发酵工业原料及其处理(I)

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1、第三章发酵工业原料及其处理培养基及其制备发酵工程的流程空气空气净化处理保藏菌种斜面活化扩大培养种子罐发酵罐培养基制备灭菌灭菌产物分离纯化成品原料预处理1)、都必须含有作为合成细胞组成的原料。2)、满足一般生化反应的基本条件，如碳源、氮源、无机盐、生长因子；3)、一定的pH等条件。4）、工业生产培养基所用的原材料必须来源丰富、价格低廉、质量稳定。培养基基本要求：第三章发酵工业原料及其处理第一节培养基的成分及来源第二节培养基的类型及选择第三节淀粉水解糖的制备第四节发酵培养基灭菌第一节培养基的成分及来源一、碳源二

2、、氮源三、无机盐及微量元素四、前体、促进剂和抑制剂工业微生物绝大部分都是异养型微生物，它需要碳水化合物、蛋白质和前体等物质提供能量和构成特定产物的需要。一、碳源常用碳源：糖类、油脂、有机酸和低碳醇。各种菌种对不同碳源的利用速率和效率不一样。葡萄糖：最易利用，是加速生长的有效的糖。但过多会过分加速菌体呼吸，以致溶解氧不能满足需要，使一些中间代谢物积累，pH下降，影响微生物生长和产物合成。一、碳源糖蜜：又称糖浆，俗称糖稀生物发酵工业所用的糖蜜，主要是指制糖工业上的废糖蜜，它是甘蔗糖厂或甜菜糖厂的一种副产品。含丰

3、富的糖、氮、无机盐、维生素等。主要含蔗糖，总糖可达50一75%。甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜的成分有所不同一、碳源一、碳源糖蜜：甘蔗糖蜜是以甘蔗为原料，经过压榨，其蔗汁在经过澄清、净化、过滤处理后，蒸发浓缩、结晶及助晶、离心分离出来的褐色浓稠的液体，其中含有较大量的蔗糖和转化糖。糖蜜常用在酵母和丙酮丁醇的生产中，抗生素等微生物工业也常用它作碳源。酒精生产中若用糖蜜代甘薯粉，可省去蒸煮、制曲、糖化等过程，简化了工艺。淀粉、糊精：淀粉在发酵工业中被普通使用，它可克服葡萄糖代谢过快的弊病，同时淀粉来源丰富，价格也比较低廉。

4、常用：玉米淀粉，小麦淀粉和甘薯淀粉等。有些微生物可直接利用玉米粉、土豆粉作碳源。纤维素和含淀粉较多的野生植物也是今后开发碳源的广阔天地。一、碳源油和脂肪：脂肪作碳源时需供给比糖代谢更多的氧，否则，大量脂肪酸和代谢中的有机酸积累，pH下降，影响酶作用。常用的油：豆油、菜油、葵花子油、猪油、鱼油、棉子油等。一、碳源有机酸：乳酸、柠檬酸、乙酸等有机酸或它的盐也能作碳源。有机酸的利用常会使pH上升，尤其是有机酸盐氧化时，常伴随着碱性物质的产生。不同碳源在氧化时，对pH的影响各不相同。一、碳源正烷烃：己用于有机酸、氨

5、基酸、维生素、抗生素和酶制剂的发酵。甲醇、乙醇：已作为生产SCP的碳源。近年来国外用乙醇代粮发酵的工艺发展也十分迅速，菌体得率比葡萄糖等还高。一、碳源二、氮源有机氮源无机氮源有机氮源和无机氮源应当混合使用早期：容易利用易同化的氮源—无机氮源中期：菌体的代谢酶系已形成、则利用蛋白质常用：花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白陈、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟等。它们在微生物分泌的蛋白酶作用下，水解成氨基酸，被吸收后再进一步分解代谢。有机氮源有机氮源成分复杂：除提供氮源外，有些有机氮

6、源还提供大量的无机盐及生长因子。例玉米浆：可溶性蛋白、生长因子（生物素）、苯乙酸较多的乳酸硫、磷、微量元素等磷酸肌醇玉米浆：易被利用的氮源，对促进红霉素、链霉素、青霉素和土霉素的生产有作用。是玉米淀粉的副产物，固形物含量50%左右，还含有较多的有机酸，如乳酸，pH在4左右。玉米来源不同，加工条件不同，玉米浆的成分常有较大波动，在通用时应注意适当调配。有机氮源尿素：常用有机氮源，但它成分单一，不具有上述有机氮源的特点。在青霉素、谷氨酸等生产中也常被采用。尤其是在谷氨酸生产中，尿素可提高谷氨酸的生产。有机氮源有

7、的还是产物的前体。有机氮源常用的有：铵盐、硝酸盐和氨水等。也称为速效氮源。无机氮源的迅速利用会引起pH的变化。生理酸性物质：硫酸铵。生理碱性物质：如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。无机氮源氨水：在发酵中除可以调节pH外，它也是一种容易被利用的氮源，在许多抗生素的生产中得到普遍使用。氨水因碱性较强，因此使用时要防止局部过碱，加强搅拌，并少量多次地加入。另外在氨水中还含有多种嗜碱性微生物，因此在使用前应用石棉等过滤介质进行除菌过滤。无机氮源作为生物活性物质的组成或生理活性作

8、用的调节物。低浓度时对生长和产物合成有促进作用，高浓度时常表现出明显的抑制作用。不同微生物及不同的生长阶段对这些物质的最适浓度要求均不相同。三、无机盐及微量元素三、无机盐及微量元素镁、磷、钾、硫、钙和氯等常以盐的形式加入:例如：硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸二钾、碳酸钙、氯化钾等。三、无机盐及微量元素钴、铜、铁、锰、锌、铜等微量元素，除了合成培养基外，一般不再另外单独加入。但有些发酵上业中也有单独加入微量元素：例如：生