發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)

1620651發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)CONTENTS0504030201微生物培養(yǎng)基類型生長(zhǎng)物質(zhì)發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來(lái)源——氮源發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來(lái)源——碳源培養(yǎng)基的概況培養(yǎng)基的概況一、適應(yīng)于大規(guī)模工業(yè)微生物發(fā)酵的培養(yǎng)基的共性:二、發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)適宜于工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵的培養(yǎng)基應(yīng)遵循以下原則:三、發(fā)酵培養(yǎng)基的要求四、培養(yǎng)基的分類

01適應(yīng)于大規(guī)模工業(yè)微生物發(fā)酵的培養(yǎng)基的共性:

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①單位培養(yǎng)基能夠產(chǎn)生最大量的目的產(chǎn)物②能夠使目的產(chǎn)物的合成速率最大③能夠使副產(chǎn)物合成的量少

④所采用的培養(yǎng)基應(yīng)該質(zhì)量穩(wěn)定、價(jià)格低廉、

易于長(zhǎng)期獲得

⑤所采用的培養(yǎng)基盡量不影響工業(yè)好氣發(fā)酵中

的通氣攪拌性能以及發(fā)酵產(chǎn)物的后處理等發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)適宜于工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵的培養(yǎng)基應(yīng)遵循以下原則:

5①必須提供合成微生物細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。②有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗，即提高單位營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。③有利于提高產(chǎn)物的濃度，以提高單位容積發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。④有利于提高產(chǎn)物的合成速度，縮短發(fā)酵周期。⑤盡量減少副產(chǎn)物的形成，便于產(chǎn)物的分離純化，并盡可能減少“三廢”物質(zhì)的產(chǎn)生。⑥原料價(jià)格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，取材容易。⑦所用原料盡可能減少對(duì)發(fā)酵過(guò)程中通氣攪拌的影響，利于提高氧的利用率，降低能耗。發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來(lái)源——碳源一、糖類二、油和脂肪三、有機(jī)酸四、烴和醇類02碳源——糖類7葡萄糖()

最容易利用的碳源之一，幾乎所有微生物都能利用葡萄糖。淀粉()一般經(jīng)過(guò)菌體產(chǎn)生的胞外酶水解成單糖后被吸收利用。纖維素()一般先水解成葡萄糖再被微生物利用。是今后工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。糖蜜()是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液，產(chǎn)物。是物美價(jià)廉的碳源。碳源——油和脂肪8菌種需要有較高的脂肪酶活性碳源——有機(jī)酸碳源——烴和醇類某些微生物對(duì)許多有機(jī)酸有很強(qiáng)的氧化能力乙醇已成功地應(yīng)用在發(fā)酵工藝發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來(lái)源——碳源一、有機(jī)氮源二、玉米漿三、尿素四、無(wú)機(jī)氮源五、無(wú)機(jī)鹽及微量元素0310氮源——有機(jī)氮源黃豆餅粉、花生餅粉、玉米漿…….他們?cè)谖⑸锓置诘牡鞍酌傅淖饔孟?，水解生成氨基酸，被菌體吸收后再進(jìn)一步分解代謝。氮源——玉米漿玉米漿是玉米淀粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，是一種很容易被微生物利用好的良好氮源。氮源——尿素尿素也是常用有機(jī)氮源，不具有上述有機(jī)氮源的特點(diǎn)。氮源——無(wú)機(jī)氮源11銨鹽、硝酸鹽、氨水等。。。。。。。氨水除了常作為調(diào)節(jié)劑，也是一種容易被利用的氨源。微生物對(duì)無(wú)機(jī)氮源的吸收利用一般較快，也稱為速效氮源。但常引起發(fā)酵液的變化。磷、鎂、硫、鉀、鈉、鐵、氯、錳、鋅、鈷等作為微生物生理活性物質(zhì)的組成或生理活性作用的調(diào)節(jié)物。氮源——無(wú)機(jī)鹽及微量元素水04水13水是所有培養(yǎng)基的主要組成成分，也是微生物機(jī)體的重要組成成分。對(duì)于發(fā)酵工廠來(lái)說(shuō)，清凈、恒定的水源是至關(guān)重要的，因?yàn)樵诓煌粗写嬖诘母鞣N因素對(duì)微生物發(fā)酵代謝影響甚大。特別是水中的礦”物質(zhì)組成對(duì)服酒I.業(yè)和淀粉糖化影響更大。因此，在啤酒釀造業(yè)發(fā)展的早期，工廠的選址是由水源來(lái)決定的。水14水源質(zhì)量的主要考慮參數(shù)包括值、溶解氧、可溶性固體、污染程度以及礦物質(zhì)組成和含量。此外，由于水的比熱容校高，能有效地吸收代謝過(guò)程中所放出的熱，使細(xì)胞內(nèi)溫度不致驟然上升。同時(shí)水義是種熱的良導(dǎo)體，有利于散熱，可調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度。由此可見(jiàn)，水的功能是書(shū)方面的，它為微生物生長(zhǎng)繁殖和合成目的產(chǎn)物提供了必需的生理環(huán)境。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)一、生長(zhǎng)因子二、前體三、產(chǎn)物合成促進(jìn)劑05生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)——生長(zhǎng)因子16分類：1.生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物：不需從外界吸收任何生長(zhǎng)因子。2.生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物：需從外界吸收多種生長(zhǎng)因子。3.生長(zhǎng)因子過(guò)量合成的微生物：能合成并分泌大量維生素等生長(zhǎng)因子。含生長(zhǎng)因子豐富的物質(zhì)：酵母膏（酵母粉或酵母汁）、玉米漿、麥芽汁等。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)——前體17定義：前體是指加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過(guò)程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，其自身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻加入而較大的提高的一類化合物。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)——產(chǎn)物合成促進(jìn)劑是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。如：鏈霉素生產(chǎn)加巴比妥，賴氨酸生產(chǎn)加紅霉素等。微生物培養(yǎng)基類型一、斜面培養(yǎng)基二、種子培養(yǎng)基三、發(fā)酵培養(yǎng)基四、種子培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基的區(qū)別06微生物培養(yǎng)基類型——斜面培養(yǎng)基19要求:能使菌體生長(zhǎng)快，產(chǎn)生孢子數(shù)量大、質(zhì)量好，且不會(huì)引起菌種變異。特點(diǎn)C、N源不宜多，否則只長(zhǎng)菌絲，少長(zhǎng)或不長(zhǎng)孢子;無(wú)機(jī)鹽濃度要適當(dāng)控制，否則會(huì)影響孢子的顏色和孢子量。20要求營(yíng)養(yǎng)豐富、完全，氮和維生素的含量高些;培養(yǎng)基中加入一些易于吸收利用的快C、N源，便于孢子發(fā)芽生長(zhǎng)，保證球形;要穩(wěn)定;最后一級(jí)盡可能接近發(fā)酵培養(yǎng)基，常加入少量發(fā)酵合成期才大量需要的物質(zhì)。微生物培養(yǎng)基類型——種子培養(yǎng)基21微生物培養(yǎng)基類型——發(fā)酵培養(yǎng)基目的:使接種菌絲生長(zhǎng)并能高效表達(dá)，獲得高的發(fā)酵產(chǎn)量，同時(shí)組分盡可能單一，以保證高的得率。要求營(yíng)養(yǎng)豐富完全，有利于產(chǎn)物合成;不能大量加入快C、快N源，應(yīng)和慢C、N源相結(jié)合;在產(chǎn)物分泌期間，穩(wěn)定;加入適量合成所需的物質(zhì)，如前體等，進(jìn)行定向發(fā)酵;采用中間補(bǔ)料，以提高發(fā)酵單位;原料的考慮一成本問(wèn)題22A.種子培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基是供孢子發(fā)芽、生長(zhǎng)和大量繁殖菌絲體，并使菌體長(zhǎng)得粗壯，成為活力強(qiáng)的“種子”。所以種子培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分要求比較豐富和完全，氮源和維生素的含量也要高