发酵工业培养基及原料处理ppt课件.ppt

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1、第四章发酵工业培养基及原料处理1本章主要内容：第一节：发酵培养基营养基质的组成第二节：工业发酵中营养基质的种类第三节：工业发酵中营养基质的选择第四节：工业发酵中营养基质的配制方法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发酵培养基的要求④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。①培养基能够满足产物最经济的合成。②发酵后所形成的

2、副产物尽可能的少。③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。4第一节发酵营养基质的组成一、碳源营养二、氮源营养三、无机盐及微量元素四、水五、生长因子5一、碳源1、作用提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所必需的碳成分提供合成目的产物所必须的碳成分2、来源糖类、油脂、有机酸、正烷烃63、工业上常用的糖类①葡萄糖所有的微生物都能利用葡萄糖但是会引起葡萄糖效应工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质量指标DE=还原糖干物质*100%葡

3、萄糖当量值（dextroseequivalentvalue）7不同的制糖工艺生产的糖液质量差别很大8②糖蜜糖蜜是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达45%～50%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。糖蜜9糖蜜使用的注意点：除糖份外，含有较多的杂质，其中有些是有用的，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。例：谷氨酸发酵有害物资：胶体成分（起泡、结晶）、钙盐（结晶）生物素（发酵控制）预处理：澄清→脱钙→脱除生物素例：柠檬酸发酵有害物质：铁离子含量高（导致异柠檬酸

4、的生成）预处理：→黄血盐10③淀粉、糊精使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类缺点：难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。优点：来源广泛、价格低难利用，可以解除葡萄糖效应11例：地衣牙孢杆菌生产α-淀粉酶碳源对生长和产酶的影响碳源细胞量α-淀粉酶葡萄糖4.20蔗糖4.020糊精3.0638.2淀粉3.0940.212李江华，无锡轻工大学学报，2004(1.5g麸皮)13二、氮源氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢

5、物。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。1、无机氮源种类：氨盐、硝酸盐和氨水特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓效氮源。但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化如：(NH4)2SO4→2NH3+2H2SO4NaNO3+4H2→NH3+2H2O+NaOH14无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，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，如硫酸胺，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。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调

6、节发酵过程的pH有积极作用。所以选择合适的无机氮源有两层意义：满足菌体生长稳定和调节发酵过程中的pH15无机氮源的影响：硫酸铵>硝酸铵>硝酸钠>尿素162、有机氮源来源：工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，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、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。成分复杂：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。例玉米浆：①可溶性蛋白、生长因子（生物素）、苯乙酸②较多的乳酸③硫、磷、微量元素等17有机氮源成分复杂可以从多个方面对发酵过程进行影响

7、，而另一方面有机氮源的来源具有不稳定性。所以在有机氮源选取时和使用过程中，必须考虑原料的波动对发酵的影响18氮源使用的一些相关问题：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、则利用蛋白质有些产物会受氮源的诱导和阻遏例：蛋白酶的生产有机氮源选取时也要考虑微生物的同化能力开发效果好、有针对性的有机氮源仍然是令人感兴趣的课题19三、无机盐的微量元素1、作用：各种不一样2、来源：C、N源，以盐的形式补充3、用量：根据具体的产品，以实验决定，4、使用注意点A.对于其

8、它渠道有可能带入的过多的某种无机离子和微量元素在发酵过程中必须加以考虑例：铁离子青霉素发酵中，铁离子的浓度要小于20μg/ml发酵罐必须进行表面处理20B、使用时注意盐的形式（pH的变化）例：黑曲酶NRRL-330，生产α-淀粉酶，P对酶活的影响pH酶活不加4.25120分钟加K2HPO45.4530分钟加KH2PO44.6275分钟21四、生长因子、前体和产物促进剂从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机