《發(fā)酵工藝條》PPT課件

《《發(fā)酵工藝條》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、本章內(nèi)容：第一節(jié)，微生物的營養(yǎng)要求（微生物們需要吃什么？）第三節(jié)，發(fā)酵生產(chǎn)中培養(yǎng)條件的確定（怎樣讓微生物健康的工作？）第二節(jié)，培養(yǎng)基（如何給微生物們做飯？）第三章發(fā)酵工藝條件的確定第一節(jié)微生物的營養(yǎng)要求一、微生物細胞的化學(xué)組成微生物細胞水：70%-90%干物質(zhì)有機物蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素等及其降解產(chǎn)物無機物（鹽）細胞化學(xué)元素組成：主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。微生物生長需要六大營養(yǎng)要素：碳源、氮源、無機鹽、能源、生

2、長因子、水二、營養(yǎng)物質(zhì)第一節(jié)微生物的營養(yǎng)要求微生物生長所需要的六大營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能第二節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進行研究和利用工作的基礎(chǔ)培養(yǎng)基：是用于維持微生物生長繁殖和產(chǎn)物形成的營養(yǎng)物質(zhì)。任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素：任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進行滅菌處理；常規(guī)高壓蒸汽滅:1.05kg/cm2,121.3℃15-30min；某些成分進行分別滅菌:過濾除菌；第二節(jié)培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法在微生物學(xué)研究和生長實踐中，配置合適的培養(yǎng)基是一項最基本的要求。原

3、則：1、目的明確2、營養(yǎng)協(xié)調(diào)3、理化適宜4、經(jīng)濟節(jié)約1、目的明確培養(yǎng)何菌？獲何產(chǎn)物？實驗室研究或生產(chǎn)大批產(chǎn)品用？生產(chǎn)含氮高或低產(chǎn)物？種子培養(yǎng)基或發(fā)酵培養(yǎng)基？目的不同　方案不同一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法2、營養(yǎng)協(xié)調(diào)（1）選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)實驗室一般培養(yǎng)：普通常用培養(yǎng)基；遺傳研究：成分清楚的合成培養(yǎng)基；生理、代謝研究：選用有利于代謝的培養(yǎng)基；例如枯草芽孢桿菌：一般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；自然轉(zhuǎn)化：基礎(chǔ)培養(yǎng)基；觀察芽孢：逆境培養(yǎng)基；產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基；一、選用和設(shè)計

4、培養(yǎng)基的原則和方法（2）營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜；高濃度糖類物質(zhì)、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比直接影響微生物的生長繁殖和代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比(C/N)的影響較大。發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：碳氮比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；碳氮比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量積累。1．斜面培養(yǎng)基斜面培養(yǎng)基主要是用于：1)生長繁殖培養(yǎng)基，包括細菌、酵母等的斜面培養(yǎng)基以及霉菌

5、、放線菌生孢子培養(yǎng)基或麩皮培養(yǎng)基等。2)菌種保藏培養(yǎng)基；工業(yè)發(fā)酵中,培養(yǎng)基往往是依據(jù)生產(chǎn)流程和作用分:斜面培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基2.種子培養(yǎng)基包括：搖瓶種子和小罐種子培養(yǎng)基。目的：培養(yǎng)種子1.促進生長，增加細胞數(shù)量使其大量繁殖；2.必須培養(yǎng)出強壯、健康、活性強的“種子”。種子培養(yǎng)基滿足2特點：1.必須有較完全和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，特別需要充足的氮源和生長因子。2.成分應(yīng)與發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分相近。3.發(fā)酵培養(yǎng)基地位：發(fā)酵生產(chǎn)中最主要的培養(yǎng)基，不僅采用大量原材料，也是生產(chǎn)能否成功的關(guān)鍵。作用：最大限

6、度的獲得目的產(chǎn)物，因此必需根據(jù)菌體的生長規(guī)律和產(chǎn)物合成特點設(shè)計培養(yǎng)基。發(fā)酵培養(yǎng)基的共性單位培養(yǎng)基能夠產(chǎn)出最大量的目的產(chǎn)物；能夠使得目的產(chǎn)物合成速率最大；使副產(chǎn)物合成量最少；采用的培養(yǎng)基應(yīng)該質(zhì)量穩(wěn)定、價格低廉、易于獲得；不影響攪拌性能和發(fā)酵產(chǎn)物后處理。3.發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計原則1.提供必要的營養(yǎng)成分;2.利于減少培養(yǎng)基原料單耗，提高單位營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。3.利于提高產(chǎn)物濃度，以提高單位容積的生產(chǎn)能力。4.利于提高產(chǎn)物合成速度，縮短發(fā)酵周期。5.減少副產(chǎn)物的形成，便于分離純化。6.原料價格低廉。7.原料盡

7、量不對攪拌和通氣產(chǎn)生影響，利于O2的利用率8.利于產(chǎn)品的分離純化，盡量減少產(chǎn)生“三廢”物質(zhì)。注意代謝調(diào)節(jié)物的影響：有些物質(zhì)存在于培養(yǎng)基中往往能明顯地促進或抑制發(fā)酵產(chǎn)物的形成。1）前體物質(zhì)；2）誘導(dǎo)劑；3）阻遏物或抑制劑4）金屬離子(1)前體物質(zhì)前體：是指某些化合物添加到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物中去，而其自身的結(jié)構(gòu)未發(fā)生太大變化，卻能夠提高產(chǎn)物產(chǎn)量的一類物質(zhì)。在發(fā)酵中添加少量的前體物質(zhì)將有利于產(chǎn)物的合成和顯著提高產(chǎn)量，但濃度過大起抑制作用。青霉素：分子量356苯乙酸:分子量13

8、6(2)添加促進劑（誘導(dǎo)物）工業(yè)用微生物酶多數(shù)為誘導(dǎo)酶，如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等。誘導(dǎo)物的存在能大大強化誘導(dǎo)酶的生物合成。酶的正常底物或底物類似物都可作為誘導(dǎo)物。在各種微生物酶的發(fā)酵培養(yǎng)基中必須加入誘導(dǎo)物，例如淀粉、糊精或麥芽糖是淀粉酶或糖化酶的誘導(dǎo)物。只有添加這些物質(zhì)的培養(yǎng)基，才能獲得高產(chǎn)。(1)添加前體物質(zhì)添加前體物質(zhì)方法：流加法前體一般都有毒性，濃度過大對菌體的生長不利,一般基礎(chǔ)料中僅僅添加0.07%，前體相對價格較高，添加過多，容易引起揮發(fā)和氧化，用量不要大于0.1％。