发酵工业培养基设计.pptVIP

一、培养基成分选择的原则 菌种的同化能力 代谢的阻遏和诱导 合适的C、N比 100：0.2～2.0 pH的要求 本文档共54页；当前第31页；编辑于星期三\3点6分 培养基的设计 了解菌种名称、营养、生活史、生长环境、生理生化特性 培养基种类的确定 营养类型：主要底物，降解特点 生长环境：温度、pH、渗透压（无机盐）、耗氧情况 菌代谢产物的化学结构、性质、途径 合成条件 天然替代品的确定及其预处理 本文档共54页；当前第32页；编辑于星期三\3点6分 培养基的设计（续） 基本培养基的确定 来源广泛、价廉； 适于生长、繁殖、产物积累； 不同阶段有不同的基本培养基； 用量的计算：C、N及前体。 培养基的优化 单因子实验 正交实验 响应面分析方法 本文档共54页；当前第33页；编辑于星期三\3点6分 （一）、理论转化率与实际转化率 理论转化率是指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，所得出的转化率的大小。 实际转化率是指实际发酵过程中转化率的大小 如何使实际转化率接近于理论转化是发酵控制的一个目标 二、成分含量的确定 实际转化率往往要小于理论转化率 本文档共54页；当前第34页；编辑于星期三\3点6分 例: 如在酒精生产中葡萄糖转化为酒精的理论转化率计算如下： 葡萄糖转化为酒精的代谢总反应衡算式为： C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 葡萄糖转化为酒精的理论得率为： Y = 2×46 /162 = 0.57 本文档共54页；当前第35页；编辑于星期三\3点6分 本文档共54页；当前第36页；编辑于星期三\3点6分 （二）、实验设计 培养基成分的含量最终都是通过实验获得的 合理的实验方法 多因子实验：均匀设计 正交实验设计 响应面分析等 单因子实验 本文档共54页；当前第37页；编辑于星期三\3点6分 ③ 当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适 的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采 用一些合理的实验设计方法。 三、培养基设计的步骤 ① 根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑 的问题，初步确定可能的培养基成分； ② 通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分； 本文档共54页；当前第38页；编辑于星期三\3点6分 培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖 所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生 物培养提供除营养外的其它所必须的条件。 发酵培养基的作用： 满足菌体的生长 促进产物的形成 培养基 本文档共54页；当前第1页；编辑于星期三\3点6分 发酵培养基的要求： ① 培养基能够满足产物最经济的合成。 ② 发酵后所形成的副产物尽可能的少。 ③ 培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源 丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的 供应。 ④ 所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响 通气、提取、纯化及废物处理等。 本文档共54页；当前第2页；编辑于星期三\3点6分 第一节 培养基的类型及功能 培养基按其组成物质的纯度、状态、用途可分为三大类型 一、按营养物质来源分为 合成培养基 ：原料其化学成分明确、稳定 适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律 培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业 生产  天然培养基：采用天然原料 原料来源丰富（大多为农副产品）、价格低廉、适于工业化生产 原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性 半合成培养基：在天然培养基中加入一些化学药品补充无机盐成分 本文档共54页；当前第3页；编辑于星期三\3点6分 二、按物理状态分为 固体培养基 ：适合于菌种和孢子的培养和保存，也广泛应用于有子实体的真菌类，如香菇、白木耳等的生产。 半固体培养基：即在配好的液体培养基中加入少量的琼脂，一般用量为0.5%～0.8%，主要用于微生物的鉴定。 液体培养基：80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基。 四、按生产用途（从发酵生产应用考虑） 培养基按其用途可分为孢子（斜面）培养基、种子培养基和发酵培养基三种。 三、按培养基用途分为：基础培养基、选择性培养基、 加