《发酵工程3培养基》PPT课件

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1、第3章培养基培养基是什么?培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素，用于单种微生物培养和鉴定。天然培养基指一类利用动、植物或微生物体包括其提取物制成的培养基。如牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基等。组合培养基又称为合成培养基或综合培养基，是一类按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。如葡萄糖铵盐培养基、淀粉硝酸盐培养基等。半组合培养基指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基。例如

2、，马铃薯蔗糖培养基。一、发酵工业培养基的基本要求1、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。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。8、有利于产品的分离纯化，并尽可能减少产生“三废”物质。1、碳源作用：提供微生物营养所需的碳元素，同时又提供能源。最适碳源C·H·O型。常用

3、碳源：糖蜜、淀粉、葡萄糖、蔗糖、乳糖。有些微生物可利用油脂（豆油、菜油、葵花子油等）、有机酸（乳酸、柠檬酸、乙酸等）、烃和醇类（正14－18碳烷烃、乙醇等）。二、培养基的成分与来源2、氮源作用：用于构成菌体细胞物质（氨基酸、蛋白质、核酸等）和含氮代谢产物。有机氮源：花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、尿素、酒糟等。无机氮源：铵盐（氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵）、硝酸盐（硝酸钠、硝酸钾）、氨水等。异氧微生物对氮源的利用顺序：N·C·H·O或N·C·H·O·X类、N·H类、N·O类、N类。3、无机盐及微量元素主要无机元素：

4、磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁等。微量无机元素：钼、锌、钴、铜、硼、溴等。磷、硫是构成细胞物质的重要成分，钾、钠、镁主要是调节和控制原生胶的胶体状态、维持膜的透性并激发某些酶的活性。微量无机元素量微，但往往会强烈刺激微生物的生长发育。无机盐酶的激活剂（Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋等）特殊分子结构成分（Mo-固氮酶、Co维生素B12）微量元素渗透压的维持（Na＋等）细胞内一般分子成分（P、S、Ca、Mg、Fe等）生理调节物质大量元素一般功能特殊功能化能自养菌能源（S、Fe2＋、NH4＋等）无氧呼吸时氢受体（NO3-、SO4-等）酶的激活剂（Mg2＋等）pH的稳定

5、4、生长因子生长因子是微生物生长发育过程中不可缺少而需要量又极少的一类特殊营养物质。它包括了维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶类碱基等。营养物质中的酵母膏、玉米浆或麦芽浸出物等都含有丰富的生长辅助物质。5、发酵的前体与促进剂前体：指某些化合物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，而其自身的结构没有多大的变化，但产物的产量却因加入前体而有较大的提高。如青霉素G的发酵中加入苯乙酸。发酵过程中所用的一些前体物质促进剂：加入后，能使生产菌株大幅度提高目标生产能力的物质。如Met或Leu促进头孢菌素C的生物合成；聚乙烯醇衍生物防止菌丝结球，提

6、高糖化酶的产量；添加表面活性剂，可增加底物和产物的渗透性，促使固体物分散，强化传质和传氧，从而促进产物的生产。三、微生物的培养基类型1.天然培养基(naturalmedium)凡利用生物的组织、器官及其抽取物或制品配成的培养基，称为天然培养基。优点是配制方便、经济、营养丰富，但是，它的化学成分不清楚或不稳定(受产地、品种、保存加工方法等因素影响)。常见的天然培养基成分有：麦芽汁、肉浸汁、鱼粉、麸皮、玉米粉、花生饼粉、玉米浆及马铃薯等。用于天然培养基的原料(玉米淀粉等原料)往往需要进行去杂、粉碎等处理，然后进行过筛、输送至发酵罐。表几种天然培养基原材料的特性

7、原材料制作特点营养价值牛肉膏瘦牛肉加热抽提并浓缩而成的膏状物主要提供碳水化合物(有机酸、糖类)，有机氮化物(氨基酸、嘌呤、胍类)，无机盐(钾，磷)和水溶性维生素(主要为B族)蛋白胨酪素、明胶或鱼粉等蛋白质经酸、酶(胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶)水解而成主要提供有机氮、维生素及碳水化合物酵母膏(酵母粉)酵母细胞水抽提物浓缩而成的膏状物或粉剂提供大量的B族维生素，氨基酸，嘌呤碱及微量元素玉米浆用亚硫酸浸泡玉米制淀粉时的废水，经减压浓缩而成的浓缩液。干物质占50%，棕黄色，久置沉淀提供可溶性蛋白质、多肽、小肽、氨基酸、还原糖和B族维生素。甘蔗糖蜜甜菜糖蜜制糖厂

8、除去糖结晶后的下脚废液，棕黑色主要含蔗糖和其它糖，还有氨基酸、有机