1620651發酵工業培養基設計CONTENTS0504030201微生物培養基類型生長物質發酵工業培養基的成分及來源——氮源發酵工業培養基的成分及來源——碳源培養基的概況培養基的概況一、適應于大規模工業微生物發酵的培養基的共性:二、發酵工業培養基設計適宜于工業大規模發酵的培養基應遵循以下原則:三、發酵培養基的要求四、培養基的分類

01適應于大規模工業微生物發酵的培養基的共性:

4

①單位培養基能夠產生最大量的目的產物②能夠使目的產物的合成速率最大③能夠使副產物合成的量少

④所采用的培養基應該質量穩定、價格低廉、

易于長期獲得

⑤所采用的培養基盡量不影響工業好氣發酵中

的通氣攪拌性能以及發酵產物的后處理等發酵工業培養基設計適宜于工業大規模發酵的培養基應遵循以下原則:

5①必須提供合成微生物細胞和發酵產物的基本成分。②有利于減少培養基原料的單耗，即提高單位營養物質的轉化率。③有利于提高產物的濃度，以提高單位容積發酵罐的生產能力。④有利于提高產物的合成速度，縮短發酵周期。⑤盡量減少副產物的形成，便于產物的分離純化，并盡可能減少“三廢”物質的產生。⑥原料價格低廉，質量穩定，取材容易。⑦所用原料盡可能減少對發酵過程中通氣攪拌的影響，利于提高氧的利用率，降低能耗。發酵工業培養基的成分及來源——碳源一、糖類二、油和脂肪三、有機酸四、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()一般經過菌體產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。是今后工業生物技術的發展趨勢。糖蜜()是制糖生產時的結晶母液，產物。是物美價廉的碳源。碳源——油和脂肪8菌種需要有較高的脂肪酶活性碳源——有機酸碳源——烴和醇類某些微生物對許多有機酸有很強的氧化能力乙醇已成功地應用在發酵工藝發酵工業培養基的成分及來源——碳源一、有機氮源二、玉米漿三、尿素四、無機氮源五、無機鹽及微量元素0310氮源——有機氮源黃豆餅粉、花生餅粉、玉米漿…….他們在微生物分泌的蛋白酶的作用下，水解生成氨基酸，被菌體吸收后再進一步分解代謝。氮源——玉米漿玉米漿是玉米淀粉生產中的副產物，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氮源，不具有上述有機氮源的特點。氮源——無機氮源11銨鹽、硝酸鹽、氨水等。。。。。。。氨水除了常作為調節劑，也是一種容易被利用的氨源。微生物對無機氮源的吸收利用一般較快，也稱為速效氮源。但常引起發酵液的變化。磷、鎂、硫、鉀、鈉、鐵、氯、錳、鋅、鈷等作為微生物生理活性物質的組成或生理活性作用的調節物。氮源——無機鹽及微量元素水04水13水是所有培養基的主要組成成分，也是微生物機體的重要組成成分。對于發酵工廠來說，清凈、恒定的水源是至關重要的，因為在不同水源中存在的各種因素對微生物發酵代謝影響甚大。特別是水中的礦”物質組成對服酒I.業和淀粉糖化影響更大。因此，在啤酒釀造業發展的早期，工廠的選址是由水源來決定的。水14水源質量的主要考慮參數包括值、溶解氧、可溶性固體、污染程度以及礦物質組成和含量。此外，由于水的比熱容校高，能有效地吸收代謝過程中所放出的熱，使細胞內溫度不致驟然上升。同時水義是種熱的良導體，有利于散熱，可調節細胞溫度。由此可見，水的功能是書方面的，它為微生物生長繁殖和合成目的產物提供了必需的生理環境。生長調節物質一、生長因子二、前體三、產物合成促進劑05生長調節物質——生長因子16分類：1.生長因子自養型微生物：不需從外界吸收任何生長因子。2.生長因子異養型微生物：需從外界吸收多種生長因子。3.生長因子過量合成的微生物：能合成并分泌大量維生素等生長因子。含生長因子豐富的物質：酵母膏（酵母粉或酵母汁）、玉米漿、麥芽汁等。生長調節物質——前體17定義：前體是指加入到發酵培養基中，能直接被微生物在生物合成過程中結合到產物分子中去，其自身的結構沒有多大變化，但是產物的產量卻加入而較大的提高的一類化合物。生長調節物質——產物合成促進劑是指那些非細胞生長所必須的營養物，又非前體，但加入后卻能提高產量的添加劑。如：鏈霉素生產加巴比妥，賴氨酸生產加紅霉素等。微生物培養基類型一、斜面培養基二、種子培養基三、發酵培養基四、種子培養基與發酵培養基的區別06微生物培養基類型——斜面培養基19要求:能使菌體生長快，產生孢子數量大、質量好，且不會引起菌種變異。特點C、N源不宜多，否則只長菌絲，少長或不長孢子;無機鹽濃度要適當控制，否則會影響孢子的顏色和孢子量。20要求營養豐富、完全，氮和維生素的含量高些;培養基中加入一些易于吸收利用的快C、N源，便于孢子發芽生長，保證球形;要穩定;最后一級盡可能接近發酵培養基，常加入少量發酵合成期才大量需要的物質。微生物培養基類型——種子培養基21微生物培養基類型——發酵培養基目的:使接種菌絲生長并能高效表達，獲得高的發酵產量，同時組分盡可能單一，以保證高的得率。要求營養豐富完全，有利于產物合成;不能大量加入快C、快N源，應和慢C、N源相結合;在產物分泌期間，穩定;加入適量合成所需的物質，如前體等，進行定向發酵;采用中間補料，以提高發酵單位;原料的考慮一成本問題22A.種子培養基種子培養基是供孢子發芽、生長和大量繁殖菌絲體，并使菌體長得粗壯，成為活力強的“種子”。所以種子培養基的營養成分要求比較豐富和完全，氮源和維生素的含量也要高