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文檔簡介

1、第三章培養(yǎng)基準備,第二,知識目標1。掌握培養(yǎng)基常見的原材料。掌握淀粉水解糖的制備。掌握徽章的豐口惠方法。能力目標1。根據(jù)生產(chǎn)要求,可以選擇合適的培養(yǎng)基。2.在生產(chǎn)中,根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀,可以選擇適當?shù)呐囵B(yǎng)基滅菌方法。3,第一節(jié)工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基,1,培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分及用途光光滋養(yǎng)菌氫,硫,氨化為1。能源亞硝酸鹽、亞鐵鹽碳水化合物等有機石油天然氣和石油化學產(chǎn)品(如乙酸)異養(yǎng)菌功能:生長,需要繁殖,4,碳酸鹽2。碳源淀粉水解糖、糖蜜、亞硫酸鹽漿廢液等石油、政古石蠟、天然氣醋酸、甲醇、乙醇等石油化工產(chǎn)品功能:構(gòu)成能源、菌體、代謝產(chǎn)物的物質(zhì)基礎(chǔ),5,有機氮:豆粉、花生粉、玉米漿、6無機鹽鐵、錳、鈷等微量元素功能

2、:菌體組成、酶組成、酶活性裴珉姬、滲透壓力調(diào)節(jié)、pH值調(diào)節(jié)、氧化還原潛力裴珉姬5。生長因子硫胺、生物素、對氨基苯甲酸、肌醇等功能:酶的輔助部分、7,6前體、促進劑及抑制劑發(fā)酵培養(yǎng)基中部分成分的添加有助于控制產(chǎn)物的形成,而不促進微生物的生長。這些物質(zhì)包括前體、促進劑、抑制劑。8,(1)前體,一些化合物被添加到發(fā)酵培養(yǎng)基中,在生物合成過程中,可以由微生物直接與產(chǎn)物分子結(jié)合,其本身的結(jié)構(gòu)沒有太大變化,但產(chǎn)物的產(chǎn)量被添加到前體中,大大提高。研究結(jié)果表明,在青霉素生產(chǎn)中加入玉米漿,青霉素產(chǎn)量從20u/mL增加到100u/mL,玉米漿中的苯乙胺有限地結(jié)合青霉素分子,提高了青霉素G的產(chǎn)量。9,10,(2)促

3、進劑不是營養(yǎng)素,也不是前驅(qū)體,但是指可以提高產(chǎn)量的添加劑。例如,在酶發(fā)酵過程中,將衍生物、表面活性劑及其他酶生產(chǎn)促進劑(如吐溫80、植酸、洗滌劑等)、11、(3)抑制劑在發(fā)酵過程中加入抑制劑,可以抑制一些代斯途徑的進展,激活其他代斯途徑,獲得人們需要的某些產(chǎn)物。例如:微生物發(fā)酵產(chǎn)生甘油(如亞硫酸氫鈉),它在代斯中產(chǎn)生乙醛和添加劑。12,-磷酸甘油的合成,糖原1-P-葡萄糖6-P葡萄糖EMP途徑6-P合成培養(yǎng)基:也稱為組合培養(yǎng)基(常用于定量研究)。半合成培養(yǎng)基: (按天然有機碳源、氮源、生長因子適當添加化學藥品。),15,2。根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài),(1)固體培養(yǎng)基A,凝固培養(yǎng)基:即遇熱就能融化,

4、冷卻就能凝固的固體培養(yǎng)基。b,天然固體培養(yǎng)基:用天然固體基質(zhì)直接制作的培養(yǎng)基(如麥麩、米糠、木屑等)。(2)半固態(tài)培養(yǎng)基中放入0.5%左右的瓊脂作為凝固劑形成的培養(yǎng)基稱為半固態(tài)培養(yǎng)基。主要用于觀察菌種鑒定、細菌運動特性及噬菌體的功效測定等。(三)液體培養(yǎng)基;培養(yǎng)基中8090%是水。,16,3。根據(jù)培養(yǎng)基的用途,選擇(1)孢子培養(yǎng)基(2)種子培養(yǎng)基(3)發(fā)酵培養(yǎng)基(4)補充劑(5)濃縮培養(yǎng)基(6)選擇性培養(yǎng)基(7)鑒別培養(yǎng)基(8);(a),培養(yǎng)基準備原則1。根據(jù)微生物的營養(yǎng)要求,徐璐準備其他培養(yǎng)基。2.注意各營養(yǎng)素的濃度和比例。3.調(diào)節(jié)適當?shù)奈锢砘瘜W條件。4.根據(jù)培養(yǎng)微生物的目的5。使用盡可能便

5、宜、容易獲得的原料。18,1。文獻復習2。使用優(yōu)化法或正交試驗法精心設(shè)計培養(yǎng)基配方。發(fā)酵培養(yǎng)基的用途和要求、成分、配方經(jīng)實驗確認,配方時原料來源、成本及工藝管理并行。(2),選擇培養(yǎng)基的方法,19,3節(jié)培養(yǎng)基的趙霽,1,培養(yǎng)基的趙霽原則培養(yǎng)基應(yīng)提供合成微生物細胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。有助于減少培養(yǎng)基原料的單耗,單位營養(yǎng)素的合成物數(shù)量多或生產(chǎn)率大。提高培養(yǎng)基產(chǎn)品的濃度,有利于提高單位窖發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。有助于加快產(chǎn)品的合成,縮短發(fā)酵周期。最小化副產(chǎn)品的形成。降低發(fā)酵過程中對通氣揮發(fā)的影響,有助于提高氧氣的利用率,減少能源消耗。有助于產(chǎn)品的分離和精制??梢宰钚』稹叭龔U”的物質(zhì)。根據(jù)20,1微生

6、物培養(yǎng)的要求。2營養(yǎng)成分的比例在配制適當?shù)?滲透率4pH 5氧化還原電位時,應(yīng)考慮營養(yǎng)成分的添加順序,為了避免產(chǎn)生沉淀物,為了避免營養(yǎng)成分的損失,添加順序通常先加入緩沖化合物,溶解后添加主要物質(zhì),然后添加維生素氨基酸等生長素類。21,2,培養(yǎng)基成分比例的選擇培養(yǎng)基組(包括這些成分的來源和加入方法),比例,緩沖能力,粘度,消毒是否徹底,消毒后營養(yǎng)破壞程度,原料中的雜質(zhì)含量影響菌體生長和產(chǎn)物形成。22,3,培養(yǎng)基配置的基本過程培養(yǎng)基配置的基本過程如下。原料計量溶解調(diào)節(jié)pH值過濾,化妝塞和繃帶滅菌,23,1。原料計量,溶解根據(jù)培養(yǎng)基配方準確地指各種原料成分。容器(通常使用鋁鍋或不銹鋼鍋)中需要的水先

7、放入。一些難以溶解的原料(如蛋白質(zhì)、牛肉奶油等)可以事先在小容器里放一些水加熱,然后進入容器。部分原料用量少,不易計量。首先配制高濃度溶液,按比例轉(zhuǎn)換后,將一定體積的溶液放入容器。2.酸度(pH值)調(diào)整通常用鹽酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)。3.培養(yǎng)基的過濾和凈化培養(yǎng)基的過濾和澄清方法有幾種:紗布過濾;棉花過濾保溫過濾器,24,4。如果培養(yǎng)基中有不溶于水的原料(如碳酸鈣資源),則在盆景前要繼續(xù)攪拌,使其懸浮,這樣才能均勻地進入每個容器。培養(yǎng)基的分量必須根據(jù)使用目的和實驗的具體情況來決定。5.包棉花塞和棉塞的作用主要在于防止外部微生物進入培養(yǎng)基,防止由此引起的污染。還能保證良好的通氣性能,使微生物不斷開花

8、,獲得無菌空氣。25,6。培養(yǎng)基滅菌一般在經(jīng)過盆栽、棉花塞、繃帶后立即滅菌,需要做斜面的試管熱的時候要立即提高斜面,斜面可以放在特殊斜面上,斜面要適當,斜面長度約為管狀長度的三分之一。7。培養(yǎng)基的儲存應(yīng)避免在含有染料或其他對光敏感的物質(zhì)的培養(yǎng)基上特別是長期直接照射陽光。,26,4,固體谷料的趙霽,以固體原料直接加水制成的固體培養(yǎng)基稱為谷料。1.谷類的成分原料2。糧價的增加值一般是1:1133601.5倍。檢查標志是加水后用手抓住,稍微用力捏,手指之間有水滴溢出但不掉的程度。3.谷山堿度曹征,第27,4節(jié)淀粉對應(yīng)的制備,淀粉對應(yīng)的制備方法1。酸解法:定義:以酸(無機酸或有機酸)為催化劑,在高溫高

9、壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。優(yōu)點:設(shè)備要求簡單,水解時間短(20min),設(shè)備生產(chǎn)能力大。缺點:在高溫高壓下進行,設(shè)備防腐蝕、高溫、耐高壓、副作用多,對原料要求嚴格,淀粉顆粒太大,渡邊杏,渡邊杏淀粉濃度過高。28,29,2。酶解法: (雙酶水解法)定義:用淀粉酶將淀粉水解成葡萄糖的過程。一般分為兩個階段。第一步是利用淀粉酶將淀粉液化轉(zhuǎn)化為明膠和低聚糖,增加淀粉可溶性的過程稱為液化。第二階段,利用糖化酶進一步水解明膠或寡糖,將其轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過程稱為糖化。也稱為雙酶法。30,-淀粉酶(液化)葡萄糖淀粉酶(糖化)優(yōu)點:(1)反應(yīng)條件溫和。(2)酶的特異性強,副作用小。(3)可在高淀粉吳優(yōu)濃度下水

10、解。(4)糖液的營養(yǎng)素很豐富。(5)糖液色澤淺,沒有苦味,有利于糖液的精制。缺點:長時間(23)工作,需要的設(shè)備多,糖液過濾困難。31,1漿批罐;2,8過濾器3,9,14,17泵4,10噴射加熱器;5緩沖6液化層流罐;7液化液體貯罐;11滅菌罐;12板式換熱器;13糖化罐;15壓濾機;16糖化臨時儲罐;18糖罐,雙酶糖工藝流程圖,32,3。酸酶結(jié)合酶酸法,33,淀粉糖生產(chǎn)過程檢查指標,DE值:糖化液中還原糖含量(葡萄糖系)對干物質(zhì)的比例為DE值,34,我一般只能殺死營養(yǎng)細胞,不能殺死細菌孢子。滅菌:用物理或化學方法殺死或去除環(huán)境中的所有微生物,包括營養(yǎng)細胞、細菌孢子。消滅雜菌,防止雜菌污染。3

11、5,2,滅菌方法:干熱滅菌、濕熱滅菌、物理滅菌(射線、微波等)、化學滅菌(各種化學藥品);1.干熱滅菌法用于燃燒滅菌,在設(shè)備上加熱電熱或紅外線,主要用于保持干燥的材料、器具等,36,2。濕熱滅菌法利用蒸汽釋放的熱量,使微生物細胞中的蛋白質(zhì)、酶、核酸分子內(nèi)部的化學結(jié)合,特別是氫鍵受損,引起不可逆轉(zhuǎn)的變性,使微生物死亡。優(yōu)點:1)蒸汽來源容易,運營成本低,本身無毒。2)蒸汽有很強的穿透力,滅菌容易3)蒸汽都有很大的潛熱,凝結(jié)的水分有利于濕熱滅菌。4)蒸汽輸送可以用自己的壓力調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)方便,技術(shù)管理容易受到缺點。1)設(shè)備成本高。3.射線滅菌紫外線4?;瘜W藥品滅菌法表面消毒劑高錳酸鉀溶液:0.10.2

12、5%,漂白粉,75醇,新潔滅和雙氯芬酸,甲醛37,戊二醛,過氧乙酸,焦炭二乙基酯,苯酚,38,38,39,1。批滅菌工作流程(實際罐滅菌)(1)培養(yǎng)基的預(yù)熱培養(yǎng)基先加熱到8090,然后取蒸汽加熱到120180。目的:1)直接引進蒸汽時,培養(yǎng)基和蒸汽溫度過高,產(chǎn)生大量凝結(jié)水,防止培養(yǎng)基稀釋。2)防止直接蒸汽引起的泡沫急劇上升引起的材料泄漏。40,(2)培養(yǎng)基滅菌在每條路上進入蒸汽(進氣口、出氣口、樣品口),溫度上升到120130,保溫30min,41,2。批次滅菌的事項(1)各蒸汽進口必須順暢,才能防止短路逆流,罐子里的液體嚴重翻轉(zhuǎn),使罐子里的材料達到均勻的滅菌溫度。(2)排氣量太大,節(jié)約蒸汽渡邊杏。(3)滅菌結(jié)束時,應(yīng)立即引入無菌空氣,保持缸壓力,然后打開鉗子或蛇管冷卻,防止缸壓力迅速下降,吸入外部空氣或發(fā)生發(fā)酵罐損壞。(4)引進無菌空氣之前,罐

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