发酵培养基.ppt

发酵培养基 发酵培养基的作用 满足菌体的生长 促进产物的形成 油、脂肪 有机酸 烃和醇 一、培养基成分选择的原则 菌种的同化能力 代谢的阻遏和诱导 合适的C、N比 100∶0.2～2.0 pH的要求 （一）、理论转化率与实际转化率 理论转化率是指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，所得出的转化率的大小。 实际转化率是指实际发酵过程中转化率的大小 如何使实际转化率接近于理论转化是发酵控制的一个目标 二、成分含量的确定 例: 如在酒精生产中葡萄糖转化为酒精的理论转化率计算如下∶ 葡萄糖转化为酒精的代谢总反应衡算式为∶ C6H12O6 ─→ 2C2H5OH + 2CO2 葡萄糖转化为酒精的理论得率为∶ 2*46 Y = ─── = 0.57 162 （二）、实验设计 培养基成分的含量最终都是通过实验获得的 合理的实验方法 多因子实验：均匀设计、 正交实验设计、 响应面分析等。 多因子实验 ③ 当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适 的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采 用一些合理的实验设计方法。 三、培养基设计的步骤 ① 根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑 的问题，初步确定可能的培养基成分； ② 通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分； 类胡萝卜素高产菌Y11的培养基的优化 类胡萝卜素的作用：色素、营养保健 原培养基: 初步确定可能的培养基成分(以碳源为例) 通过单因子实验确定适宜的培养基成分(以碳源为例) 考虑到成本：乙酸钠是较为合适的碳源 进一步：乙酸钠的浓度2%比较好 LOGO LOGO 发酵培养基 广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长 繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。 发酵培养基的要求 ① 培养基能够满足产物最经济的合成。 ② 发酵后所形成的副产物尽可能的少。 ③ 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，能保证生产上的供应。 ④ 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。 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 一、按纯度 合成培养基 : 原料其化学成分明确、稳定 适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律 培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业 生产  天然培养基: 采用天然原料 原料来源丰富(大多为农副产品)、价格低廉、适于工业 化生产 原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性 M培养基(1L)： Na2HPO4 6g，KH2PO4 3g， NaCl 0.5g， NH4Cl 1g， MgSO4.7H2O 0.5g， CaCl2 0.011g，葡萄糖 2-10, pH 7.0 YPS培养基：酪蛋白胨（日本大五营养）10g，酵母提取物（英国Oxoid）5g, NaCl 10g，PH 7.2 培养大肠杆菌常用两种培养基 二、按状态 固体培养基 :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 半固体培养基:即在配好的液体培养基中加入少量的琼脂，一般用量为0.5%～0.8% ,主要用于微生物的鉴定。 液体培养基:80%～90%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。 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 1、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的碳成分 提供合成目的产物所必须的碳成分 2、来源 糖类、油脂、有机酸、正烷烃 3、工业上常用的糖类 ① 葡萄糖 所有的微生物都能利用葡萄糖 工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质量指标 ② 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。 糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。 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，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。 例：谷氨酸发酵 有害物资：胶体成分（起泡、结晶）、钙盐（结晶）