7微生物发酵与发酵工程.pptx

一、微生物发酵
发酵(fermentation)
没有空气的生活(life without air)---- 巴斯德
细胞在厌氧条件下代谢营养物获得能量的生化反应
微生物生长并进行生物转化的过程
发酵的目的
获得生物量
获得目的产物
发酵的基本流程
保藏菌种
斜面(试管、茄子瓶)
摇瓶(1~2级)
种子发酵(1级或多级)
主发酵
后处理
无菌操作
接种间
辐射灭菌
化学灭菌
空气过滤
发酵罐
高压蒸汽灭菌
通气系统
过滤灭菌
TC
发酵温度
t hr
连续灭菌
间歇灭菌
发酵过程的噬菌体问题
现象:发酵不正常,产量、糖耗、pH、粘度、泡沫等
镜检:溶菌现象
防治:
定期检查
设备、管道管件、过滤器等
环境
药物:鳌合剂、抗生素
菌株:抗性菌株、菌株轮换
发酵过程的主要控制参数
温度
pH
营养
溶氧
通气量
搅拌速度
压力
发酵类型
I: 产物是初级能量代谢的结果,一般是糖的直接氧化产物。
A  P or A  B  C  P
例:乙醇发酵、乳酸发酵
II: 产物通过能量代谢的间接途径得到。
A  B  C

D E

P
例:柠檬酸发酵、氨基酸发酵
III:产物不是初级代谢形成的,与微生物细胞的物质代谢无关。
例:抗生素发酵
发酵方式
批式(batch)发酵
补料流加(fed batch)发酵
连续(continous)发酵
批式发酵的产物形成
生长结合型(growth associated):产物形成与生长的限制因子相同
非生长结合型(growth unassociated) :
产物形成速度取决于微生物浓度
产物形成速度由与比生长速度无关的其它因素决定,不能用动力学方程描述,但可对具体的发酵过程简化一些条件后建立数学方程
产乳酸发酵:
发酵的后处理
后处理在发酵工业中的地位:
普通发酵产品,后处理成本> 60%
基因工程发酵产品,后处理成本> 80%
后处理的一般流程:
发酵液分离细胞浓缩粗分离精分离制成品
后处理工艺的设计原则:
产品的性质
产品的要求
经济
环保
稳定