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[生物学]第3章 发酵用微生物
第3章 发酵用微生物 第一节??? 微生物工业用菌种 第二节 种子的制备过程 第三节 种子质量的控制与无菌接种 第四节 菌种的保藏与复壮 第五节 生产中常用菌种的分离和选育 第六节 工业发酵的染菌及其防治 第七节 微生物代谢 第一节??? 微生物工业用菌种 一.? 微生物工业对菌种的要求 二. 工业常用微生物 一.微生物工业对菌种的要求 能在廉价原料制备的培养基上迅速生长和生成所需的代谢产物产量高。 培养条件易于控制 生长迅速,发酵周期短 满足代谢控制的要求 抗噬菌体能力强 菌种不易变异退化 安全性(不是病源菌,不产毒素) 二.工业常用微生物 细菌:枯草杆菌,短杆菌,大肠杆菌 酵母:酿酒酵母(啤酒,葡萄酒),酒精酵母,假丝酵母 霉菌:黑曲霉,土曲霉,米曲霉,红曲霉,根霉,木霉,青霉 放线菌:单孢菌 其他:藻类 从微生物分类学的角度,分为 第二节 种子的制备过程 一、种子 二、实验室种子的制备 三、生产车间种子制备 一、种子 1.菌种与斜面培养 菌种:已有的优良生产菌种和选育的新菌种 方法:由保存于冷冻管及砂土管或冰箱中的斜面菌种开始,在正式使用前,先转接到新鲜斜面培养基上活化后,再用于种子扩大培养。 2.扩大培养和接种 扩大培养: 扩大培养是将培养到对数期的菌体分开,分别进行培养,以促使菌体数量快速增加,在短时间里得到大量的菌体 接种: 为了获得用于生产的充足的菌体,在接种时要注意什么事项呢? ?接种过程中要注意防止杂菌污染 种子扩大培养 扩大培养的方法可以根据需要采用固体培养或液体培养两级不同方式。 3.扩大培养的目的 提供大量而新鲜的、具有较高活力的菌种。 a、缩短发酵周期、降低能耗、减少染菌的机会(空气过滤设备有效时间是有限的) b、使培养菌在数量上取得绝对的优势,抑制杂菌的生长。 从对数残留定律上看,任何灭菌过程都不能够做到绝对无菌,抑制杂菌生长除了严格环境以外,在数量上让培养菌占绝对优势也是一种方法,往往是一种行之有效的方法。例如:啤酒的发酵…… 3.扩大培养的目的 让菌种从固试管、液体试管……,逐步适应, 例如:啤酒发酵 菌种经过扩大培养,提高生产的成功率,减少“倒罐”现象。 通过连续的扩大培养,每一级都要进行严格的检查,对于不合格的严禁使用,无疑增加了生产的可靠性。 4.种子扩大培养定义 种子扩大培养:是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。 这些纯种培养物称为种子。 种子制备的过程,可分为: 实验室种子制备阶段 生产车间种子制备阶段 种子的准则 菌种细胞的生长活力强,移种至发酵罐后能迅速生长,迟缓期短; 生理形状稳定; 菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求; 无杂菌污染; 保持稳定的生产能力。 二、实验室种子制备 实验室种子制备阶段:琼脂斜面至固体培养基扩大培养(如茄子瓶斜面培养等)或液体摇瓶培养。 实验室种子制备 在砂土管或冷冻干燥管内保藏的菌种以无菌的方式接至适合的斜面培养基上,培养成熟后,挑选正常的菌落再接一次试管斜面。 实验室种子制备方式 对于产孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖快的菌种可以采用固体培养基培养孢子,孢子可直接作为种子罐的种子,这样操作简便,不易污染杂菌。 对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种,可以用液体培养法。 如不产孢子的细菌,生产谷氨酸的棒状杆菌属,短杆菌属,以32℃培养18~24小时的斜面移入250ml 茄子瓶斜面培养基上,或摇瓶培养基上,32℃培养,12小时后可接入种子罐。 生产啤酒的酵母菌一般保存在麦芽汁琼脂培养基斜面上,4℃ 冰箱保藏。3~4个月移种一次,再接种至10ml麦芽汁试管中,25~27℃ 保温培养2~3天后,扩大至含250ml麦芽汁的500ml三角瓶或含500ml麦芽汁的1000ml三角瓶中。25℃培养2天,再移至含5~10L麦芽汁的卡氏罐中,15~20℃ 培养3~5天,再接入发酵罐,因是兼性好氧性菌(菌体增殖期间),要通气。具体流程如上: (一)孢子的制备 1,细菌孢子的制备 细菌的斜面培养基多采用碳源限量而氮源丰富的配方。 培养温度:一般为37?C。 细菌菌体培养时间:一般为1~2天,产芽孢的细菌培养则需要5~10天。 2,霉菌孢子的制备 霉菌孢子的培养一般以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。 培养的温度:一般为25~28?C。 培养时间:一般为4~14天。 3,放线菌孢子的制备 放线菌的孢子培养一般采用琼脂斜面培养基,培养基中含有一些适合产孢子的营养成分,如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨和一些无机盐等。 培养温度:一般为28?C。 培养时间:为5
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