活性干酵母的生产ppt课件.ppt

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1、活性干酵母的生产本实验包括两大部分内容：A、酵母细胞的培养B、酵母细胞的真空干燥A、酵母细胞培养实验一、实验目的要求学生掌握通风发酵的基本原理及过程，掌握上罐操作技术，掌握流加补料控制技术。（1）发酵罐及管路、空气过滤器灭菌操作及发酵罐系统管路的熟悉。（2）实罐灭菌—培养基灭菌实验。（3）观察并记录酵母菌扩培过程及上罐发酵过程菌种生长变化情况。二、实验原理面包酵母培养是最典型的细胞物质生产过程。利用葡萄糖为碳源，通风培养面包酵母，每200g碳水化合物约可得到100g干酵母。即得率约为50%。在通风供氧充足的前提下，分批补

2、料（流加）培养。本实验面包酵母培养的目的是获得最大酵母浓度。因此采用流加培养较为理想。其原理是所谓的反巴斯德效应（CRABTREE效应）：在酵母培养过程中，糖浓度过高时，即使溶解氧很充足，但由于糖生成乙醇，从而使菌体得率下降的现象。（1）分批培养分批培养是微生物在特定条件下只完成一个生长周期（growthcycle）的方法，即接种少量微生物在一密闭系统中生长繁殖，直到某些营养物耗尽或某些产物积聚到毒害浓度为止。生长中微生物群体所经历的几个生长阶段分别为迟滞期（lagphase），对数生长期(exponentialphas

3、e)，稳定期(stationaryphase)，死亡期（deathphase）。迟滞期对数生长期稳定期死亡期（2）分批补料培养（Fed-batchculture）分批补料培养是Yoshida等（1973）创用的，是指分批培养过程中连续地补加培养基，而不从发酵器中间断地放出培养液。这样培养液的体积随着时间延长而增加。分批补料培养是分批培养和连续之间的一种过渡培养方式，兼有两者的优点又可克服它们的缺点，因此在发酵工业中被广泛运用。分批补料培养中当达到最大菌体浓度时开始补加培养基，且流加培养基速率与底物被消耗速率相等，虽然菌体

4、总数在不断增加，而细胞浓度仍为一个常数，这种状态被称为半稳态或准稳态（Quasistadystale）。当以恒速流加培养基达到准稳态时：稀释率D=F/（V0+Ft）.D随时间而下降。μXv=生长比速率(h-1)μ===D=F/(V0+Ft)d(xv)dtdvvdtFV补料液浓度(mol/L)SF=X/YX/S补料速度(L/h)F=V0μ0式中：X为菌体浓度（g/L），Yx/s为基质对菌体转化率（g/mol），一般以葡萄糖为基质酵母培养时YX/S约为90g/mol。B.上述的恒速流加在一些次级代谢产物的生产中可以用到，但

5、在以菌体为目的的培养就不适用了。当培养目的为获得菌体时，并要使限制性底物的浓度保持一定浓度，且菌体的比生长速率保持恒定，必须采用变速流加的方法，加料速度随时间指数增长。理想的变速流加时体积与补料速度变化为：醪液体积V=V0eμt补料速度F=μV0eμt所谓Crabtree效应即Crabtree（1929）发现，面包酵母的呼吸活力对游离的葡萄糖十分敏感，当其浓度在5μg/L时即出现阻遏作用。为获得最大酵母得率，不能用恒速流加的方法，而保持最大生长速率的变速流加法只是理想状态。现今酵母的分批补料发酵的生产所采有用的方法是以自

6、动测定发酵器的排气中的微量乙醇含量来严格控制糖补入量，这样，得到的菌体量接近理论得率。三、实验仪器、设备和材料10升发酵罐（pH仪，培养液及酸碱液流加装置，蠕动泵），1台；摇床，超净工作台，离心机，显微镜，分光光度计，三角瓶，面包酵母菌种，淀粉水解糖液、尿素等原料。四、实验内容与方法酵母菌经扩大培养后，接入10升机械搅拌通风发酵罐培养，根据实际情况选用分批培养或分批补料培养，测定酵母浓度。主要内容：试管斜面培养基的配制、面包酵母种子扩大培养基配制、流加用培养基的配制及灭菌。斜面培养摇瓶种子上罐培养菌体分离斜面培养基配制与

7、灭菌，接种，培养所需仪器物品：灭菌锅、试管、棉塞、培养基原料、培养箱斜面培养摇瓶种子上罐培养菌体分离300毫升种子液、500ml三角瓶三只、装液100ml、培养基、培养摇瓶、纱布。发酵培养基制备，灭菌，接种。离心机或板框过滤器总流程：分批培养：10升发酵培养基；灭菌；按培养条件方法接种5%培养。面包酵母菌的培养条件及培养基组成酵母斜面培养基：10º麦芽汁固体斜面，PH5.0酵母摇瓶培养基：10º麦芽汁，pH5.0或葡萄糖10%，玉米浆1%，尿素0.2%，pH5.0酵母分批发酵培养基：玉米淀粉经液化、糖化，折合葡萄糖浓度为

8、10%、玉米浆1%，尿素0.2%，pH5.5。发酵罐培养：接种量2～5%，温度25℃，搅拌200r/min，通气，1VVM（根据YX/O计算最小需氧量及与菌体量的关系）四、实验分析项目和方法（1）酵母镜检；（2）酵母浓度测定（比浊法：湿重法）：吸取10ml菌液，2500rpm离心5min，去上清液，称量菌体湿重（3）