实验二 生产菌株发酵条件的优化 - 副本
一株耐高温乳酸菌的发酵条件优化
３０ ３ ８
．
－１ —１ １ １ １ １
１ —１
８４ ８ ７
．
１ —１ １
１ —１
ｌ 一１ 一ｌ 一１ １ １ １ —１
９２ ９ ．４ ２ ３１ ２ ７７ ８ ０
．
１ 一ｌ １ —１ —１ 一ｌ １ １ 一ｌ １
Ｗ ＡＮＧ Ｙｕ ， Ｕ Ｊａ ｇ， Ｕ Ｊａ ｘ ｎ Ｗ ｉｎ 。Ｗ ｉ－ ｉ
（．ｅ ａ １ ｐ ￣ｍｅ ｔ ｆ ｒｎ ｍｙ Ｔａ ｊ ｇｉｕｔｒ ｎｖ ｒｉ ， ｉｎｉ ０ ３ ４ Ｃ ｉａ ２ Ｉｓｉ ｔ ｆ ｔｒ ａｙＤｒｇ Ｃ ｉａ Ｄ ｎ Ａｇｏ ｏ ， ｉｎｉ Ａ ｒ ｌ ｅＵ ｉｅｓ ｙ Ｔａ ｊ ３ ０ ８ ， ｈｎ ； ．ｎ ｔｕｅｏ Ｖｅｅｉ ｒ ｕ ， ｈｎ ｏ ｎ ｃ ｕ ｔ ｎ ｔ ｎ
—１ １
１ 一ｌ
ｌ 一１ —１
采用生物传感分 析仪 。
１ － Ｐａ ｋｔ Ｂ ｒ ｎ设计 ． ３ ｌ ｅ — ｕｍａ ４ ｃ ｔ
—１ －１ —１ －１ 一ｌ 一１ 一ｌ 一１ —１ —１ －１ —１ －１ —１ １ －１ １ １ １ 一ｌ １ ｌ ｌ １ ｌ —ｌ ｌ 一１ １ １ １ １ １
面分析实验 。各 自变量 的编码值如表 ２所示 。
表 ２ Ｂｏ — ｅ ｈ ｋ ｎ设 计 因素 水 平 编 码 表 ｘＢ ｎ ｎ ｅ
玉 米 浆 １ 、 檬 酸 二 铵 ２ Ｋ ：Ｏ ０２ 、 Ｓ ４７ ｚ ．、 Ｓ ４７ ｚ ．、 ａ Ｏ ０ 在 上 述 条 件 下 ， 酵 乳 酸 菌 的 ０柠 、 ＨＰ ．８ ＭｎＯ ・ＨＯ ０２ Ｍｇ０ ＂ＨＯ ０２ Ｃ Ｃ ３ 。 １ 发 Ｌ 乳 酸 产 量 为 １．３ Ｌ 比优 化 前 提 高 ７ ． － ２ ３ｇ ， ５ ／ ４０ ７％。
发酵过程中的微生物菌种筛选与优化研究
发酵过程中的微生物菌种筛选与优化研究发酵过程中的微生物菌种筛选与优化研究发酵是一种利用微生物进行生物转化的过程，广泛应用于食品、医药、化工等多个领域。
选择合适的微生物菌种并对其进行筛选与优化是实现高效发酵的关键。
本文将从菌种筛选与优化的原理、方法和应用进行探讨。
首先，菌种筛选与优化的原理是基于微生物生理特征与发酵产物的关系，通过评估菌种的生长速度、产气量、产酸量等生物学特性，确定最适合的菌种。
此外，还需要考虑菌种的耐受性、抗污染能力、代谢途径等方面的特性，以确保菌种在发酵过程中能够稳定、高效地生长。
菌种筛选与优化的方法多样，根据发酵产物的要求和实验条件的不同，可以选择不同的方法来进行研究。
其中，传统的菌落筛选法是通过培养大量微生物菌种，并鉴定其在特定环境下的生理特征，然后根据需求选择合适的菌种。
近年来，高通量筛选技术的发展使得菌种筛选与优化的速度和效率大大提高。
例如，利用基因工程技术构建菌种库，并利用自动化设备进行大规模筛选，可以快速筛选出具有特定功能的菌种。
除了筛选合适的菌种外，菌种优化也是提高发酵效果的重要手段。
菌种优化主要包括两个方面：一是对菌种的基因组进行改造以增加产物的得率和选择性；二是通过调控发酵条件来改善菌种的生长环境，增加产物产量。
菌种基因改造的方法主要包括基因突变、基因敲除和基因工程等手段。
例如，通过敲除抑制产物生成的基因，或是通过引入外源基因来增加产物的合成酶活性，从而提高产物的得率和选择性。
菌种发酵条件的优化包括温度、pH、营养物质和氧气供应等因素的调控。
通过适当的调节这些因素，可以提高菌种的生长速度和产物产量。
菌种筛选与优化研究在食品、医药、化工等众多领域中都有广泛应用。
例如，利用菌种筛选与优化技术可以获得高产酶菌种，用于食品加工中的酶法制备；通过菌种筛选与优化可以获得高效发酵产物的微生物菌种，用于合成生物柴油等领域；菌种筛选与优化也可用于医药领域的抗生素发酵以及活性代谢产物的生产。
单因素优化菌种发酵条件的验证实验报告
单因素优化菌种发酵条件的验证实验报告实验目的：验证单因素优化对菌种发酵条件的影响。
实验材料和仪器：1. 菌种：选择需要优化的菌种。
2. 发酵培养基：用于培养优化菌种的发酵基质。
3. 发酵罐：用于菌种发酵的容器。
4. 发酵控制系统：用于控制发酵条件的仪器。
实验步骤：1. 菌种培养：将菌种接种到含有适宜营养成分的培养基中，以培养出大量的菌种。
2. 菌种预处理：将菌种经过适当的处理，如酸碱调节、接种量调整等，以提高发酵效果。
3. 发酵条件优化：选定一个需要优化的因素，例如培养基成分中的某个成分浓度，并设置不同的水平值，如低、中、高水平。
4. 设置实验组：根据优化因素设置的水平值设置不同组的发酵罐，每组都使用相同的菌种和基质，只是优化因素的水平不同。
5. 发酵操作：将菌种和基质加入发酵罐中，并使用发酵控制系统控制液体的温度、氧气、搅拌速度等发酵条件。
6. 观察和记录：在发酵过程中，记录发酵罐中的各项参数，如发酵物的pH值、发酵物的产量等。
7. 数据分析：根据记录的数据，分析菌种在不同优化因素下的发酵效果，确定最佳的优化条件。
实验结果：根据实验记录的数据，分析不同优化因素下的发酵结果，可以得出最佳的优化条件。
实验结论：根据实验结果可以确定最佳的优化条件，以提高菌种的发酵效果。
实验注意事项：1. 在实验过程中保持实验环境的清洁和卫生，避免杂质的进入。
2. 注意菌种的处理和培养过程，确保其良好生长和活力。
3. 在进行发酵操作时，严格按照发酵条件控制系统的设定，以保证实验的准确性和可重复性。
4. 准确记录实验数据，以便后续分析和对比。
5. 实验结束后，注意对实验仪器和容器进行清洗和消毒，以防止污染和细菌传播。
米曲霉GN―2菌株产中性蛋白酶固体发酵条件的优化
米曲霉GN―2菌株产中性蛋白酶固体发酵条件的优化摘要：对米曲霉（Aspergillus oryaze）GN-2菌株产中性蛋白酶固体发酵的条件进行优化。
单因素试验结果表明，米曲霉的固体适宜发酵条件为发酵原料麸皮∶豆粉为4∶1（质量比，下同），培养时间60 h，培养温度25 ℃，培养基加水量10 mL，接种量1×106个/mL孢子悬液2.0 mL，培养基起始pH 6.0，0.02%（NH4）2SO4溶液1 mL。
正交试验结果表明，在温度25 ℃、加水量20 mL、麸皮∶黄豆粉为4∶1、培养时间72 h的条件下酶活力最高，达1 016.9 U/g。
关键词：米曲霉（Aspergillus oryaze）；中性蛋白酶；产酶条件中图分类号：TQ925；Q93-33 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）07-1637-04Optimizing the Solid Fermentation Conditions of Neutral Protease fromAspergillus oryzae GN-2 StrainHUANG Yan，JU Lu-ning（Minbei V ocational and Technical College，Nanping 353000，Fujian，China）Abstract：The optimal solid fermentation conditions ofneutral protease from Aspergillus oryzae GN-2 strain was studied. The results of single factor test showed that the highest neutral protease activity was obtained under the conditions of wheat bran and soybean powder addition ratio 4∶1，fermentation time 60 h，temperature 30 ℃，water addition 10 mL，inoculum amount 2.0 mL 1×106 spores/mL spore suspension，the initial medium pH 6.0，0.02%（NH4）2SO4 1 mL. The results of orthogonal experiment showed that the highest neutral protease activity was obtained when the solid fermentation was carried out at 25 ℃for 72 h，water addition 20 mL and the addition ratio of wheat bran and soybean powder 4∶1，with the highest neutral protease activity of 1 016.9 U/g.Key words：Aspergillus oryzae；neutral protease；enzyme production conditions中性蛋白酶是指最适作用pH介于6.0～7.5的一类蛋白酶，能催化蛋白质肽键水解。
微生物发酵过程优化方案
发酵设备的改进
设备升级
采用先进的发酵设备和技术，如自动化控制系统、高效搅拌器等， 以提高发酵过程的效率和稳定性。
设备维护
定期对发酵设备进行维护和保养，确保设备的正常运行和延长使用 寿命。
设备创新
鼓励技术创新和设备改造，以适应不同微生物发酵过程的需求和提高 生产效率。
PART 05
微生物发酵过程优化的实 验设计
添加适量的无机盐，如磷酸盐、硫酸盐等，以维持微 生物的正常生理功能。
发酵工艺的优化
接种量控制
根据微生物的生长速度和发酵周期，合理控制接种量，以确保发 酵过程的顺利进行。
发酵时间调整
根据微生物的生长曲线和产物合成动力学，优化发酵时间，以获得 最大的产物产量。
发酵过程监控
实时监测发酵过程中的关键参数，如pH值、溶氧、温度等，以便 及时调整工艺条件。
发酵条件控制
优化温度、pH值、溶氧等发酵参数，提高发酵效率和产物质量。
代谢调控
通过添加代谢调节剂或改变代谢途径，提高目标产物的产量和纯度。
酶制剂生产的优发酵工艺优化
调整培养基成分和发酵条件，提高酶的表达 量和活性。
基因工程改造
通过基因重组、定点突变等技术手段提高酶 的催化活性、稳定性和特异性。
微生物发酵过程优化 方案
汇报人：停云
2024-01-15
REPORTING
• 引言 • 微生物发酵过程概述 • 微生物发酵过程的影响因素 • 微生物发酵过程的优化策略 • 微生物发酵过程优化的实验设计 • 微生物发酵过程优化的应用实例 • 总结与展望
目录
PART 01
引言
REPORTING
WENKU DESIGN
拓展应用领域
(整理)淀粉酶发酵条件的优化2
如果不考虑交互作用，则根据各因素在各水平下的总产量或平均产量的高低
确定最优方案；如果考虑交互作用，则取各种搭配下产量的平均数，按优化标准
确定最优方案。
2.2 实验流程 配制种子培养基
接种
摇瓶发酵
测酶活
配制发酵培养基
确定最佳方案
分析实 验结果
3．实验设备及材料 3.1 设备
精品文档
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250mL 三角瓶、 移液管、大试管、培养皿、电子天平、超净工作台、培养箱、
⑤ 发酵时间的长短决定了反应是否能完全发生，因此发酵时间也是发酵过程中
的一个需要调节的重要参数。
⑶ 正交试验：用正交表来安排实验分析和实验结果。
① 正交试验设计一般来说包括两部分:试验设计，也即方案的选择与确定；
数据处理，进行统计推断。
② 正交试验设计的基本步骤：
第一步，确定目标、选定因素（包括交互作用）、确定水平；
0.178
平均值
0.114 1.446 1.577 0.154 0.195 0.157
酶活
4.381 39.572 43.033 5.438 6.521 5.517
50℃保温 5 分钟
步骤 3
加入待测酶液 0.2 毫 加入待测酶液 0.2 毫
升
升
精品文档
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步骤 4 步骤 5
步骤 6
50℃精确保温 10min 加入 3mLDNS 试剂终 止反应 混合均匀
50℃精确保温 10min 加入 3mLDNS 试剂终 止反应 混合均匀
50℃精确保温 10min 加入 3mLDNS 试剂终 止反应 混合均匀
步骤 7 加入 0.2 毫升待测酶 沸水浴煮沸 5min 沸水浴煮沸 5min
项目二发酵条件优化与扩大培养
正交实验
四. 培养基的设计与选择
1、提供必要的营养成分：培养基成分必须满足细 胞生长，代谢活动和合成产物所需的基本要求。
2、配制合适的浓度：可以从发酵动力学有关生长、 产物合成和基质利用物料平衡的关系中大致推算 或大致计算出所需主要原料的需要量。
3、主成分与其他成分的配比。 C/N比，过高则菌体生长缓慢，过低则衰老自溶
三. 柠檬酸发酵生产中的种子扩大培养技术
保藏菌种 斜面活化 三角瓶麸曲培养 种子罐培养 发酵罐培养
培养条件 接种量、培养温度、搅拌转速、通气比、 培养时间
通气比：每分钟通入发酵罐的空气体积，除 以发酵液的体积
4. 前体
加入到发酵培养基中的能够直接被微生物在 生物合成过程中结合到产物分子中去而自身 结构没有显著变化的一类小分子物质。
提高产品的产量，控制合成代谢产物流向。 少量多次加入，减少前体的毒性。
5. 促进剂和抑制剂
6. 生长因子
微生物生长不可缺少的微量有机物质。 能够提供生长因子的天然物质有：酵母膏、 蛋白胨、麦芽汁、玉米浆、动植物组织或 细胞浸液及微生物生长环境的提取液。
1. 培养基的主要成分包括哪些 2. 以葡萄糖作为碳源有什么优缺点 3. 以淀粉为碳源有什么优点 4. 常见的有机氮源包括哪些 5. 什么叫做前体 6. 培养基的碳氮比过低可能造成什么影响
本章节复习题库
7. 细菌、放线菌、酵母菌、霉菌四大类微 生物的典型培养基名称
8. 发酵产物是菌体细胞以及发酵产物是菌 体代谢产物时，对培养基的碳氮比要求分 别如何
第二章 培养基
一. 培养基的成分
培养基的主要成分： 碳源、氮源、无机盐、微量元素、水、 前体和生长因子等。
1. 碳源
既是构成菌体细胞和代谢产物的主要元素， 又是提供微生物生命活动中所需能源的原 料。
发酵条件优化实验
一个培养基设计的过程大约经过以下几个步骤：①根据前人 的经验和培养基成分确定实验时一些必须考虑的因素，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； 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，为减少实验次数可考虑用“正交试 验设计”等方法确定培养基的组分和浓度。
正交表安排试验注 意事项：
○ 尽可能使各因素 的水平数相等，
○ 试验的重复次数 相当。
例如考察细菌发酵产酸生产中最大糖酸 转化率，探索发酵最佳工艺，准备对葡 萄糖、尿素、玉米浆和KH2PO4浓度进 行优化。（四因素）
正交设计表 表头设计
考察指标：糖酸转化率（％）
L16(44) 正 交 实 验
正交实验结果 直观分析
三．验路线
正交实验配方设计
配置液体培养
基
接种
培养 离心
取
沉淀（胞内产物）
细胞破碎
溶解
包涵体
干扰素重
组蛋白检测
实验材料
菌种：重组大肠杆菌；
培养基及试剂：蛋白胨、酵 母提取物、氯化钠、溶菌酶、 裂解缓冲液：50mMTrisHCl pH7.5，50mM NaCl、 2M尿素；
其它材料：试管、接种环、 高压蒸汽灭菌锅、光学显微 镜、酒精灯、水浴摇床、离 心机、冰箱等。
六、实验 结果与分 析
应用正交实验直观 法确定重组干扰素 产生菌大肠杆菌培 养基成分的优化配 比，作为进一步发 酵罐发酵依据。
正交实验设计是安排多因子的一种常用方法，通过合理的实验设计，可 用少量的具有代表性的试验来代替全面试验，较快地取得实验结果。具 体可以分为下面四步：
1. 根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平，列出因子水平表； 2. 根据因子和水平数选用合适的正交表，设计正交表头，并安排实验； 3. 根据正交表给出的实验方案，进行实验； 4. 对实验结果进行分析，选出较优的“试验”条件以及对结果有显著
发酵工程试题及答案
、名词解释1、分批发酵：在发酵中，营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放出，中间除了空气进入和尾气排出外，与外部没有物料交换。
2、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不加一定物料的培养技术。
3、絮凝：在某些高分子絮凝剂的作用下，溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。
二、填空1、生物发酵工艺多种多样，但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。
2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同，过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大类。
3、微生物的育种方法主要有三类：诱变法，细胞融合法，基因工程法。
4、发酵培养基主要由碳源，氮源，无机盐，生长因子组成。
5、青霉素发酵生产中，发酵后的处理包括：过滤、提炼，脱色，结晶。
6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为连消，用高压蒸汽进行空罐灭菌称为空消。
7、可用于生产酶的微生物有细菌、真菌、酵母菌。
常用的发酵液的预处理方法有酸化、加热、加絮凝剂。
8、根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐两种。
9、依据培养基在生产中的用途，可将其分成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三种。
10、现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。
11、发酵工程的主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制。
12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转化发酵、生物工程细胞的发酵。
13、发酵工业生产上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。
14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向变异菌，从自然选育转向代谢调控育种，从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。
15、根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。
16、分批发酵全过程包括空罐灭菌、加入灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐，所需的时间总和为一个发酵周期。
产中性蛋白酶菌株的筛选及其发酵条件的优化
响，PB=0.33，PB=0.27 均大于 0.05，说明 B （发酵温 度）在 31~35℃范围内，C（麸皮含量）提取时间在
1.5％ ～2.5％ 内 ， 对 产 蛋 白 酶 无 显 著 影 响 。 由 于
பைடு நூலகம்
A2B3C3 不在正交试验安排之例，需对其验证，验证 结果表明，其提取率达 1 428.3 U/ml。
LIU Ting1，2，ZHANG Tian-bin2，LIN Yuan-shan2
（1. College of Oriental & Technology, HNAU, Changsha 410128, PRC; 2. College of Bioscience & Biotechnology, HNAU, Changsha 410128, PRC）
摘 要：从土壤样品中分离筛选出产一株中性蛋白酶产生菌 ZH-6。经单因子试验、正交试验表明，该菌株摇瓶发酵产酶的最佳
发酵周期 48 h，发酵温度 33℃，摇床转速为 180 rpm。最佳发酵培养基为玉米淀粉 2.0%，麸皮 3.0%，Na2HPO4·12H2O 0.4%，
KH2PO4 0.03%，ZnCl2 0.1%。起始 pH 6.5 的条件下，其酶活力为 1 428.3 U/ml。
1（31）
3（2.5）
8
3（56）
2（33）
1（1.5）
9
3（56）
3（35）
2（2.0）
k1
2 750.7
3 189.8
3 172.2
799.6 922.5 1 028.6 1 201.8 1 248.3 1 258.9 1 188.4 1 113.7 1 155.6 9 917.4
发酵实验讲义
微生物发酵实验指导生命科学学院2010年8月目录第一部分生产菌种的选育及发酵条件优化实验一发酵菌株的初筛实验二发酵菌株的复筛实验三淀粉酶活力的测定实验四生产菌株发酵条件的优化第二部分生物反应器的使用实验五发酵罐的构造实验六发酵罐参数的设置及控制实验七发酵罐的操作方法第三部分补料分批发酵实验八种子的制备实验九发酵罐培养实验十菌株生长曲线的绘制实验十一发酵过程中还原糖的测定实验十二发酵过程中乙醇产量的测定第四部分传统产品的发酵实验十三酸乳的发酵微生物发酵实验本实验内容涉及到分析化学、有机化学、生物化学、微生物学、发酵工艺学及化学过程等学科的基本实验操作，对学生综合实验能力要求较高。
学生在上课之前，应对相应内容进行复习。
本实验上课期间，希望同学们注意以下几点要求。
1．实验时，每个授课班级学生将分为3个大组，每组7人左右。
各小组设组长一名，负责协调工作及实验工作分工。
在充分征求组员意见的基础上，分工一旦确定，组员必须服从工作安排，自觉、认真完成自己应负责工作。
2．该实验属开放性实验，所有实验内容必须由学生自己完成。
在同一时间内，每个大组内将进行不同的实验内容。
学生必须对实验内容非常熟悉，思路清晰，才能尽量减少失误。
因此学生要对实验内容进行预习。
3．本实验学生分组实验，学生要团结友爱，既要合理分工，也要互相合作，保证实验顺利完成。
每个大组实验数据共享，但数据处理过程不共享，否则将影响最后成绩。
4．实验需要使用仪器较多，共用小型仪器放于固定位置，不得随意搬动。
5．实验中要随时保持实验室及实验台面的清洁，以免发酵过程中污染。
6．实验过程中，蒸馏水用量较大，各组要轮流负责打水。
7．使用仪器必须按照教师指导进行，以免发生危险。
第一部分生产菌种的选育及发酵条件优化实验一发酵菌株的初筛一、实验目的学习淀粉酶产生菌的筛选方法。
二、实验原理淀粉酶在酿造、纺织、食品加工、医药等领域有广泛用途。
淀粉酶是一类淀粉水解酶的统称，它能将淀粉水解成糊精等小分子物质并进一步水解成麦芽糖或葡萄糖，淀粉被水解后，遇碘不再变蓝色，因此可根据淀粉培养基上透明圈的大小来判断所选菌株的淀粉酶活力。
发酵工艺条件的优化
发酵工艺条件的优化发酵优化对于搞发酵的工作者而言是非常必需的，下面结合其他战友的一些经验之谈引出此专题，希望大家踊跃讨论，以其提高发酵水平和解决实际问题。
发酵工艺的优化在发酵行业起到很大的作用,尤其是在发酵生产中,它是提高发酵指标的一项非常,有用的技术手段.同时也是搞发酵行业的人的必备知识要求之一,借此我想通过和大家交流共同提高发酵方面的知识水平.发酵工艺优化方法与思路:发酵工艺优化的方法有很多,它们之间不是孤立的,而是相互联系的。
在一种发酵中,往往是多种优化方法的结合,其目的就是发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。
发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用，使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。
为了提高发酵生产水平，人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。
而实际上，发酵工艺的优化，包括生物反应器中的工程问题，也同样非常重要。
发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求，也是最重要、最难掌握的技术指标。
温度、pH值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制，依据不同的发酵而有所不同。
同时，微生物在生长的不同阶段、生产目的代谢产物的不同时期，对环境条件可能会有不同的要求。
因此，应该在生物反应器内，使温度、pH值、溶氧、搅拌转速等不断变换，始终为其提供最佳的环境条件，以提高目的产物的得率,在发酵放大实验中，一般都很注重寻找最佳的培养基配方和最佳的温度、pH值、溶氧等参数，但往往忽视了细胞代谢流的变化。
例如：在溶解氧浓度的测量与控制时，关心的是最佳氧浓度或其临界值，而不注意细胞代谢时的摄氧率；用氨水调节pH值时，关心的是最佳pH值，却不注意添加氨水时的动态变化及其与其他发酵过程的参数的关系，而这些变化对细胞的生长代谢却非常重要。
注意:大家可以从以下各个方面进行交流.尽量能够分类进行叙述,我总结了以下几累,也不是很全,当然从其他的方面进行交流也可以,但是希望你注明附加说明!!!谢谢大家的参与!!!!!!!!!一. 好氧发酵1. PH工艺的优化2. 溶氧工艺的优化3.原材料工艺的优化4.消毒(灭菌)工艺的优化5.菌种制备工艺的优化6.小试到中试,中试到生产等扩大实验的工艺优化7.成本工艺优化8.种子罐工艺的优化9.发酵罐工艺参数控制的优化10.仪表控制的工艺优化11.环境的工艺优化12.染菌处理的工艺优化13.紧急情况处理的工艺优化(停电\停水\停气\停汽等)14.补料工艺的优化15.倒种工艺的优化16发酵设备的工艺优化17.其他的工艺优化二. 厌氧工艺的优化三.固体发酵的工艺优化四.其他1. PH工艺的优化A.配料中的PH 很重要,其中有配前PH,配后PH,消前PH,消后PH,接种前PH,工艺控制PH等,配前PH,配后P H,可以用来检测厡材料的质量,初步估计配料的情况,如果出了错误,有时候可以从PH中的变化看出来,能够减少错误的发生.B.另外,每次有新的配方我们总是要用PH方法检测其中的每种厡材料是否会和其他的发生反应,可以互相两两混合,检测PH的变化,也可以用来作为配微量元素的检测.C.消前PH可以用来减少消毒过程对培养基的破坏,因为培养基在消毒中会有PH的变化,在不同的PH条件下对培养基破坏也不一样,因此可以在消毒的时候选择合适的PH,消毒完后可以调节过来,这样一来可以对PH 敏感的一些原材料减少破坏,这种方法在生产中已经取得了初步的成绩,提高了指标.D.工艺控制的PH,在发酵的产抗期间,通过在不同的发酵时间调整不同的PH,可以减少杂质的产生,同时还可以缓解溶氧,比如在头孢发酵中,通过在后期调整PH可以减少DCPC的含量,给提取工序带来很大的好处,E.补料罐通过PH的调节可以更好的通过流加物料而不影响发酵.(部分发酵在不同时期的PH有所不同,所以通过补料罐的调整可以对发酵指标有所提高)F.发酵过程中的PH调节可以通过各种方法,不一定要添加氨水和氢氧化钠,可以添加玉米桨等其他的物料来进行调节.G.控制放罐时的PH可以对后面的过滤有所影响,所以一定要控制好放罐前的PHH.绘制种子瓶和种子罐以及发酵罐等整个发酵过程的PH生长曲线,可以用来参考控制工艺,检测无菌情况的发生.A. 华东理工大学的张嗣良提出了“以细胞代谢流分析与控制为核心的发酵工程学”的观点。
高产微生物油脂菌株培养基及发酵条件优化方法
课堂报告名称：高产微生物油脂菌株培养基及发酵条件优化方法一、课堂报告依据的知识背景1. 培养基及其分类人类想要研究利用微生物，就必须先培养微生物。
培养微生物要有适合微生物生长繁殖的环境条件，还要适宜的营养条件。
由人工配置的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质，称作培养基。
◆按用途分类：增殖培养基；选择培养基；鉴别培养基。
◆按状态分类：液体培养基；固体培养基；半固体培养基。
◆按化学成分分类：天然培养基；合成培养基；半合成培养基。
◆按目的分类：种子培养基；发酵培养基。
1）. 培养基包含成分a)水：水分是微生物重要组成部分，微生物不能脱离水而生存，微生物所需的营养也只有溶于水才能很好地吸收，水利于调节细胞温度，保持细胞生活环境的温度恒定。
水分为两种状态，自由水和结合水。
前者以游离态存在，是细胞内的溶剂；后者与细胞内其他成分结合，不易蒸发，不冻结，不渗透，也不能作为溶剂。
b)碳源：提供为生物细胞组成和代谢产物中碳素来源的物质。
提供微生物生长繁殖所需的能量。
碳源分类很多，无机碳化合物有二氧化碳、碳酸盐等；有机含碳化合物，如糖类、醇类、有机酸、蛋白质及其分解产物。
c)氮源：可提供为生物细胞组成和代谢产物中氮素来源的物质。
氮源用来合成氨基酸和碱基进而合成蛋白质、核酸等细胞成分以及含氮代谢产物。
氮源分类：1.分子态氮，存在大气中，仅有少数微生物可以利用；2.无机态氮，如铵盐、硝酸盐等，多数微生物可以利用；3.有机态氮，蛋白质及各种分解产物、尿素、嘌呤碱、嘧啶碱等。
d)能源：提供微生物生命活动过程中所需的能量来源的物质。
异养微生物能源为碳源；自养微生物能源是日光。
e)生长因子：微生物不能自行合成，但生命活动又不可缺少的微量有机营养物质。
功能：构成细胞的组成成分，如嘌呤、嘧啶是核酸的组成成分；调节代谢，维持正常的生命活动。
自养微生物不需要生长因子，能自行合成；异养微生物有三种情况：有些异养微生物需要生长因子，如谷氨酸的短杆菌，需要添加生物素才能使菌体生长良好；有些不需要生长因子；有些不但不需要还能在自身积累某些维生素，如肠道微生物分泌大量维生素供机体吸收利用，大肠杆菌合成维生素K。
枯草芽孢杆菌3_2产细菌素发酵条件的优化_杨宇清
随着社会的进步， 人们越来越追求方便、 快捷、 安全、 健康的食品， 但是食品在加工、 储藏过程中很 容易受到细菌、 霉菌、 酵母的污染， 导致腐败变质， 因此， 研发安全、 有效的食品防腐剂， 是食品工业发 展的关键问题之一
［ 1 ］
37 ℃ 下 180 r / min 摇床培养 24 h， 制得菌悬液． 用 10 倍稀释法将菌液稀释、 计数， 求得菌悬液浓度， 稀
以最适发酵培养基为基础， 用 1mol / L HCl 和 1mol / L NaOH 分别调节 pH 值至 5． 0、 5． 5、 6． 0、 6． 5、 7． 0、 7． 5、 8． 0 和 8． 5， 培养条件按本文 1． 5． 3 节优化 后条件， 并照本文 1． 4 节方法测定各发酵液抑菌活 考察培养基初始 pH 值对产细菌素的影响， 重复 性， 3 次。 1． 5． 5 装液量对产细菌素的影响
选取下述 5 种常用的细菌培养基作为供试菌 的发酵培养基， 筛选最适发酵培养基， 每组试验重 复 3 次。培养基如下： 1） LB 培养基： 酵母膏 5． 0 g， 蛋白胨 10． 0 g， NaCl 10． 0 g， pH 值为 7． 0 ～ 7． 2。 蒸馏水1 000 mL， 2） NB 培养基： 牛肉膏 3． 0 g， 蛋白胨 5． 0 g， 葡 pH 值为 7． 0。 蒸馏水1 000 mL， 萄糖 2． 5 g， 3 ） BPY 培养基： 葡萄糖 10． 0 g， 蛋白胨 10． 0 g， NaCl 5． 0 g， 酵母膏 5． 0 g， 牛肉膏 5． 0 g， 蒸馏水 1 000 mL，pH 值为 7． 0。 4） Landy 培养基： 葡萄糖 20． 0 g， L － 谷氨酸 5. 0 g， MgSO4 0． 5 g， KCl 0． 5 g， KH2 PO4 1． 0 g， FeSO4 ·6H2 O 0． 15 mg， MnS04 · H2 O 5． 0 mg， CuSO4 · 5H2 O 0． 1 6mg， pH 值为 7． 0。 蒸馏水 1 000 mL， 5） NYD 培养基： 牛肉膏 8． 0 g， 酵母膏 5． 0 g， pH 值为 7． 0。 葡萄糖 1． 0 g， 蒸馏水 1 000 mL， 1． 5． 2 培养时间对产细菌素的影响
真菌发酵条件优化论文素材
真菌发酵条件优化论文素材真菌发酵是一种广泛应用于食品、饮料以及制药等领域的生物技术。
通过优化真菌发酵条件，可有效提高产量和质量，并降低生产成本。
本文将探讨真菌发酵条件的优化方案，并提供相关的论文素材。
一、引言真菌发酵是一种重要的生物技术，已被广泛用于食品和饮料工业生产中。
通过优化发酵条件，可以增加产量、改善产品质量，并提高生产效率。
本文将选取几种常见的真菌，并介绍其发酵条件的优化方法。
二、真菌发酵条件的优化方法2.1 温度温度是影响真菌发酵效果的重要因素。
根据不同真菌的要求，选择适宜的温度范围进行发酵。
例如，某种真菌最适宜在25-30摄氏度下进行发酵，而另一种真菌则需要较高的温度达到最佳效果。
通过对不同真菌的发酵过程进行温度调控，可以提高产量和质量。
2.2pH值pH值是影响真菌发酵的另一个重要因素。
不同真菌对pH值的要求不同，因此需要根据真菌的特性来调节发酵液的酸碱度。
例如，某种真菌在中性pH值下发酵产生的产物质量较高，而在酸性环境中则会受到抑制。
通过合理调节pH值，可以提高真菌发酵的产量和质量。
2.3营养物质真菌发酵需要一定的营养物质来提供能量和生长所需的物质。
常用的营养物质包括碳源、氮源、矿物质等。
合理选择适宜的营养物质组成和浓度，可以提高真菌的生长速度和产物质量。
例如，某种真菌对特定碳源或氮源的利用能力较强，通过给予适当的浓度，可以提高发酵效果。
2.4氧气供应氧气是真菌发酵过程中必需的。
通过合理调控氧气的供应方式和速率，可以提高真菌的生长速度和产量。
例如，某些真菌需要较高的氧气供应来保证发酵过程中的顺利进行，而另一些真菌则需要较低的氧气含量来避免产物被氧化。
通过调控氧气供应条件，可以优化真菌发酵的效果。
三、真菌发酵条件优化论文素材3.1 "Effect of temperature on the fermentation of Aspergillus niger"本研究以黑曲霉为对象，研究了不同温度条件下其发酵过程的变化。
L_苯丙氨酸生产菌株的构建代谢调控和发酵条件优化 (2)
❖ 一 发酵法生产 L-Phe 的重组质粒的构建 ❖ NTG 诱变及抗β-2-噻吩丙氨酸突变菌株的筛
选
❖ 重组质粒的构建
❖ 转化子的筛选与鉴定
❖ 重组质粒的序列分析 ❖ 重组大肠杆菌的培养 ❖ 酶活性检测 ❖ 质粒稳定性检测 ❖ L-Phe 产量的测定
❖ 二 噬菌体的分离、纯化及抗噬菌体大肠杆 菌的筛选
1.1 应用现状及存在的问题
❖ 国内外研究人员在微生物发酵法生产L-Phe 的研究中进行了大量的工作并取得了一些重 要研究成果，一些改良的菌株及技术已成功 应用于L-Phe的工业化生产中。然而，相比 于其它种类的氨基酸，L-Phe的生产得率仍 然较低，已有很多研究者尝试了不同的方法， 但目前仍停留在理论研究或实验室规模的发 酵阶段。
❖ 在培养过程中改变培养温度（设三个温度梯 度）
❖ 分析不同的诱导温度发酵动力学参数的变化 趋势。（酶活、L-Phe产量、菌体浓度、质 粒的稳定性等）
❖ 结果分析
四. 研究创新点及难点
创新点
工艺优化 对重组的抗噬菌 体菌株菌株采取 三阶段温度诱导 策略，进一步提 高了其对碳源的 得率，提高了产 量
BACK
二、实验内容
发酵生产 L-Phe的重 组质粒的
构建
实验内容
诱导温度对重 组菌发酵生产 苯丙氨酸的影
响
抗噬菌体 大肠杆菌
的筛选
1. L-苯丙氨酸的合成途径和关键 酶调控
❖ 在研究中，我们从E. coli 抗β-2-噻吩丙氨酸 的突变株中获得一个新的pheAfbr基因，该基 因将有可能为CM-PDT对L-Phe的反馈抑制敏 感性机制的研究提供有用的信息，并有助于 改进菌株生产L-Phe的能力。分析其突变位 点和方式，并在低拷贝、温度诱导表达的质 粒中克隆、表达该基因和aroF基因以促进LPhe的过量合成。
发酵工艺条件的优化
01
所有发酵培养基都必须提供微生物生长繁殖和产物合成所需的能源，包括碳源、氮源、无机元素、生长因子及水、氧气等。对于大规模发酵生产，除考虑上述微生物的需要外，还必须重视培养基原料的价格和来源。
03
水的比热高，能有效地吸收代谢过程中所放出的热，使细胞内温度不致骤然上升。
有机酸如糖酸、柠檬酸、反丁烯二酸、琥珀酸、苹果酸、丙酮酸、酒石酸等。
碳源种类
醇类中甘露醇、甘油、低浓度的乙醇。
01
脂肪酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等低级脂肪酸都可用作碳源。油酸和亚油酸等高级脂肪酸可被不少放线菌和真菌作为碳源和能源利用，低浓度的高级脂肪酸可刺激细菌生长，但浓度较高时往往有毒害作用。
多数培养基配制是采用一部分天然有机物作碳源、氮源和生长因子的来源，再适当加入一些化学药品以补充无机盐成分，使其更能充分满足微生物对营养的需要。
大多数微生物都能在此培养基上生长繁殖。因此，在微生物工业生产上和试验研究中被广泛使用。
液体培养基：常用于大规模的工业生产及生理代谢等基本理论研究工作。
发酵工业多用作培养种子和发酵的培养基。
02
尿素，硫酸铵，氨水，硝酸盐等无机氮
03
气态氮
04
无机盐
磷酸盐，钾盐，镁盐，钙盐等其他矿盐
铁、锰、钴等微量元素
硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌醇等
特殊生长因子
其他
01
02
03
04
05
06
培养基的分类
发酵生产中的培养基类型 筛选菌种 保藏菌种 检验杂菌 培养种子 发酵生产
发酵条件优化
发酵条件优化1·1培养基试管斜面培养基:高氏1号培养基种子培养基:蔗糖22·5 g,黄豆粉12·5 g,K2HPO40·2 g, NaCl 1 g,Na2SO40·1 g,FeSO4·7H2O 0·01 g,CaCO32 g,蒸馏水1000 mL, pH值7·2,121℃灭菌20 min初始发酵培养基:蔗糖45 g,黄豆粉25 g,K2HPO40·2 g, NaCl 1 g,Na2SO40·1 g,FeSO4·7H2O 0·01 g,CaCO33 g,蒸馏水1000 mL, pH 值7·2,121℃灭菌20 min2·1培养基对稀有放线菌发酵产抗菌物质的影响2.1.1碳源在培养基其他组分不变的情况下改变碳源，培养之后离心发酵液取上层清液，再使用管碟法测出各抑菌圈直径即抗生素的活性以表征抗生素产率。
如下图：找出最优碳源。
2.1.2氮源 方法同碳源-选取最优氮源2.1.3正交实验设计优化发酵培养基在单因素实验基础上选取碳源、氮源、NaCl 、3个因素,采用L 9(33)正交表[3,3]进行3因素3水平的正交实验,考察培养基组分及其浓 度对菌株发酵产活性代谢物的影响,实验设计、结果与分析分别如下表表1 正交实验因素和水平表2正交实验结果表3方差分析表通过方差分析得出最优培养基比例2.2发酵培养条件对稀有放线菌发酵产抗生素的影响影响放线菌培养的最主要条件有温度，初始ph，接种量及菌龄等因素选取温度，初始ph，接种量及菌龄4个因素,采用L9(34)正交表[3,4]进行4因素3水平的正交实验表4正交实验因素和水平表5 正交实验结果表6方差分析表通过方差分析得出最优发酵条件。
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实验二生产菌株发酵条件的优化
实验时间：10.23 10.25 实验班级：生物1601B 实验组号： 6
实验报告人：同组成员：刘文白李仕清
1、实验目的
（1）了解发酵条件对产物形成的影响，用单因子试验找出筛选所得菌株的最佳发酵条件。
（2）掌握发酵培养基的配制原则，熟悉用正交试验优化发酵培养基的方法。
2、实验原理
发酵条件对产物的形成有着非常重要的影响，其中培养基pH、培养温度和通气状况是三类最主要的发酵条件。
培养基pH 一般指灭菌前的pH，可通过酸碱调节来控制，由于发酵过程中pH会不断改变，所以最好用缓冲溶液来调节；通气状况可用培养基装量和摇床转速来衡量，另外，瓶口布的厚薄也会影响到氧气的传递，为了防止杂菌污染，瓶口布以8层纱布为好。
发酵培养基是指大生产时所用的培养基，由于发酵产物中一般含有较高比例的碳元素，因此培养基中的碳源含量也应该比种子培养基中高，如果产物的含氮量高，还应增加培养基中的氮源比例。
但必须注意培养基的渗透压，如果渗透压太高，又会反过来抑制微生物的生长，在这种情况下可考虑用流加的方法逐步加入碳氮源。
培养基组分对发酵起着关键性的影响作用。
工业发酵培养基与菌种筛选时所用的培养基不同，一般以经济节约为主要原则，因此常用廉价的农副产品为原料。
选择碳源时常用山芋粉、麸支、玉米粉等代替淀粉。
而用豆饼粉、黄豆粉等作为氮源。
此外，还应考虑所选原料不至于影响下游的分离提取工作。
由于这些天然原料的组分复杂，不同批次的原料成分各不相同，在进行发酵前必须进行培养基的优化试验。
发酵培养基中的原料多是大分子物质，微生物一般不能直接吸收，必须通过胞外酶的作用后才能被利用，所以是一些“迟效性”营养物质。
而微生物分泌的
胞外酶有不少是诱导酶，为了使发酵起始阶段微生物能快速繁殖，可适当在培养基中添加一些速效营养物。
3、实验材料
（1）菌种
筛选得到的高产α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌
（2）培养基
①种子培养基
肉汤培养基：牛肉膏0.5g，蛋白胨1g，NaCl 0.5g，蒸馏水100mL，pH7.2～
7.4，121℃灭菌20Min。
②发酵初始培养基
玉米粉3.5%，豆饼粉2.5%，Na2HPO4 0.8%，(NH4)2SO4 0.4%，NH4Cl 0.15%，用自来水配制。
（3）淀粉酶测定
①试剂
碘原液：称取碘化钾22g，加入少量蒸馏水溶解，加入碘11g，溶解后定容至500mL，储存于棕色瓶中。
比色用稀碘液：取碘原液2mL，加入碘化钾20g，用蒸馏水定容至500mL，储存于棕色瓶中。
2%可溶性淀粉：称取可溶性淀粉2g（干燥至恒重），用少量蒸馏水混合调匀，徐徐倾入煮沸的蒸馏水中，边加边搅拌，煮沸2Min后冷却，加水定容至100mL。
须当天配制。
（先用冷水调匀，再加入热水）
pH 6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液：称取磷酸氢二钠（Na2HPO4·12H2O）4.523g，柠檬酸0.807g，用蒸馏水溶解并定容至100mL。
标准糊精溶液：称取纯糊精0.06g，悬浮于少量水中，调匀后倾入90mL沸水中，冷却后用蒸馏水定容至100mL。
加几点甲苯防腐，冰箱保存。
0.5mol/L乙酸溶液。
0.85%生理盐水。
②器材
恒温水浴锅，白瓷板，分光光度计
③步骤
标准曲线的制作：将可溶性淀粉稀释成0.2%，0.5%，1%，1.5%，2%的稀释液，分别吸取可溶性淀粉稀释液2mL加至试管中，再加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液1.0mL，40℃水浴保温5Min，加蒸馏水1mL加入，40℃水浴保温30Min后加入0.5mol/L乙酸溶液10mL，吸取反应液1mL，加入稀碘液10mL，混匀，在660nm 下测定吸光度A（用蒸馏水代替淀粉溶液同样处理后作为对照）以淀粉为横坐标，吸光度为纵坐标，作标准曲线。
样品淀粉酶测定：吸取2%可溶性淀粉溶液2mL加至试管中，再加入磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液1.0mL，40℃水浴保温5Min，用pH 6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液将过滤后的发酵液（粗酶液）做适当稀释后取1mL加入，40℃水浴保温30Min 后加入0.5mol/L乙酸溶液10mL，吸取反应液1mL，加入稀碘液10mL，混匀，在660nm下测定吸光度A（用蒸馏水代替淀粉溶液同样处理后作为对照），从标准曲线中查出相应的淀粉浓度，求出被酶消耗的淀粉量。
淀粉酶活力以每毫升粗酶液在40℃，pH 6.0的条件下每小时所分解的淀粉毫克数来衡量。
4、实验步骤
要做生产菌株发酵条件的优化实验，培养基的优化和培养条件的优化都是必不可少的。
6、结果与讨论
（1）可溶性淀粉标准曲线的绘制
根据各组可溶性淀粉浓度及660nm吸光度A这两组数据进行可溶性淀粉标准曲线的绘制。
（2）培养条件培养基优化数据
装液量\初始pH优化实验组淀粉酶测定
数据分析：
（1）由于标记问题，可能是标记过轻或用笔问题，导致分不清楚5组培养液的初始PH值，无法进行柱状图分析。
之后测从中取的粗酶液PH值和培养液的PH值，均不大于7.0。
（2）从图表数据可以看出，酶活相差无几，仅最后一组数据上酶活相差较大，推测是因为操作不当，使得最后一组停止反应时间相较其他组慢所导致。
因此，从数据上可以分析得出：初始PH值6.0-8.0的调整对菌种产淀粉酶的酶活影响不大。
理论分析：
（1）初始PH值不同，但数据上酶活的相差无几，推测可能是菌株在生产淀粉酶的过程中或者酶分解淀粉的过程中，将环境中的PH值进行了调整，这么做的原因可能是利于菌株自身的成长繁殖。
（2）也有可能是染菌导致，染菌对于酶活的影响可能大于初始PH改变的影响，导致看不出变化。
从培养液中闻出臭味即可得知。
（3）也有可能是因为操作问题，操作不当导致溶液中初始PH值发生变化，使得酶活变化不大。
（4）可能是源于标记问题，导致瓶子上无PH 标记，拿错瓶子，导致酶活问题产生。
（5）因此理论分析得知，PH值6.0-8.0的改变，可能会对酶活造成影响，但因为操作不当或杂菌污染，影响不明显；也有可能是因为初始PH值对酶活确实无明显影响。
（3）实验照片
2018-2019（一）生物工艺学实验报告
7、问答题
（1）如果不用正交实验，四因素三水平的实验总共需要做几组？
答：4的三次方，64种。
（2）如果用合适的缓冲液来调节pH，进行培养基pH对淀粉酶产生的影响试验，是否使结果更可靠？
答：会使结果更可靠。
为了保证培养基PH单一量优化，其他量最好保持相同，缓冲液可以保证反应PH值相同，因此会使结果不受反应PH值不同带来的影响。
因此选用合适的缓冲液调节PH值，会使结果更可靠。
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