发酵工业培养基设计

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1、第三章发酵工业培养基P411、单位培养基能产生最大量的目的产物2、能使目的产物的合成速率最大3、副产物合成的量最少4、质量稳定、价格低廉、易于长期获得5、尽量不影响后处理发酵工业培养基的要求P41一、培养基的类型和用途p48根据来源分：根据主要成分或使用目的分：根据用途分：天然培养基合成培养基半合成培养基基础培养基加富培养基鉴别培养基选择培养基孢子培养基——供制备孢子用；种子培养基——满足菌种生长；发酵培养基——满足大生产中大量菌体生长和繁殖以及代谢产物积累营养不能太丰富，尤其是有机氮源；无机盐浓度要适量，

2、否则会影响孢子量和孢子颜色；注意pH和湿度营养要求比较丰富和完全，氮源和维生素含量也要高一些除含有菌体生长所必须的营养物外，还要有产物所需的特定元素、前体物质和促进剂等生理代谢菌种筛选种子培养发酵培养谷氨酸发酵种子培养基和发酵培养基配方培养基成分种子培养基发酵培养基淀粉水解糖(%)2.512.5玉米浆(%2.5-3.50.5-0.8K2HPO4(%)0.150.15MgSO4(%)0.040.06尿素0.43Fe2+,Mn2+各2ppm各2ppm白酒发酵：固体发酵培养基；果酒发酵：果汁啤酒发酵：麦芽汁不同的发

3、酵产物，不同的菌种所选择的发酵培养基是不同的。※二、发酵培养基的成分及来源P42碳源氮源无机盐和微量元素水生长调节物质(一)、碳源碳源功能：为微生物菌种的生长繁殖提供能源和合成菌体所必需的碳成分为合成目的产物提供所需的碳成分碳源来源葡萄糖纯葡萄糖，水解淀粉乳糖纯乳糖，乳清粉淀粉大麦，花生粉，燕麦粉，黑麦粉，大豆粉等蔗糖甜菜糖蜜，甘蔗糖蜜，粗红糖，精白糖等在微生物发酵过程中，普遍以碳水化合物作为碳源。生产疫苗时通常用牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白质作为碳源。酒精、简单的有机酸、烷烃等含碳物质也可作为碳源。甲醇作为底物

4、生产单细胞蛋白（SCP）用烷烃进行有机酸、维生素等的生产葡萄糖：最容易利用，但过多会加快呼吸，导致溶氧不足、pH下降，抑制生长与产物合成糖蜜：含糖（蔗糖）、氮类化合物、无机盐、维生素等，常用于丙酮丁醇生产淀粉糊精：需经胞外酶水解后才能利用，可克服葡萄糖代谢过快的弊端，价格低廉，常用玉米淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉糖蜜：制糖工业的副产物。将提纯的甘蔗汁或甜菜汁蒸浓至带有晶体的糖膏，用离心机分出结晶糖后所余的母液，叫“蜜糖”。这种第一糖蜜中还含有多量蔗糖，可重复上法而得是第二、第三糖蜜等。最后得到一种母液，无法再蒸浓

5、结晶，称废糖蜜，即糖蜜。糖蜜2、油和脂肪油、脂肪甘油＋脂肪酸CO2＋H2OATP脂肪酶氧气※供氧要充足，否则会使有机酸积累，引起pH下降常用豆油、菜油、葵花籽油、猪油、鱼油、棉籽油3、有机酸会使pH上升CH3COONa＋O2→CO2+H2O+NaOH常用：乳酸、柠檬酸、乙酸4、烃和醇类正烷烃（C14～18)、乙醇(二)、氮源功能：构成菌体细胞物质和含氮代谢物氮源种类1、有机氮源种类：花生饼粉、黄豆饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体、酒糟等※特点：菌体生长旺盛、菌丝

6、浓度增长迅速花生饼粉酒糟玉米浆（cornsteepliquor,CSL）◇用亚硫酸浸泡玉米而得的浸泡液的浓缩液，也是玉米淀粉生产的副产品◇虽然主要用作氮源，但它含有丰富的氨基酸、核酸、维生素、无机盐等，常用作为提供生长因子的物质。2、无机氮源种类：铵盐、硝酸盐、氨水等可引起pH变化功能：生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物(三)、无机盐及微量元素磷酸盐硫酸镁钾盐微量元素磷是某些蛋白质和核酸的组成成分。磷酸盐在培养基中还具有缓冲作用。工业上常用K3PO4•3H2O、K3PO4和Na2HPO4•12H2O、N

7、aH2PO4•2H2O等磷酸盐，也可用磷酸。①除了组成某些细胞的叶绿素成分外，并不参与任何细胞物质的合成；②处于离子状态时，是许多重要的酶（己糖磷酸化酶，柠檬酸脱氢酶、羧化酶等）的激活剂；③不但影响基质的氧化，还影响蛋白质的合成①钾离子与细胞渗透压和透性有关；②是许多酶的激活剂；③促进糖代谢①Zn、Co、Mn、Cu等元素大部分作为酶的辅基和激活剂；②一般作为碳、氮源的农副产品天然原料中，本身就含有某些微量元素，不必另加；③特例：VB12的生产，由于钴是其组成成分，Co的需要量随产物的增加而增加，因此在培养基中

8、需加入氯化钴以补充钴（四）、水发酵工厂要求恒定水源地表水地下水地下水中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根7种离子（五）、生长调节物质1、生长因子广义说，凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质都称为生长因子(又称生长素)，包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等；狭义说，生长素仅指维生素。如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型，以生物素为生长因子。不是所有微生物都必需的，只是对于某些自