第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术

第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术

在发酵工业中，微生物菌种的制备是非常重要的一步。合适的菌种制备可以提高发酵过程的效率和产量，并确保产品的质量。本文将探讨微生物菌种制备的原理和技术。

一、微生物菌种的选择

微生物菌种的选择是菌种制备的首要步骤。首先需要确定所需的微生物种类，根据发酵过程要求和产品要求来选择合适的菌株。常用的微生物菌种有细菌、酵母菌和真菌等。

在选择菌种时，需要考虑菌株的特点，如生长速度、耐受性、代谢能力和产物产量等。同时，也要考虑到菌种的稳定性和易于培养的特点，以便进行大规模的菌种制备。

二、微生物菌种的培养基制备

微生物菌种的制备需要合适的培养基。培养基是提供微生物生长所需的营养物质和环境条件的物质。根据不同的微生物菌种，培养基的组成可以有所不同。

一般来说，培养基的组成包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。碳源是提供微生物生长所需能量的物质，常用的碳源有葡萄糖、麦芽糖和淀粉等。氮源是提供微生物生长所需的氮元素的物质，常用的氮源有氯化铵、酵母浸出物和氨基酸等。无机盐是提供微生物生长所需的无机元素的物质，常用的无机盐有磷酸盐、硫酸盐和钠盐等。生长因子是提供微生物生长所需的维生素和特定辅酶等物质。

培养基的pH值和温度对微生物菌种的生长也有影响。不同的微生物菌株对pH值和温度的适应能力有所不同，因此需要根据菌种的特性来调整培养基的pH值和温度。

三、微生物菌种的培养条件控制

微生物菌种的培养条件对菌种的生长和活性有重要影响。控制菌种的培养条件可以提高菌种的生长速度和产物产量。

培养温度是微生物菌种生长的关键因素。不同的菌种对温度有不同的适应范围，一般来说，微生物菌种的最适生长温度在30-37°C之间。过高或过低的温度都会影响微生物的生长速度和活性。

培养基的氧气供应也是微生物菌种生长的重要因素。大部分微生物菌株都需要氧气来进行呼吸作用。因此，在培养过程中，需要为菌种提供足够的氧气。一般来说，可以通过搅拌培养基、增加通气量或使用氧气供应设备来提高氧气的供应。

培养基的pH值对微生物菌种的生长和代谢也有影响。不同菌株对pH值的适应范围有所不同。因此，在培养过程中需要控制培养基的pH值，以保证菌种的正常生长和代谢。

四、微生物菌种的保存和传承

微生物菌种的保存和传承是发酵工业中的关键环节。菌种的保存可以通过冷冻保存、冻干保存和液氮保存等方法进行。冷冻保存是将菌种保存在低温（-196℃）下，利用低温的作用使菌种处于休眠状态，以减缓其代谢活动和降低细胞损伤。冻干保存是将菌种冻干后，存放在低温条件下，以减少细胞的损伤和保持菌种的活力。液氮保存是将菌种保存在液氮中，利用极低温（-196℃）的作用，在液氮保存罐中展开无限延长。

菌种的传承是指将菌种从一代传给下一代的过程。菌种的传承可以通过分泌法、隔离单菌法和发酵代酒法等方法进行。分泌法是将菌种培养在含有抑制剂的培养基上，使其分泌菌种液，然后用该菌种液来培养新的菌种。隔离单菌法是将菌种经过一系列的分离和纯化步骤，最终得到单一的菌株。发酵代酒法是在发酵过程中，将一部分发酵液留作菌种并进行保存，然后用该菌种液来本科有新的发酵。

综上所述，微生物菌种的制备