发酵工业培养基设计

1620651发酵工业培养基设计CONTENTS0504030201微生物培养基类型生长物质发酵工业培养基的成分及来源——氮源发酵工业培养基的成分及来源——碳源培养基的概况培养基的概况一、适应于大规模工业微生物发酵的培养基的共性:二、发酵工业培养基设计适宜于工业大规模发酵的培养基应遵循以下原则:三、发酵培养基的要求四、培养基的分类

01适应于大规模工业微生物发酵的培养基的共性:

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①单位培养基能够产生最大量的目的产物②能够使目的产物的合成速率最大③能够使副产物合成的量少

④所采用的培养基应该质量稳定、价格低廉、

易于长期获得

⑤所采用的培养基尽量不影响工业好气发酵中

的通气搅拌性能以及发酵产物的后处理等发酵工业培养基设计适宜于工业大规模发酵的培养基应遵循以下原则:

5①必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。②有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质的转化率。③有利于提高产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。④有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。⑤尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化，并尽可能减少“三废”物质的产生。⑥原料价格低廉，质量稳定，取材容易。⑦所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能耗。发酵工业培养基的成分及来源——碳源一、糖类二、油和脂肪三、有机酸四、烃和醇类02碳源——糖类7葡萄糖()

最容易利用的碳源之一，几乎所有微生物都能利用葡萄糖。淀粉()一般经过菌体产生的胞外酶水解成单糖后被吸收利用。纤维素()一般先水解成葡萄糖再被微生物利用。是今后工业生物技术的发展趋势。糖蜜()是制糖生产时的结晶母液，产物。是物美价廉的碳源。碳源——油和脂肪8菌种需要有较高的脂肪酶活性碳源——有机酸碳源——烃和醇类某些微生物对许多有机酸有很强的氧化能力乙醇已成功地应用在发酵工艺发酵工业培养基的成分及来源——碳源一、有机氮源二、玉米浆三、尿素四、无机氮源五、无机盐及微量元素0310氮源——有机氮源黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆…….他们在微生物分泌的蛋白酶的作用下，水解生成氨基酸，被菌体吸收后再进一步分解代谢。氮源——玉米浆玉米浆是玉米淀粉生产中的副产物，是一种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机氮源，不具有上述有机氮源的特点。氮源——无机氮源11铵盐、硝酸盐、氨水等。。。。。。。氨水除了常作为调节剂，也是一种容易被利用的氨源。微生物对无机氮源的吸收利用一般较快，也称为速效氮源。但常引起发酵液的变化。磷、镁、硫、钾、钠、铁、氯、锰、锌、钴等作为微生物生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物。氮源——无机盐及微量元素水04水13水是所有培养基的主要组成成分，也是微生物机体的重要组成成分。对于发酵工厂来说，清净、恒定的水源是至关重要的，因为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚大。特别是水中的矿”物质组成对服酒I.业和淀粉糖化影响更大。因此，在啤酒酿造业发展的早期，工厂的选址是由水源来决定的。水14水源质量的主要考虑参数包括值、溶解氧、可溶性固体、污染程度以及矿物质组成和含量。此外，由于水的比热容校高，能有效地吸收代谢过程中所放出的热，使细胞内温度不致骤然上升。同时水义是种热的良导体，有利于散热，可调节细胞温度。由此可见，水的功能是书方面的，它为微生物生长繁殖和合成目的产物提供了必需的生理环境。生长调节物质一、生长因子二、前体三、产物合成促进剂05生长调节物质——生长因子16分类：1.生长因子自养型微生物：不需从外界吸收任何生长因子。2.生长因子异养型微生物：需从外界吸收多种生长因子。3.生长因子过量合成的微生物：能合成并分泌大量维生素等生长因子。含生长因子丰富的物质：酵母膏（酵母粉或酵母汁）、玉米浆、麦芽汁等。生长调节物质——前体17定义：前体是指加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，其自身的结构没有多大变化，但是产物的产量却加入而较大的提高的一类化合物。生长调节物质——产物合成促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。如：链霉素生产加巴比妥，赖氨酸生产加红霉素等。微生物培养基类型一、斜面培养基二、种子培养基三、发酵培养基四、种子培养基与发酵培养基的区别06微生物培养基类型——斜面培养基19要求:能使菌体生长快，产生孢子数量大、质量好，且不会引起菌种变异。特点C、N源不宜多，否则只长菌丝，少长或不长孢子;无机盐浓度要适当控制，否则会影响孢子的颜色和孢子量。20要求营养丰富、完全，氮和维生素的含量高些;培养基中加入一些易于吸收利用的快C、N源，便于孢子发芽生长，保证球形;要稳定;最后一级尽可能接近发酵培养基，常加入少量发酵合成期才大量需要的物质。微生物培养基类型——种子培养基21微生物培养基类型——发酵培养基目的:使接种菌丝生长并能高效表达，获得高的发酵产量，同时组分尽可能单一，以保证高的得率。要求营养丰富完全，有利于产物合成;不能大量加入快C、快N源，应和慢C、N源相结合;在产物分泌期间，稳定;加入适量合成所需的物质，如前体等，进行定向发酵;采用中间补料，以提高发酵单位;原料的考虑一成本问题22A.种子培养基种子培养基是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体，并使菌体长得粗壮，成为活力强的“种子”。所以种子培养基的营养成分要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高