发酵培养基及制备ppt课件.ppt

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1、第三章发酵培养基及其制备主要内容第一节发酵培养基的选择第二节发酵培养基的设计与优化第三节发酵培养基的成分及来源第四节淀粉水解糖的制备第五节糖蜜原料第六节石油代粮发酵的原料第七节其他原料发酵第一节发酵培养基的选择发酵培养基：满足菌体的生长、促进产物的形成要符合增产节约、因地制宜能否设计出一个好的发酵培养基，是一个发酵产品工业化成功中非常关键的一环。孢子培养基孢子培养基是供菌种繁殖孢子的一种常用固体培养基，对这种培养基的要求是能使菌体迅速生长，产生较多优质的孢子，并要求这种培养基不易引起菌种发生变异。配制要求：–营养不要太丰富，否则不宜产孢子。–所用无机盐的浓度要适量，不然也会孢子量和孢子

2、颜色。–要注意培养基的pH和湿度。种子培养基种子培养基是供是供微生物菌体的生长繁殖。为了在较短的时间内获得数量较多的强壮的种子细胞，种子培养基要求营养丰富、完全，氮源、维生素的比例应较高，所用的原料也应是易于被微生物菌体吸收利用。配制要求：–营养比较丰富和完全，总浓度略稀薄；–成分接近于发酵培养基。发酵培养基发酵培养基是除需要维持微生物菌体的正常生长外，主要目的是合成预定的发酵产物，所以，发酵培养基碳源物质的含量往往要高于种子培养基。发酵培养基还应考虑便于发酵操作以及不影响产物的提取分离和产品的质量。要求：–发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有合成产物所需的特定元

3、素、前体和促进剂等；–考虑培养基用分批补料工艺。对发酵培养基进行科学的设计，包括两个方面的内容：是对发酵培养基的成分及原辅料材料的特性有较为详细的了解；是在此基础上结合具体微生物和发酵产品的代谢特点及对培养基的成分进行合理的选择和优化。一、发酵培养基选择的依据根据微生物的特点选择培养基–细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四类根据不同用途选择培养基–液体培养基和固体培养基根据生产实践和科学试验的不同要求选择根据经济效益分析选择培养基–价廉、来源丰富、运输方便、就地取材、无毒二、发酵培养基成分选择的原则不同的微生物所需要的培养基成分是不同的，要确定一个合适的培养基，就需要了解生产根据不同生产菌种的

4、培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质等确定培养基。1．菌体的同化能力微生物来源和种类的不同，所能分泌的水解酶系。酵母菌只能利用简单的糖类：中国酒曲中含有丰富的淀粉酶和糖化酶，国外利用麦芽含有丰富的淀粉水解酶类。许多碳源和氮源都是复杂的有机大分子，如豆饼粉、黄豆饼粉等。1．菌体的同化能力微生物利用氮源的能力因菌种、菌龄的不同而有差异。同一微生物处于生长不同阶段时，对氮源的利用能力不同，在生长早期容易利用易同化的铵盐和氨基氮，在生长中期则由于细胞的代谢酶系已经形成，则利用蛋白质的能力增强。因此在培养基中有机氮源和无机氮源应当混合使用。2．代谢物的阻遏和诱导作用对于快速利用的碳源

5、如葡萄糖来讲，当菌体利用葡萄糖时产生的分解代谢产物会阻遏或抑制某些产物合成所需酶系的形成或酶的活性，即发生“葡萄糖效应”。抗生素发酵生产时，考虑分批补料或连续补料的方式来解除。酶制剂生产，难被利用的碳源(如淀粉、糊精等)有利于产酶，几乎都选用淀粉类原料作为碳源。2．代谢物的阻遏和诱导作用有些产物会受氮源的诱导与阻遏蛋白酶的生产受培养基中蛋白质或多肽的诱导，而受铵盐、硝酸盐、氨基氮的阻遏。这时在培养基氮源选取时应考虑以有机氮源(蛋白质类)为主。在选择和配制发酵培养基时，要注意快速利用的碳(氮)源和慢速利用的碳(氮)源的相互配合，发挥各自优势，避其所短。3．合适的碳氮比培养基中的碳氮的比例

6、（C/N）在发酵工业中尤为重要。氮源过多，则菌体繁殖旺盛，pH偏高，不利于代谢产物的积累；氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量。碳源过多，则容易形成较低的pH；碳源不足，菌体衰老和自溶。碳氮比不当还会影响菌体按比例吸收营养物质，直接影响菌体生长和产物的形成，菌体在不同生长阶段，对其碳氮比的最适要求也不一样。3．合适的碳氮比酵母细胞中碳氮比约为100：20，霉菌约为100：10。一般发酵工业中碳氮比约为l00：（0.2-2.0)。氨基酸发酵中，因为产物中含有氮，所以碳氮比就相对高一些。如谷氨酸发酵的C：N为100：(15—21)，若碳氮比为100：(0.2—2.0)，则会出现只长菌体，

7、几乎不产谷氨酸的现象。理论+经验–①根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题，初步确定可能的培养基成分；–②通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分；–③采用合理的实验设计方法优化配方。•正交实验设计，方差分析•响应面法设计及分析单因子实验碳源的选择氮源的选择诱导剂及前体的选择无机盐的选择对于单因素或两因素试验，因其因素少，试验的设计、实施与分析都比较简单。但在实际工作中，常常需要同时考察3个或3个以上的试验因素，若进行全面试验，