发酵工程课程总结.ppt

（1）种子带菌 （2）无菌空气系统染菌 （3）培养基灭菌不彻底 （4）设备管道灭菌不彻底 （5）设备管道系统渗漏 杂菌污染原因分析 造成杂菌污染主要原因: ——设备问题为主，如设备渗漏、管道不严密、设备中存在死角、空气过滤系统失效等； ——其次是种子（主要是二级种子）染菌， ——培养基灭菌不彻底造成染菌极少发生。 发酵产物特征： 1、组成复杂； 2、产物品种多→理化性质复杂； 3、生理活性产品→容易变性失活； 4、产品浓度低→产品成本提高。 发酵产物的回收和精制 发酵液固液分离 ——胞外产物； ——胞内产物； ——菌 体。 发酵液（提取液）预处理 ——改变发酵液物理性质； ——降低粘度； ——增大固体粒度； ——絮凝蛋白质； ——除高价无机离子； ——发酵液中其它杂质。 胞 外 产 物 成 品 加 工 高 度 纯 化 初 步 纯 化 细胞碎片分离 细 胞 破 碎 细 胞 分 离 预 处 理 发 酵 液 提取 精制 离心、萃取、过滤、错流过滤 高压匀浆、珠磨、超声、酶解、化学渗透、渗透压冲击 沉降、离心分离，过滤、错流过滤 加热、调pH、絮凝 沉淀、萃取、离子交换 吸附、超滤 各种层析、电泳措施 无菌过滤、超滤、结晶 冷冻干燥、喷雾干燥 提取与精制工艺流程 大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。知止而后有定，定而后能静，静而后能安，安而后能虑，虑而后能得。物有本末，事有终始，知所先后，则近道矣。古之欲明明德于天下者，先治其国；欲治其国者，先齐其家；欲齐其家者，先修其身；欲修其身者，先正其心；欲正其心者，先诚其意；欲诚其意者，先致其知。致知在格物。 　　----摘自《四书五经》 谢 谢！ 放映结束 感谢各位批评指导！ 让我们共同进步 分批发酵动力学 分批培养： 是一次投料，一次接种，一次收获的间歇培养方式。 这种培养方式操作简单，发酵液中细胞浓度、基质浓度和产物浓度均随时间而不断变化。就细胞浓度变化而言，在分批培养中要经历延迟期、对数生长期、减速期、稳定期和衰亡期（图4-2）。 连续培养动力学 连续培养或连续发酵是指在培养过程中，连续地向发酵罐中加人培养基，同时以相同流速从发酵罐中排出含有产品的培养基。一般连续培养方式可归纳为两种基本方式：一种是罐式或搅拌发酵罐，另一种是管式反应器。 微生物发酵营养基质控制 营养物质：能够满足微生物生长、繁殖和各种生理活动所需的物质。 生长因子种类： 维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶、卟啉及其衍生物、固醇、胺类、C2～C6直链或分支脂肪酸等，还有一些特殊的辅酶。 能提供生长因子的天然物质有酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、玉米浆、动植物组织或细胞浸液以及微生物生长环境的提取液等。 微生物发酵pH控制 发酵液pH变化，与发酵关系极为密切，对菌体生长繁殖和产物积累影响极大，因此是一项重点检测的发酵参数。 pH影响结果 1.菌体大小、长度缩短、直径和数量。 2.pH影响细胞膜的电荷状态，进而引起膜的渗透性发生改变，再进而影响菌体对营养物质吸收和代谢产物的形成。对产物的稳定性同样有影响。 3.pH对某些生物合成途径有显著影响 引起pH变化原因： ①取决于微生物自身的代谢， ②还与培养基的成分有极大关系。 生理碱性物质: 某些物质被微生物利用、氧化还原后，可使pH上升，这些物质称为生理碱性物质。 如有机氮源、硝酸盐、有机酸等。 生理酸性物质: 某些物质被微生物利用、氧化还原后，使pH下降，这些物质称为生理酸性物质。 碳源代谢往往起到降低pH作用，例如，糖类氧化不完全时产生的有机酸；脂肪不完全氧化产生的脂肪酸、硅盐氧化后产生的硫酸等。 发酵过程pH控制方法 ①主要考虑培养基中生理酸性物质与生理碱性物质的配比； ②通过中间补料进一步加以控制。 生理酸性物质－－（NH4）2SO4； 生理碱性物质－－氨水。 当pH和氨氮含量均低时，补加氨水；若pH较高，而氨氮较低时，应该补加（NH4）2SO4 微生物发酵温度控制 温度是影响有机体生长繁殖最重要的因素之一。任何生物化学酶促反应都直接与温度变化有关的。 对微生物发酵来说，温度影响是多方面的，可以影响各种发酵条件，最