培养基设计和淀粉制糖工艺

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1、生化生产工艺学湖南中医药大学·药学院第三章培养基设计和淀粉制糖工艺微生物工业生产的一般流程种子扩大培养培养基配制空气除菌培养基灭菌发酵生产下游处理发酵设备2培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。发酵培养基的作用：满足菌体的生长促进产物的形成3葡萄糖或糖蜜总量的10%玉米浆4%-5%苯乙酸0.5%-0.8%猪油或植物油、消泡剂0.5%其余水生产青霉素工艺培养基(甘蔗或甜菜糖厂生产后的副产物，桔水）4微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物的营养物质和营养类型培养基的分类、选择和

2、配制原则最佳培养基组成的确定用于工业发酵的培养基淀粉制糖工艺本章提纲5第一节微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物一、微生物细胞的化学组成营养物质的确定，主要依据细胞的化学组成及所代谢物的化学组成。因此，分析微生物细胞的化学组成是了解微生物营养的基础。微生物成分细菌（%）酵母菌（%）霉菌（%）水分75-8570-8085-90蛋白质50-80（干重）72-7514-15碳水化合物12-2827-637-40脂肪5-202-154-40核酸10-206-81无机元素2-303.8-76-12由表可知，微物细胞含有80%左右的水分和20%左右的

3、干物质，它主要是由C、H、O和N等元素组成，约占全部干物质的90%至97%，此外还含有各种无机矿物质，依次为：PKMgCaSNa及微量元素。6第一节微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物二、微生物胞外代谢产物微生物在生长过程中，除利用外源营养物质合成新的细胞外，还会产生一些有机化合物分泌到微生物的体外，这些胞外代谢产物的种类繁多，且因微生物的种类而异。因此，了解这些代谢产物的化学组成，极有助于微生物培养时的营养物质的选择和代谢产物的积累。一般来说，微生物的胞外代谢产物的主要包括下面四个部分：代谢副产物中间代谢产物次级代谢产物胞外水解酶类7第

4、一节微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物二、微生物胞外代谢产物1）代谢副产物这类产物主要是指伴随微生物细胞正常代谢作用所产生的一些小分子化合物。如：CO2、H2、CH4等气体和乙醇、丙酮、丁醇、丙酸、乳酸等低分子量的醇类、脂肪酸类和酮类，其中许多物质是重要的化工原料。产物名称用途主要生产菌甲烷能源奥式甲烷杆菌乙醇、异丙醇医药、化工原料、饮料等酵母菌异丙醇、丙酮、丁醇防冻剂、火胶溶剂、树胶等丁酸梭菌丙酮、丁醇、甘油重要的有机溶剂丙酮丁醇梭菌甘油、甘露醇溶剂、润滑剂、化妆品、硝化甘油炸药醇母菌甘露醇、乙酸合成树脂、增韧剂等曲霉菌乙酸食醋、化工

5、原料产醋酸杆菌草酸印染、漂洗皮革、制造塑料和染料曲霉菌和青霉菌乳酸食品乳酸医药和化工原料乳酸菌8第一节微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物二、微生物胞外代谢产物2）中间代谢产物指细胞在代谢途径中产生的用于合成蛋白质、核酸、类脂和多糖等细胞物质的一些小分子物质。如氨基酸、核苷酸、有机酸和单糖的衍生物。中间代谢产物一般不分泌到微生物体外，而只有当微生物细胞生物合成受阻或外源碳源浓度较高的情况下，才会有大量的积累和外流。不少中间代谢产物也是重要的食品和化工原料。9第一节微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物二、微生

6、物胞外代谢产物产物名称用途主要产生菌延胡索酸抗氧剂、合成树脂、染料黑根霉琥珀酸制漆、染料根霉菌苹果酸食品黑曲霉柠檬酸饮料、化工原料黑曲霉核黄素医药棉病囊霉谷氨酸味精谷氨酸棒杆菌肌苷酸调味品产氨短杆菌2）中间代谢产物10第一节微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物二、微生物胞外代谢产物3）次级代谢产物这类代谢产物是指由微生物细胞合成的，分子比较复杂的一些化合物，它既不参与细胞的组成，又不是酶的活性基团，也不是细胞的储存物质，它们中的大多数分泌于微生物的体外。如抗生素、毒素、激素和色素等。4）胞外水解酶类许多微生物可产生胞外水解酶类。这类水解酶

7、包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖异构酶等。可用于食品、酿造、纺织、制革、医药和生化试剂等各个领域。11第二节微生物的营养物质和营养类型微生物的营养物质和营养类型一、微生物的营养物质构成细胞物质和代谢产物有关的营养物质提供能量来源的营养物质（用于生化合成反应、维持细胞结构、建立细胞与环境间浓度梯度及分子的主动运输等）定义：能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为微生物的营养物质。（包括组成细胞的各种化学元素、以及参与细胞组成、构成酶的活性成分与物质运输系统、提供机体进行各种生理活动所需的能量