微生物學(xué)的奠基人-偉大的巴斯德

第三節(jié)發(fā)酵工程簡(jiǎn)介微生物學(xué)的奠基人——偉大的巴斯德我國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品醬油、醋、腐乳等享譽(yù)世界我國(guó)的釀酒已經(jīng)有4000多年的歷史我國(guó)的醬油距今已有3000年的歷史1857年巴斯德證明發(fā)酵是由于微生物的作用密閉式發(fā)酵罐復(fù)習(xí)什么叫發(fā)酵？發(fā)酵的種類什么叫發(fā)酵工程？谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑谷氨酸是味精的主要成分谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑谷氨酸棒狀桿菌在一定的條件下能夠利用環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)合成谷氨酸。在工廠里是怎樣應(yīng)用谷氨酸棒狀桿菌來(lái)生產(chǎn)谷氨酸的？

1、選擇菌種是不是所有的谷氨酸棒狀桿菌都可用于谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)呢？我們應(yīng)該選育什么樣的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種呢？只有選擇細(xì)胞膜通透較強(qiáng)，在細(xì)胞內(nèi)不積累谷氨酸的谷氨酸棒狀桿菌做菌種才有可能獲得大量的谷氨酸。2、培養(yǎng)基的配制有了菌種用什么樣的培養(yǎng)基去培養(yǎng)呢？培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物生長(zhǎng)所需要的碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)需求。這種培養(yǎng)基從組成成分和物理性質(zhì)上看屬于哪種培養(yǎng)基?從物理性質(zhì)上看是液體培養(yǎng)基，從化學(xué)成分上看是天然培養(yǎng)基。成分酸堿度豆餅水解液、玉米漿、尿素、磷酸二氫鉀、氧化鉀、硫酸鎂、生物素pH：7—83、滅菌配制好培養(yǎng)液后，是否可以立即加入菌種？不能需要進(jìn)行滅菌將培養(yǎng)液投放到發(fā)酵罐中，通入98kPa的蒸汽進(jìn)行滅菌4、接種是否可以將所選擇的優(yōu)良谷氨酸棒狀桿菌直接加入發(fā)酵罐中？大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)需要大量的菌種，應(yīng)先經(jīng)過(guò)多次擴(kuò)大培養(yǎng)用于生產(chǎn)的菌種應(yīng)選擇處于哪個(gè)時(shí)期的谷氨酸棒狀桿菌？對(duì)數(shù)期5、發(fā)酵發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)該注意控制好哪些條件？溫度pH氧氣培養(yǎng)過(guò)程中不斷進(jìn)行攪拌的目的是什么？_使空氣形成細(xì)小氣泡，迅速溶解在培養(yǎng)液使培養(yǎng)液和菌種充分接觸，提高原料的利用率谷氨酸棒狀桿菌是好氧菌6、分離提純溫度30-37?C，pH7-8，經(jīng)過(guò)28-32h，培養(yǎng)液中就會(huì)產(chǎn)生大量的谷氨酸——50-100g/L提取出谷氨酸用適量的Na2CO3溶液中和過(guò)濾濃縮離心→味精發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容（一）發(fā)酵工程的概念采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容（二）發(fā)酵工程的內(nèi)容菌種的選育培養(yǎng)基的配制滅菌擴(kuò)大培養(yǎng)和接種發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)品的分離提純等菌種的選育要想通過(guò)發(fā)酵工程獲得在種類、產(chǎn)量和質(zhì)量等方面符合人們要求的產(chǎn)品，最重要的是要有優(yōu)良的菌種。怎樣才能得到優(yōu)良的菌種呢？如果生產(chǎn)的是微生物直接合成的產(chǎn)物可以從自然界中先分離出相應(yīng)的菌種，再用物理或化學(xué)的方法使菌種產(chǎn)生突變，從突變個(gè)體中篩選出符合生產(chǎn)要求的優(yōu)良菌種。如果生產(chǎn)的是一般微生物不能合成的產(chǎn)品

可用基因工程、細(xì)胞工程的方法對(duì)菌種的遺傳特性進(jìn)行定向改造，以構(gòu)建工程細(xì)胞或工程菌，從而達(dá)到生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品的目的

培養(yǎng)基的配制要進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，有了優(yōu)良的菌種還需要有與菌種相適應(yīng)的培養(yǎng)基。在配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)該注意哪些事情呢？（1）目的要明確。根據(jù)不同的菌種，應(yīng)選擇不同的材料配制培養(yǎng)基。配制的培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物在碳源、氮源、生長(zhǎng)因子、水、無(wú)機(jī)鹽等方面的營(yíng)養(yǎng)要求。（2）培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)，以利于產(chǎn)物的合成。（3）pH要適宜。滅菌發(fā)酵工程所用的菌種大多是單一的純種，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中不能混入雜菌。這是為什么呢？在發(fā)酵過(guò)程中如混入其他微生物，將與菌種形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，對(duì)發(fā)酵過(guò)程造成不良影響。例如：如果在谷氨酸