项目微生物发酵技术
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2：微生物发酵技术
2：工业培养基制备与灭菌
项目微生物发酵技术
教学安排： 1. 员工培训 由老师讲解工业培养基理论基础。 分配实操任务：工业培养基的制备 与灭菌。
项目微生物发酵技术
2. 学生模拟组建运营一个培养基车间， 撰写计划书(在理论教学期间完成)。
市场部：当前工业培养基的发展特点， 培养基灭菌方法的技术进展。
项目微生物发酵技术
第二节 培养基的成分
一 碳源
碳源：构成微生物细胞和代谢产物；
能源。
(一)糖类 单糖、双糖、多糖、淀粉质类和糖蜜；
(二)脂肪
利用油脂增加微生物需氧量，产酸，降pH； 要注意贮藏油脂，防止产生过氧化物。
项目微生物发酵技术
(三)有机酸和醇； (四)碳氢化合物；
二 氮源 构成细胞成分，亦可作碳源使用。 (一)无机氮源的特点 1 成分单一，质量较稳定； 2 易被菌体吸收利用； 3 改变培养液的pH。 生理酸性物质与生理碱性物质。
技术部：确定工业培养基制备的技术 路线，撰写操作规程。
品控部：制定工业培养基质量标准及 检测方法。
总经理：协调监督各部工作，最后拿 出完整的计划书。
项目微生物发酵技术
3. 计划书实施。 计划书要先经过老师的审核，然后
实施。 实施过程中考核操作技能。 实施后及时进行实训报告的撰写也
总结。
项目微生物发酵技术
维生素与氮源略高； (2)与发酵培养基有内在联系。
成分： 葡萄糖、糊精、蛋白胨、玉米浆、酵母
粉、硫酸铵、尿素、硫酸镁、磷酸盐等。
项目微生物发酵技术
(三)发酵培养基 组成完整丰富，浓度与粘度适中；原材
料质量稳定，且不影响产品分离精制。
二 培养基的设计 满足元素与能量要求。 考虑因素： 1 细胞的元素组成状况(表3 -7)； 2 微生物对生长因子的需求； 3 营养成分与代谢产物的内在联系； 4 实验验证。
质粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉等。
项目微生物发酵技术
三 无机盐和微量元素 许多金属离子低浓度呈刺激作用，高浓度
呈抑制作用。 1磷 (1)组成生物大分子：核酸、核蛋白； (2)作为缓冲液调节pH； (3)对某些次级代谢产物有抑制作用。 常用磷酸盐：磷酸二氢钾、磷酸氢二钾及其
钠盐。
项目微生物发酵技术
第一节 概述
一 培养基组成 1 培养基配方组成：组成成分、各组成成分
的浓度、合适的pH； 2 培养基随微生物的生理与产物不同而不同； 3 培养基成分： (1)碳源：葡萄糖、淀粉； (2)氮源：碳酸铵、玉米浆；
项目微生物发酵技术
(3)无机盐和微量元素； (4)前体和诱导物。
二 培养基组成影响细胞分化和产物形成 细胞分化：细胞形态、生理功能和化学组成 上彼此不同；
项目微生物发酵技术
三 培养基的筛选 单因子法。
项目微生物发酵技术
第四节 影响培养基质量的因素
一 原材料质量的影响 1 有机氮源影响最大(黄豆饼粉、玉米浆、蛋
白胨)； 2 碳源的纯度； 3 油脂的质量； 4 无机盐和前体物的质量。
产抗生素的耐受性。常用化合物：硫酸镁； 钴是维生素B12的元素之一。常用化合物：
氯化钴。
项目微生物发酵技术
5 钠、钾、钙 钠：细胞质细胞渗透压； 钾：影响细胞膜透性； 钙：调节细胞膜透性，控制pH。
四水 功能： (1)溶剂与运输介质； (2)参与生化反应； (3)维持生物大分子稳定性；
培养基组成影响细胞分化： 二价阳离子、阴离子聚合物、表面活性剂、 固形物含量、各成分的浓度、培养液的pH。
项百度文库微生物发酵技术
例： 在碱性培养基中产黄青霉易形成球状体； 二价阳离子诱发细胞呈球形； 无素锰可通过改变黑曲霉菌细胞壁的成分； 生物素和青霉素能改变细胞膜的成分。
项目微生物发酵技术
项目微生物发酵技术
第三节 培养基的种类与选择
一 培养基的种类 1 按培养基的组成分为合成培养基和复合培
养基 合成培养基：由已知组成成分的各种营养
物质组合的培养基； 复合培养基：由一些组成成分不完全明确
的天然产物和一些无机盐组成的培养基。
项目微生物发酵技术
2 按形态可分为固体培养基、液体培养基和 半固体培养基；
项目微生物发酵技术
(4)传递热； (5)维持细胞形态； (6)控制酶的活性。 水的活度。
五 前体 在产物的生物合成过程，被菌体用于产物
合成而自身结构无显著改变的物质。 内源性前体和外源性前体。
项目微生物发酵技术
六 消泡剂 植物油、动物油和一些化学合成的高分
子化合物。 七 其他成分 生长因子与诱导物。
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(二)有机氮源的特点 1 成分比较复杂； 2 被菌体利用的速度不同； 速效氮源：玉米浆； 迟效氮源：黄豆饼粉和花生饼粉。 3 微生物对氨基酸的利用有选择性； 部分氨基酸即可用于菌体生长，亦可用于
次级代谢产物的合成。 4 是引起发酵水平波动的主要因素。 常用有机氮源：黄豆饼粉、棉籽饼粉、麸
2硫 构成细胞生物分子。 常用化合物：硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵、
硫代硫酸钠。
3铁 是细胞色素C、细胞色素氧化酶和过氧化
酶的组成元素，同时对许多产物合成有抑制 作用。 常用化合物：硫酸铁。
项目微生物发酵技术
4 锌、镁、钴 锌对部分抗生素合成有促进作用及操作菌
体生长，过量则抑制。常用化合物：硫酸锌； 镁激活一些酶，能提高一些菌体对本身所
三 配制工业发酵培养基的一般要求 (1)组成丰富，浓度适当； (2)各成分之间彼此不反应； (3)粘度适当，具有适当的渗透压； (4)成分要有利于主产物的合成，不利于副
产物的合成； (5)即不影响通气与搅拌，又不影响或稍微
影响产物的分离精制和废物处理； (6)因地制宜，质优价廉，成本低。
3 按用途可分为孢子培养基、种子培养基和 发酵培养基。
(一)孢子培养基 一般要求： (1)基质浓度(特别是氮源)要低些； (2)无机盐的浓度适量。 常用孢子培养基： 麸皮、大(小)米、琼脂培养基。
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(二)种子培养基
一般要求： (1)营养成分易被吸收，丰富与完整，其中
2：工业培养基制备与灭菌
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教学安排： 1. 员工培训 由老师讲解工业培养基理论基础。 分配实操任务：工业培养基的制备 与灭菌。
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2. 学生模拟组建运营一个培养基车间， 撰写计划书(在理论教学期间完成)。
市场部：当前工业培养基的发展特点， 培养基灭菌方法的技术进展。
项目微生物发酵技术
第二节 培养基的成分
一 碳源
碳源：构成微生物细胞和代谢产物；
能源。
(一)糖类 单糖、双糖、多糖、淀粉质类和糖蜜；
(二)脂肪
利用油脂增加微生物需氧量，产酸，降pH； 要注意贮藏油脂，防止产生过氧化物。
项目微生物发酵技术
(三)有机酸和醇； (四)碳氢化合物；
二 氮源 构成细胞成分，亦可作碳源使用。 (一)无机氮源的特点 1 成分单一，质量较稳定； 2 易被菌体吸收利用； 3 改变培养液的pH。 生理酸性物质与生理碱性物质。
技术部：确定工业培养基制备的技术 路线，撰写操作规程。
品控部：制定工业培养基质量标准及 检测方法。
总经理：协调监督各部工作，最后拿 出完整的计划书。
项目微生物发酵技术
3. 计划书实施。 计划书要先经过老师的审核，然后
实施。 实施过程中考核操作技能。 实施后及时进行实训报告的撰写也
总结。
项目微生物发酵技术
维生素与氮源略高； (2)与发酵培养基有内在联系。
成分： 葡萄糖、糊精、蛋白胨、玉米浆、酵母
粉、硫酸铵、尿素、硫酸镁、磷酸盐等。
项目微生物发酵技术
(三)发酵培养基 组成完整丰富，浓度与粘度适中；原材
料质量稳定，且不影响产品分离精制。
二 培养基的设计 满足元素与能量要求。 考虑因素： 1 细胞的元素组成状况(表3 -7)； 2 微生物对生长因子的需求； 3 营养成分与代谢产物的内在联系； 4 实验验证。
质粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉等。
项目微生物发酵技术
三 无机盐和微量元素 许多金属离子低浓度呈刺激作用，高浓度
呈抑制作用。 1磷 (1)组成生物大分子：核酸、核蛋白； (2)作为缓冲液调节pH； (3)对某些次级代谢产物有抑制作用。 常用磷酸盐：磷酸二氢钾、磷酸氢二钾及其
钠盐。
项目微生物发酵技术
第一节 概述
一 培养基组成 1 培养基配方组成：组成成分、各组成成分
的浓度、合适的pH； 2 培养基随微生物的生理与产物不同而不同； 3 培养基成分： (1)碳源：葡萄糖、淀粉； (2)氮源：碳酸铵、玉米浆；
项目微生物发酵技术
(3)无机盐和微量元素； (4)前体和诱导物。
二 培养基组成影响细胞分化和产物形成 细胞分化：细胞形态、生理功能和化学组成 上彼此不同；
项目微生物发酵技术
三 培养基的筛选 单因子法。
项目微生物发酵技术
第四节 影响培养基质量的因素
一 原材料质量的影响 1 有机氮源影响最大(黄豆饼粉、玉米浆、蛋
白胨)； 2 碳源的纯度； 3 油脂的质量； 4 无机盐和前体物的质量。
产抗生素的耐受性。常用化合物：硫酸镁； 钴是维生素B12的元素之一。常用化合物：
氯化钴。
项目微生物发酵技术
5 钠、钾、钙 钠：细胞质细胞渗透压； 钾：影响细胞膜透性； 钙：调节细胞膜透性，控制pH。
四水 功能： (1)溶剂与运输介质； (2)参与生化反应； (3)维持生物大分子稳定性；
培养基组成影响细胞分化： 二价阳离子、阴离子聚合物、表面活性剂、 固形物含量、各成分的浓度、培养液的pH。
项百度文库微生物发酵技术
例： 在碱性培养基中产黄青霉易形成球状体； 二价阳离子诱发细胞呈球形； 无素锰可通过改变黑曲霉菌细胞壁的成分； 生物素和青霉素能改变细胞膜的成分。
项目微生物发酵技术
项目微生物发酵技术
第三节 培养基的种类与选择
一 培养基的种类 1 按培养基的组成分为合成培养基和复合培
养基 合成培养基：由已知组成成分的各种营养
物质组合的培养基； 复合培养基：由一些组成成分不完全明确
的天然产物和一些无机盐组成的培养基。
项目微生物发酵技术
2 按形态可分为固体培养基、液体培养基和 半固体培养基；
项目微生物发酵技术
(4)传递热； (5)维持细胞形态； (6)控制酶的活性。 水的活度。
五 前体 在产物的生物合成过程，被菌体用于产物
合成而自身结构无显著改变的物质。 内源性前体和外源性前体。
项目微生物发酵技术
六 消泡剂 植物油、动物油和一些化学合成的高分
子化合物。 七 其他成分 生长因子与诱导物。
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(二)有机氮源的特点 1 成分比较复杂； 2 被菌体利用的速度不同； 速效氮源：玉米浆； 迟效氮源：黄豆饼粉和花生饼粉。 3 微生物对氨基酸的利用有选择性； 部分氨基酸即可用于菌体生长，亦可用于
次级代谢产物的合成。 4 是引起发酵水平波动的主要因素。 常用有机氮源：黄豆饼粉、棉籽饼粉、麸
2硫 构成细胞生物分子。 常用化合物：硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵、
硫代硫酸钠。
3铁 是细胞色素C、细胞色素氧化酶和过氧化
酶的组成元素，同时对许多产物合成有抑制 作用。 常用化合物：硫酸铁。
项目微生物发酵技术
4 锌、镁、钴 锌对部分抗生素合成有促进作用及操作菌
体生长，过量则抑制。常用化合物：硫酸锌； 镁激活一些酶，能提高一些菌体对本身所
三 配制工业发酵培养基的一般要求 (1)组成丰富，浓度适当； (2)各成分之间彼此不反应； (3)粘度适当，具有适当的渗透压； (4)成分要有利于主产物的合成，不利于副
产物的合成； (5)即不影响通气与搅拌，又不影响或稍微
影响产物的分离精制和废物处理； (6)因地制宜，质优价廉，成本低。
3 按用途可分为孢子培养基、种子培养基和 发酵培养基。
(一)孢子培养基 一般要求： (1)基质浓度(特别是氮源)要低些； (2)无机盐的浓度适量。 常用孢子培养基： 麸皮、大(小)米、琼脂培养基。
项目微生物发酵技术
(二)种子培养基
一般要求： (1)营养成分易被吸收，丰富与完整，其中