生物技术概论发酵工程.pptVIP

5开拓新的发酵原料时期目的：以烃类为碳源生产微生物细胞作为饲料蛋白质的来源技术进步：发展了高压喷射式、强制循环式等多种发酵罐及其发酵技术计算机和自动控制技术的运用：灭菌和发酵过程自动控制，促进发酵工业朝连续化、自动化方向发展**特点：解决发酵原料及人畜争粮问题；规模和自动化程度显著提高，能耗过大。开拓新的发酵原料时期**6基因工程阶段主要标志:基因工程产品生产以及基因工程技术应用世界上已批准上市的基因工程药物有几十种，如：胰岛素、人生长激素等。**本章内容发酵工程定义及在生物技术中的地位发酵工程发展简史发酵的基本工艺流程发酵工程的组成及其特点发酵工程的类型发酵工程的应用**菌种选育：一般有诱变育种，基因工程和细胞工程等培养基配制灭菌：包括设备灭菌和培养基灭菌扩大培养和接种发酵过程：随时了解发酵进程，及时添加必需的培养基组分，严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。分离提纯菌体：用过滤、沉淀方法代谢产物：用蒸馏、萃取、离子交换等方法扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同呢？

扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖，而发酵过程中的培养是为了获得代谢产物，目的不同采用的培养条件就有可能不同。

例如：在酒精发酵过程中，扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖，因此是在有氧条件下进行。而在发酵产生酒精的过程中则必须在无氧条件下进行以获得大量的酒精。

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。

菌种筛选摇瓶试验发酵罐试验3.1发酵原料的预处理原料不同处理方法也有所差异。1.淀粉——利用前需变成糊精或葡萄糖方法：酸水解（高压、耐酸）、酶水解法2.糖蜜——加热杀菌和用水冲稀，也可加酸处理后再补充无机盐3.碳氢化合物：石油脱蜡——一定馏分的石油经冷却脱蜡而获得的凝固点在-10℃的油，加入适量无机盐进行接种发酵3.2菌种斜面培养菌种：已有的优良生产菌种和选育的新菌种方法：一般都是由保存于冷冻管及砂土管或冰箱中的斜面菌种开始，在正式使用前要先转接到新鲜斜面培养基上活化后，再用于种子扩大培养。3.3种子扩大培养扩大培养的方法可以根据需要采用固体培养或液体培养两级不同方式。固体种子扩大培养一般采用传统的制曲工艺，一般先用克氏瓶或匣子瓶进行扩大，再转接到曲盘扩大培养。需氧微生物：将克氏瓶表面培养的菌种接到装有液体培养基的三角瓶中，在摇庆上振荡培养。厌氧微生物：将有菌种的试管斜面或克氏瓶转接到三角瓶液体培养基中静置培养。3.4微生物发酵和控制发酵方式可分为固体发酵和液体发酵两种。固体发酵：适合于传统发酵工艺及乡镇企业用来生产比较简单的产品。液体深层发酵：适合于大规模工业化生产。影响发酵的因素很多，如温度、pH、通风、搅拌、罐压力等等，必须适当地控制影响发酵的各种条件，掌握发酵的动态，并进行杂菌的检查和产物测定，使整个发酵过程顺利进行。3.5发酵产物的分离提取利用菌体：离心沉淀或板框压滤法使菌体与醪液分开，也可以用喷雾干燥法直接做成粉剂。酒精——发酵醪蒸馏塔蒸馏；抗菌素及有机酸——根据产物的不同特性，采用离子交换树脂吸附处理、脱色过滤、减压浓缩等方法提取精制。获得的产物都要按照有关部门制定的国家标准进行质量检验和性能测定，符合要求后才为合格产品。本章内容发酵工程定义及在生物技术中的地位发酵工程发展简史发酵的基本工艺流程发酵工程的组成及其特点发酵工程的类型发酵工程的应用**FERMENTATIONProcessControlFermentationengineering上游工程UPSTREAMPROCESSES下游工程DOWNSTREAMPROCESSES4.1、发酵工程组成

从广义上讲，由三部分组成：

上游工程、发酵工程、下游工程1菌种选育（上游技术）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。**优良菌种应具备的特征对菌种的要求天然菌种的生产性能较低，一般需要进行选育。1.生产力：能在廉价的培养基上迅速生长，所需的代谢产