柠檬酸发酵工艺ppt课件.ppt

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1、柠檬酸发酵工艺柠檬酸发酵工艺工艺流程柠檬酸发酵工艺1、试管斜面菌种培养察氏琼脂培养基：NaNO33g， 蔗糖20g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO4.7 H2O 0.5g，FeSO40.01g， 琼脂20g， 用水定溶至1000ml，pH自然。察氏-多氏琼脂培养基：蔗糖30g，NaNO32g，MgSO4.7H2O 0.5g，KH2PO41g，KCl 0.5g，FeSO4.7H2O 0.01g， 溴甲分绿0.4g，琼脂20g， 蒸馏水1000ml，pH自然。1、试管斜面菌种培养蔗糖合成琼脂培养基：

2、蔗糖140g，NH4NO32g，KH2PO42g，MgSO4.7H2O 0.25g，FeCl3.6H2O 0.02g，MnSO4.4H2O 0.02g， 麦芽汁20ml， 琼脂20g， 用水定溶至1000ml。米曲汁琼脂培养基：一份米曲加四倍质量的水，于55℃保温糖化3~4小时后煮沸，滤液用水调整浓度至10‘Bx，并用碱液将pH调制到6.0，接着添加琼脂2%。确认所制成的斜面无杂菌污染后，接入黑曲霉孢子悬液0.1ml，于32℃培养4~5d。2、种子扩大培养①  二级扩大培养a培养基有琼脂固体培养和液体表面培养

3、两种方法，前者的培养基组成与斜面培养基相同，后者的组成如下：麦芽汁7˚BX，氯化铵2%，尿素0.1%2、种子扩大培养①  二级扩大培养b培养固体培养时，500ml茄子瓶装80ml琼脂培养基，250ml茄子瓶装50ml琼脂培养基。灭菌后摆成斜面，凝固后的斜面至37℃下培养24h。确认无杂菌污染即可使用。液体培养时，将液体培养基装入三角瓶中，使液层深度达45cm，于0.1MPa下湿热灭菌15min。按无菌操作接种。培养温度32℃。液体表面需7~10d，琼脂固体培养需6~7d。②三级扩大培养可采用麸曲固体培养、液体

4、表面培养或琼脂固体培养。所用培养基如下：a麸曲培养基： 新鲜小麦麸皮1kg，加水1.1~1.3L。液体培养基与第二级扩大培养基所用液体培养基相同。b琼脂固体培养基： 与斜面培养基相同。柠檬酸发酵是典型的好氧发酵，工业上好氧发酵基本上有三种，即表面发酵、固体发酵和液体深层发酵。前两者是利用气相中的氧，后者是利用溶解氧。这三种发酵方法都各有优缺点和经济可行性，工业上仍然在使用。3、 发酵生产①柠檬酸的液体深层发酵工艺用液体深层发酵罐从罐底部通气，送入的空气由搅拌桨叶分散成微小气泡以促进氧的溶解。这种由罐底部通

5、气搅拌的培养方法，相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法来讲，称为深层培养法。特点是容易按照生产菌种对于代谢的营养要求以及不同生理时期的通气、搅拌、温度、与培养基中氢离子浓度等条件，选择最佳培养条件。①柠檬酸的液体深层发酵工艺（1）发酵温度黑曲霉发酵柠檬酸温度控制在28~30℃，柠檬酸产率最高，发酵速度较快，超过35℃时，虽然初期产酸较快，但最终的发酵产率降低15%以上。为了节约降温能耗，我国成功培育出高温发酵的产酸微生物，可以在37℃发酵。（2）pH在薯干粉发酵柠檬酸中，初始pH不加调节,约5.5。

6、当接入菌种后，菌种生长繁殖，消耗氮源和铵离子，使培养基的PH下降，前期pH下降较快，活力强的菌种微生物培养12h后，ph可以降至2.5-3.0，24小时后可以降至2.2-2.3，这时会有少量的柠檬酸产生，但要到48小时后柠檬酸才大量产生，才使pH下降至2.0以下。①柠檬酸的液体深层发酵工艺（3）控制生物量正常的发酵液中生物量控制在12-20g/L，过多的生物量影响氧的溶解，增加发酵罐的搅拌，且消耗大量的葡萄糖，如果生物量的过度生长，柠檬酸的产率则迅速下降。（4）严防缺氧柠檬酸是耗氧发酵，对氧十分敏感，当发酵进

7、入产酸期时只需要几分钟的缺氧时间，就会造成严重影响，甚至完全失败。对于突然停电等在所难免的事故，要采取紧急的补救措施，关闭进气阀，迅速启动备用电源，防止发酵罐料液倒流到空气过滤器中，用灭过菌的碳酸钙或石灰乳中和发酵液pH至2.5-3.5，然后恢复正常操作。①柠檬酸的液体深层发酵工艺（5）孢子接种数与菌球体的特征柠檬酸发酵液中的菌球体是有一个或数个孢子在生长过程物理作用形成的。菌球体的大小和数量关系到发酵的成败，一般来讲，菌球体越小、越多，产酸就越高，发酵周期也越短。菌球体的大小和数量与孢子接种量有关。②表面发

8、酵采用表面发酵工艺具有一些优点：（1）设备简单，投资少，投产快；（2）操作技术简单，能耗低；（3）原料粗放，而且适于高浓度发酵，产酸浓度也较高；但表面发酵存在的问题是设备占地面积大，劳动强度大，发酵时间长，菌体生长量多，而影响产率等。②表面发酵（1）一般发酵法根据菌种的产酸能力，液层一般在8~12cm，一次性发酵至结束。（2）置换法一次发酵结束，将酸液从菌膜下排走，然后在菌膜下通入无菌水，静止1小时