生物发酵培养技术.ppt
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将空气由多孔板下部通入培养基内
• 这种方法的优点是培养量大，并且节省劳动力。 国内酱油厂多采用此法。
3、液体通风深层培养
• 简称深层培养法，是最先 进的方法。
• 在我国，抗生素、柠檬酸 的生产常常采用此法。
4、厌氧培养
• （1）简单的方法是，用一般的发酵槽，撤去 通风设备。 （2）真正的方法是必须把氧气抽除，采用真 空泵来抽去氧气。
1、细菌用培养基 以肉汤+蛋白胨+酵母膏作为其组成物质。
2、酵母、霉菌用培养基--------以曲汁和麦芽汁为最常用 将米曲（或者麦芽汁）添加适量水，在55℃下糖化2小时，
经过过滤，滤液稀释至糖度10度，备用。
3、培养霉菌则专用蔡氏霉菌培养剂 蔗糖20-30g、硝酸钠3g、磷酸二氢钾1g、氯化钾0.5g、
讲解分章节内容
•一：最常用的工业微生物 •二：微生物的培养技术 •三：细胞浓度的测量 •四：微生物发酵的工艺学原理 •五：工业微生物菌种的制备和改良 •六：发酵生产过程 •七：灭菌技术 •八：分离纯化技术 •九：干燥技术
一：最常用的工业微生物
• 1：细菌 • 2：放线菌 • 3：霉菌 • 4：酵母
•金霉素链霉菌（S. aureofaciens） •能产生金霉素。
卡那霉素链霉菌（S.kanamycetieus） 能产生卡那霉素
红霉素链霉菌（S.enytnreus） 能产生红霉素。
3：霉菌
• （1）曲霉属-------米曲霉（Aspergillus oryzae）能 产生高峰淀粉酶。
• （2）黑霉属（A.niger）------能产生酸性蛋白酶、 蛋白酶。
5、氮源
• 一般情况下，是以使用尿素为最适合， 因为一则尿素可以维持发酵液的PH值不 变，同时又能够供给氮源的需要。
使用硫酸铵时， 由于其残留的硫酸根使得发酵液PH值变小
（一）培养基组成
•1、碳源 •一般为蔗糖、葡萄糖。 •工业用碳源为淀粉水解液、 •糖蜜、干薯粉、甲醇、乙醇、 •石油、醋酸等等材料。
•2、氮源 •主要有硫酸铵、 •尿素、豆饼水解液。
•3、无机盐 •磷酸二氢钾、
•磷酸氢二钾 •七水硫酸镁。
4、微量生长因子 生物素 硫铵素
玉米浆最常用
（二）培养基的分类
七水硫酸镁0.5g、硫酸亚铁0.01g、蒸馏水1L。
4、工业用培养基---------定量组成培养基配方
（三）培养方法
• 按培养基类型分为----------固体培养法、液体培 养法。
• 按操作方式分为---------分批培养、半连续培养、 连续培养。
• 按氧气供应分为--------需氧培养、厌氧培养。
• （3）链球菌属（Streptococcus）-------用来生产乳酸。 • （4）片球菌属（Pediococcus）-------用来生产乳酸。 • （5）串珠菌属（Leuconostoc）-------用来生产乳酸。 • （6）芽孢杆菌属-------枯草杆菌（Bacillus subtilis）可以用来生产
较为先进的方法是 加拿大的BBL Gas Pak 150的厌氧培养器
采用由水发生氢气的方法 此氢气与氧气反应，遂形成真空。
5、大规模发酵生产
• 一般采用几千升、几万升的培养罐。采用逐步扩大法生产
将酵母进行 斜面培养
移至含5ml曲汁的试管之中 30℃培养24小时。
移至500ml的巴士瓶中 30℃培养48小时
•
青霉菌
1：细菌
• （1）醋杆菌属--------醋化醋杆菌（Acetobacter aceti）可以将酒精转 变为醋酸。弱氧化醋杆菌（Acetobacter suboxydans）可以将山梨糖 醇转变为山梨糖。
• （2）乳杆菌属--------德氏乳杆菌（Lactobacillus delbriiekii）可以将 糖转变为乳糖。
生物制药工艺学
发酵工程制药
第一节：微生物细胞工程（发酵工程制药） 生产原理
第二节：利用微生物进行药物的生产实例
第一节：微生物工程（发酵工程制药）生产原理
• 人工培养的微生物，通过体内的特定酶系，经过复杂的 生物化学反应过程和代谢作用，最终合成人们所需要的 药物如抗生素、氨基酸、有机物、维生素。这种方法称 为微生物细胞工程。
α-淀粉酶、肌苷、鸟苷等核苷。 • （7）梭菌属------丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylium）用来生
产丙酮、丁醇。 • （8）大肠杆菌（Escherichia coli）用来作为基因工程的克隆菌。
2：放线菌
• 有以下分类
•委内瑞拉链霉菌（S.veneznelae） •能产生氯霉素
• （3）青霉属--------点青霉（Penicillium.notatum）、 产黄青霉（P.chrysogenum）能产生青霉素。橘青 霉（P.citrinum）可产生核酸酶P1。
4：酵母
• 酵母属-------最常用的是酿酒酵母，用于 进行酒精发酵。
二：微生物的培养技术
• （一）培养基组成 • （二）培养基的分类 • （三）培养方法 • （四）培养条件
• 一般为30-33℃ • 超过33℃时应该进行冷却。
3、PH值
• （1）酵母菌为PH=4.0--6.0 • （2）细菌的PH=6. 0--7.5 • （3）霉菌生产的PH值则在4.0--9.0之间。
4、氧气
• 微生物的类别有需氧菌、厌氧菌、兼性菌 三种。
• 各自需要不同的氧气条件。
测定培养剂的溶解氧是一个技术关键。
移至500L的种子罐 最后进行 作为工业发酵的种醪 大规模培养
移至10L的曲汁卡瓦罐中 30℃培养48小时。
（四）培养条件
• 1、培养基浓度 • 2、温度 • 3、PH值 • 4、氧气 • 5、氮源 • 6、微量因子
1、培养基浓度
• 一般为含葡萄糖10% • 最高可以通过流加法达到15%。
2、温度源自文库
•下面分别介绍其中重要的5种方法：
1、浅盘培养
• 该方法选用于固体 培养法、也适用于 液体培养法。
• 其方法是将固体或 者液体培养基盛于 不锈钢制的浅盘内， 接种菌种，在保温 室内培养。
2、厚层通风培养
• 此方法用于固体培养。
所用设备是在水面建造大型水泥槽 水泥槽底部铺上多孔板 板上放置固体培养基 接种之后
• 这种方法的优点是培养量大，并且节省劳动力。 国内酱油厂多采用此法。
3、液体通风深层培养
• 简称深层培养法，是最先 进的方法。
• 在我国，抗生素、柠檬酸 的生产常常采用此法。
4、厌氧培养
• （1）简单的方法是，用一般的发酵槽，撤去 通风设备。 （2）真正的方法是必须把氧气抽除，采用真 空泵来抽去氧气。
1、细菌用培养基 以肉汤+蛋白胨+酵母膏作为其组成物质。
2、酵母、霉菌用培养基--------以曲汁和麦芽汁为最常用 将米曲（或者麦芽汁）添加适量水，在55℃下糖化2小时，
经过过滤，滤液稀释至糖度10度，备用。
3、培养霉菌则专用蔡氏霉菌培养剂 蔗糖20-30g、硝酸钠3g、磷酸二氢钾1g、氯化钾0.5g、
讲解分章节内容
•一：最常用的工业微生物 •二：微生物的培养技术 •三：细胞浓度的测量 •四：微生物发酵的工艺学原理 •五：工业微生物菌种的制备和改良 •六：发酵生产过程 •七：灭菌技术 •八：分离纯化技术 •九：干燥技术
一：最常用的工业微生物
• 1：细菌 • 2：放线菌 • 3：霉菌 • 4：酵母
•金霉素链霉菌（S. aureofaciens） •能产生金霉素。
卡那霉素链霉菌（S.kanamycetieus） 能产生卡那霉素
红霉素链霉菌（S.enytnreus） 能产生红霉素。
3：霉菌
• （1）曲霉属-------米曲霉（Aspergillus oryzae）能 产生高峰淀粉酶。
• （2）黑霉属（A.niger）------能产生酸性蛋白酶、 蛋白酶。
5、氮源
• 一般情况下，是以使用尿素为最适合， 因为一则尿素可以维持发酵液的PH值不 变，同时又能够供给氮源的需要。
使用硫酸铵时， 由于其残留的硫酸根使得发酵液PH值变小
（一）培养基组成
•1、碳源 •一般为蔗糖、葡萄糖。 •工业用碳源为淀粉水解液、 •糖蜜、干薯粉、甲醇、乙醇、 •石油、醋酸等等材料。
•2、氮源 •主要有硫酸铵、 •尿素、豆饼水解液。
•3、无机盐 •磷酸二氢钾、
•磷酸氢二钾 •七水硫酸镁。
4、微量生长因子 生物素 硫铵素
玉米浆最常用
（二）培养基的分类
七水硫酸镁0.5g、硫酸亚铁0.01g、蒸馏水1L。
4、工业用培养基---------定量组成培养基配方
（三）培养方法
• 按培养基类型分为----------固体培养法、液体培 养法。
• 按操作方式分为---------分批培养、半连续培养、 连续培养。
• 按氧气供应分为--------需氧培养、厌氧培养。
• （3）链球菌属（Streptococcus）-------用来生产乳酸。 • （4）片球菌属（Pediococcus）-------用来生产乳酸。 • （5）串珠菌属（Leuconostoc）-------用来生产乳酸。 • （6）芽孢杆菌属-------枯草杆菌（Bacillus subtilis）可以用来生产
较为先进的方法是 加拿大的BBL Gas Pak 150的厌氧培养器
采用由水发生氢气的方法 此氢气与氧气反应，遂形成真空。
5、大规模发酵生产
• 一般采用几千升、几万升的培养罐。采用逐步扩大法生产
将酵母进行 斜面培养
移至含5ml曲汁的试管之中 30℃培养24小时。
移至500ml的巴士瓶中 30℃培养48小时
•
青霉菌
1：细菌
• （1）醋杆菌属--------醋化醋杆菌（Acetobacter aceti）可以将酒精转 变为醋酸。弱氧化醋杆菌（Acetobacter suboxydans）可以将山梨糖 醇转变为山梨糖。
• （2）乳杆菌属--------德氏乳杆菌（Lactobacillus delbriiekii）可以将 糖转变为乳糖。
生物制药工艺学
发酵工程制药
第一节：微生物细胞工程（发酵工程制药） 生产原理
第二节：利用微生物进行药物的生产实例
第一节：微生物工程（发酵工程制药）生产原理
• 人工培养的微生物，通过体内的特定酶系，经过复杂的 生物化学反应过程和代谢作用，最终合成人们所需要的 药物如抗生素、氨基酸、有机物、维生素。这种方法称 为微生物细胞工程。
α-淀粉酶、肌苷、鸟苷等核苷。 • （7）梭菌属------丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylium）用来生
产丙酮、丁醇。 • （8）大肠杆菌（Escherichia coli）用来作为基因工程的克隆菌。
2：放线菌
• 有以下分类
•委内瑞拉链霉菌（S.veneznelae） •能产生氯霉素
• （3）青霉属--------点青霉（Penicillium.notatum）、 产黄青霉（P.chrysogenum）能产生青霉素。橘青 霉（P.citrinum）可产生核酸酶P1。
4：酵母
• 酵母属-------最常用的是酿酒酵母，用于 进行酒精发酵。
二：微生物的培养技术
• （一）培养基组成 • （二）培养基的分类 • （三）培养方法 • （四）培养条件
• 一般为30-33℃ • 超过33℃时应该进行冷却。
3、PH值
• （1）酵母菌为PH=4.0--6.0 • （2）细菌的PH=6. 0--7.5 • （3）霉菌生产的PH值则在4.0--9.0之间。
4、氧气
• 微生物的类别有需氧菌、厌氧菌、兼性菌 三种。
• 各自需要不同的氧气条件。
测定培养剂的溶解氧是一个技术关键。
移至500L的种子罐 最后进行 作为工业发酵的种醪 大规模培养
移至10L的曲汁卡瓦罐中 30℃培养48小时。
（四）培养条件
• 1、培养基浓度 • 2、温度 • 3、PH值 • 4、氧气 • 5、氮源 • 6、微量因子
1、培养基浓度
• 一般为含葡萄糖10% • 最高可以通过流加法达到15%。
2、温度源自文库
•下面分别介绍其中重要的5种方法：
1、浅盘培养
• 该方法选用于固体 培养法、也适用于 液体培养法。
• 其方法是将固体或 者液体培养基盛于 不锈钢制的浅盘内， 接种菌种，在保温 室内培养。
2、厚层通风培养
• 此方法用于固体培养。
所用设备是在水面建造大型水泥槽 水泥槽底部铺上多孔板 板上放置固体培养基 接种之后