发酵工程第1讲(2011.2)

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1、《发酵工程》Fermentationengineering授课教师张书祥2011.32011.2.21第一讲一、《发酵工程》介绍及本学期课程安排二、参考书情况三、课程内容第一讲一、《发酵工程》介绍及本学期课程安排发酵工程生物学原理第一章绪论：发酵工程基本概念、发展史、应用、发展趋势等。第二章发酵过程的生物学基础：细菌、放线菌、酵母菌、霉菌等的种类、来源，微生物选育、保藏、复壮。第三章发酵过程的生物化学基础：糖代谢，脂肪代谢，蛋白质代谢、氨基酸代谢等。发酵工程的工程学原理第四章培养基及其设计、制备、优化、灭菌第五章空气除菌的工艺及设备第六章生

2、产菌种的扩大培养及保藏第七章发酵过程的工艺控制第八章发酵参数的检测第九章发酵动力学第十章发酵设备第十一章工业发酵的染菌及防治第十二章发酵产品的提取、精制工艺及设备发酵工程产业实例第十三章传统发酵第十四章基因工程菌发酵第十五章固态发酵第十六章固定化细胞发酵发酵工程其他特殊用途第十七章微生物环境生物技术第十八章微生物冶金炼制第十九章微生物采油上游原料原料处理培养基的配制、设计与灭菌菌种的选育保藏菌种种子制备发酵培养空气空气除菌无菌空气下游发酵液预处理初步纯化精制加工成品工艺、设备、传统、现代菌种筛选摇瓶种子种子罐种子发酵罐生产二、参考书发酵工程

3、原理肖冬光主编中国轻工业出版社2004.7发酵工程原理与技术李艳主编高教出版社2007.1微生物工程　曹军卫主编科学出版社2002.8生物工艺学（俞俊棠唐孝宣）华东理工大学出版社发酵工艺原理（熊宗贵）中国药科大学出版社发酵工程与设备轻工出版社生物工程设备（梁世中）轻工出版社微生物工程（焦瑞身）化学工业出版社PrinciplesofFermentationTechnology(StephenJ.Hall,PeterF.Stanbury&AllanWhitaker)三、本课程第一讲第四章培养基及其设计、制备、优化、灭菌第一节培养基的类型第二节发

4、酵培养基的成分及来源第三节发酵培养基的设计和优化第四节发酵培养基的灭菌及相关设备发酵培养基：发酵培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖合成产物所需的一组营养基质。同时培养基也为微生物生长、代谢、产物积累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发酵生产培养基的要求培养基能够满足产物最经济的合成。发酵后所形成的副产物尽可能的少。培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等

5、。第一节培养基的类型培养基按其组成物质的成分、状态、用途可分为三大类型1、按培养基成分1.1合成培养基:原料其化学成分明确、稳定适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律等培养基营养单一，价格较高，重现性高。不适合用于大规模工业生产。1.2天然培养基:原料天然原料来源丰富(大多为农副产品)、价格低廉、适于工业化生产原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性1.3半合成培养基:既含有天然成分又含有纯化学试剂的培养基称之为半合成培养基。原料价格适中，适于工业化生产。2、按状态2.1固体培养基:适合于菌种和孢子的培养和保存，也广泛应用于有子实体的真菌

6、类，如香菇、白木耳等的生产。2.1.1凝固培养基：1.5%〜2%琼脂或5%〜12%明胶。2.1.2非可逆性凝固培养基：血清凝固或无机硅配成的凝固培养基2.1.3天然固体培养基：由天然固体状基质直接制成的培养基。固体培养基特点：优点：体积小，废料少，可直接利用；缺点：三传难，检测难。2.2半固体培养基:即在配好的液体培养基中加入少量的琼脂，一般用量为0.5%～0.8%。主要用于微生物的鉴定。2.3液体培养基:80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，有利于氧和物质的传递，传热等。是发酵工业大规模使用的主要培养基类型。3、按用途（

7、从发酵生产应用考虑）培养基按其用途可分为孢子（斜面）培养基、种子培养基和发酵培养基三种3.1孢子培养基:供菌种繁殖孢子用的一种常用的固体培养养基质。营养不要太丰富（特别是有机氮源）生产上常用的孢子培养基有：麸皮培养基、小麦培养基、大米培养基、玉米碎粒培养基及琼脂斜面培养基。3.2种子培养基:供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体，并使菌丝体生长得粗壮，成为有活力的“种子”。一般指一、二级种子罐的培养基和摇瓶培养基。种子培养基的营养成分应比较丰富和完全，氮源和维生素的含量要高些，但固形物含量较低为好，这样可提高溶氧含量。应考虑微生物代谢过程中能维持

8、稳定的pH。最后一级种子培养基的成分应接近发酵培养基，这样有利于种子的适应性。3.3发酵培养基：是供菌体生长、繁殖和合成产物之用，发酵培养基的组成应完整，浓度适中。注意速效和迟效