维生素b2的发酵ppt课件
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维生素b2的Leabharlann Baidu酵
四、发酵过程
• 第一步，菌种选取。随着分子生物学
技术的发展，基因工程手段已经应用于 核黄素生产菌种育种中，这样选出来的 菌种具有产量高、能耗低（主要指培养 菌种所需的营养物质）、产品纯度高等 有点，显著提高了经济效益。
维生素b2的发酵
• 第二步，发酵方法的选取。核黄素
微生物发酵法包括液体深层发酵法和固 体发酵法（液体和固体主要是指培养菌 种的培养基状态的不同：即培养基可以 是液态的，也可以是固态的）。
维生素b2的发酵
• 然而在利用棉囊阿舒氏酵母、解朊 假丝酵母和阿舒氏假囊酵母等真菌 进行核黄素生产时, 存在着发酵周 期过长、原料成分配比复杂、需加 入不饱和脂肪酸来促进核黄素的产 量等缺点。
维生素b2的发酵
• 随着基因工程技术的发展, 枯草芽 孢杆菌和产氨棒状杆菌等产核黄素 工程菌相继构建成功, 这些工程菌 具有发酵周期短( 2~ 3天) 、原料要 求简单、产量高等优点, 在核黄素 的微生物发酵生产中显示了强大的 生命力
维生素b2的发酵
• 第四步，核黄素的测定。是对发酵
液中核黄素含量、质量的测定。测定的 方法有：微生物法、荧光比色法、高效 液相色谱技术（HPLC）,核黄素化学发 光新方法等。目前核黄素化学发光新方 法的精确度和灵敏度高、分析速度快， 具有广泛的应用前景。
维生素b2的发酵
• 第五步，核黄素颗粒的制备。微生
维生素b2的发酵
• （二）微生物法合成维生素B2
• 维生素B2的微生物发酵生产采用三级发酵法。将 在25℃培养成熟的维生素B2产生菌的斜面孢子用 无菌水制成孢子悬浮液，接种于种子培养基中培 养（30+℃），30~40h），最后将二级发酵液移 种至三级发酵罐发酵（30+℃，160h），得到维生 素B2发酵液。工业上使用的维生素B2的产生菌主 要有阿氏假囊酵母（Eremotecium ashbyii）和棉病 囊菌（Ashbya gossypii）2种菌。经过菌种改良后， 维生素B2生产的最高水平可达到10000U/ml。产品 质量好，成本低。
维生素b2的发酵
• 这里需要指出的是，固体发酵工艺 比液体发酵操作简单方便，生产规 模可大可小，特别是固体发酵的设 备比液体发酵降低80%成本以上， 同时能大大减少能源的消耗，便于 推广和应用。
维生素b2的发酵
• 第三步，核黄素的提取。即从发酵
液中将核黄素提取出来。主要的提取方 法有：重金属盐沉淀法，酸溶液法和碱 溶液法。科学研究表明，碱溶液法提取 核黄素不仅收益高，且耗能低，随着离 心分离设备的不断改进，碱溶液法分离 提取核黄素的优越性越来越明显。
• 目前核黄素的工业化生产主要有微 生物发酵法和化学半合成法两种, 其中微生物发酵法以生产工艺简单、 原料廉价、环境友好以及资源可再 生等优点而倍受世界核黄素生产商 的青睐。
维生素b2的发酵
• (一)化学合成法制备维生素B2
• 将D-核糖与3，4-二甲基苯胺缩合，在氢化还原得 一仲胺此仲胺与苯氯化重氮化物反应，生成一种 偶氮染料化合物——3，4二甲基-6-苯偶氮-D –核 糖胺最后与巴比妥酸在乙酸存在下缩合即可得到 维生素B2。此维生素B2的生产工艺生产B2的产率 可达95.3%，纯度达96.8%。其中合成所用的D-核糖 目前是以D-葡萄糖为原料，经芽孢杆菌属细菌发 酵而成的，它代替了原先用D-葡萄糖经4步反应合 成D-核糖的方法。因为后者需要用到钠汞齐，从 而带来了很严重的环境污染问题。化学法合成维 生素B2可以利用传统的分批反应的设备，但在纯 化精制阶段，偶氮燃料中间物和维生素B2均会生 成细小晶体，给有效地过滤和洗涤带来了较大的 困难。同时由于这2种化合物的颜色都比较深，也 使工厂的车间管理较困难。
维生素B2与发酵
第六组
维生素b2的发酵
维生素B2的概述
一、结构与性质
维生素B2又叫核黄素(riboflavin)。 是核醇与6.7一二甲基异咯嗪的缩合物。
核黄素味苦，在240℃时变暗色，熔 点为275℃～282℃，并在此温度下引起 破坏。
维生素b2的发酵
性质
核黄素为橙黄色结晶化合物，溶于水，但溶解 度很低，水溶液呈现黄绿色荧光
维生素b2的发酵
二、维生素B2的作用
• 与组织的呼吸过程有关 • 参与碳水化物的中间代谢 • 与激素有关
• 促进色氨酸转化为烟酸，VB6转变为磷酸吡哆醛 • 维持体内还原型谷胱甘肽的浓度，参与体内的抗
氧化防御系统 • 参与药物代谢 • 提高机体对环境的适应能力
维生素b2的发酵
三、维生素B2的发酵原理
物发酵生产的核黄素需要干燥才能制成 核黄素成品。常用的干燥方法：普通气 流干燥法和喷雾干燥法。
维生素b2的发酵
六、微生物发酵的缺点
• 与化学合成法相比, 微生物发酵法 也存在着某些缺点和不足。例如在 核黄素的后期加工与处理过程中, 核黄素的分离纯化比较困难, 难以 获得高纯度的核黄素。
维生素b2的发酵
维生素b2的发酵
生产菌种
• 核黄素发酵的主要生产菌包括:
• 棉囊阿舒氏酵母A shbya gossyp ii • 解朊假丝酵母 Candida famata • 阿舒氏假囊酵Eremothecium ashbyii • 酿酒酵 Saccharomyces sp • 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis • 产氨棒状杆菌 Corynebactiaaminogensis
七、发酵中的注意事项
• 整个过程应必须严格控制无菌环境，抗生素的加 入要在温度不太高时（不烫手为止）加入，防止 抗生素失活。
• 发酵罐在使用之前一定要清洗干净，不能留有任 何残渣，特别要注意一些管道和死角的残留物质 的清洗，避免染菌。
维生素b2的发酵
• 发酵罐与培养基灭菌时要分开灭，葡萄糖单独灭 菌，另外磷酸盐也要单独灭菌，因为磷酸盐容易 和培养基中其他无机盐在高温下反应生成一些难 溶化合物沉淀后不易被菌体分解利用，影响培养 基的营养成分，造成菌种在前期生长过程中表现 缓慢和营养不良状况。
核黄素对热安定，120℃加热6小时，仅有少量 分解，在碱性溶液中较易破坏，在光照及紫外线 照射下，可以引起不可逆分解
维生素b2的发酵
结构
核黄素的异咯嗪上第1位及第10位N原子与活泼的双 键相连，能接受氢而被还原成无色产物，还原后 很容易再脱氢，因此具有可逆的氧化还原特性
维生素b2的发酵
化学结构式
四、发酵过程
• 第一步，菌种选取。随着分子生物学
技术的发展，基因工程手段已经应用于 核黄素生产菌种育种中，这样选出来的 菌种具有产量高、能耗低（主要指培养 菌种所需的营养物质）、产品纯度高等 有点，显著提高了经济效益。
维生素b2的发酵
• 第二步，发酵方法的选取。核黄素
微生物发酵法包括液体深层发酵法和固 体发酵法（液体和固体主要是指培养菌 种的培养基状态的不同：即培养基可以 是液态的，也可以是固态的）。
维生素b2的发酵
• 然而在利用棉囊阿舒氏酵母、解朊 假丝酵母和阿舒氏假囊酵母等真菌 进行核黄素生产时, 存在着发酵周 期过长、原料成分配比复杂、需加 入不饱和脂肪酸来促进核黄素的产 量等缺点。
维生素b2的发酵
• 随着基因工程技术的发展, 枯草芽 孢杆菌和产氨棒状杆菌等产核黄素 工程菌相继构建成功, 这些工程菌 具有发酵周期短( 2~ 3天) 、原料要 求简单、产量高等优点, 在核黄素 的微生物发酵生产中显示了强大的 生命力
维生素b2的发酵
• 第四步，核黄素的测定。是对发酵
液中核黄素含量、质量的测定。测定的 方法有：微生物法、荧光比色法、高效 液相色谱技术（HPLC）,核黄素化学发 光新方法等。目前核黄素化学发光新方 法的精确度和灵敏度高、分析速度快， 具有广泛的应用前景。
维生素b2的发酵
• 第五步，核黄素颗粒的制备。微生
维生素b2的发酵
• （二）微生物法合成维生素B2
• 维生素B2的微生物发酵生产采用三级发酵法。将 在25℃培养成熟的维生素B2产生菌的斜面孢子用 无菌水制成孢子悬浮液，接种于种子培养基中培 养（30+℃），30~40h），最后将二级发酵液移 种至三级发酵罐发酵（30+℃，160h），得到维生 素B2发酵液。工业上使用的维生素B2的产生菌主 要有阿氏假囊酵母（Eremotecium ashbyii）和棉病 囊菌（Ashbya gossypii）2种菌。经过菌种改良后， 维生素B2生产的最高水平可达到10000U/ml。产品 质量好，成本低。
维生素b2的发酵
• 这里需要指出的是，固体发酵工艺 比液体发酵操作简单方便，生产规 模可大可小，特别是固体发酵的设 备比液体发酵降低80%成本以上， 同时能大大减少能源的消耗，便于 推广和应用。
维生素b2的发酵
• 第三步，核黄素的提取。即从发酵
液中将核黄素提取出来。主要的提取方 法有：重金属盐沉淀法，酸溶液法和碱 溶液法。科学研究表明，碱溶液法提取 核黄素不仅收益高，且耗能低，随着离 心分离设备的不断改进，碱溶液法分离 提取核黄素的优越性越来越明显。
• 目前核黄素的工业化生产主要有微 生物发酵法和化学半合成法两种, 其中微生物发酵法以生产工艺简单、 原料廉价、环境友好以及资源可再 生等优点而倍受世界核黄素生产商 的青睐。
维生素b2的发酵
• (一)化学合成法制备维生素B2
• 将D-核糖与3，4-二甲基苯胺缩合，在氢化还原得 一仲胺此仲胺与苯氯化重氮化物反应，生成一种 偶氮染料化合物——3，4二甲基-6-苯偶氮-D –核 糖胺最后与巴比妥酸在乙酸存在下缩合即可得到 维生素B2。此维生素B2的生产工艺生产B2的产率 可达95.3%，纯度达96.8%。其中合成所用的D-核糖 目前是以D-葡萄糖为原料，经芽孢杆菌属细菌发 酵而成的，它代替了原先用D-葡萄糖经4步反应合 成D-核糖的方法。因为后者需要用到钠汞齐，从 而带来了很严重的环境污染问题。化学法合成维 生素B2可以利用传统的分批反应的设备，但在纯 化精制阶段，偶氮燃料中间物和维生素B2均会生 成细小晶体，给有效地过滤和洗涤带来了较大的 困难。同时由于这2种化合物的颜色都比较深，也 使工厂的车间管理较困难。
维生素B2与发酵
第六组
维生素b2的发酵
维生素B2的概述
一、结构与性质
维生素B2又叫核黄素(riboflavin)。 是核醇与6.7一二甲基异咯嗪的缩合物。
核黄素味苦，在240℃时变暗色，熔 点为275℃～282℃，并在此温度下引起 破坏。
维生素b2的发酵
性质
核黄素为橙黄色结晶化合物，溶于水，但溶解 度很低，水溶液呈现黄绿色荧光
维生素b2的发酵
二、维生素B2的作用
• 与组织的呼吸过程有关 • 参与碳水化物的中间代谢 • 与激素有关
• 促进色氨酸转化为烟酸，VB6转变为磷酸吡哆醛 • 维持体内还原型谷胱甘肽的浓度，参与体内的抗
氧化防御系统 • 参与药物代谢 • 提高机体对环境的适应能力
维生素b2的发酵
三、维生素B2的发酵原理
物发酵生产的核黄素需要干燥才能制成 核黄素成品。常用的干燥方法：普通气 流干燥法和喷雾干燥法。
维生素b2的发酵
六、微生物发酵的缺点
• 与化学合成法相比, 微生物发酵法 也存在着某些缺点和不足。例如在 核黄素的后期加工与处理过程中, 核黄素的分离纯化比较困难, 难以 获得高纯度的核黄素。
维生素b2的发酵
维生素b2的发酵
生产菌种
• 核黄素发酵的主要生产菌包括:
• 棉囊阿舒氏酵母A shbya gossyp ii • 解朊假丝酵母 Candida famata • 阿舒氏假囊酵Eremothecium ashbyii • 酿酒酵 Saccharomyces sp • 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis • 产氨棒状杆菌 Corynebactiaaminogensis
七、发酵中的注意事项
• 整个过程应必须严格控制无菌环境，抗生素的加 入要在温度不太高时（不烫手为止）加入，防止 抗生素失活。
• 发酵罐在使用之前一定要清洗干净，不能留有任 何残渣，特别要注意一些管道和死角的残留物质 的清洗，避免染菌。
维生素b2的发酵
• 发酵罐与培养基灭菌时要分开灭，葡萄糖单独灭 菌，另外磷酸盐也要单独灭菌，因为磷酸盐容易 和培养基中其他无机盐在高温下反应生成一些难 溶化合物沉淀后不易被菌体分解利用，影响培养 基的营养成分，造成菌种在前期生长过程中表现 缓慢和营养不良状况。
核黄素对热安定，120℃加热6小时，仅有少量 分解，在碱性溶液中较易破坏，在光照及紫外线 照射下，可以引起不可逆分解
维生素b2的发酵
结构
核黄素的异咯嗪上第1位及第10位N原子与活泼的双 键相连，能接受氢而被还原成无色产物，还原后 很容易再脱氢，因此具有可逆的氧化还原特性
维生素b2的发酵
化学结构式