《微生物发酵》PPT课件

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1、第二章微生物发酵产酶酶的生物合成：酶在生物体内产生的过程。酶的发酵生产：通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，产生人们所需要酶的过程。1、酶发酵生产的细胞必需具备如下条件①酶的产量高；②产酶稳定性好；③容易培养和管理；发酵周期短，营养需求简单④产物杂质少，利于酶的分离纯化；⑤安全可靠，非致病性。2、酶的发酵生产的种类根据微生物培养方式的不同可分为：固体培养发酵液体深层发酵固定化微生物细胞发酵固定化微生物原生质体发酵1）.固体发酵法定义：利用麸皮和米糠为主要原料，添加谷壳，豆饼等，加水拌成半固体状态，供微生物生长和产酶用。浅盘法

2、、转桶法、厚层通气法（1）浅盘法：将固态培养基平铺在浅盘（多为木盘或竹匾）内，厚约3-5厘米，在能够控制湿度、温度的曲房里进行发酵。该法占用曲室面积大，曲盘数量多．全部依靠手工操作，劳动强度大，卫生条件也差，曲盘洗清灭菌、维修等耗蒸汽和材料也很多．且产量和质量不易稳定，现代工业生产已很少应用。（2）转桶法：将固态培养基接入菌种后，放在可旋转的转桶内，当桶慢慢转动时，培养基即在转桶内翻动，通气及温湿度调节较为均匀，有利于微生物的生长和产酶。本法的机械化程度较上法稍高．劳动强度也有所减轻，但转桶的清洗灭菌操作较难。（3）厚层通气法：将固体培养基接入菌种后，平铺在具有多孔

3、的大池内，厚度可达20-30厘米；待微生物已开始生长，即从池底通入一定温度和相对湿度的空气，使微生物比较均匀适宜地生长繁殖和产酶。本法与前两种方法比较，设备利用率大大提高．发酵中途也不必人工经常翻曲，劳动强度减轻，是采用固体发酵法中较好的一种办法。园盘固体发酵机产品描述规格范围:直径2m-12m园盘固体发酵机（园盘式自动微生物培养床），是在微生物培养平床的基础上不断改进，并吸收国外某些先进经验，设计制造。通过实践证明，比微生物培养平床更先进，更优越，其条件更合适微生物的生成、发育。园盘式自动微生物培养床（园盘制曲机）的主要特点1、实现了机械化操作，入料、出料、培养过

4、程中的翻料，均由机械实现操作，在整个操作过程中，人与物料不直接接触，避免了人为的污染。2、温度、湿度、风量的调控实现了自动化，所以微生物在生成、发育过程中对于温度、湿度、氧的补充等不同的各种条件，更能得到满足，更有利于微生物的培育。3、水、电汽等能源消耗比普通微生物培养平床降低。4、减少劳动力，提高劳动生产率，降低工人劳动强度，改善工人工作环境。5、微生物在整个培育过程中，始终处于一个密闭的环境里，只须通过观察窗进行控制固体培养的优缺点优点：①设备简单，投资较少。②环境污染少；③特别适用于霉菌的培养和发酵产酶。缺点：①劳动强度大；②原料利用率低；③产酶纯度较差；提取

5、精制较难；④传质传热效率低，发酵条件不易控制均匀，产酶不稳定；⑤不宜胞内酶生产（菌体分离难度大）2）液体发酵液体表面发酵，目前已不采用。液体深层通风发酵本法是我国目前酶制剂发酵最广泛应用的方法1），所用主要设备发酵罐是一个具有搅拌浆叶和通气系统的密闭容器。发酵罐的容量．国内多采用10一50t，国外普遍用100t以上。目前从培养基灭菌、冷却到发酵都在同一罐内进行。优点：①产酶纯度高，质量稳定；②较易控制发酵条件，有利于自动化控制；③机械化程度高，劳动强度小；设备利用率高。缺点：设备投资较大发酵罐发酵车间发酵车间液体发酵与固体发酵的区别液体发酵与固体发酵的区别在于，液体

6、发酵是将固体原料转换为液体状态，然后进行发酵，发酵过程完成后，再转换为固体粉未状产品。从生产过程中看，固体发酵比液体发酵减少环节，流程简短，所以成本较低。目前国内外的生产厂家大多采用液体深层发酵工艺，液体发酵设备价格贵,生产成本高，但操作较容易，生产过程中消毒灭菌容易实现，易于实现自动化操作，酶的产率高，质量稳定，产品回收率高，而固体发酵难于自动化，人工需要量大，易造成杂菌污染。3）固定化微生物细胞发酵任何能够限制发酵微生物自由移动的技术都有利于提高发酵速率。微生物的固定化发酵技术就是基于这一原理而设计的。该技术始于20世纪70年代，是利用特殊的固定化载体把微生物菌

7、体固定起来，使之成为连续的生物反应器。微生物的固定化主要有包埋法、吸附法、交联法和微胶囊化4种方法。4）固定化微生物原生质体发酵渗透压稳定剂--渗透压在原生质体制备中，不仅起到保护原生质体免于膨胀作用，而且还有助于酶和底物的结合。渗透压稳定剂多采用KCl、NaCl等无机物和甘露醇、山梨醇、蔗糖、丁二酸钠等有机物。菌株不同，最佳稳定剂亦有差异。在细菌中多用蔗糖、丁二酸钠、NaCl等，在酵母菌中多用山梨醇、甘露醇等，在霉菌中多用KCl和NaCl等。稳定剂的使用浓度一般均在0.3～0.8mol/L之间。第一节酶生物合成的基本理论一、RNA的生物合成——转录二、蛋白质