng)缺陷，故需在培養(yǎng)基中加入某些組分（即補充培養(yǎng)基）才干生長，可用基本培養(yǎng)基和補充培養(yǎng)基對照培養(yǎng)將其檢出。原養(yǎng)型：能在兩種營養(yǎng)缺陷型培養(yǎng)基上生長重組型菌株；野生型：在發(fā)生變異之前出發(fā)菌株。基本培養(yǎng)基(MM)：能滿足野生型和原養(yǎng)型生長合成培養(yǎng)基，營養(yǎng)缺陷型菌株不能生長培養(yǎng)基；補充培養(yǎng)基（SM）：在MM里添加某些物質(zhì)（如：維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等），使?fàn)I養(yǎng)缺陷型菌株生長培養(yǎng)基。完全培養(yǎng)基（CM）：在基本培養(yǎng)里加入蛋白質(zhì)，酵母膏等天然物質(zhì)，可滿足各種營養(yǎng)缺陷型菌株生長培養(yǎng)基。生產(chǎn)基因工程菌重要程序：克隆目基因→構(gòu)建DNA重組體→重組DNA導(dǎo)入宿住細(xì)胞→基因表達(dá)及工程菌篩選原核表達(dá)系統(tǒng)大腸桿菌：由于生長繁殖迅速，對該菌分子遺傳學(xué)研究比較進(jìn)一步，以至當(dāng)前它仍是基因工程中最常采用原核表達(dá)系統(tǒng)。大腸桿菌表達(dá)形式各種各樣，有細(xì)胞內(nèi)不溶性表達(dá)（包括體）、胞內(nèi)可溶性表達(dá)?？莶菅挎邨U菌：該菌分泌能力強，可將蛋白產(chǎn)物直接分泌到胞外，不形成包括體，它也不能使蛋白質(zhì)產(chǎn)生糖基化。有很強胞外蛋白質(zhì)酶，能不同限度地減少產(chǎn)物，故在表達(dá)系統(tǒng)中受影響。鏈霉菌；重要工業(yè)微生物，作為源基因表達(dá)系統(tǒng)有著不致病使用安全，分泌能力強，能將產(chǎn)物分泌到胞外，具備糖基化能力。其中變鉛青鏈霉菌限制能力弱，是一種抱負(fù)受體菌，現(xiàn)已構(gòu)建系列載體，培養(yǎng)工藝也比較成熟。真核表達(dá)系統(tǒng)酵母：是研究基因表達(dá)調(diào)控最有效單細(xì)胞生物，其基因組較小，僅為大腸桿菌4倍，世代周期短，有單、雙倍體兩種形式，加之酵母生長繁殖快，易哺育。不產(chǎn)生毒素，基因工程操作以便，與原核生物相似，表達(dá)產(chǎn)物能糖基化，故被以為是真核蛋白質(zhì)最佳表達(dá)系統(tǒng)。當(dāng)前如干擾素，乙肝表面抗原基因等已在酵母中成功地表達(dá)。絲狀真菌第四章菌種退化復(fù)壯和保藏退化現(xiàn)象對產(chǎn)量性狀來說，菌種負(fù)變就是衰退。其她原有典型性狀變得不典型時，也是衰退。最易察覺到是菌落和細(xì)胞形態(tài)變化。生長速度緩慢，產(chǎn)孢子越來越少。代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力或其對宿主寄生能力下降。衰退還體當(dāng)前抗不良環(huán)境條件（抗噬菌體、抗低溫等）能力削弱等。退化因素自發(fā)負(fù)突變：在自然光照或微量誘變劑刺激下發(fā)生基因突變；或經(jīng)雜交育種菌株性能不穩(wěn)定而產(chǎn)生回答突變，導(dǎo)致菌株性能負(fù)突變現(xiàn)象；培養(yǎng)條件影響：如溫度時高時低，營養(yǎng)組分不穩(wěn)定，PH，溶氧等因素不穩(wěn)定都會導(dǎo)致菌種退化；傳代次數(shù)：傳代次數(shù)多也是菌種退化因素之一。防止退化辦法防止基因自發(fā)突變低溫保藏菌種（0-4℃），使菌株處在休眠狀態(tài)下較為穩(wěn)定；設(shè)立遺傳障礙：營養(yǎng)缺陷型菌株回答是由于本來遺傳性障礙被解除，可給該類菌株設(shè)立回答障礙。如：給腺苷酸生產(chǎn)菌添加琥珀腺苷酸；鳥苷酸生產(chǎn)菌添加黃嘌呤核苷酸等保護(hù)劑（或稱誘變障礙）?？墒咕晷阅芟鄬Ψ€(wěn)定。防止退化細(xì)胞在群體中占優(yōu)勢少傳代：普通狀況下每傳一代，霉菌，芽孢桿菌，放線菌在低溫（0-4℃）下可保藏半年左右，酵母在三個月左右，可將以上菌種在一次性轉(zhuǎn)接時多接某些斜面，以減少移植代數(shù)；單細(xì)胞分離純化：定期單細(xì)胞分離純化也是防止退化重要手段之一，即每次挑出性能優(yōu)良單菌落培養(yǎng)使用。選取適當(dāng)培養(yǎng)條件：依照各生產(chǎn)菌種性能，保證其相適應(yīng)溫度、PH、營養(yǎng)等最佳條件。復(fù)壯概念狹義復(fù)壯僅是一種悲觀辦法，它指是在菌種已發(fā)生衰退狀況下，通過純種分離和測定生產(chǎn)性能等辦法，從衰退群體中找出少數(shù)尚未衰退個體，以達(dá)到恢復(fù)該菌原有典型性狀一種辦法；廣義復(fù)壯則應(yīng)是一項積極辦法，即在菌種生產(chǎn)性能尚未衰退前就經(jīng)常故意識地進(jìn)行純種分離和生產(chǎn)性能測定工作，以期菌種生產(chǎn)性能逐漸有所提高。因此，這事實上是一種運用自發(fā)突變（正變）不斷從生產(chǎn)中進(jìn)行選種工作。菌種復(fù)壯純種分離，通過純種分離，可把退化菌種細(xì)胞群體中一某些仍保持原有典型性狀單細(xì)胞分離出來，通過擴(kuò)大培養(yǎng)，就可恢復(fù)原菌株典型性狀。通過宿主體內(nèi)生長進(jìn)行復(fù)壯，對于寄生性微生物退化菌株，可通過接種至相應(yīng)昆蟲或動、植物宿主體內(nèi)辦法來提高它們致病性。裁減已衰退個體，如低溫抗性篩選。用誘變劑，如NTG亞硝基胍等解決退化菌株，再篩選其具備優(yōu)良性能菌株使用；采用遺傳學(xué)辦法選育不易退化穩(wěn)定菌株。菌種保藏，保藏菌種原理是依照微生物生理、生化特點，人為地創(chuàng)造條件，使菌株代謝處在不活潑，生長繁殖受抑制休眠狀態(tài)。這些人工導(dǎo)致環(huán)境重要是低溫、干燥、缺氧，在這種狀況下減少突變，以達(dá)到保持純種目。菌種保藏辦法斜面保藏法：是一種短期保藏法，即將長好斜面菌種置于4℃左右冰箱中，普通保藏3-6個月，屆時再重新移植保藏。此法簡便易行，廣泛地用于細(xì)菌、霉菌、放線菌、酵母菌菌種保藏。液體石蠟保藏法，用半固體培養(yǎng)基裝入小試管約1-2cm，用接種針行穿刺接種培養(yǎng)，待菌體長好后，用經(jīng)無菌冷卻后液體石蠟封存，石蠟復(fù)蓋約2-3cm。放入冰箱或室溫處保存，保存時間可達(dá)1-5年，但此法不適合運用石蠟為碳源微生物，如：固氮菌、毛霉、根霉、沙門氏菌、分枝桿菌等。沙土管保藏法，用80-100目河沙（或加入1/3-1/2土），裝小試管（1cm/支），121℃間歇滅菌3次，作無菌檢查后烘干備用。把成熟菌液或孢子液吸入管中，將沙土潤濕為度，再用石蠟封口，放置干燥器或冰箱保存，此法可保存2-之久，特別合用于有孢子菌種保藏。真空冷凍干燥法，此法長處是同步具備低溫、真空、干燥三種保藏條件，廣泛合用于細(xì)菌、放線菌、酵母和霉菌、病毒保藏。其保藏期可達(dá)1年至數(shù)十年之久，且存活率高，變異率低。缺陷是手續(xù)麻煩，需要一定設(shè)備。其她保藏辦法冷凍法：分低溫和超低溫兩種，冷凍深藏缺陷之一是培養(yǎng)物運送較困難。低溫保存，將液體培養(yǎng)物或從瓊脂斜面培養(yǎng)物收獲細(xì)胞分接到試管或指管內(nèi)，然后貯藏于一冰箱冷藏室中，或于溫度范疇在-5～-20℃普通冰箱(-20℃)中?；蛘撸瑢⒕N培養(yǎng)在小試管或培養(yǎng)瓶斜面上，待生長適度后，將試管或瓶口用橡膠塞嚴(yán)格封好，同上置于冰箱中保存。用此辦法可以維持若干微生物活力1—2年，芽孢菌可達(dá)之久。應(yīng)注意是通過一次解凍菌株培養(yǎng)物不適當(dāng)再用來保藏。保藏過程中應(yīng)注意控制保藏溫度，培養(yǎng)瓶或試管應(yīng)嚴(yán)格密封。這一辦法雖簡便易行，但不適當(dāng)多數(shù)微生物長期保藏。超低溫保藏，將菌種加保護(hù)劑封存后置液氮-60—80℃保存，慣用于細(xì)菌、藻類、枝原體、真菌、病毒和原生動物保藏。懸液保藏法，又稱營養(yǎng)保藏，是將菌體懸浮于無營養(yǎng)液（如生理鹽水，磷酸緩沖液等）中保藏，此法可保存一年以上，適合于細(xì)菌、霉菌、特別適合低溫冷凍菌株。曲法保藏：與民間保藏法類似，是將麩皮與水按化1：08，1：1或1：1.5比例摻合（視菌種而異），裝入試管，滅菌和接種培養(yǎng)，待孢子形成后放入有氯化鈣干燥皿中，數(shù)日后置低溫保藏（4-5℃），曲法適合于霉菌，放線菌，可達(dá)一年以上麥粒保藏法是將麥粒洗盡浸泡5小時，涼干分裝試管，裝量為1/4-1/3，滅菌后接種培養(yǎng)出菌絲、孢子、置室溫干燥保藏。此法合用于酵母、芽孢桿菌，放線菌、霉菌、可達(dá)1-4年。生產(chǎn)上控制菌種傳代辦法是，一方面將獲得優(yōu)良菌株盡量多轉(zhuǎn)某些保存，每次取一支移植一批（數(shù)十支）斜面菌株作第二代用于生產(chǎn)，第二代用完后再取一支第一代保藏菌移植一批斜面用于發(fā)酵生產(chǎn)；這一批菌種同樣屬于第二代。美國原則菌種保藏所ATCC美國農(nóng)業(yè)研究菌種保藏中心NRRL英國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)部ARS中華人民共和國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)微生物保藏管理中心ACCC 中華人民共和國典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所SH第五章微生物代謝及其調(diào)節(jié)控制新陳代謝特點反映都在溫和條件下進(jìn)行，其催化劑為酶；反映有一定先后順序；反映具備敏捷自我調(diào)節(jié)。“μ”來表達(dá)酶活力，即在25℃最適PH，最適緩沖液和最佳底物濃度等條件下，每分鐘能使1微摩爾底物轉(zhuǎn)化酶量定為一種酶活力單位（μ）。在酶學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中常使用酶比活力，即在固定條件下，每mg酶或每ml酶液所具備酶活力。微生物氧化作用可依照最后電子受體性質(zhì)分為：呼吸作用，無氧呼吸作用，發(fā)酵作用三種。呼吸作用，指微生物氧化底物時，以分子氧作為最后電子受體氧化作用，也稱為有氧呼吸作用以區(qū)別于無氧呼吸作用，呼吸作用是好氧和兼性好氧微生物在有氧條件下進(jìn)行氧化方式。無氧呼吸作用是指無機氧化物如：NO3、NO2、SO4、S2O3或CO2等作為最后氫受體這種氧化作用。固定化細(xì)胞具備明顯特點酶活力穩(wěn)定性增強酶促效率明顯升高；具備多步酶反映特點；反映時不需添加輔助因子；細(xì)胞透性增強；熱穩(wěn)定性增強；易產(chǎn)生副反映。第六章微生物營養(yǎng)及培養(yǎng)基培養(yǎng)基都基本涉及水分，碳源、氮源、無機元素和生長素等5大類物質(zhì)，此外，還應(yīng)依照微生物生長規(guī)定，有一定酸堿度和滲入壓。在工業(yè)發(fā)酵上，必要注重培養(yǎng)基構(gòu)成，一種良好培養(yǎng)基擬定，往往要通過大量實驗，不斷改進(jìn)才干完善。某些化合物可以在菌體生物合成中直接結(jié)合到代謝產(chǎn)物中去，而自身構(gòu)造并未發(fā)生大變化，卻能較大地提高目產(chǎn)物產(chǎn)量，此類小分子物質(zhì)被稱為前體。普通培養(yǎng)基中前體濃度越大，增產(chǎn)越多，但大多數(shù)前體對菌體是有毒，故只能限量加入。合成培養(yǎng)基，是用化學(xué)成分完全理解物質(zhì)配制而成，重要用于研究育種，鑒別微生物生理生化特性以及定量分析某些營養(yǎng)物質(zhì)。此種培養(yǎng)基營養(yǎng)單一，微生物生長慢、價格高，不適合于大規(guī)模生產(chǎn)。半合成培養(yǎng)基，以一某些天然物質(zhì)作碳源和氮源以及生長輔助物質(zhì)，再恰當(dāng)補充少量無機鹽類，經(jīng)人工配制而成。此類培養(yǎng)基能使大多數(shù)微生物正常生長，原料來源以便，價格便宜，在發(fā)酵工業(yè)中普遍使用。天然培養(yǎng)基，用各種植物或動物組織或微生物浸出物，水解液等，如牛肉膏、酵母膏、麥芽汁、蛋白胨等和天然有機物如：土豆、玉米粉、面粉、花生餅粉等制成培養(yǎng)基，又稱綜合培養(yǎng)基。天然培養(yǎng)基來源以便，營養(yǎng)豐富、適合于各類異養(yǎng)型微生物生長，缺陷是成分復(fù)雜、穩(wěn)定性差，普通自養(yǎng)型微生物不能生長。生產(chǎn)上多與無機類綜合（即半合成）配合使用。第七章發(fā)酵條件控制溫度對發(fā)酵影響，此影響是多方面且錯綜復(fù)雜，重要反映在細(xì)胞生長，產(chǎn)物形成，培養(yǎng)基物理性質(zhì)和生物合成方面。對細(xì)胞生長影響，在一定范疇內(nèi)，菌體是隨著溫度升高而生長繁殖加快。這是由于溫度使酶反映速度加快，呼吸強度加強而引起。然而隨著溫度上升，酶失活速度也加快，菌體提前衰老，這對發(fā)酵生產(chǎn)又是不利。對產(chǎn)物形成影響，產(chǎn)物形成速率對溫度反映最為敏感，溫度過高或過低都會導(dǎo)致產(chǎn)率下降。對發(fā)酵液物理性質(zhì)影響，溫度會變化發(fā)酵液粘度。影響生物合成方向，同一株生產(chǎn)菌在不同發(fā)酵溫度下會產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物。發(fā)酵熱，在發(fā)酵過程中，菌體對底物分解運用，以及機械攪拌都要產(chǎn)生一定熱，同步也要散失一某些熱，因而發(fā)酵熱涉及發(fā)酵過程中產(chǎn)生和散失兩方面熱。生物熱（Q生物），菌體在生長繁殖過程中，自身產(chǎn)生熱能。這些熱能重要來源于碳水化合物，蛋白質(zhì)和脂肪分解。菌體呼吸強度越大產(chǎn)生生物熱也越大。攪拌熱（Q攪拌），在發(fā)酵過程中，由機械攪拌在液體中摩擦產(chǎn)生熱。蒸發(fā)熱（Q蒸發(fā)），發(fā)酵過程中，由通入空氣經(jīng)發(fā)酵液后從排氣孔排出時所帶走某些熱。輻射熱（Q輻射），發(fā)酵液中某些熱量通過罐壁向外輻射，這些熱量稱為輻射熱，輻射熱大小取決于環(huán)境溫差，冬天大些，夏天小些。PH對發(fā)酵影響，重要在三個方面：影響菌體形態(tài)，菌體大小、菌絲長短等；影響細(xì)胞膜電荷狀態(tài)，引起膜滲入性變化，從而影響到代謝物分解合成；對某些生物合成途徑有明顯影響。發(fā)酵中pH變化因素菌體自身對PH有調(diào)節(jié)能力代謝特性與基質(zhì)成分關(guān)系，如生理堿性物質(zhì)，有機氮源硝酸鹽，有機酸等經(jīng)菌體氧化后，可使PH上升，而糖類氧化產(chǎn)生有機酸，脂肪不完全氧化產(chǎn)生脂肪酸，銨鹽氧化產(chǎn)生硫酸等可使PH下降。菌體自溶或污染，通氣條件變化都可引起PH變化。最適PH選取與調(diào)節(jié)最適發(fā)酵PH選取，將初始基質(zhì)PH值調(diào)成不同梯度，并維持發(fā)酵過程中PH值，同步檢查菌體在各間段生長量，生長量高者即為其最適PH。產(chǎn)物形成最適PH則通過測試產(chǎn)物來擬定。通過補料控制PH，當(dāng)發(fā)酵液中PH和氨氮均低時，可通過補加氨水以提高PH和氮組分，若PH較高而氨氮較低時，則補加（NH）2SO4可達(dá)到既補氮又減少PH目。氧對需氧發(fā)酵意義，氧在培養(yǎng)液中存在是有限，雖然被空氣飽和培養(yǎng)液，也只能維持細(xì)菌正常呼吸15—30秒，后來菌體呼吸就將受到限制，這就規(guī)定對需氧發(fā)酵工業(yè)，必要要有恰當(dāng)通氣條件才干維持一定生產(chǎn)水平。空氣運用率：普通發(fā)酵過程中通入氧氣（空氣）其運用率僅1—2%，而99-98%空氣被揮霍；而大量廢氣又是影起泡沫產(chǎn)生因素。改進(jìn)辦法：在發(fā)酵生產(chǎn)中，任何通氣效率改進(jìn)都是減少通氣量，并減少泡沫生成。水中氧溶解度：氧在水中溶解度很低，在25℃及1大氣壓時，其溶解度為：0.26mgmol/L，在發(fā)酵液中為0.2mgmol/L，且溶氧隨著溫度上升而下降。亨利常數(shù)：在一大氣壓力下，液體中氧氣溶解度與總壓力和其他氣體存在無關(guān)，它只與氧分壓成正比，由此得到亨利常數(shù)。影響需氧因素培養(yǎng)基：培養(yǎng)基成分和濃度對菌體需O2影響較大。發(fā)酵過程中往往采用補料，可使菌體攝O2率增長。菌齡：菌種不同其耗O2量也有差別，普通年輕菌體具備較高呼吸強度。培養(yǎng)條件：如溫度，PH等對菌體呼吸強度均有影響，在一定范疇內(nèi)，溫度越高，營養(yǎng)成分越多，其O2臨界值也相應(yīng)高。有毒產(chǎn)物形成和積累：如NH3、CO2等代謝產(chǎn)物對菌體呼吸也有影響；影響供氧方面因素攪拌：攪拌效果比氣流速度大，即轉(zhuǎn)速大小對菌體影響比氣流大小效果大。攪拌作用：將氣泡打碎：從而增長O2傳遞面積；使料液形成渦流：可延長氣泡在料液中停留時間；使料液增長湍動限度：減少氣泡周邊液膜厚度，而增大KLa值（氧傳遞系數(shù)）。（負(fù)作用）剪切作用：攪拌器葉尖對菌絲或細(xì)胞導(dǎo)致?lián)p傷；（負(fù)作用）氣封：氣泡過載時，攪拌功率下降，氣泡布滿整個罐體空間，乃至于從出氣口溢出，回落時常導(dǎo)致污染。氧吸取值（Kla）雷諾數(shù)，決定流體流態(tài)準(zhǔn)數(shù)檔板，設(shè)立于發(fā)酵罐內(nèi)壁上，普通為4塊，其作用是在攪拌時使料液不下旋，形成軸向運動，以提高汽液混合效果，改進(jìn)O2傳遞?？諝饬魉佟５诎苏掳l(fā)酵生產(chǎn)參數(shù)檢測及自動控制發(fā)酵工程要獲得高效生物產(chǎn)品，其重要秘訣可歸納為三點，即：高產(chǎn)菌株；先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備；科學(xué)管理；（涉及補充營養(yǎng)和前體等）。發(fā)酵過程中參數(shù)測量形式可分為三種就地信號系統(tǒng)，對發(fā)酵過程不發(fā)生影響，如PH、溶氧，罐壓測量；在線測量系統(tǒng)，運用持續(xù)取樣系統(tǒng)與有關(guān)分析器連接獲得測量信號，如尾氣分析儀等；離線測量，在一定期間內(nèi)離散取樣，在罐外作解決分析，這種解決分析是原始常規(guī)分析辦法。由于微生物純培養(yǎng)需要對底物和反映器進(jìn)行高溫滅菌，因而規(guī)定所有傳感器應(yīng)具備有耐溫耐壓和抗干擾性能。溫度測量，重要由如下兩某些構(gòu)成感溫元件慣用熱電阻有兩種鉑電阻銅電阻二次儀表生物熱測量，可通過測量出水溫計算發(fā)酵熱。檢測菌量辦法諸多，如稱重法，離心法，濁度法，細(xì)胞蛋白測定法，核酸測定法，染色計數(shù)法和平板計數(shù)測量辦法。發(fā)酵過程自動控制涉及如下內(nèi)容：控制與發(fā)酵密切有關(guān)重要目的：如溫度、PH、底物濃度、生物量等；控制操作：如管道閥門開關(guān)，泵起動或停止；控制動作對過程狀態(tài)影響模型：如在控制細(xì)胞生長率時，基質(zhì)濃度和加入基質(zhì)速率之間關(guān)系數(shù)學(xué)式。自動控制系統(tǒng)類型前饋控制，當(dāng)被控對象被干擾，動態(tài)反映慢時，可通過測量一種動態(tài)反映快變量（干擾量）來預(yù)測被控對象變化，使其變化尚未發(fā)生時提前實行控制，這種辦法稱前饋控制。反饋控制自適應(yīng)控制發(fā)酵自動控制系統(tǒng)是由傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)、轉(zhuǎn)換器、過程接口和監(jiān)控計算機構(gòu)成。第九章培養(yǎng)基滅菌與滅菌設(shè)備污染會導(dǎo)致如下不良后果使培養(yǎng)基營養(yǎng)組分和產(chǎn)物因雜菌消耗而損失，導(dǎo)致生產(chǎn)力下降；雜菌消耗底物后產(chǎn)生代謝物給提取帶來困難，導(dǎo)致產(chǎn)率減少、質(zhì)量下降；有些雜菌會分解目產(chǎn)物，導(dǎo)致生產(chǎn)失敗；污染菌代謝物變化發(fā)酵環(huán)境、PH變化等，使反映發(fā)生異常變化；如遇嗜菌體污染，則導(dǎo)致發(fā)酵生產(chǎn)失敗滅菌辦法化學(xué)藥劑滅菌，普通用于無菌室操作臺、發(fā)酵周邊環(huán)境，不能加入培養(yǎng)料內(nèi)。高錳酸鉀：0.1%高錳酸鉀可用于皮膚、水果、飲具等消毒。在酸性溶液中，如1%高錳酸鉀與1.1%HCL混合。30秒內(nèi)可殺死碳疽芽孢桿菌。缺陷是易與有機物生成不溶性MnO2沉淀，當(dāng)前國外已停用作消毒劑。過氧化氫（H2O2）：活潑氧化劑，易分解成水和氧。慣用3%H2O2溶液作口痰消毒，能殺死痰疽病菌。重金屬類1‰升汞液（二氧化汞）：重要與酶“-SH”基結(jié)合，使酶失去活性，只能對非金屬器皿，皮膚消毒，不能用于食品；1%硝酸銀，可防止淋球菌類傳染。鹵素30%矽氟氫酸、2-10ppm氯氣、2.5%碘液、漂白粉0.5-1%液有機化合物2-5%苯酚（石碳酸），用于器皿、操作臺等表面消毒；70%酒精，用于皮膚、操作臺表面消毒；甲醛，30-40%甲醛（稱福爾馬林）可用于尸體保存，10ml/1m3空氣滅菌（可加入適量高錳酸鉀參加反映）；新潔爾（季銨鹽），0.25%用于皮膚、器皿消毒。加熱滅菌干熱滅菌火焰滅菌，直接用火焰灼燒，如酒精燈接種，進(jìn)罐接種（土法）；熱空氣滅菌，在干燥箱內(nèi)，升溫160-170°/1-2h，可達(dá)到滅菌目，多用于玻璃器皿等。濕熱滅菌巴氏滅菌，將原料在60℃加熱30分鐘或70℃加熱15分鐘，可殺滅原料中營養(yǎng)菌體，此法適合于牛奶、啤酒、黃酒、醬油、醋等類食品滅菌；間歇滅菌，即常溫滅菌，在100℃滅30-60分鐘，待24h后，再滅一次，如此重復(fù)三次達(dá)到殺滅芽孢目，此法周期長，普通少用，但邊遠(yuǎn)山區(qū)食用菌栽培原料滅菌尚可用；高壓蒸汽滅菌，1.1kg/cm2（121℃）維持15-20分鐘，可殺滅基質(zhì)中所有營養(yǎng)體和芽孢，此法慣用于批量發(fā)酵滅菌。射線滅菌慣用射線為紫外線，波長為2100-3100°A紫外線有滅菌作用。慣用波長為2537°A，用于設(shè)備、器邊表面以及空氣消毒。此外也可用X-射線（0.06-1.4°A）和r-射線（0.01-0.14°A）等高能電池波滅菌。過濾除菌基質(zhì)過濾：慣用過濾器（孔目<0.2u），用于過濾病毒或某些不適當(dāng)加熱滅菌維生素、氨基酸、血清等。空氣過濾：進(jìn)入發(fā)酵罐空氣必要通過過濾，工業(yè)上慣用玻璃纖維、活性碳、石棉、紙板等介質(zhì)作為過濾材料。在使用高壓滅菌鍋時，應(yīng)將鍋內(nèi)冷氣排出，否則壓力表上度數(shù)不能代表蒸汽實際壓力溫度，從而達(dá)不到滅菌目。滅菌完畢還應(yīng)緩緩減壓，否則容器內(nèi)料液會與排出蒸汽產(chǎn)生共沸，將棉塞或塞蓋沖掉導(dǎo)致粘污，培養(yǎng)時易帶來污染，而應(yīng)在壓力表降至4至0度時開蓋，以免發(fā)生事故。每種微生物均有自己生長溫度范疇，當(dāng)處在最低溫度時，菌體代謝幾乎停止，細(xì)胞處在休眠狀態(tài)，當(dāng)溫度超過最高限量時，菌體蛋白酶系變性，菌體代謝活動停止，菌株死亡。熱滅菌法就是依照這一原理進(jìn)行。致死溫度：殺滅該菌體極限溫度（使蛋白變性溫度）。致死時間：在致死溫度下殺滅所有菌體所需要時間，普通超過致死溫度越高，致死時間越短。熱阻：菌體在某一特定條件下（溫度及加熱方式）致死時間。相對熱阻：一種菌與另一種菌在同等條件下致死時間比值稱為相對熱阻。在滅菌過程中，培養(yǎng)基中雜菌被滅掉后，其營養(yǎng)成分也隨著著被破壞。在高溫高壓狀況下，氨基酸、維生素、糖均有不同限度地被破壞。滅菌以殺滅芽孢為準(zhǔn)批量滅菌，培養(yǎng)基批量滅菌是將配好基料填入發(fā)酵罐中，通入蒸汽進(jìn)行滅菌過程，又稱實罐滅菌。批量滅菌過程可分為三個階段，即升溫、保溫和冷卻，滅菌重要是在保溫階段實現(xiàn)。因而，獲得批量滅菌成功三要素為：合理設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造：即無死角、焊縫、軸封等裝置可靠，蛇管、保溫層等無穿孔現(xiàn)象；蒸汽壓力穩(wěn)定：普通保持在5-8kg/cm；合理操作辦法。持續(xù)滅菌是將培養(yǎng)基在高溫迅速狀況下進(jìn)行滅菌，其長處是可以保存基質(zhì)中較高有效成分，同步提高發(fā)酵罐運用率。持續(xù)滅菌設(shè)備是由加熱、維持和冷卻三某些構(gòu)成，因而設(shè)備比較復(fù)雜，投資較大。在采用持續(xù)滅菌時，發(fā)酵罐、加熱器、維持罐，和冷卻器都要先進(jìn)行滅菌，然后才進(jìn)行培養(yǎng)料持續(xù)滅菌，耐熱和不耐熱物料可分開滅菌，以免營養(yǎng)損失或生成有害物質(zhì)。發(fā)酵過程是發(fā)酵中心階段。在這個階段，除了要隨時取樣檢測培養(yǎng)液中細(xì)菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以理解發(fā)酵進(jìn)程外，還要及時添加必須培養(yǎng)基組分，以滿足菌種營養(yǎng)需要。同步，要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件。這是由于環(huán)境條件變化，不但會影響菌種生長繁殖，并且會影響菌種代謝產(chǎn)物形成。對溶氧控制，可以通過通氣量和攪拌速度加以調(diào)節(jié)。對pH控制，可以通過加料裝置，添加酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以在培養(yǎng)基中添加pH緩沖液等。第十章發(fā)酵設(shè)備一種良好發(fā)酵罐應(yīng)具備如下條件構(gòu)造嚴(yán)密：能經(jīng)受高溫高壓（2kg/cm以上，150℃），耐腐蝕，內(nèi)壁光滑，內(nèi)部附件少，無死角；有良好氣、液混合性能：使物質(zhì)傳遞、氣液互換能有效進(jìn)行；應(yīng)有適當(dāng)高、徑比（普通為4：1.7左右），罐體長則氧運用率相應(yīng)較高；有良好熱互換面積：以利于滅菌、控溫等；有消沫裝置：減少泡沫生成，提高裝料系數(shù)；有必要、可靠檢測控制儀表。發(fā)酵罐構(gòu)造罐體罐體是培養(yǎng)微生物主體容器，為了適應(yīng)純培養(yǎng)需要，對發(fā)酵罐造材設(shè)計規(guī)定如下：用材規(guī)定：用碳鋼或不銹鋼（碳鋼許應(yīng)力1270kg/cm，不銹鋼許應(yīng)力為1330kg/cm）。大型發(fā)酵罐可用復(fù)合不銹鋼或不銹鋼襯里，襯里厚度為2一3mm；罐體高徑比：規(guī)定在1.7—4.1范疇內(nèi)，以便提高空氣運用率；規(guī)定封閉嚴(yán)密，耐溫耐壓：普通滅菌壓力為2.5×105Pa故設(shè)計壓力應(yīng)超過此范疇；為清洗、維修、安裝以便：小型罐頂應(yīng)設(shè)清洗快開手孔，大型罐則設(shè)有人孔，以便檢修；罐頂應(yīng)設(shè)觀測孔、進(jìn)料管、補料管、排氣管、接種管和壓力表管；罐身應(yīng)設(shè)冷卻水進(jìn)出管，空氣進(jìn)管、溫度計管或測控儀器接口；其安裝原則是盡量減少開口，罐內(nèi)不留死角，便于清洗，滅菌和排料。攪拌器攪拌器作用是將通入滅菌空氣打碎成小氣泡，充分與發(fā)酵液混合，增長氣液接觸面，提高氧傳遞率，同步使料液充分混合，保持懸浮狀態(tài)。擋板擋板作用是使發(fā)酵液隨軸向上旋轉(zhuǎn)，促使料液激烈翻動，增長溶O2速率。擋板安裝于發(fā)酵罐內(nèi)壁，普通4-6塊。消泡器機械消泡器作用重要是將泡沫打碎，以免泡沫外溢導(dǎo)致污染。消泡器分罐內(nèi)和罐外裝置，罐內(nèi)慣用鋸齒式，梳狀式和孔板式。變速裝置連軸器與軸承軸封空氣分布裝置將通入發(fā)酵罐無菌空氣分散，使其均勻地散布于料液中裝置。換熱裝置在發(fā)酵與釀造過程中，為了加速蒸煮、糖化、發(fā)酵反映速度，對于使用固體原料，常需將其粉碎。使大塊固體物料破碎成小塊物料操作，普通稱為粉碎，而使小塊物料進(jìn)一步粉碎為粉末狀物料，則稱為磨碎或研磨。在生產(chǎn)過程中，粉碎效果好壞，不但直接反映出粉碎操作合理性和經(jīng)濟(jì)性，并且會間接影響到蒸煮、糖化、發(fā)酵效果。粉碎裝置錘式粉碎機錘式粉碎機是運用迅速旋轉(zhuǎn)錘刀對物料進(jìn)行沖擊粉碎，廣泛用于各種中檔硬度物料中碎與細(xì)碎作業(yè)。1.篩網(wǎng)1.篩網(wǎng)2.軸3.錘刀4.沖擊板5.機殼輥式粉碎機輥式粉碎機廣泛應(yīng)用于粉碎顆狀物料中碎或細(xì)碎作業(yè)1.彈簧1.彈簧2.物料3.滾筒4.機座按操作方式可將發(fā)酵分為批發(fā)酵和持續(xù)發(fā)酵，但并不是所有發(fā)酵罐可以同步合用于這兩種發(fā)酵系統(tǒng)。批發(fā)酵時，發(fā)酵工藝條件隨營養(yǎng)液消耗和產(chǎn)物形成而變化。每批發(fā)酵結(jié)束，要放罐清洗和重新滅菌，再開始新一輪發(fā)酵。批發(fā)酵系統(tǒng)是非穩(wěn)定態(tài)過程。持續(xù)發(fā)酵時，新鮮營養(yǎng)液持續(xù)流加入發(fā)酵罐內(nèi)，同步產(chǎn)物持續(xù)地流出發(fā)酵罐。批發(fā)罐重要長處是污染雜菌比例小，操作靈活性強，可用來進(jìn)行幾種不同產(chǎn)品生產(chǎn)。其缺陷是發(fā)酵罐非生產(chǎn)停留時間所占比重大，非穩(wěn)態(tài)工藝過程設(shè)計和操作困難。持續(xù)發(fā)酵重要長處是可持續(xù)運營幾種月時間，非生產(chǎn)時間很短，較高底物轉(zhuǎn)化系數(shù)，具備較高反映體積速率；缺陷是容易染菌，它合用于不易染菌產(chǎn)品如丙酮、丁醇、酒精、啤酒發(fā)酵等。第十一章空氣除菌設(shè)備工業(yè)發(fā)酵需要大量無菌空氣，除菌辦法諸多，如：過濾除菌、靜電除菌、輻射滅菌和熱滅菌等。但各種辦法除菌效果，設(shè)備條件，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)各不相似，因此除菌限度依照發(fā)酵工藝規(guī)定而定。普通各種射線，化學(xué)試劑滅菌法慣用于無菌室、培養(yǎng)室、倉庫等處空氣滅菌。而過濾除菌和加熱滅菌則是工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中慣用滅菌辦法，兩種辦法經(jīng)常結(jié)合使用，可獲得較好效果。壓縮空氣預(yù)解決，提供發(fā)酵用純空氣是經(jīng)空壓機壓出，通過濾器除菌。大氣中由于具有塵埃及微生物，因而空壓機取氣口應(yīng)設(shè)粗過濾器，并安頓在清潔環(huán)境或向空中伸展一定位置，盡量減少污染。經(jīng)壓縮空氣溫度很高，可運用其熱量滅菌；當(dāng)空氣冷卻后又具備較高相對溫度，可導(dǎo)致冷凝水折出；同步空氣通過壓縮機會帶上油霧，這些油霧和水滴會使過濾設(shè)備除菌能力下降乃至發(fā)酵失敗。因而，壓縮空氣在進(jìn)入過濾器前必要通過預(yù)解決?？諝獬鞒炭諝膺^濾裝置粗過濾器，空壓機，空氣儲罐，空氣冷卻器，氣液分離器，填料分離器，空氣過濾器（最后一道過濾器）相對含水量空氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和蒸汽壓之比稱為相對含水量或相對濕度。絕對含水量1kg干空氣中所含水蒸汽質(zhì)稱作空氣濕度或絕對含水量。露點空氣濕度達(dá)到飽和時溫度。第十二章厭氧發(fā)酵及其設(shè)備厭氧發(fā)酵分固態(tài)和液態(tài)發(fā)酵，液態(tài)發(fā)酵又分批量發(fā)酵和持續(xù)發(fā)酵以及固定化技術(shù)發(fā)酵等。固態(tài)發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵慣用于釀酒、制曲、檸檬酸以及青貯飼料生產(chǎn)，現(xiàn)著重以釀酒為例予以討論。固態(tài)發(fā)酵是一種古老老式辦法，它具備四大特點：采用比較低溫度采用比較低溫度，使糖化和發(fā)酵同步進(jìn)行。淀粉釀酒必要通過糖化和發(fā)酵過程；水份本是包括于原料顆粒中；老式工藝固態(tài)發(fā)酵重要靠手工操作，菌種是麩曲或曲汁類型進(jìn)行拌料，然后入窖或封缸發(fā)酵。其發(fā)酵過程中固、液、氣三態(tài)并存，故其產(chǎn)品風(fēng)味與液態(tài)發(fā)酵有明顯差別；敞口操作整個操作過程中，除原料蒸煮過程能起到滅菌作用外，拌料所用工具、水、空氣、場地等都能將大量微生物帶入料醅中，它們將與曲種協(xié)同作用，從而產(chǎn)生出豐富香味物質(zhì)，因而固態(tài)發(fā)酵是多菌種混合發(fā)酵。厭氧發(fā)酵長處投資很小，只需要厭氧池。單位面積解決量大。勞動強度小，操作簡樸。物質(zhì)損耗小，只損耗1---3%。雜菌易于控制，可采用生料發(fā)酵。產(chǎn)品香酸可口。發(fā)酵管理簡樸，規(guī)定較粗放。厭氧發(fā)酵缺陷產(chǎn)品生物活性較低，產(chǎn)酶性能弱，微生物生長慢，發(fā)酵周期長；不能用來解決淀粉含量高原料，由于產(chǎn)熱量高，易燒壞料。中華人民共和國十大名酒：貴州茅臺、五糧液、西鳳酒、雙溝大曲、洋河大曲、古井貢、劍南春、瀘州老窖特曲酒、汾酒、董酒。用曲多，發(fā)酵期長，多次發(fā)酵，多次取酒等獨特工藝，這是茅臺酒風(fēng)格獨特、品質(zhì)優(yōu)秀重要因素。釀制茅臺酒要通過兩次加生沙(生糧)、八次發(fā)酵、九次蒸餾，生產(chǎn)周期長達(dá)八九個月，再陳貯三年以上，勾兌調(diào)配，然后再貯存一年，使酒質(zhì)更加和諧醇香，綿軟柔和，方準(zhǔn)裝瓶出廠，所有生產(chǎn)過程近五年之久。茅臺酒是風(fēng)格最完美醬香型大曲酒之典型。好氧固態(tài)發(fā)酵一種好氧混合菌液固態(tài)發(fā)酵糟渣秸桿生產(chǎn)菌體蛋白飼料辦法。其重要特點是：運用含水比為60-80％糟渣，加入秸稈和糠麩和玉米面，均勻攪拌，使其含水量達(dá)到45-55％；加入相對于干料總量為0-4％硫酸銨，相對于干料總量為0-3％尿素；用1％石灰水調(diào)至pH5.5—6.5；接入相對于干料總量為8-12％由白地霉、假絲酵母、根霉混合菌液；在溫度為28-32℃，通風(fēng)條件下發(fā)酵18-24小時，制成蛋白飼料。好氧固態(tài)發(fā)酵長處產(chǎn)品生物活性很高，維生素含量很豐富，酶活產(chǎn)量高。能最大限度地轉(zhuǎn)化非蛋白氮為真蛋白氮。蛋白含量由于物質(zhì)損耗而得以提高。發(fā)酵時間短（1---3天）。因而生產(chǎn)酶制劑和為維生素等都是好氧發(fā)酵。培養(yǎng)物易于干燥。好氧固態(tài)發(fā)酵缺陷投資相對較大。雜菌難以控制，易污染雜菌而產(chǎn)生難聞氨味，衛(wèi)生條件規(guī)定較高。物質(zhì)損耗大（好氧呼吸所至），損耗達(dá)到820%。勞動強度大，管理很復(fù)雜。占地面積大，料厚度僅可以在3—30CM，有也許發(fā)酵失敗，技術(shù)風(fēng)險大。原料普通規(guī)定蒸煮解決，用以滅菌發(fā)酵有時可以將好氧發(fā)酵與厭氧發(fā)酵結(jié)合起來，例如，老式制醬油過程，先將豆子與麥夫混合物料滅菌，接種米曲霉發(fā)酵幾天，菌絲長滿后（好氧發(fā)酵產(chǎn)生了大量蛋白酶），裝入壇中，同步加入鹽，密封（厭氧解決），這時蛋白酶發(fā)揮酶解作用，使大豆蛋白分解產(chǎn)氨基酸，得到高營養(yǎng)價值美味醬制品，豆豉生產(chǎn)與此相稱。液體發(fā)酵，其特點如下：在發(fā)酵容器內(nèi)進(jìn)行，不是敞口操作；對無菌規(guī)定高：對基料、發(fā)酵容器、用品等都要滅菌；發(fā)酵周期短，底物運用完全，發(fā)酵運用率高，產(chǎn)量大，合用于大規(guī)模機械化、持續(xù)化生產(chǎn)；發(fā)酵控制PH、溫度、CO2等中間分析與好氧發(fā)酵相似，都可采用持續(xù)控制或自動控制；發(fā)酵裝置不需攪拌、通氣，故比好氣發(fā)酵相對簡樸。持續(xù)發(fā)酵優(yōu)缺陷長處發(fā)酵周期短，設(shè)備運用率高；節(jié)約人力物力，容易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化；培養(yǎng)液濃度和代謝物含量相對穩(wěn)定；產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量相對穩(wěn)定。缺陷尚不能所有代替老式間歇發(fā)酵，僅在厭氧發(fā)酵中有較多產(chǎn)品可行。（如用于好氧發(fā)酵，其污染和菌種突變等問題難于解決）固定化細(xì)胞是在固定化酶基本上發(fā)展起來一項新技術(shù)。它是用某些高分子材料將菌種細(xì)胞吸附，絮凝或包埋后置一定容器內(nèi)作持續(xù)發(fā)酵。具備如下特點：長處：反映迅速、生產(chǎn)能力高；持續(xù)發(fā)酵，料液邊進(jìn)邊出，不發(fā)生細(xì)胞流失現(xiàn)象；可避免批量生產(chǎn)中反饋抑制現(xiàn)象和產(chǎn)物消耗；操作以便，能較好地實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。缺陷：需將細(xì)胞固定，其操作較繁，生產(chǎn)中易導(dǎo)致污染。固定化辦法三種類型用絮凝劑將細(xì)胞凝聚，成網(wǎng)狀構(gòu)造；包埋法：用高分子材料將細(xì)胞包埋或凝膠（如用聚乙烯醇、海藻酸鈉等材料包埋）；吸附性：用有機或無機多孔材料將細(xì)胞吸附（材料具備電負(fù)性）。酒精發(fā)酵罐，整體為圓柱形罐頂開口：①進(jìn)料口；②人孔；③接種管；④排氣孔；⑤壓力表；⑥視鏡等。罐底開口：排料口和排污口（兩口可合并）下部設(shè)：①取樣口；②溫度、儀表插孔。內(nèi)部：①蛇管換熱器；②噴射洗滌裝置。厭氣發(fā)酵罐有關(guān)尺寸：H/D=1.1-1.5(M)啤酒發(fā)酵設(shè)備，啤酒分前發(fā)酵和后發(fā)酵，前發(fā)酵產(chǎn)品為嫩啤酒，經(jīng)后發(fā)酵后才成熟。后發(fā)酵設(shè)備，又稱貯酒罐，完畢嫩啤酒（生啤酒）繼續(xù)發(fā)酵，飽和CO2，增進(jìn)啤酒穩(wěn)定、澄清成熟。第十三章提取與精制微生物發(fā)酵工程中，菌種選育和發(fā)酵生產(chǎn)管理稱為上游和中游工程，而把分離純化技術(shù)，稱為下游工程（downstreamprocessing）。應(yīng)用發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品有兩類：一類是代謝產(chǎn)物，另一類是菌體自身，如酵母菌和細(xì)菌等。分離提純后產(chǎn)品，還要通過質(zhì)量檢查合格后，才干成為正式產(chǎn)品。產(chǎn)品不同，分離提純辦法普通不同：如果產(chǎn)品是菌體，可采用過濾、沉淀等辦法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來；如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物，可采用蒸餾、萃取、離子互換等辦法進(jìn)行提取。提取時應(yīng)注意如下幾點：時間短，速度快；溫度盡量低；pH應(yīng)調(diào)至適合產(chǎn)品穩(wěn)定范疇；對發(fā)酵罐及關(guān)于管道設(shè)備進(jìn)行清洗消毒；存儲發(fā)酵液溶器，管道應(yīng)具備防腐蝕，易清洗特點。各類提取辦法吸附法：可用活性碳、活性白土、氧化鋁、樹脂等介質(zhì)作為吸附劑，將產(chǎn)物吸附后再萃??；溶媒萃?。菏褂糜袡C溶劑如乙醚、乙酸乙酯、乙醇等將產(chǎn)物萃取后，再通過加熱回收溶劑獲得產(chǎn)品；離子互換法：用離子互換樹脂吸附，產(chǎn)品若為陰性則用陽離子互換樹脂；產(chǎn)品若為陽性，則用陰離子樹脂，吸附后再用緩沖液洗脫，將洗脫液濃縮提?。怀恋矸ǔ恋矸梢苑譃槿缦聨最悾蝴}析法：多用于分離各中蛋白質(zhì)和酶。有機溶劑沉淀法：多用于生物小分子，多糖及核酸等產(chǎn)品分離純化，也可用于蛋白質(zhì)沉淀。等電點沉淀法：用于氨基酸，蛋白質(zhì)及其她兩性物質(zhì)沉淀。非離子型聚合物沉淀法：多用于生物大分子分離。聚電解質(zhì)沉淀法：用于酶和食品蛋白質(zhì)沉淀。生成鹽復(fù)合物法：用于各種化合物由其是小分子物質(zhì)沉淀。熱變性或酸堿變性沉淀法：又稱選取性變性沉淀，可有選取地除去某些不耐熱或在一定PH條件下易變性雜蛋白。其她沉淀法：只針對某一種或某一物質(zhì)產(chǎn)生沉淀辦法。蒸餾法：若產(chǎn)品沸點較低沉淀，可采用此法提取，如酒精、丙酮、丁醇、甲醇、甘油等。選取提取辦法根據(jù)物化性質(zhì)：酸性（強酸或弱酸）；中性；堿性（強堿或弱堿）；理解其PK值（解離常數(shù)）和PI值（等電點）；溶媒性質(zhì)，PH，溫度，以及哪些物質(zhì)與其產(chǎn)生沉淀等。產(chǎn)物穩(wěn)定性理解產(chǎn)物在什么環(huán)境條下最穩(wěn)定，以便建立相應(yīng)提取條件，特別是最佳PH值和最佳溫度條件。精制辦法有如下某些：除鹽：普通用離子互換樹脂，可將溶液中無機離子去除。鹽析：在產(chǎn)品溶液中加入鹽類（如硫酸銨、氯化鈉等）沉淀劑，以減少產(chǎn)品在溶劑中溶解度，從而沉淀或轉(zhuǎn)入溶媒相。脫色和去除熱原質(zhì)：發(fā)酵液中往往存在色素和磷脂、蛋白、多糖（熱原質(zhì)），可用活性碳去除，也可采用DEAE（二乙胺乙基），葡聚糖凝膠去除。重結(jié)晶：運用產(chǎn)物能形成某些不溶性鹽類而從溶液中析出，然后再將其轉(zhuǎn)化、純化、再溶解、結(jié)晶，進(jìn)一步提高其純度，此法又稱中間鹽轉(zhuǎn)移法。第十四章發(fā)酵工藝條件擬定天然培養(yǎng)基是采用化學(xué)成分還不清晰或化學(xué)成分還不恒定各種植物和動物組織或微生物浸出物、水解液等物質(zhì)(例如牛肉膏、酵母膏、麥芽汁、蛋白胨等)制成。適合于各類異養(yǎng)微生物生長，而普通自養(yǎng)微生物都不能生長。合成培養(yǎng)基是用化學(xué)成分和數(shù)量完全理解物質(zhì)配制而成。成分精確，重復(fù)性強，可以減少不能控制因素。合用于在實驗室范疇作關(guān)于營養(yǎng)、代謝、分類鑒定、生物測定及選育菌種、遺傳分析等定量研究工作。但普通微生物在合成培養(yǎng)基上生長較慢，有些微生物營養(yǎng)規(guī)定復(fù)雜，在合成培養(yǎng)基上不能生長。半合成培養(yǎng)基多數(shù)培養(yǎng)基配制是采用一某些天然有機物作碳源、氮源和生長因子來源，再恰當(dāng)加入某些化學(xué)藥物以補充無機鹽成分，使其更能充分滿足微生物對營養(yǎng)需要。大多數(shù)微生物都能在此培養(yǎng)基上生長繁殖。因而，在微生物工業(yè)生產(chǎn)上和實驗研究中被廣泛使用。工業(yè)發(fā)酵中培養(yǎng)基往往是根據(jù)生產(chǎn)流程和作用分為：斜面培養(yǎng)基這是供微生物細(xì)胞生長繁殖用，涉及細(xì)菌，酵母等斜面培養(yǎng)基以及霉菌、放線菌生孢子培養(yǎng)基或麩曲培養(yǎng)基等。此類培養(yǎng)基重要作用是供應(yīng)細(xì)胞生長繁殖所需各類營養(yǎng)物質(zhì)。種子培養(yǎng)基（涉及搖瓶種子和小罐種子培養(yǎng)基）培養(yǎng)種子目：擴(kuò)大培養(yǎng)，增長細(xì)胞數(shù)量；同步也必要培養(yǎng)出強健、健康、活性高細(xì)胞。為了使細(xì)胞迅速進(jìn)行分裂或菌絲迅速生長。特點：必要有較完全和豐富營養(yǎng)物質(zhì)，特別需要充分氮源和生長因子；種子培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)濃度不必太高；種子培養(yǎng)基成分還應(yīng)考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基重要成分相近。發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基選取必要提供合成微生物細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物基本成分；有助于減少培養(yǎng)基原料單耗，即提高單位營養(yǎng)物質(zhì)所合成產(chǎn)物數(shù)量或最大產(chǎn)率；有助于提高培養(yǎng)基和產(chǎn)物濃度，以提高單位容積發(fā)酵罐生產(chǎn)能力；有助于提高產(chǎn)物合成速度，縮短發(fā)酵周期；盡量減少副產(chǎn)物形成，便于產(chǎn)物分離純化；原料價格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，取材容易；所用原料盡量減少對發(fā)酵過程中通氣攪拌影響，利于提高氧運用率，減少能耗；有助于產(chǎn)品分離純化，并盡量減少產(chǎn)生“三廢”物質(zhì)。搖瓶培養(yǎng)基前體物質(zhì)是指當(dāng)添加到發(fā)酵培養(yǎng)基中某些化學(xué)物質(zhì)基本上不變化其分子構(gòu)造而直接進(jìn)入產(chǎn)物中小分子物質(zhì)，從而在一定條件下控制產(chǎn)物合成方向和提高產(chǎn)量。培養(yǎng)基擬定辦法一方面必要做好調(diào)查研究工作，理解菌種來源、生活習(xí)慣、生理生化特性和普通營養(yǎng)規(guī)定；另一方面對生產(chǎn)菌種培養(yǎng)條件，生物合成代謝途徑，代謝產(chǎn)物化學(xué)性質(zhì)、分子構(gòu)造、普通提煉辦法和產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)定等也需要有所理解，以便在選取培養(yǎng)基時做到心中有數(shù)；最佳先選取一種較好化學(xué)合成培養(yǎng)基做基本，開始時先做某些搖瓶實驗；然后進(jìn)一步做小型發(fā)酵罐培養(yǎng)，摸索菌種對各種重要有機碳源和氮源運用狀況和產(chǎn)生代謝產(chǎn)物能力。注意培養(yǎng)過程中pH變化，觀測適合于菌種生長繁殖和適合于代謝產(chǎn)物形成兩種不同pH，不斷調(diào)節(jié)配比來適應(yīng)上述各種狀況。注意每次只限一種變動條件，有了初步成果后來，先擬定一種培養(yǎng)基配比。培養(yǎng)條件溫度普通在生物學(xué)范疇內(nèi)每升高10℃，生長速度就加快一倍，因此溫度直接影響酶反映，對于微生物來說，溫度直接影響其生長和合成酶。pH值培養(yǎng)基中pH值與微生物生命活動有著密切關(guān)系，各種微生物有其可以生長和最適生長pH范疇。pH值過高、過低都會影響微生物生長繁殖以及代謝產(chǎn)物積累?？刂苝H值不但可以保證微生物良好生長，并且可以防止雜菌污染。氧微生物對氧需要不同，是由于依賴獲得能量代謝方面差別。好氣性菌重要是有氧呼吸或氧化代謝，厭氣菌為厭氣發(fā)酵(分子間呼吸)，兼性厭氣菌則兩者兼而有之。不同微生物或同一微生物不同生長階段對通風(fēng)量規(guī)定也不相似。種齡與接種量種子培養(yǎng)期應(yīng)取菌種對數(shù)生長期為宜，菌種過嫩或過老，不但延長發(fā)酵周期，并且會減少產(chǎn)量。接種量大小直接影響發(fā)酵周期。接種量和培養(yǎng)物生長過程延緩期長短呈反比。接種量過多也無必要，因培養(yǎng)種子費時，并且過多地移人代謝廢物，反而會影響正常發(fā)酵。大量地接入培養(yǎng)成熟菌種長處可以縮短生長過程延緩期，因而縮短了發(fā)酵周期，提高了設(shè)備運用率；節(jié)約了發(fā)酵培養(yǎng)動力消耗；并有助于減少染菌機會。工業(yè)微生物培養(yǎng)法分為靜置培養(yǎng)和通氣培養(yǎng)兩大類型靜置培養(yǎng)法即將培養(yǎng)基盛于發(fā)酵容器中，在接種后，不通空氣進(jìn)行發(fā)酵，又稱為嫌氣性發(fā)酵。通氣培養(yǎng)法生產(chǎn)菌種以需氧菌和兼性需氧菌居多，它們生長環(huán)境必要供應(yīng)空氣，以維持一定溶解氧水平，使菌體迅速生長和發(fā)酵，又稱為好氣性發(fā)酵。產(chǎn)生泡沫因素通氣和機械攪拌使液體分散和空氣竄入，形成氣泡；培養(yǎng)基中某些成分變化或微生物代謝活動產(chǎn)氣憤泡，培養(yǎng)基中某些成分(如蛋白質(zhì)及其她膠體物質(zhì))分子，在氣泡表面排列形成結(jié)實薄膜。因而，氣泡不易破裂，聚成泡沫層。培養(yǎng)過程消泡辦法機械法：使用消泡器具等;化學(xué)法：發(fā)酵工業(yè)慣用消泡劑，有各種天然動植物油及來自石油化工生產(chǎn)礦物油、改性油、表面活性劑等。而新型有機硅聚合物如硅油、硅樹脂等，則具備效率高、用量省、無毒性、無代謝性，同步兼有提高微生物合成酶等各種優(yōu)良特性，是一類有發(fā)展前程消泡劑。泡沫控制除了添加消泡劑外，改進(jìn)培養(yǎng)基成分也是相輔相成一種重要方面。染菌因素設(shè)備、管道、閥門漏損、滅菌不徹底；空氣凈化不好；無菌操作不嚴(yán)或菌種不純等。厭氧培養(yǎng)辦法深層穿刺分離培養(yǎng)：用一根18-20mm直徑玻璃管，截成180-200mm長，洗凈烘干。一頭塞入橡皮塞，加入2/3管長營養(yǎng)瓊脂，塞上膠塞或塑料帽，滅菌，涼至凝固。穿刺接|種或待分離物。培養(yǎng)后可見到生長厭氧微生物菌落。此時拔出橡皮塞，用無菌刀切割，分離再培養(yǎng)。此法對于普通厭氧微生物合用。深層穿刺與化學(xué)吸氧相結(jié)合：深層穿刺后，在培養(yǎng)基上部加一層非脫脂棉，再加一層脫脂棉，上面加入焦性沒食子酸和Na2℃O3粉末混合物，用膠塞或塑料帽蓋緊。焦性沒食子酸和Na2℃O3在有濕氣(即水分)存在條件下緩慢作用吸氧和放出CO2，導(dǎo)致厭氧狀態(tài)，強化了厭氧條件。液體培養(yǎng)基法：液體培養(yǎng)基法重要是在培養(yǎng)基中加入一定還原物質(zhì)并隔絕空氣。常用有庖肉培養(yǎng)基法、硫乙醇酸鈉法、牛心腦浸液培養(yǎng)基法等。厭氧罐培養(yǎng)法：堿性焦性沒食子酸法：焦性沒食子酸與Na2℃O3反映可釋放出℃O2并吸取環(huán)境中氧。厭氧箱培養(yǎng)法：厭氧培養(yǎng)箱由厭氧環(huán)境操作箱、恒溫培養(yǎng)箱、高度真空傳遞箱、氣路控制系統(tǒng)、箱架、瓶架等某些構(gòu)成。培養(yǎng)箱溫度能自行調(diào)節(jié)控制，氣路安排合理，能任意輸入所需氣體和精確調(diào)節(jié)流量。箱內(nèi)備有紫外燈，可消毒操作室內(nèi)空氣。使用厭氧培養(yǎng)箱進(jìn)行厭氧微生物分離培養(yǎng)時，整個操作過程可在正壓CO2或氮氣下進(jìn)行，使整個接種過程在無氧狀態(tài)。因而，厭氧培養(yǎng)箱在分離，研究極端專性厭氧菌時更有其優(yōu)勢。第十五章產(chǎn)品提取純化設(shè)備過濾過濾是除去發(fā)酵液中殘渣等固體微粒有效手段。其原理是運用毛細(xì)孔物質(zhì)為介質(zhì)，截留固體物質(zhì)，使流體從小孔通過。有如下介質(zhì)供普通使用：粒狀介質(zhì)：河沙、石礫、玻璃棉、木碳、活性白土等；織狀介質(zhì)：天然或人造纖維所構(gòu)成濾布；如：麻、石棉、棉花，以及各種人造纖維或金屬絲；多孔陶瓷：運用離心力或壓力使液體通過介質(zhì)，而將固體物截留。離心過濾和離心沉降分離設(shè)備離心分離有兩種功能，一是離心分離，二是離心沉降。離心效果與離心力大小有關(guān)，離心操作強度與分離因素成正比。第十六章生產(chǎn)舉例谷氨酸、單細(xì)胞蛋白、Bt、抗生素谷氨酸發(fā)酵及生產(chǎn)流程菌種選育→培養(yǎng)基配制→滅菌→擴(kuò)大培養(yǎng)和接種(二級種)→發(fā)酵管理→產(chǎn)品分離純化→配制→包裝→入庫谷氨酸發(fā)酵過程菌種：谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌等培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基（原料：豆餅或馬鈴薯等水解液、玉米漿、尿素、磷酸氫二鉀、氧化鉀、硫酸鎂、生物素等）發(fā)酵罐持續(xù)培養(yǎng)提?。河肗a2CO3中和后，過濾、分離發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)全面，缺少營養(yǎng)物質(zhì)，會影響菌種生長繁殖及正常代謝活動。如生物素（生物素是不飽和脂肪酸合成過程中所需乙酰CoA輔酶）是谷氨酸棒狀桿菌生長因子，缺少生物素，谷氨酸合成就會受到影響。另一方面，各種營養(yǎng)物質(zhì)比例和濃度會影響菌種代謝途徑等。如在碳源和氮源比為3∶1時，谷氨酸棒狀桿菌會大量合成谷氨酸，但當(dāng)碳源和氮源比為4∶1時，谷氨酸棒狀桿菌只生長而不合成谷氨酸。第三，當(dāng)pH下降，呈酸性時，谷氨酸棒狀桿菌就會生成乙酰谷氨酰胺。谷氨酸生產(chǎn)普通采用三級發(fā)酵，即逐漸擴(kuò)大培養(yǎng)法，這樣有助于代謝物谷氨酸集累，其操作步奏如下：斜面菌種→搖床→一級種子罐→二級擴(kuò)大罐→三級發(fā)酵罐生物素缺陷型菌種因不能合成生物素，從而抑制了不飽和脂肪酸合成。而不飽和脂肪酸是磷脂構(gòu)成成分之一。因而，磷脂合成量也相應(yīng)減少，這就會導(dǎo)致細(xì)胞膜構(gòu)造不完整，從而提高細(xì)胞膜對谷氨酸通透性。單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)工藝流程菌種（斜面）→搖床→種子罐→發(fā)酵罐（或發(fā)酵池）→發(fā)酵管理→分離（過濾、離心、沉淀等）→粗品→純化→干燥→產(chǎn)品加工→各種成品單細(xì)胞蛋白具備如下長處第一，生產(chǎn)效率高，比動植物高成千上萬倍，這重要是由于微生物生長繁殖速率快；第二，生產(chǎn)原料來源廣。用于生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白微生物種類諸多，涉及細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。這些微生物普通要具備下列條件：所生產(chǎn)蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量高，