发酵工程 第三章 发酵工业原料及其处理.ppt

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1、发酵工程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发酵培养基是啥……？第三章发酵工业原料及其处理生物药物分析教研室徐茂磊本章内容第一节发酵工业原料的种类和成分第二节淀粉水解糖的制备第三节发酵培养基灭菌学习目的和要求掌握：发酵培养基的成分及优化方法；淀粉水解糖的制备工艺熟悉：熟悉发酵培养基灭菌原理及方法了解：了解发酵培养基灭菌工艺第一节发酵工业原料的种类和成分一、发酵培养基成分二、工业上常用作碳源的原料三、工业上常用作氮源的原料四、发酵培养基中的无机盐和生

2、长因子五、发酵生产的前体物质和促进剂、抑制剂等一、发酵培养基成分发酵培养基即要有利于微生物的生长繁殖，防止菌体过早衰老，又要有利于产物的合成。成分：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水等（前体、产物促进剂和抑制剂）发酵培养基提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的、按一定比例配置的多种营养物质的混合物。发酵培养基的要求培养基能够满足产物最经济的合成--经济发酵后所形成的副产物少--纯度高培养基的原料资源丰富，价格低廉，能保证生产上的供应--成本低，可靠性高有利于产品的分离纯化，并尽可能减少“三废”物质--易

3、控制，好处理二、工业上常用作碳源的原料作用：提供微生物合成细胞结构所需碳素，更重要的是提供目的产物中的碳及合成产物的能源。来源：糖类（淀粉，淀粉水解糖，糖蜜）、油脂、有机酸、正烷烃发酵培养基含量远远大于种子培养基淀粉质原料含淀粉较高，来源广泛，价格便宜，淀粉质原料及水解液是发酵工业常用的碳源。主要有工业淀粉、谷类、薯类等。工业淀粉包括玉米淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉等，谷类包括大米、高粱、大麦和小麦，薯类则包括甘薯、马铃薯和木薯等。微生物能否直接利用淀粉作原料？三、工业上常用作氮源的原料构成菌体构成菌体细胞物质（氨

4、基酸、蛋白质、核酸等）和含氮产物的氮素来源。氮源物质在发酵培养基基中的含量因发酵目的产物不同而不同。分为无机氮源（速效氮源）与有机氮源无机氮源被菌体作为氮源利用后，在培养液中留下酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸铵；若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。(NH4)2SO4→2NH3+2H2SO4NaNO3+8[H]→NH3+2H2O+NaOH发酵工业常用的蛋白质原料主要有黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、玉米浆、蛋白胨、酵母膏

5、、鱼粉等。无机氮源包括氨水，尿素，硝酸盐。各种原料应注意进行选择，对发酵影响较大。成分黄豆饼粉棉籽饼粉花生饼粉玉米浆鱼粉米糠酵母膏蛋白质/%碳水化合物/%脂肪/%纤维/%灰分/%干物/%核黄素/（mg/kg）硫胺素/（mg/kg）泛酸/（mg/kg）尼克酸/（mg/kg）吡哆醇/（mg/kg）生物素/（mg/kg）胆碱/（mg/kg）精氨酸/%胱氨酸/%甘氨酸/%异亮氨酸/%亮氨酸/%赖氨酸/%甲硫氨酸/%苯丙氨酸/%51.0-135.7923.062.414.521--27503.20.62.41.12.53

6、.42.90.641281.5136.5904.414.344---24403.31.02.40.91.52.21.60.545235125.590.55.37.348.4167--16704.60.73123.11.30.6245.8118.8505.730.8874.683.619.40.886290.40.51.10.30.90.10.20.5725.01.5218.193.610.11.1931.414.7-35604.90.83.52.04.56.86.82.51345131416912.642223

7、.2297--12500.50.10.90.20.40.60.50.450-031095-------3.31.4-1.65.56.26.52.1四、发酵培养基中的无机盐和生长因子主要功能：构成菌体成分，作为酶的组成部分或维持酶的活性，调节渗透压、pH、氧化还原电位等。大量元素（P、S、K、Mg、Ca）微量元素（Cu、Zn、Mn、Mo、Co）无机盐1.磷酸盐功能：磷是细胞膜和某些蛋白质、核酸的组成成分磷具有活化糖类分子的作用磷是能量载体ATP的组成成分磷酸盐在培养基中还具有缓冲作用微生物对磷的需要量一般为0.0

8、05～0.01mol/L常用K3PO4、Na2HPO4、NaH2PO42.硫酸镁（硫元素、镁元素）Mg2+是许多重要酶（如己糖磷酸化酶、异柠檬酸脱氢酶、羧化酶等）的激活剂。Mg2+能提高一些氨基糖苷类抗生素产生菌对自身所产的抗生素的耐受能力，如卡那霉素、链霉素、新生霉素等产生菌。硫存在于细胞的蛋白质中，是含硫氨基酸的组成成分。硫构成一些酶的活性基钾不参与细胞结构物质的组成，是许多酶的激