微生物发酵技术.
微生物发酵
微生物发酵微生物发酵是指利用微生物在适宜的条件下，通过代谢产生各种有用的物质。
这种技术在食品、化工、制药等行业中广泛应用，是一种高效、环保、经济的生产方式。
本文就微生物发酵技术的原理、应用以及未来发展进行介绍。
一、微生物发酵技术的原理微生物发酵技术是指利用微生物代谢产生的各种有用物质，通过一系列操作过程，从培养基中提取所需的成品。
微生物发酵技术的基本原理是在适宜的条件下，利用微生物特有的代谢功能进行复杂的生化变换。
微生物发酵技术包含了菌种选育、微生物发酵过程、发酵产物提取等过程，其中关键环节是菌种选育和发酵过程的控制。
1.菌种选育菌种选育是微生物发酵技术的关键环节，合适的菌株能够提高生产效率和产品品质。
由于微生物在不同环境下具有不同的代谢功能和生物特性,因此菌种选育过程中需要选择具有高产、高效、较强抗污染能力等特点的微生物菌株。
2.发酵过程发酵过程是微生物发酵技术的核心环节，主要包括菌种预处理、发酵培养、曝气、产品含量检测等过程。
发酵前，要对菌种进行培养和预处理，保证菌种的健康和活力。
而后，还要为微生物提供合适的培养基，如含有糖、氮、磷等元素的营养液，以及若干无机盐。
在发酵过程中，通过不断地曝气以及对菌株的生长速度进行监测和调整，可以使微生物在最适环境下进行代谢制品。
3.发酵产物提取发酵产物的提取是将微生物代谢产物从培养基中分离的过程，分离后可进行后续处理和提纯等操作，获得具有极高纯度的目标产物。
发酵产物的提取方法通常包括超滤、离心、蒸馏、萃取等，不同的物质需要采取不同的方法进行提取。
二、微生物发酵技术的应用微生物发酵技术已经广泛应用于食品、化工、制药等领域，其主要应用包括以下几个方面：1.食品工业微生物在食品加工中的应用主要包括乳酸菌发酵、酿造酒精、面食、豆制品等，其中乳酸菌发酵技术是一种重要的发酵技术。
在酸奶、酸牛奶、豆奶以及啤酒、葡萄酒、黄酒等产品中的应用已经得到了广泛的验证和认可。
2.化工行业微生物在化工行业中的应用主要是生产有机化合物。
第十二章微生物发酵技术
(1)过滤：采用鼓式真空过滤器，过滤前加去乳化剂并降温
(2)提炼用溶媒萃取法。将发酵滤液酸化至pH 2，加1/3体积的 醋酸丁酯，混合后以碟片式离心机分离，得一次BA提取液。 然后以1.3 % ～ 1.9 %NaHCO3在pH 6.8 ～ 7.1条件下将青 霉素从BA中提取到缓冲液中。再调pH至2.0，将青霉素从 缓冲液再次转入到BA中，方法同上，二次BA提取液。
第一节 微生物发酵概论
一、微生物发酵的概念及发展史
❖ 1857年巴斯德提出著名发酵理论：“一 切发酵过程都是微生物作用的结果。” ❖ 1929年Flemming爵士发现了青霉素，增加一大类新产品-抗生素。 ❖ 20世纪40年代，以获取细菌的次生代谢产物-抗生素为主要特征的抗生素工业成为微
生物发酵工业技术的支柱产业。 ❖ 20世纪50年代，氨基酸发酵工业又成为微生物技术产业的又一个成员，实现了对微
发酵过程中环境条件的变化，不仅会影响菌种的 生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的形成。为了使发酵 过程能顺利进行，要随时取样，检测培养液中的细菌数目、 产物浓度，同时还要及时为发酵菌提供必需的营养，并严 格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
五、分离提纯
发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精 制，将发酵产物制成合乎要求的产品。对发酵产品的 要求不同，分离提纯的方法也相应有些区别。利用发 酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种本身（如酵 母菌和细菌）两大类，如果产品是菌种，分离方法一 般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；如果产品是 代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取。 分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能 成为正式产品。
第十二章 微生物发酵技术
第一节 微生物发酵概论 第二节 工业发酵的工艺流程 第三节 工业发酵的主要产品
微生物发酵技术的使用注意事项综述
微生物发酵技术的使用注意事项综述微生物发酵技术是利用微生物对有机物质进行降解、合成和转化的一种生物技术，广泛应用于食品工业、制药工业、酿酒工业等领域。
然而，在进行微生物发酵技术时，有一些注意事项需要特别关注，以确保发酵过程的成功和产品的质量稳定。
本文将综述微生物发酵技术的使用注意事项，帮助读者更好地了解和应用这一重要的生物技术。
首先，良好的发酵条件是确保发酵成功的关键。
温度、pH值、搅拌速度、通气量等因素对于微生物的生长和代谢过程至关重要。
不同的微生物对于这些因素有着不同的适宜范围，因此，在设定发酵条件时需根据具体微生物的特性进行调整。
同时，要注意保持发酵条件的稳定性，避免温度、pH值等因素的剧烈波动，以免影响微生物的正常生长和代谢活动。
其次，培养基的选择和配方也是影响发酵效果的重要因素。
培养基是提供养分和能量的基础，通常包括碳源、氮源、矿物质等成分。
不同的微生物对于培养基成分的要求有所差异，因此，在选择和配制培养基时需注意微生物的特性和需求。
此外，培养基的pH值调整、消泡剂的添加等也会对发酵过程产生影响，因此需要在实际操作中加以考虑。
在进行微生物发酵技术时，对于发酵容器的选择和维护也非常重要。
发酵容器的材料应当与发酵产物相兼容，不会对产物的质量产生负面影响。
常见的发酵容器有发酵罐、摇床、发酵塔等，选择合适的发酵容器有助于提高发酵效果。
此外，发酵容器的清洁和消毒也是确保发酵过程无菌的重要步骤，应采取适当的清洁和消毒措施，以防止微生物的污染影响发酵结果。
另外，发酵过程中的操作技术也需要特别关注。
首先，要准确掌握微生物的生理特性，根据微生物的生长曲线和代谢规律进行发酵过程的控制和调节。
其次，在发酵过程中要定期进行监测和采样，检测微生物的生长情况和产品的产量及质量，以及时发现和解决问题。
此外，对于一些特殊的微生物和发酵工艺，还需要注意氧气供给、溶解氧控制、发酵液的离心和分离等操作技术，确保发酵过程的顺利进行。
微生物发酵
是把两个亲本的细胞经酶法除去细胞壁得到两个球状原生质体或原生质体球，然后置于高渗溶液中，通过生 物法、化学法或物理法等诱导融合法，促使两者互相凝集并发生细胞之间的融合，进而导致基因重组，获得新的 重组子（菌株）。这种融合又称为原生质体融合。
是指通过培养单细胞蛋白生物而获得的菌体蛋白质。
通过基因工程改造后的菌株称为“工程菌”。
工业发酵中用于消除发酵中产生的泡沫，防止逃液和染菌，保证生产的正常运转。
是把无菌空气引入发酵罐中并分布均匀的装置，有单孔管、多孔环管及多孔分支环管等几种。
一般指两个基因型不同的菌株通过结合或原生质体融合使遗传物质重新组合，再从中分离和筛选出具有新性 状的菌株。
是应用基因工程手段进行的，基因工程师一种DNA体外重组技术，是在分子水平上，根据需要，用人工方法 取得供体DNA上的基因，在体外重组于载体DNA上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体基因 原有的遗传性状。
由于采集样品中各种微生物数量有很大差异，若估计到要分离的菌种数量不多时，就要人பைடு நூலகம்增加分离的概率， 增加该菌种的数量。
用酶法将细胞膜外侧的细胞壁除掉，制备成无细胞壁的球状细胞体即原生质体，将两种来源于微生物细胞A和 B的原生质体，在融合诱导剂的存在下等量混合起来，可使原生质体表面形成电极性，相互之间容易吸引、脱水黏 合而形成聚合物，进而使原生质体收缩变形，紧密接触处的膜先形成原生质桥，逐渐增大而实现融合。融合的原 生质体在适当条件下可再生出细胞壁而形成一个新细胞。（用脱壁酶处理将微生物细胞壁除去，制成原生质体， 再用聚乙二醇促使原生质体发生融合，从而获得异核体或重组合子。）
按被灭菌物品的性质不同，选择不同温度的湿热蒸汽进行灭菌，此法在同一温度下比干热杀菌效力大。
微生物发酵技术在生物制药中的应用
微生物发酵技术在生物制药中的应用随着医疗技术的不断发展和科技的进步，生物制药品的生产和研究越来越受到人们的关注。
生物制药的制造离不开微生物发酵技术，这种技术在制药生产中发挥着不可替代的作用。
本文将讨论微生物发酵技术在生物制药中的应用，包括其原理、优点和缺点等相关内容。
一、微生物发酵技术原理微生物发酵技术是指利用微生物在发酵过程中代谢产生的物质，合成需要的生物制品。
因为微生物具有较高的生物催化活性、显著的代谢多样性和较高的酶活性，所以其应用在制药生产中具有得天独厚的优势。
微生物发酵技术的原理是将微生物菌种引入培养基，通过培养控制pH、温度、营养物等条件，使微生物在培养基中进行生长和代谢，并合成所需要的生物产品。
发酵过程中，可选择性地添加抗生素或其他化合物，选择适当的微生物菌株以提高产品的纯度和产率。
最终，通过分离纯化、结晶、干燥等工艺手段，得到纯度高、活性强的生物制品。
二、微生物发酵技术在生物制药中的应用广泛，例如青霉素、链霉素、利福平等世界著名的生物抗生素，疫苗，多肽类药物等多种治疗药品均采用了这种技术。
下面我们分析微生物发酵技术在生物制药应用中的优势和缺点。
优势：1. 生产成本低。
由于微生物发酵生产操作简单、条件控制容易、生产周期短，使得生产成本较低，有助于降低生产成本和广泛应用生物制药。
2. 生产管理简单。
微生物发酵生产流程相对简单，不需要大量人力和机械设备，使生产管理变得容易。
3. 生产规模可控。
随着技术的发展，微生物发酵技术生产规模也越来越庞大，可以满足不同规模的生产需求。
缺点：1. 真菌或细菌中会存在多种代谢产物，有些可能会降低产品效价，还可能有毒性或过敏性反应。
2. 微生物发酵繁殖过程中，可能会受到环境条件的影响，导致成分的波动和产品的不稳定。
3. 容器需设计成消毒状态，微生物接触患者血液等情况下的风险会增加。
三、微生物发酵技术的发展前景随着制药生产的不断发展和技术的不断成熟，微生物发酵技术也将不断完善。
微生物发酵技术习题(含参考答案)
微生物发酵技术习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、青霉素结晶时，需加入（）A、乙醇B、甲醇C、丙醇D、丁醇正确答案：D2、关于机械消泡，错误的说法是（）A、减少杂菌污染B、对提取无任何副作用C、不能从根本上消除引起泡沫的因素D、消沫效果明显正确答案：D3、（）是发酵工业大规模使用的培养基，它有利于氧和物质的传递。
A、液体B、半固体C、固体正确答案：A4、抗生素的合成是在微生物生长的（）A、稳定期B、对数生长期C、延滞期D、衰亡期正确答案：A5、青霉是哪种类型的微生物（）A、放线菌B、霉菌C、细菌D、酵母菌正确答案：B6、青霉素萃取的常用萃取剂为（）A、乙酸丁酯B、丙酸丙酯C、乙酸乙酯D、乙酸丙酯正确答案：A7、发酵罐内维持（）可以防止外界空气中的杂菌侵入而避免污染，以保证纯种的培养。
A、正压B、负压C、平压D、常压正确答案：A8、连续灭菌与分批灭菌相比，优点不包括（）A、时间短B、灭菌效果好C、设备利用率高D、适合自动控制正确答案：B9、不是生物工程技术用于环境监测和治理的内容是（）A、DNA探针监测引用水中的病毒B、培养分解四种烃类的超级细菌C、制造单细胞蛋白.D、用酶传感器快速测定水中的酚正确答案：C10、链霉素分子结构上没有（）基团A、胍基B、醛基C、羧基D、甲氨基正确答案：C11、在实验室种子培养阶段，对于产孢子能力不强及孢子发芽慢的菌种可采用（）液体培养法制备菌丝体作为种子罐的种子。
A、摇瓶B、任意器皿C、种子罐D、扁瓶正确答案：A12、为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量（）A、它们必须第一步变成脂肪分子B、它们的葡萄糖单位必须被释放C、所有微生物都可以D、遗传密码必须起促进作用正确答案：B13、所有的α-氨基酸（脯氨酸除外）都能与茚三酮发生颜色反应，生成（）化合物A、蓝紫色B、黄色C、棕色D、白色正确答案：A14、草酸能将链霉素发酵液中的（）去除掉A、钙离子B、镁离子C、铵离子D、铁离子正确答案：A15、直接发酵法生产氨基酸的菌株中，抗氨基酸结构类似物突变是为了（）A、改变生物合成方向B、加速微生物的代谢C、解除产物的反馈抑制D、改变代谢支路正确答案：C16、尿素用来制备培养基，这里的尿素是做为（）A、碳源B、诱导剂C、消泡剂D、氮源正确答案：D17、（）空气除菌流程可将空气冷却至露点以上，适宜内陆和北方比较干燥的地区使用A、高效前置空气过滤除菌流程B、将空气冷却至露点以上的空气除菌流程C、利用热空气加热冷空气的空气除菌流程D、两级冷却、分离、加热的空气除菌流程正确答案：B18、由于污染的杂菌好氧性不同，产生溶氧异常的现象也是不同的。
发酵基本原理
2、出现二次或隐性长。
2. 发酵方法
分批培养过程中典型的细菌 生长曲线
10
菌
数
的
对
数
a
b
c
d
死亡期 特点：
0 16
时间
1、微生物细胞内所储存的能量已经基本耗尽， 细胞开始在自身所含的酶的作用下死亡。
2、细胞死亡速率大于增加速度。
3、此时也是细胞产生或释放对人类有用的抗生 素等次生代谢产物的时期。
2. 发酵方法
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半连续发酵
操作方式
反复分批式或换液式补料发酵
是指菌体和培养液一起装入发酵罐，在菌体生长过程中，每隔一定 时间取出部分发酵培养物（行业中称为“带放”），同时补充同等 数量的新的培养基，然后继续培养，直到发酵结束，取出全部发酵 液。
2. 发酵方法
补料分批式发酵的特点：
与分批培养方式比较
1、可以解除培养过程中的底物抑制、产物 的反馈抑制和葡萄糖的分解阻遏效应；
生长不相关型：产物形成一般在菌体生长接近或达到最高生长时期，即稳定期。产
物形成与碳源利用无准量关系，产量远低于碳源的消耗量。
2. 发酵方法
2. 发酵方法
分批式发酵：
在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微 生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
微生物发酵技术 --发酵基本原理
目录
Content
01 基本概念 02 发酵方法
1. 基本概念
1. 基本概念
微生物发酵：
指利用微生物体来制得产物的需氧或厌氧的任何过程。
产物：可以是微生物体的初级代谢产物，亦可是次级代谢产物。 产物来源：可来自微生物菌体或排出其体内的体外代谢产品。。
微生物发酵和菌株筛选技术介绍
微生物发酵和菌株筛选技术介绍微生物发酵技术在食品、制药、化工、环境保护等领域中得到了广泛的应用。
微生物发酵是指利用微生物代谢、增殖和分泌的产物来生产各种化合物。
微生物发酵能够实现废物资源化利用，生产高附加值的生物制品，对于人类社会的可持续发展具有重要意义。
而菌株筛选则是在发酵技术上的一个关键环节，本文将对微生物发酵和菌株筛选技术进行介绍。
一、微生物发酵技术的发展微生物发酵技术起源于古代。
据史书记载，古人曾利用几种微生物和天然产物进行发酵制作某些食品。
到了19世纪，科学家毕夏鲁一发现了酵母菌是造成酒精发酵的生物，从而揭开了微生物发酵的神秘面纱。
近几十年来，生物技术的发展推动了微生物发酵技术的进一步发展。
在食品工业中，发酵技术已被广泛应用于酸奶、酸菜、酱油、豆腐等食品的生产；在制药业中，已开发出多种抗生素、维生素、激素、免疫调节剂等生物制品；在环保领域中，微生物发酵技术也被用于废水、废气的处理。
二、微生物发酵技术的优点微生物发酵技术具有以下的优点：（1）可利用廉价的废弃物，降低生产成本。
（2）产品纯度高、活性好，适用于各种制药、食品等应用。
（3）对环境无污染，符合可持续发展要求。
（4）设备简单、操作容易，生产周期短，可在较短时间内获得高产量。
三、微生物发酵过程中的关键环节微生物发酵过程中，其关键环节包括菌种选育、发酵工艺优化、产物提取和分离纯化等。
其中，菌种选育和发酵条件优化是提高产率和产物品质的关键因素。
选育高产、高效、稳定的菌株是保证发酵过程高效性、可靠性和稳定性的基础。
四、菌株筛选技术介绍菌株筛选是指从大量的微生物中筛选出最优的菌株应用于产生所需化合物的发酵过程中。
菌株的选择对于生产所需化合物的产量、质量及发酵过程的效率具有非常重要的影响。
现代生物技术的发展，尤其是微生物基因测序技术、高通量筛选技术、蛋白质组学技术等的发展，为菌株筛选提供了更多的手段和方法。
（1）微生物基因测序技术微生物基因测序技术是目前菌株筛选的重要手段之一。
微生物发酵技术在食品生产中的应用
微生物发酵技术在食品生产中的应用微生物发酵技术是一项利用微生物参与的化学过程来生产有用物质的生物技术。
这种技术已被广泛地应用于制药、食品、饲料、化工等领域，并在其整个过程中发挥着核心的作用。
本文主要阐述微生物发酵技术在食品生产中的应用。
一、微生物发酵技术的原理和种类微生物发酵技术是指利用微生物生长而产生的代谢物质的反应，通过合适的培养条件和设备，在一定范围内控制微生物代谢，产生有用的成品。
微生物发酵过程分很多种，如发酵槽法、液体发酵法、固体废物发酵法等。
而在食品生产中，最常用的是液体或半固态发酵法。
二、微生物发酵技术在食品生产中的应用1.酸奶生产酸奶是通过在发酵乳中添加乳酸杆菌，利用乳酸杆菌发酵的一种乳制品。
微生物发酵技术在酸奶生产中起着至关重要的作用。
在酸奶的发酵过程中，乳酸杆菌会利用牛奶中的糖类成分，转换成乳酸，使pH值下降，同时还能增强牛奶的口感和质量。
酸奶的生产方式非常适合中小企业，是一种简单、易于普及的生产方式。
2.啤酒生产微生物发酵技术在啤酒生产中也起着重要作用。
啤酒的原料主要是大麦芽、啤酒花和水。
在啤酒的发酵过程中，自然发酵或加入酵母菌，麦芽中的糖类成分被转换成酒精和二氧化碳，达到啤酒的醇香味道。
所以，微生物发酵技术包括酵母发酵、清酒发酵、糖醋发酵和醋酸菌发酵等在内，都是啤酒生产中至关重要的。
3.酱油制作酱油是大豆、麸曲、盐和水为原料，利用微生物的代谢过程引起的变化和化学反应形成的佐料调味品。
酱油的制作主要是大豆在麸曲的作用下，造成豆子腐烂，产生出蛋白质酶和油酸酶等酶分解酸味物质，使得在酸、甜味中显著增强酱香味。
在发酵过程中，需要合适的温度和湿度，以控制酵母菌、黄曾菌和酸散单胞菌的生长和发酵，从而得到良好的酱油口感。
4.豆腐制作豆腐是一种以黄豆为原料制作的传统食品。
在豆腐的制作中，微生物发酵技术的应用主要包括了大豆的水浸发酵和用氨水使豆乳凝结以及豆腐腐烂等环节。
三、微生物发酵技术在食品生产中的优点1.提高食品产品的品质微生物发酵技术可以在产品中引入一种独特的风味和口感，并且可以增加食品产品的营养价值和保质期。
微生物发酵技术在生物工程中的应用研究
微生物发酵技术在生物工程中的应用研究微生物发酵技术是生物工程中最常见、重要的技术之一。
它利用微生物在适宜条件下生长和代谢的特性，通过有机物质在生物体内的代谢作用而产生的新物质，来达到生产、制造、改良等目的。
I. 微生物发酵技术的概述微生物发酵技术，是指生物体内某些有机物质被微生物代谢转化成有用物质的过程。
发酵产物有机酸、酶、抗生素等，在医药、食品、化工、能源等各个领域里都有广泛的应用。
微生物发酵技术研究的是如何让微生物在一定条件下生长繁殖，并促进微生物有机物质的代谢作用，合理利用微生物的代谢特性，从而获得所需产物。
II. 微生物发酵技术在食品行业中的应用1. 乳酸发酵乳酸发酵是一种很常见的微生物发酵技术，被用于生产酸奶、奶酪等乳制品，通过乳酸杆菌发酵而产生。
乳酸杆菌能使牛奶的蛋白质变性、凝结，产生酸味和特殊口感，为牛奶的加工提供了重要的手段。
此外，乳酸菌的发酵还可用于发酵饮料、酱料等，为人们的生活带来了极大的方便。
2. 酒类酿造酒类酿造是一种以各种谷物或水果为原料，采用微生物发酵工艺生产酒类饮品的技术。
以啤酒和葡萄酒为代表的酒类饮品，采用微生物发酵技术，成功地将稀有资源转化为高附加值产品。
通过对微生物发酵的控制，可以选择某些物种让它们对发酵底物进行代谢转化，以高效的方式生产出酒精等酒精类物质。
III. 微生物发酵技术在医药领域中的应用1. 抗生素生产抗生素是一种化学物质，可抑制或杀死有害微生物的生长，防止疾病传播。
常见的青霉素、国产红霉素等均采用微生物发酵技术获得，通过对反应环境、培养条件的优化，可大幅提高抗生素的产量和质量，成功应用于临床治疗。
2. 其他医药品的生产微生物发酵技术还常用于制备合成或提取其他医药品，如肝素、蛋白质类药物、胰岛素等。
这些药物作为治疗癌症、糖尿病、心脑血管等重大疾病的首选用药，发挥了重要作用。
IV. 微生物发酵技术在工业领域中的应用1. 食品添加剂的生产食品添加剂广泛用于食品生产过程中，是一些以微生物为生产菌株的化学合成物。
微生物发酵技术及其在生物化学工程中的应用
微生物发酵技术及其在生物化学工程中的应用一、微生物发酵技术的概述微生物发酵技术是一种利用微生物代谢功能生产工业化合物的方法，被广泛应用于食品、医药、化工等领域。
在微生物发酵过程中，微生物利用特定的底物通过代谢反应生产出目标产品。
发酵过程需要考虑微生物的生长条件、营养需求、气体、温度、pH 等因素的控制。
二、微生物发酵技术的分类1. 传统发酵技术：传统发酵技术主要是利用自然界存在的微生物通过发酵产生工业化合物，如酵母菌产生的酒精、葡萄糖、乳酸等。
2. 细胞培养技术：细胞培养技术是通过培养和维护特定的细胞系，利用细胞代谢功能产生目标产品。
应用广泛，包括单克隆抗体、疫苗、人类生长激素等。
3. 重组DNA技术：重组DNA技术利用基因工程技术将目标基因导入微生物中，使其具有产生特定蛋白质的能力。
应用广泛，包括人胰岛素、赖氨酸、天然酶等。
三、微生物发酵技术在生物化学工程中的应用1. 食品工业：微生物发酵技术被广泛应用于食品工业中，制造酸奶、醋、豆瓣酱等日常生活必需品。
此外，微生物发酵技术也可以被应用到生产高端的乳清蛋白、麦芽糖等。
2. 医药工业：微生物发酵技术被广泛应用于医药工业中，如生产抗生素、蛋白质药物、基因工程药物等。
微生物发酵技术不仅能提高产量，还能保证产品的纯度和有效性。
3. 化工工业：微生物发酵技术被广泛应用于化工工业中，如生产生物柴油、生物塑料、生物润滑油等。
微生物发酵技术可以代替传统的化工合成，具有绿色环保、可持续性等优势。
4. 生物燃料工业：生物燃料工业是利用微生物发酵技术生产生物燃料，包括生物柴油、生物乙醇等。
微生物发酵技术不仅能够降低能源消耗和环境污染，还能利用再生资源实现可持续发展。
四、微生物发酵技术的前景和挑战微生物发酵技术在未来仍具有广阔的发展前景，特别是在”绿色经济”的发展趋势下，微生物发酵技术将成为替代传统合成化学的主流技术。
然而，微生物发酵技术的应用面临一些挑战，如微生物基因的安全性、发酵条件的控制等。
微生物发酵技术与发展前景
微生物发酵技术与发展前景微生物发酵技术是一种利用微生物的代谢作用来制备能源、化学品、食品等产品的技术。
经过多年的研究和发展，微生物发酵技术已经成为重要的生物技术之一，其应用范围越来越广泛，成为推动社会经济发展的重要力量。
本文将探讨微生物发酵技术的发展历程、现状以及未来的发展前景。
一、微生物发酵技术的发展历程微生物发酵技术源远流长，大约在公元前8000年的新石器时代，人们就利用微生物对面团进行自然发酵制作面包，也开始使用发酵技术制酒、酸奶等。
随着科学技术的不断进步，微生物发酵技术得到了广泛的应用。
20世纪50年代，微生物发酵技术作为一种新兴的生物技术，被广泛应用于食品、药品、化工等行业中。
随着社会的不断发展，微生物发酵技术不断完善和创新，为经济社会的发展带来了丰硕的成果。
二、微生物发酵技术的现状目前，微生物发酵技术已经成为生物技术领域中的重要分支，其在食品、制药、化工、能源、环保等领域的应用也越来越广泛。
根据统计，我国微生物发酵技术在工业领域的应用已占到了70%以上。
在食品行业中，微生物发酵技术广泛应用于豆制品、酱油、味精、醋、葡萄酒等的生产制造；在医药行业中，微生物制剂、抗生素、维生素、激素等药品的生产，也离不开微生物发酵技术的支持；此外，还有绿色生物燃料、微生物肥料、环保能源等领域，也都有广泛的应用。
三、微生物发酵技术的未来发展前景未来，微生物发酵技术的发展前景十分广阔，其应用领域将得到进一步的扩展和深入。
一方面，在传统领域中，微生物发酵技术将更加完善和创新，促进食品、医药、化工等领域的发展；另一方面，在新兴领域中，微生物发酵技术将涉及到绿色生物燃料、工业废水处理、环保及生态建设等领域，为实现可持续发展提供技术支持。
同时，随着微生物学和分子生物学的不断发展，微生物发酵技术与其他学科的交叉与融合也将日益深入。
比如，微生物工程将与生物、化学、电子、信息等学科进行交叉，形成生物工程、微纳生物学、合成生物学等新的学科领域，促进微生物发酵技术的应用和实现。
微生物发酵技术
微生物发酵技术微生物发酵技术是一种利用微生物进行发酵过程的技术方法。
它包括酵母、细菌和真菌等微生物对有机或无机物质进行代谢活动的过程。
微生物发酵技术广泛应用于食品加工、制药、酿酒、生物能源及环境保护等众多领域。
本文将讨论微生物发酵技术的原理、应用和发展趋势。
一、微生物发酵技术的原理微生物发酵技术的基本原理是利用微生物的代谢活动产生的酶对底物进行反应，从而转化成具有特定功能的产物。
发酵过程中，微生物根据底物的不同，会产生一系列的代谢产物，其中包括有机酸、醇类、氨基酸等。
微生物发酵技术的原理主要包括以下几个方面：1. 微生物的选择与培养：选择具有特定代谢特性的微生物株系作为发酵的菌种，通过在合适的培养基中进行培养，维持菌种的活力和代谢能力。
2. 发酵条件的控制：包括温度、酸碱度、氧气含量和营养物质的供应等因素的调控。
合适的发酵条件可以提高菌种的生长速度和代谢活性。
3. 生物转化反应的过程：微生物通过代谢底物产生的酶对底物进行催化反应，从而将底物转化为产物。
反应过程中会伴随着能量转化、底物消耗和代谢产物的积累。
二、微生物发酵技术的应用1. 食品加工：微生物发酵技术在食品加工中起着重要的作用。
像酸奶、豆浆、巧克力等许多食品都是通过微生物发酵技术制造的。
在这个过程中，菌种会将底物转化为特定的风味、口感和营养物质，提高食品的品质和口感。
2. 制药：微生物发酵技术在制药工业中被广泛应用。
通过微生物发酵可以大规模生产许多药物，如抗生素、维生素和酶制剂等。
微生物发酵技术能够高效地合成这些药物，并且具有较低的生产成本。
3. 生物能源：微生物发酵技术在生物能源领域有着重要的应用。
通过微生物发酵能够将生物质转化为生物燃料，如乙醇和生物柴油。
这种技术不仅可以减少对传统能源的依赖，还可以减少温室气体的排放。
4. 环境保护：微生物发酵技术可用于处理有机废水和固体废弃物。
微生物菌群可以分解废物中的有机物质，转化为无害的产物。
这种技术不仅可以减少污染物对环境的影响，还可以有效地资源化废物。
微生物发酵类型
微生物发酵类型
微生物发酵是一种重要的生物技术，它用微生物代谢产生的酶和代谢产物来生产有用的化学物质。
微生物发酵可以分为不同的类型，包括：
1. 无氧发酵：在缺氧条件下，微生物利用有机物质代谢产生乳酸、醋酸、酒精等有机化合物。
这种发酵常用于食品和饮料制造。
2. 好氧发酵：在充氧条件下，微生物利用有机物质代谢产生二氧化碳、水和能量。
这种发酵常用于废水处理和土壤修复。
3. 产酸发酵：微生物代谢产生酸性代谢产物，如柠檬酸、苹果酸和乳酸。
这种发酵常用于食品、药品和化妆品制造。
4. 产酶发酵：微生物利用代谢产物产生酶，如纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶。
这种发酵常用于生物燃料、生物降解和纤维素加工。
5. 产气发酵：微生物代谢产生气体，如甲烷、氢气和二氧化碳。
这种发酵常用于生物燃料、废物处理和能源生产。
总之，微生物发酵在生产、环境保护和能源领域有着广泛的应用前景。
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微生物学中的发酵技术及其应用
微生物学中的发酵技术及其应用发酵技术是指利用微生物在一定的环境条件下进行代谢反应的过程，经过这个过程可以生产出大量的有用物质。
这些物质包括食品、药品、化学品等等。
发酵技术主要利用了微生物生长和代谢过程中的产物，利用这些产物来实现有益的生产。
在微生物学中，发酵技术是一个非常重要的学科领域，它在现代化工、医药、食品行业等领域中都有广泛的应用。
一、发酵技术的基础发酵技术的基础在于微生物的生长和代谢。
微生物在一定的环境条件下能够进行生长和繁殖，随着生长过程的进行，微生物所代谢生产的物质也在不断地增加。
发酵技术主要是利用微生物在繁殖和代谢过程中所产生的酸、酒精、乳酸、酱油等有用物质来进行生产。
二、发酵技术的种类发酵技术包括了不少的种类，不同的发酵技术可以生产出不同的有用物质。
在微生物学中，常见的发酵技术包括了以下几种：1. 酵母发酵：酵母发酵是利用酿酒酵母进行发酵制造啤酒、葡萄酒等饮品。
2. 乳酸菌发酵：乳酸菌发酵是利用乳酸菌进行发酵生产乳酸，这种发酵技术可以用在酸奶制品、腌菜、酱油等食品的生产中。
3. 醋酸菌发酵：醋酸菌发酵是利用醋酸菌进行发酵制造醋，在饮食中有着广泛的应用。
4. 有机酸发酵：有机酸发酵是利用微生物在代谢过程中产生的有机酸，比如琥珀酸、丙酮酸等有机酸制造食品添加剂、工业化学品等产品。
三、发酵技术的应用发酵技术在现代工业中的应用越来越广泛。
下面我们就来看一下发酵技术在不同领域中的应用：1. 食品工业：乳品生产、葡萄酒、啤酒、酱油、生菜等食品的发酵技术是食品工业中应用最广泛的领域。
2. 医药工业：发酵技术在医药工业中有着广泛的应用，它可以制造出很多种药物，例如：生物合成药物、细胞培养等药物。
3. 化工工业：发酵技术不仅在食品工业和医药工业中有广泛的应用，它也在化工工业中有不小的发挥。
微生物可以生产出一些化学品，如酒精、醋酸、丙酮酸等，这些产物都可以被用来制造其他化学品。
四、发酵技术的发展趋势发酵技术的发展趋势是向着生态、安全、高效的方向发展。
发酵技术的概念
发酵技术的概念发酵技术的概念发酵技术是指利用微生物（如细菌、酵母、真菌等）在适宜条件下，通过代谢过程将有机物质转化为其他化合物的一种生物技术。
发酵技术广泛应用于食品、医药、化工等领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分。
一、发酵技术的基本原理1.微生物代谢过程微生物在代谢过程中，通过分解和转化有机物质，产生能量和新的化合物。
这些化合物可以是有用的，如乳酸和醋酸等，也可以是有害的，如二氧化碳和甲烷等。
2.微生物的选择在发酵过程中，选择适宜的微生物对于产品质量和产量都非常重要。
常用的微生物包括细菌、酵母、真菌等。
3.适宜条件适宜条件包括温度、pH值、氧气含量、营养成分等因素。
这些条件对于微生物代谢过程具有重要影响。
二、发酵技术在食品工业中的应用1.酸奶制作酸奶是利用乳酸菌在适宜条件下对牛奶中的乳糖进行发酵而制成的。
通过发酵，牛奶中的乳糖被分解成乳酸，从而使得牛奶变成了呈现酸味的状态。
2.面包制作面包是利用面粉、水和酵母等原料，在适宜条件下进行发酵而制成的。
在发酵过程中，酵母会分解面粉中的淀粉质，产生二氧化碳气体，从而使得面团膨胀。
3.啤酒制作啤酒是利用大麦芽、啤酒花和水等原料，在适宜条件下进行发酵而制成的。
在发酵过程中，啤酒花中含有苦味物质和香味物质，在微生物代谢过程中产生了多种有机化合物，从而形成了啤酒特有的风味。
三、发酵技术在医药工业中的应用1.抗生素制备抗生素是一类能够杀死或抑制细菌生长的药物，是利用微生物代谢过程中产生的抗生素进行制备。
常用的微生物包括链霉菌、放线菌等。
2.酶制剂制备酶是一类能够在特定条件下催化化学反应的蛋白质。
在医药工业中，常用酶制剂包括蛋白酶、淀粉酶等，这些酶都是通过微生物发酵过程中产生的。
四、发酵技术在化工工业中的应用1.乙醇制备乙醇是一种重要的有机化合物，在化工工业中广泛应用于溶剂、燃料等领域。
乙醇可以通过利用大肠杆菌等微生物进行发酵而得到。
2.有机酸制备有机酸是一类含有羧基（COOH）的有机化合物，在化工工业中广泛应用于塑料、橡胶等领域。
微生物发酵技术工作原理
微生物发酵技术工作原理微生物发酵技术是一种利用微生物代谢活动产生的化学反应，用于制备化学品、药物、食品等的生产工艺。
它具有高效、经济、环保等优点，广泛应用于现代工业生产领域。
微生物发酵技术工作原理如下：一、选择合适的微生物微生物发酵技术中，选择合适的微生物是非常重要的。
通常来说，微生物应具有较强的代谢活性、合适的菌株稳定性、高的产量以及易于培养等特点。
而不同的微生物在环境、培养条件等方面都有较大的差异，因此在选择微生物时需结合具体情况，谨慎选择。
二、发酵过程微生物发酵技术包括前期发酵、主发酵与后期发酵三个阶段。
其中主发酵是整个发酵过程的核心环节，其过程中需要控制的因素包括：发酵时间、温度、pH值、氧气等。
1.发酵时间发酵时间是指微生物的生长和代谢的时间。
一般来说，不同的菌株有不同的生长周期，因此需要根据实际情况来决定发酵时间。
2.温度微生物代谢反应的速率与温度密切相关，因此在发酵过程中需要根据微生物的生长特点与代谢反应来调节温度。
温度过高或过低都会影响微生物的正常生长，因此需进行有效控制。
3.pH值微生物发酵过程中，代谢产物会对环境的pH值产生影响。
因此，对于不同的微生物，需要适当调节pH值来保证其生长与代谢反应的进行。
4.氧气氧气是微生物代谢反应中产生能量的重要因子。
不同的微生物对氧气的需求量不同，因此在发酵过程中也需要根据微生物的生长特点与代谢反应来进行适当调节。
三、产物分离与提取发酵结束后，需要将产物分离与提取出来。
常见的分离与提取方法包括过滤、离心、精馏、萃取等。
其中，选择合适的方法，能够保证产物的纯度与产量。
总之，微生物发酵技术的工作原理是通过选择合适的微生物，控制发酵过程中的时间、温度、pH值、氧气等因素，通过产物的分离与提取等步骤得到高纯度与高产率的产物。
这种原理具有较高的效率和经济性，得到了广泛的应用。
发酵技术生物知识点总结
发酵技术生物知识点总结一、微生物发酵1. 微生物发酵的基本原理微生物发酵是利用微生物在适宜的环境条件下，利用糖类等有机物质进行代谢活动，产生有机酸、醇、酶、细胞蛋白等化合物的过程。
微生物发酵包括静态、摇瓶和发酵罐等方式，通过控制各项发酵条件来实现对微生物代谢产物的生产。
2. 常见的微生物发酵产品微生物发酵可以生产多种产品，如食品添加剂、酶制剂、抗生素、氨基酸等。
以革兰氏阳性菌为代表的产酶细菌可以制备多种酶类产品，如纤维素酶、酰化酶等；革兰氏阴性菌则可生产抗生素、氨基酸等。
3. 微生物发酵的应用微生物发酵技术在食品工业、制药工业、环境保护和生物能源等领域有着广泛的应用。
如酵母菌可以制备面包、啤酒等食品；乳酸菌可以发酵乳制品；大肠杆菌可以生产胰岛素等生物药品。
4. 发酵罐的设计原理发酵罐是进行微生物发酵生产的主要设备，其设计原理主要包括对发酵罐体积、通气、搅拌、温度、pH等多方面因素的控制。
发酵罐应保证培养物中的氧气和营养物充分混合，并控制好温度、pH值等参数。
5. 优化微生物发酵条件微生物发酵的主要生产因素包括微生物菌种的选取、发酵基质的配方、发酵罐操作条件、发酵周期等。
优化这些发酵因素能够提高微生物发酵的效率，减少成本。
二、植物细胞发酵1. 植物细胞发酵原理植物细胞发酵是利用植物细胞培养在适宜的条件下进行代谢活动，产生有机物质的过程。
植物细胞发酵可以利用植物器官、植物细胞悬浮培养和植物愈伤组织等方式进行。
2. 植物细胞发酵产品植物细胞发酵可以生产多种产品，如植物次生代谢产物、生物活性物质等。
利用植物细胞发酵技术可以制备植物活性成分、抗氧化物质等保健品原料。
3. 植物细胞发酵的应用植物细胞发酵技术在保健品、生物医药和植物资源保护等领域有着广泛的应用。
植物细胞发酵可以制备生物活性成分，开发植物资源的利用价值。
4. 植物细胞发酵工程设计植物细胞发酵的工程设计包括植物细胞培养的生物反应器设计、培养基优化、植物细胞工程等。
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• (4) 改变菌体的生化代谢而影响生长。 • 部分前体物有毒性，部分是由于溶解度 小。 • (二) 可以解除或减弱分解产物阻遏 • 部分合成酶受到易利用的碳或氮源的 阻遏，例如葡萄糖的分解代谢产物引起的 阻遏。 • (三) 可以使发酵过程最佳化
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二 补料的方式和控制 (一) 补料方式 连续流加、不连续流加(多周期流加)。 (二) 补料控制 1 有反馈控制 反馈控制系统：传感器、控制器和驱 动器。 • 直接方法：以限制性营养物浓度作为反 馈参数； • 间接方法：以溶氧、pH、呼吸商、排气 中的CO2及代谢产物浓度等为参数。
二 化学参数 1 pH 2 基质浓度：糖、氮、磷等。 3 溶解氧浓度 4 氧化还原电位 5 产物浓度 6 废气中氧的含量 7 废气中CO2的含量。 三 生物参数 1 菌体浓度 2 菌丝形态
第三节 发酵过程中的代谢变化
• 一 初级代谢产物发酵的代谢变化 • 1 菌体浓度的变化 • 延迟期、对数生长期、静止期和死亡 期。 • 延迟期的长短与培养条件和菌种生理 状态有关。 • 在未达死亡期之前放罐。
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天然油脂质量：酸价。 泡敌：聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE）。 GP 化学消泡剂增效： 加载体、并用、乳化。
第十二节发酵终点判断
• • • • 确定一个合理的放罐时间，需考虑： 1 经济因素； 2 对产品质量的影响； 3 特殊因素。
作 业
• 1 请说明菌种保藏的基本原理，及各保 藏方法的特点。 • 2 影响微生物需氧量的因素有哪些？并 详细说明它们是如何影响需氧量的。 • 3 影响供氧的因素有哪些？并说明它们 是如何影响供氧的。
第五节 营养基质影响及其控制
一 碳源的影响及其控制 1 碳源的种类影响代谢情况 迅速利用的碳源：迅速参与代谢，合成菌体和产 生能量，并产生分解产物，因此有利于菌体生 长，但对产物(特别是次级代谢)有抑制作用(例 如葡萄糖)。 缓慢利用的碳源：可被菌体缓慢利用，有利于延 长代谢产物的合成(例如乳糖、蔗糖、麦芽糖、 糊精、饴糖等)。
• 4 开始低，以后上升。 • 5 综合方式（无规律性） • 控制泡沫方法： • 防止（气体、发泡物质：有机氮源， 降低有机氮源浓度，需求量不足，补料） 不能斗绝 治理
• 天然油脂（豆油、菜籽油）；高碳醇、 脂肪酸或脂类；聚醚类；硅酮。 • 浓度低能消泡； • 能力持久（持久存在，不被消耗）。 • 不影响氧和提取；
第九节 二氧化碳影响及其控制
• 一 二氧化碳对发酵的影响 • 二氧化碳的作用： • 1 刺激作用，如环状芽孢杆菌发芽孢子开 始生长时就需要二氧化碳，此谓二氧化 碳效应。 • 2 抑制作用，影响生长速度、菌体形态、 产物合成和培养基pH。
• 二 二氧化碳浓度的控制 • 二氧化碳受呼吸强度、发酵液流变学 特性、通气搅拌程度和外界压力大小影 响。 • 通过 通气和搅拌 来控制。
• 一 温度对发酵的影响 • 1 影响各种酶反应的速率和蛋白质的性 质； • 菌体生长所需温度与产物合成温度不 一致(如青霉素)；温度不同还可能影响产 物合成的方向(如金霉素和四环素)。 • 2 影响发酵液的物理性质。(粘度、氧和 基质的溶解与传递、分解和吸收)
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二 影响发酵温度变化的因素 产热的因素： 1 生物热(Q生物) 与培养基成分和培养阶段有关。 2 搅拌热(Q搅拌) 散热的因素： 1 蒸发热(Q蒸发) 2 辐射热(Q辐射)
• 二 发酵过程的溶氧变化 • 在一定的发酵条件下，每种产物发酵的 溶氧变化都有自身的规律。 • 总的规律：先下降，后上升，不同产物后 期出现最低谷的时间不同。 • 溶氧异常下降的原因： • 1 污染好气性杂菌； • 2 菌体代谢异常； • 3 某些设备或工艺控制发生故障，如搅拌。
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第十节 补料分批发酵
• • • • 一 补料分批发酵的作用 补料分批发酵的概念。 补料分批发酵的优点： (1) 解除了底物抑制、产物反馈抑制和分解 产物阻遏； • (2) 避免在分批发酵中因一次投料过多造成 细胞大量生长所引起的不良影响，降低发酵 液的粘度；
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(3) 可用作控制细胞质量的手段，以提 高发芽孢子的比例； • (4) 一种理论研究方法。 (一) 可以控制抑制性底物的浓度 高密度的生物量需要投入几倍的基质， 但高浓度的基质有抑制作用。抑制原因： (1) 有的基质浓度过浓使渗透压过高，细胞 因脱水而死亡； (2) 高浓度基质能使微生物热致死； (3) 对代谢关键酶或细胞组分产生抑制作用；
• (2) 摄氧率的变化 • 随菌浓增加，摄氧率不断增加，溶氧浓 度下降，菌浓至临界，溶氧至最低。 • (3) pH • 先下降后下升：利用葡萄糖产生酸，而 后再被利用。 • 先上升后下降：利用氨基酸的碳骨架， 剩下氨，而后氨又被利用。 • 限制性因素的出现，使菌体由生长向生 产转化。
• 2 产物合成阶段 • 产物产量不断增多，起至达到最大值，生 产速率也达最大，直至产物合成能力衰退。 • 该阶段要严格控制发酵条件，对产物的合 成最为关键。例如营养浓度。
• 2 营养基质浓度的变化 • 随发酵时间的延长不断降低，用于菌体的 生长和产物的形成。 • 溶氧的变化规律(后面讲)。 • 3 产物浓度的变化 • (1) 与菌体浓度平行； • (2) 与培养条件有关。
• 二 次级代谢产物发酵的代谢变化 • 次级代谢发酵的菌体生长(生长期)和产物 合成期(生产期)是分开的。 • 发酵过程可分为：菌体生长、产物合成、 菌体自溶三个阶段。 • 1 菌体生长阶段 • (1) 营养成分的变化 • 碳源、氮源和磷酸盐等营养物质不断被 消耗，浓度明显减少，而新菌体不断合成， 菌浓明显增加。
• 三 温度的控制 • 1 最适温度的选择 • 2 温度的控制
第七节 pH的影响及其控制
• 一 pH对发酵的影响 • 1 影响微生物的生长及产物的合成(通过 影响酶活性实现)； • 生长最适pH与合成最适pH不一致 • 菌体内的pH近中性，因为发酵培养基中 的pH是通过间接方式作用与胞内酶的
• 2 影响菌体对基质的利用速度和细胞结构 (通过影响膜实现)； • 例如产黄青霉在低pH 下为丝状，高pH为酵 母状 • 3 影响产物的稳定性； • 噻呐霉素在pH6.7-7.5时稳定； • 青霉素在碱性条件下发酵产量低
机理解释： 乳糖的利用速度刚好符合青霉素的合成 速度。 控制方法：流加葡萄糖或采用混合碳源。 2 碳源浓度的影响 浓度合适。 控制方法：中间补料。
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二 氮源的影响和控制 1 氮源浓度的影响 以谷氨酸发酵为例： NH4+太高：合成谷氨酰氨； NH4+不足：积累-酮戊二酸。 2 氮源的种类的影响 速效氮源：氨基态氮和玉米浆，促进菌体生 长，但对部分产物，特别是次级产物合成有 抑制作用。 • 缓慢氮源：延长产物合成期。
第八节 溶氧的影响及控制
• 一 溶氧对发酵的影响 影响菌体生长、产物合成及产物的性质。 1 有时，氧充分促进产物合成，如谷氨酸 和金霉素发酵； 2 有时，氧充足会对产物有抑制作用，如 维生素B12发酵。 因此溶氧并非越高越好。
• 氨基酸发酵对氧的需求分三类： • 1 谷氨酸、精氨酸和脯氨酸，氧必须供应 充足，产量才大； • 2 异亮氨酸、赖氨酸和苏氨酸，供氧充分 可获得最高产量，但供氧受限时，不会 有太大影响； • 3 亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸，供氧受限 对产物合成有利。
3 菌体自溶阶段 菌体衰老、开始自溶，氨氮含量升高，pH 上升，产物合成能力衰退，生产速率下降。 此时结束发酵。
第四节 菌体浓度影响及其控制
• 菌体浓度：单位体积培养液中菌体的含 量。 • 一 影响菌体生长的因素 • 1 比生长速率：越大，菌体生长越快；决 定于细胞的复杂性(越复杂越慢)； • 2 营养物质和环境条件： • 营养物质浓度在一定限度内，浓度与 菌体生长成正比。
三 发酵pH的确定和控制 1 发酵 pH的确定 根据实验结果确定 2 pH控制 最适pH在微生物生长和产物形成相互关系： (1) 二者的pH相似且在较宽的内； (2) 生长的pH较宽，而合成的pH较窄； (3) 二者都敏感，但最适点相同； (4) 二者都敏感，但最适点不同。
• pH的控制方法： • 1 培养基配比适当，使pH在合适的范围 内变化； • 2 直接补加酸碱或补料； • 其中采用补料的方法可以同时实现补 充营养、延长发酵周期、调节pH和改变 培养基性质等几种目的。
引起溶氧异常升高的原因： 1 代谢异常，菌体过早衰老； 2 污染噬菌体。 三 溶氧浓度的控制 溶氧浓度是由氧的供需平衡所决定的。 供大于需时，溶氧上升；供小于需时，溶 氧下降。 • 提高供氧的方法： • 提高氧传递动力和液相体积氧传递系数。
• 氧传递动力的提高受限，只能通过搅拌、 通气及发酵液粘度控制。 • 控制需氧的方法： • 需氧量受菌体浓度、营养基质的种类 和浓度、培养条件影响，其中重要的是 菌体浓度。菌体浓度可通过控制比生长 速率来实现，这又要通过营养基质浓度 的控制来实现。
项目2 微生物发酵技术
任务4：发酵过程控制技术
教学安排：
1. 员工培训 由老师讲解发酵过程的理论基础。 分配实操任务：发酵过程控制。
2. 学生模拟组建运营一个发酵车间，撰写 计划书(在理论教学期间完成)。 市场部：当前发酵过程控制的技术进展。 技术部：确定pH、温度、溶O2、补料等 关键参数的控制方法，撰写操作规程。 品控部：制定发酵过程控制的方案。 总经理：协调监督各部工作，最后拿出 完整的计划书。
• • • • • 一 物理参数 1 温度 2 压力： 内部压力高于外部压力。 3 搅拌转速： 转/分钟 4 搅拌功率：每立方米发酵液所消耗的功率， kw/m3 • 5 空气流量：每分钟内每单位体积发酵液通入 空气的体积，V/V.min • 6 粘度：反映氧传递阻力和菌体浓度。
• • • • • • • • • • •
• 发酵培养基一般采用速效与缓慢氮源的混 合物，且中间还要补充。 • (1) 补加有机氮源 • (2) 补加无机氮源(补氮和调pH双重功效)。 • 三 磷酸盐的影响和控制 • 适合微生物生长的磷盐浓度偏高； • 适合微生物药物合成的磷盐浓度偏低。 • 发酵过程一般采用亚适量。