发酵工艺的应用

1、LOGO12生工生工2第一组第一组演讲：楼芦苇演讲：楼芦苇 ppt制作：虞晓青制作：虞晓青问题提出：胡沈芳问题提出：胡沈芳 吴思杭吴思杭 查找资料：雷开来查找资料：雷开来 林心怡林心怡 陈骞陈骞发酵工艺的应用发酵工艺的应用Page 2发酵概念发酵工程： 指微生物工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵： 指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。Page 3发酵发展史1、自然发发酵阶段。2、纯培养阶段3、深层通风培养技术的建立4、代谢

2、控制技术的建立5、基因工程等高薪技术的应用Page 4发酵过程（1）菌种制备。（2）种子培养。（3）发酵。（4）提取精制。Page 5（1）从自然界中先分离出相应的菌种；（2）利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种；（3）利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。举例：可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结合，形成重组DNA，再把重组DNA导入大肠杆菌细胞内形成工程菌。通过筛选则可培养出能生产人的胰岛素的菌种菌种制备Page 6 微生物的发酵是将已经扩大培养、旺盛繁殖的种子在一定条件控制下继续生长繁殖并积累代谢产物。此阶段以获得大量产品为目的，是整个发酵工程的中心环节。 培养基和

3、培养设备必须经过灭菌，通入的空气或中途的补料都是无菌的，转移种子也要采用无菌接种技术。 发酵罐内部的代谢变化（菌丝形态、菌浓度、糖含量、氮含量、pH值，溶氧浓度和产物浓度等）比较复杂的，特别是次级代谢产物发酵，它受许多因素控制。发酵Page 7基因工程的应用抗生素生产：分离抗生素合成酶基因，提高产量、得到杂合抗生素；氨基酸生产：基因克隆的工程菌、细胞融合育种维生素生产：构建制造维生素C的基因工程菌疫苗生产：把抗原克隆到E.coli 中大量产生疫苗Page 8应用工艺青霉素发酵生产工艺1 12 2淀粉发酵生产微生物多糖3 3 发酵生产酒精Page 9青霉素发酵工艺 青霉素发酵时，青霉素生产菌在合

4、适的培养基、PH、温度和通气搅拌等发酵条件下进行生长并合成青霉素。 发酵开始前，有关设备和培养基（主要是碳源、氮源、前体和无机盐等）必须先经过灭菌，后接入种子。 在整个过程中，需要不断通气和搅拌，维持一定的罐温和罐压，在发酵过程中往往要加入泡沫剂，假如酸碱控制发酵液的PH，还需要间歇或连续的加入葡萄糖及铵盐等化合物以补充碳源及氮源，或补进其他料液和前体等以促进青霉素的生产。Page 10青霉素产生菌的菌种 青霉菌：为内酰胺类抗生素，为抗革兰氏阳性的抗生素，由真菌生产的次级代谢产物。 目前国内青霉素生产菌按其在深层培养中菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种，根据丝状菌产生孢子的颜色又分为黄孢子丝状菌

5、和绿孢子丝状菌，常用菌种为绿孢子丝状菌，如产黄青霉素。Page 11菌种培养条件 培养基 碳源：乳糖、蔗糖、葡萄糖等； 氮源：玉米浆、麸皮粉、无机氮源； 前体：苯乙酸或苯乙酰胺；（一次0.1） 无机盐：S、P、Ga、Mg、K等。 铁离子有害， 控制在30g/mL。 发酵条件控制 补糖：残糖降至0.6（PH上升）； 补氮：氨氮0.05，补硫铵、氨水或尿素； PH：6.46.6，加糖、加酸、加碱调节； 温度：前期，25-26；后期， 23； 通气比：1：0.8； 溶氧：氧饱和溶解度的30； 消沫剂：玉米油、豆油或化学合成消沫剂Page 12分生孢子发芽期菌丝繁殖期脂肪粒形成期脂肪粒减少，小空孢大空

6、孢自溶青霉素菌种的生长过程菌丝生长期青霉素分泌期菌丝自溶期Page 13青霉素生产工艺过程Page 14菌种孢子制备种子制备发酵发酵液预处理及种子加滤提取及精制成品检验成品包装发酵阶段提取阶段前体抗生素制备一般流程Page 15淀粉发酵生产微生物多糖 发酵方法 ：目前工业生产壳聚糖以提取法为主 ,但由于真菌等微生物具有壳聚糖的潜在资源。以黑曲霉为发酵菌株, 将培养成熟的发酵液过滤、水洗、干燥, 提取成品 。Page 16微生物多糖发酵一般流程斜面培养： 取保存菌种，挑取色泽光亮且饱满的单苗落接到新鲜斜面培养基上活化。种子培养： 接环生长良好的新鲜斜面种子至装有种子培养基的摇瓶中，于适当温度，适

7、当条件培养。发酵培养： 将培养好的种子液混匀，按6的接种量接入装有发酵培养基的三角瓶中，适当条件温度恒温培养。Page 17酒精生产原料： 1、薯类原料 甘薯、木薯和马铃薯等。 2、谷物原料 玉米、高梁、大米和小麦等。 3、糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等。 4、野生植物原料 椽子仁、土茯苓、楝树果等。 5、纤维原料 森林工业和木材加工工业的下脚料、农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾和废纸浆等。 6、其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等。发酵生产酒精Page 18酒精发酵一般流程1.前发酵期 酵母菌迅速繁殖 糖分消耗也比较慢。 温度升不快。发酵期温度一般不超过30。因为温度太高，会造成酵母早期衰老，如果温度过低，又会使酵母生长缓慢。 发酵菌少，易被杂菌抑制，防止染菌。 2.主发酵期 进行酒精发酵。 醪液中糖分迅速下降，酒精分逐渐增