发酵工艺第三篇1.ppt

第三篇 发酵的全过程 第一章 培养基 第一节 概述 一、概念 培养基：供给微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 二、培养基条件与微生物生理和形态的关系 1.培养基条件可改变细胞表面组成而影响菌体形态 2.培养基组成可改善细胞的通透性 三、配制工业发酵培养基的要求 1.营养物质组成丰富、恰当 2.原材料理化性质稳定 3.粘度适中，具有适当的渗透压 4.利于产物的生物合成，并能保持较高的生产速率 5.产物易于分离提取，废液废渣易于处理 6.原料因地制宜，质优价廉 第二节 培养基的成分和种类 一、微生物细胞的化学组成 二、培养基的成分 三、培养基的种类与选择 1.种类 按培养基组分分类：合成、天然 按用途分类：孢子、种子、发酵、鉴别、分离等 A.孢子培养基： B.种子培养基 C.发酵培养基 2.培养基设计 3.培养基的筛选 第三节 影响培养基质量的因素 1.原材料质量的影响 工业用原材料多为有机成分，质量难以控制 2.水质影响 3.灭菌影响： 糖，无机盐 4.其他影响因素： pH 值、粘度 第二章 灭菌 十 影响培养基灭菌质量的因素有哪些？怎样算是彻底灭菌？ 第一节 灭菌的基本原理 1.概念 灭菌：用化学的和物理的方法杀灭或除掉无聊或设备中所有的有生命的有机体的工艺过程。 灭菌的方法主要有：化学灭菌、辐射灭菌、干热灭菌、湿热灭菌 2.湿热灭菌的原理 （1）概念 致死温度：杀死微生物的极限温度。 致死时间：在致死温度下，杀死全部微生物所用的时间。 热阻：微生物在某一特定条件下（主要指温度和加热方式）的致死时间。 （2）灭菌的指标 （3）对数残留定律 第二节 培养基和发酵设备的灭菌 一、培养基灭菌温度的选择 1. 影响灭菌条件选择的因素 通常必要的灭菌条件是110~130℃，5~20分钟。 2. 培养基灭菌的动力学方程 培养基营养成分的破坏属于一级分解反应，其动力方程为： dC/dt=-KC 在其他条件不变的情况下，K与t的关系可以用阿累尼乌斯方程表示： K ′=A′·e-E ′/RT (1) 菌体死亡方程为：K =A·e-E /RT (2) 二、培养基的灭菌 （一）分批灭菌 1.分批灭菌的时间计算 分批灭菌：将配制好的培养基输入发酵罐内，用直接蒸汽加热，达到灭菌要求的温度和压力后维持一定时间，再冷却的工艺过程。 分批灭菌的总时间：t总=t1+t2+t3 例题(cuan144) 有一发酵罐，内装培养基40米3，在121 ℃的条件下进行实罐灭菌。设没毫升培养基中含有耐热菌的芽孢2×107个，在121 ℃时的灭菌速度常数为0.0287（1/s）。设灭菌失败的机率为0.001，则试求灭菌所用的时间。 解：N0=40 ×106 ×2 ×107=8 ×1014 （个） Ns=0.001（个） K=0.0287(1/s) 2.分批灭菌过程中的设备 A.灭菌时蒸汽多采用“三进四出”或“三进五出”的方式 B.管道布置 C.管材和闸门要适当 （二）连续灭菌 1.连续灭菌：培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌，冷却后送入已灭菌的发酵罐内的工艺过程。 2.连续灭菌的形式 A.由热交换器组成的系统 B.蒸汽直接加热培养基 C.由连消塔、维持罐和冷却器共同组成的系统? 三、发酵设备的灭菌 发酵罐、空气过滤器、补料罐等 第三节 空气除菌 一、空气除菌的方法 1.加热灭菌 2.静电除菌 3.介质过滤除菌 4.辐射杀菌 二、介质过滤除菌 1.机理 采用纤维介质除菌主要依靠以下几种作用达到除菌效果： 惯性捕集、拦截捕集、扩散捕集、重力沉降、静电吸附 2.过滤介质：棉花、活性炭、超细玻璃纤维纸、多孔陶瓷滤器等 3.工艺流程? 第四节 无菌检查与染菌处理 一、无菌检查 1.无菌试验 2.染菌的判断 二、染菌的处理 1.染杂菌的处理 2.染噬菌体的处理 三、制服染菌的要点 工业生产中酸奶的制做： 原料鲜奶→净化→脂肪含量标准化→配料（ ←蔗糖 ←脱脂奶粉） →过滤→ 匀质，杀菌和冷却→接种→分装→发酵→冷却→后熟。 家庭简易制法： 鲜奶→接种→发酵→冷藏 第三章 生产菌种的培养 第一节 种子制备的过程 一、孢子制备 1.放线菌孢子的制备 防线菌发酵生产的工艺过程为： 菌种→母斜面（孢子） →子斜面（孢子） →摇瓶种子（菌丝） →种子罐→发酵罐 2.霉菌孢子的制备 霉菌孢子的培养一般以固体曲为培养基。 3