发酵发酵培养基优质PPT.ppt

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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，能保证生产上的丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。

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。

通气、提取、纯化及废物处理等。

第一节培养基的类型及功能培养基按其组成物质的纯度、状态、用途可分为三大类型培养基按其组成物质的纯度、状态、用途可分为三大类型一、按纯度一、按纯度合成培养基合成培养基:

原料其化学成分明确、稳定原料其化学成分明确、稳定q适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律q培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业生产生产天然培养基天然培养基:

采用天然原料采用天然原料q原料来源丰富原料来源丰富（大多为农副产品大多为农副产品）、价格低廉、适于工业、价格低廉、适于工业化生产化生产q原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性M培养基（1L）：

Na2HPO46g，KH2PO43g，NaCl0.5g，NH4Cl1g，MgSO4.7H2O0.5g，CaCl20.011g，葡萄糖2-10,pH7.0YPS培养基：

酪蛋白胨（日本大五营养）10g，酵母提取物（英国Oxoid）5g,NaCl10g，PH7.2培养大肠杆菌常用两种培养基培养大肠杆菌常用两种培养基二、按状态固体培养基固体培养基:

适合于菌种和孢子的培养和保存，也广泛应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类，如香菇、白木耳等的生产用于有子实体的真菌类，如香菇、白木耳等的生产半固体培养基半固体培养基:

即在配好的液体培养基中加入少量的琼脂，即在配好的液体培养基中加入少量的琼脂，一般用量为一般用量为0.5%0.8%,主要用于微生物的鉴定。

主要用于微生物的鉴定。

液体培养基液体培养基:

80%90%是水，其中配有可溶性的或不溶性是水，其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基。

的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基。

三、按用途（从发酵生产应用考虑）三、按用途（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和发酵培养基三种第二节发酵培养基的成分及来源一、碳源一、碳源1、作用、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的碳成分提供合成目的产物所必须的碳成分提供合成目的产物所必须的碳成分2、来源、来源有机酸有机酸有机酸有机酸淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等石油、正构石蜡、天然气石油、正构石蜡、天然气石油、正构石蜡、天然气石油、正构石蜡、天然气醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品3、工业上常用的糖类、工业上常用的糖类葡萄糖葡萄糖所有的微生物都能利用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但是会引起葡萄糖效应q工业上常用淀粉水解糖工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质但是糖液必须达到一定的质量指标量指标不同的制糖工艺生产的糖液质量差别很大不同的制糖工艺生产的糖液质量差别很大糖蜜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，总糖可达糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达50%75%。

一般糖蜜分。

一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。

不用加工方法对甘蔗糖蜜的影响不用加工方法对甘蔗糖蜜的影响糖蜜使用的注意点：

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。

多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。

1.1.加酸通风沉淀法（冷酸通风处理法）加酸通风沉淀法（冷酸通风处理法）加酸通风沉淀法（冷酸通风处理法）加酸通风沉淀法（冷酸通风处理法）2.2.加热加酸沉淀法（热酸通风沉淀法）加热加酸沉淀法（热酸通风沉淀法）加热加酸沉淀法（热酸通风沉淀法）加热加酸沉淀法（热酸通风沉淀法）3.3.添加絮凝剂澄清处理法添加絮凝剂澄清处理法添加絮凝剂澄清处理法添加絮凝剂澄清处理法糖蜜前处理的方法糖蜜前处理的方法糖蜜前处理的方法糖蜜前处理的方法:

预处理法预处理法预处理法预处理法:

活性炭处理法活性炭处理法活性炭处理法活性炭处理法树脂处理法树脂处理法树脂处理法树脂处理法亚硝酸处理法亚硝酸处理法亚硝酸处理法亚硝酸处理法例：

谷氨酸发酵例：

谷氨酸发酵有害物资：

胶体成分（起泡、结晶）、钙盐（结晶）有害物资：

胶体成分（起泡、结晶）、钙盐（结晶）生物素（发酵控制）生物素（发酵控制）预处理：

澄清预处理：

澄清脱钙脱钙脱除生物素脱除生物素例：

柠檬酸发酵例：

柠檬酸发酵有害物质：

铁离子含量高（导致异柠檬酸的生成）有害物质：

铁离子含量高（导致异柠檬酸的生成）预处理：

预处理：

黄血盐黄血盐淀粉、糊精淀粉、糊精常用为玉米淀粉、小麦淀粉和甘薯淀粉常用为玉米淀粉、小麦淀粉和甘薯淀粉常用为玉米淀粉、小麦淀粉和甘薯淀粉常用为玉米淀粉、小麦淀粉和甘薯淀粉使用条件：

微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类使用条件：

微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类缺点：

难利用、缺点：

难利用、发酵液比较稠、一般发酵液比较稠、一般2.0%时加入一定的时加入一定的-淀粉酶淀粉酶成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。

成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。

优点：

来源广泛、价格底优点：

来源广泛、价格底难利用，可以解除葡萄糖效应难利用，可以解除葡萄糖效应淀粉酸解的工艺流程淀粉酸解的工艺流程淀粉酸解的工艺流程淀粉酸解的工艺流程淀粉浆的淀粉浆的淀粉浆的淀粉浆的pHpH：

1.51.5左右左右左右左右水解压力：

水解压力：

2.52.62.52.6大气压大气压大气压大气压水解时间：

水解时间：

30min30min一次中和一次中和一次中和一次中和pHpH：

4.85.04.85.0二次中和二次中和二次中和二次中和pHpH：

6.77.06.77.0酶法糖化的工艺流程酶法糖化的工艺流程酶法糖化的工艺流程酶法糖化的工艺流程液化液化液化液化糖化糖化糖化糖化灭酶灭酶灭酶灭酶过滤过滤过滤过滤贮糖计量贮糖计量贮糖计量贮糖计量发酵发酵发酵发酵糖化糖化糖化糖化pH4.2-4.5pH4.2-4.5温度温度温度温度60C60C左右左右左右左右糖化酶用量糖化酶用量糖化酶用量糖化酶用量150U/g150U/g淀粉淀粉淀粉淀粉例：

地衣牙孢杆菌生产例：

地衣牙孢杆菌生产-淀粉酶淀粉酶碳源对生长和产酶的影响碳源对生长和产酶的影响碳源碳源细胞量细胞量-淀粉酶淀粉酶葡萄糖葡萄糖4.20蔗糖蔗糖4.020糊精糊精3.0638.2淀粉淀粉3.0940.2李江华，无锡轻工大学学报，2004（半纤维素酶）（1.5g麸皮）嗜碱芽胞杆菌（AC-2）中碳源对碱性纤维素酶分泌的影响结果：

各种碳源相差不大推论：

该菌种的碱性纤维素酶为组成型苏勤，林业化学与工业，2004二、氮源二、氮源氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物。

常用的氮源可分为两大类：

有机核酸等）和含氮代谢物。

有机氮源和无机氮源。

氮源和无机氮源。

1、无机氮源、无机氮源种类种类：

氨盐、硝酸盐和氨水：

氨盐、硝酸盐和氨水特点特点：

微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利：

微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。

但无机氮源的迅速利用常会引起用的氮源。

但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变的变化如：

化如：

（NH4）2SO42NH3+2H2SO4NaNO3+4H2NH3+2H2O+NaOH无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸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性物质的无机氮源叫生理酸性物质生理酸性物质，如硫酸胺，若菌体代谢，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后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质生理碱性物质，如，如硝酸钠。

正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程硝酸钠。

正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的的pH有积极作用。

有积极作用。

所以选择合适的无机氮源有两层意义：

q满足菌体生长满足菌体生长q稳定和调节发酵过程中的稳定和调节发酵过程中的pH毛霉产蛋白酶的研究陈涛，中国酿造，2004初始pH的影响:

pH偏酸比较好，中性蛋白酶影响大无机氮源的影响：

硫酸铵硝酸铵硝酸钠尿素2、有机氮源、有机氮源来源来源：

工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，：

工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，花生饼花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋粉、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、废菌丝体和酒白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟糟。

成分复杂成分复杂：

除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。

盐及生长因子。

例例玉米浆：

玉米浆：

可溶性蛋白、生长因子（生物素）、苯乙酸可溶性蛋白、生长因子（生物素）、苯乙酸较多的乳酸较多的乳酸硫、磷、微量元素等硫、磷、微量元素等有机氮源成分复杂可以从多个方面对发酵过程进行影响，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氮源使用的一些相关问题：

q有机氮源和无机氮源应当混合使用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早期：

容易利用易同化的氮源无机氮源无机氮源中期：

菌体的代谢酶系已形成、则利用蛋白质中期：

菌体的代谢酶系已形成、则利用蛋白质q有些产物会受氮源的诱导和阻遏有些产物会受氮源的诱导和阻遏例：

例：

蛋白酶的生产蛋白酶的生产q有机氮源选取时也要考虑微生物的同化能力有机氮源选取时也要考虑微生物的同化能力q开发效果好、有针对性的有机氮源仍然是令人感兴趣开发效果好、有针对性的有机氮源仍然是令人感兴趣的课题的课题三、无机盐的微量元素三、无机盐的微量元素包括包括包括包括磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐铁、锰、钴等微量元素铁、锰、钴等微量元素铁、锰、钴等微量元素铁、锰、钴等微量元素功能：

构成菌体，参与酶的组成，维持酶活性，调节渗功能：

构成菌体，参与酶的组成，