发酵流程PPT课件.pptx

发酵工程的内容
发酵工程主要包括了菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等内容。
第1页/共21页
发
酵
工
程
的
流
程
从自然界分离的菌种
诱变育种
基因工程
细胞工程
生产用菌种
扩大培养
接种
发酵罐
发酵条件控制
原料
培养基的配制
灭菌
微生物菌体
代谢产物
产品
第2页/共21页
1．菌种的选育：
发酵工程的内容
基因突变、基因工程、细胞工程
人们怎样才能得到优良的菌种呢？
发酵工程是利用微生物为人类生产有用产品，因此要想通过发酵工程获得在种类、产量和质量等方面符合人们要求的产品，最重要的是要有优良的菌种。
第3页/共21页
如果生产的是微生物直接合成的产物，如青霉素、谷氨酸等，则可以从自然界中先分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法使菌种产生突变，从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。
例如：可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结合，形成重组DNA，再把重组DNA导入大肠杆菌细胞内形成工程菌。通过筛选则可培养出能生产人的胰岛素的菌种。
如果生产的是一般微生物不能合成的产品，则可用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造，以构建工程细胞或工程菌，从而达到生产相应产品的目的。
第4页/共21页
2．培养基的配制：
发酵工程的内容
要进行发酵生产，有了优良的菌种还需要有与菌种相适应的培养基。在配制培养基时应该注意哪些事情呢？
第5页/共21页
⑴根据不同的菌种，应选择不同的材料配制培养基。配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源、生长因子、水、无机盐等方面的营养要求，并为微生物提供适宜的pH。
⑵培养基的营养要协调，以利于产物的合成。
⑶培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。
例如：发酵生产常采用天然成分的液体培养基。而且，经常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸秆水解物以及乙醇、醋酸等石化产品代替粮食来配制培养基。
第6页/共21页
3．灭菌：
发酵工程所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为什么呢？
在发酵过程中如混入其他微生物，将与菌种形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响。
例如：如果在谷氨酸发酵过程中混入放线菌，则放线菌分泌的抗生素就会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。如果在青霉素生产过程中污染了杂菌，这些杂菌则会分泌青霉素酶，将合成的青霉素分解掉。
第7页/共21页
那如何防止杂菌的污染呢？
要在发酵前对培养基和发酵设施进行严格的灭菌处理。
怎样才算灭菌彻底呢？
用高温、高压等方式，杀死所有杂菌的胞体、芽孢和孢子。
第8页/共21页
4．扩大培养和接种：
工业发酵要想在较短的时间内得到大量的发酵产物，这无疑需要大量的菌体。如何得到发酵生产所需要的大量菌体来缩短生产周期呢？这就需要经过多次的扩大培养。
如何对菌种进行扩大培养呢？
第9页/共21页
扩大培养是将培养到对数期的菌体分开，分头进行培养，以促使菌体数量快速增加，能在短时间里得到大量的菌体。
第10页/共21页