发酵工程第二章发酵工业菌种
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第一章发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。
该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。
发酵工业的特点?(7点)1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应,反应安全,要求条件较简单。
2.可用较廉价原料生产较高价值产品。
3.反应专一性强。
4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。
5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
6.菌种是关键。
7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。
工业发酵的类型?厌氧发酵1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵兼性厌氧发酵液体发酵(包括液体深层发酵)2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵深层固体发酵(机械通风制曲)分批发酵按发酵工艺流程补料分批发酵单级恒化器连续发酵连续发酵多级恒化器连续发酵带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵发酵生产的基本工业流程?1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制;2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌;3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中;4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物;5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品;6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。
工业发酵的过程的工艺流程图?第二章1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程?调查研究(包括资料查阅)试验方案设计含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?)样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现)菌种分离根据目的菌株及其产物特点分选择性分离方法随机分离方法(定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离)富集液体培养固体培养基条件培养(初筛)菌种纯化复筛菌种纯化初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试较优菌株1-3株保藏及进一步做生产试验某些必要试验和或作为育种的出发菌株毒性试验等2、菌种选育改良的具体目标。
《发酵工程》第二章发酵工程菌种1、发酵工程菌:发酵工业的微生物种类很多,可分为两二类,即可培养微生物和未培养微生物。
其中,可培养微生物包括四大类:1)细菌:单细胞原核微生物,分布最广、数量最多,工业上常用的有枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等,用于各种酶制剂、有机酸、氨基酸等; 2)放线菌:单细胞原核,因菌落呈放线状而得名,最大的经济价值在于能产生多种抗生素,常用的放线菌主要来自链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属,如链霉素、红霉素、金霉素;3)酵母菌:一类单细胞,兼性厌氧,出芽生殖真核微生物,啤酒酵母、假丝酵母、类酵母用于生产啤酒、制造面包、生产脂肪酶和可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白; 4)霉菌:发霉的真菌,根霉、毛霉、红曲霉、青霉,它们广泛用于生产酶制剂等。
2、发酵工程菌种的分离筛选:发酵工业对菌种的要求:1)能在廉价原料制成的培养基上生长,目的产物产量高、易回收;2)生长快,发酵周期短;3)培养条件易于控制;4)抗噬菌体和杂菌污染能力强;5)菌种不易变异退化;6)对放大设备的适应性强;7)菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
菌种的获得途径:1)从菌种保存机构直接购买(CCCCM中、A TCC美);2)从自然届分离筛选;3)从发酵水平高的批号中重新进行分离筛选。
菌种的分离筛选过程:样品的采集(土壤、海洋、空气、极端环境微生物、动植物中,总原则是来源越广泛,获得新菌种的可能性越大)------材料的预处理(热处理、膜过滤、离心法、添加几丁质分离放线菌)--------富集培养(控制营养成分和条件筛选目的菌)------菌种分离(平板划线分离法、涂布分离法)见P18-------菌种的初筛和复筛----菌种鉴定,确定菌种类型。
3、菌种的代谢:1)初级代谢产物:把微生物产生的对自身生长和繁殖必需的物质称为初级代谢产物。
2)次级代谢产物:由生物体合成,但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质,如抗生素、生物碱、色素、毒素等。