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1、食品发酵工程概论主讲教师郑艳第四章微生物的发酵方式与发酵工艺第一节微生物的发酵方式第二节液态深层发酵工艺第三节发酵产物的提取与精制第一节微生物的发酵方式微生物的发酵方式根据发酵培养基的状态分:固态发酵,液态(液体深层)发酵,半固态发酵分批式发酵连续式发酵补料分批式发酵根据微生物对氧的需求分:好氧发酵,厌氧发酵第一节微生物的发酵方式分批式发酵概念:在发酵过程中,除了不断进行通气(好氧发酵),调节发酵液pH外与外界没有其它物料交换的一种发酵方式.培养基的一次性加入,产品一次性收获.特点:操作简单,周期短,染
2、菌机会少,原料利用率高,但产率低.第一节微生物的发酵方式微生物的生长曲线:将少量单细胞纯培养接种的一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定细菌含量,如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数为纵坐标作图,所得的曲线.分批发酵中微生物的生长状态第一节微生物的发酵方式对数期特点:细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数的增加与原生质量的增加及菌液浊度成正相关.代时:单个细胞完成一次分裂所需要的时间称为代时(不同菌种对数期的代时不同,同一种菌培养条件不同代时不同)问题:发酵工业选择那个时期的
3、微生物细胞作为种子第一节微生物的发酵方式稳定期特点:新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,二者处于动态平衡.衰亡期特点:活菌数以几何级数下降,细胞开始自溶.思考题诱变育种中应选择那个时期的细胞进行处理为什么发酵工业中产物的收获应在那个时期为什么第一节微生物的发酵方式连续式发酵概念:连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液,同时又连续不断的排出等量的发酵液,从而使pH,食品发酵工程概论主讲教师郑艳第四章微生物的发酵方式与发酵工艺第一节微生物的发酵方式第二节液态深层发酵工艺第三节发酵产物的提取与精制第一节微生物
4、的发酵方式微生物的发酵方式根据发酵培养基的状态分:固态发酵,液态(液体深层)发酵,半固态发酵分批式发酵连续式发酵补料分批式发酵根据微生物对氧的需求分:好氧发酵,厌氧发酵第一节微生物的发酵方式分批式发酵概念:在发酵过程中,除了不断进行通气(好氧发酵),调节发酵液pH外与外界没有其它物料交换的一种发酵方式.培养基的一次性加入,产品一次性收获.特点:操作简单,周期短,染菌机会少,原料利用率高,但产率低.第一节微生物的发酵方式微生物的生长曲线:将少量单细胞纯培养接种的一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下
5、培养,定时取样测定细菌含量,如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数为纵坐标作图,所得的曲线.分批发酵中微生物的生长状态第一节微生物的发酵方式对数期特点:细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数的增加与原生质量的增加及菌液浊度成正相关.代时:单个细胞完成一次分裂所需要的时间称为代时(不同菌种对数期的代时不同,同一种菌培养条件不同代时不同)问题:发酵工业选择那个时期的微生物细胞作为种子第一节微生物的发酵方式稳定期特点:新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,二者处于动态平衡.衰亡期特点:活菌数以几何级数下降
6、,细胞开始自溶.思考题诱变育种中应选择那个时期的细胞进行处理为什么发酵工业中产物的收获应在那个时期为什么第一节微生物的发酵方式连续式发酵概念:连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液,同时又连续不断的排出等量的发酵液,从而使pH,养分,溶解氧保持恒定,使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式.特点:可以使发酵过程最优化,便于自动化控制.但长期连续培养易引起菌种退化.第一节微生物的发酵方式补料分批发酵概念:在整个发酵过程中只有料液的加入没有料液的取出.通过补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵
7、过早结束的缺点.特点:由于没有物料的取出,产物的积累最终导致产物合成速率的下降,同时增加了染菌的机会.第二节液态深层发酵工艺种子扩大培养的目的与要求种子制备实例种子制备的技术概要种子扩大培养是指将保存在砂土管,冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程.这些纯种培养物称为种子.种子扩大培养的目的与要求种子扩大培养的概念种子扩培的目的接种量的需要菌种的驯化缩短发酵时间,保证生产水平种子的要求:总量及浓度能满足要求生理状况稳定,
8、个体与群体活力强,移种至发酵后,能够迅速生长无杂菌污染种子制备过程举例谷氨酸生产的种子制备制备过程斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵1,斜面(AS1.299)培养基:蛋白胨1%,牛肉膏1%,氯化钠0.5琼脂2%,pH7.0-7.2培养基特点:有利于菌体的生长,原料比较精细培养条件:32℃,生长18-24小时生长斜面要求:生长良好,所使用斜面连续传代不超过3次2.一级种子(摇瓶)培养条件:于1000ml三角瓶中,装液200-250ml
