微生物菌种技术工艺
微生物菌剂生产工艺详细

2.5-3.5%
2mg/l
2mg/l
6.8-7.2
3.3主体发酵阶段操作和参数控制
3.2.3.1最佳装液量为罐体容积的50%-75%;最佳接种量实际装液量的1%-5%;发酵温度控制在25℃-35℃;pH控制在6.8-7.2;搅拌转速180-200r/min。转速过快会对菌丝体产生破坏,转速过慢易产生发酵泡沫,而且会因为溶解氧不足而影响微生物的生长繁殖。
4发酵工作
由各生产岗位负责人按生产周期实施菌种活化、种子培养及主体发酵过程、分离纯化、干燥等流程。
6包装
将发酵生产线生产的粉剂、液体产品进行定量包装。包装过程需要保持环境的洁净和无菌,并且要按照规定的包装标准进行操作。
7储运
完成包装后的生物有机肥送至成品库并由送货人和库管分别签字确认成品数量,每批次产品单独存放,填写批次产品档案。
10记录和报告
在整个车间操作流程中,需要及时记录各项操作的相关数据和信息,包括菌种培养情况、发酵过程参数、质量检测结果等。
二、车间生产工艺流程
1生产车间设备准备工作
1.1车间环境准备
1.1.1温度控制:车间温度应保持在适宜微生物生长的范围内,通常为20-30摄氏度。
1.1.2湿度控制:车间湿度应保持在适宜微生物生长的范围内,通常为50-70%。
5.2包装密封:包装后进行密封操作,避免微生物菌剂受潮变质。
5.3存储条件:根据产品要求,选择适宜的存储条件,避免产品失效。5.4质量检验
5.4.1外观检查:对包装后的微生物菌剂进行外观检查,确保产品无异常。
5.4.2活菌数检测:进行活菌数检测,确保微生物菌剂活性符合标准。
5.4.3产品检测:对微生物菌剂产品进行综合检测,包括微生物成分、杂质等指标,确保产品质量合格。
发酵工艺 第2章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术

微生物菌种保藏机构名称和缩写
中国 缩写
ACCC
SH IA CCGMC AS-IV
CAF
IFFI
ID IV CIVBP
名称 中国农业微生物菌种保藏管理中 心 上海市农业科学院食用菌研究所 中国医学科学院抗菌素研究所 普通微生物菌种保藏管理中心 中国科学院武汉病毒研究所 中国林业科学院菌种保藏管理中 心 轻工业部食品发酵工业科学研究 所 中国医学科学院皮肤病研究所 中国医学科学院病毒研究所 中国兽医药品监察所
最常用的工业微生物
放线菌
– 链霉菌属 – 小单孢菌属 – 地中海诺卡氏菌 – 米苏里游动放线菌
藻类
藻类包括数种不同类以光 合作用产生能量的生物。 它们一般被认为是简单的 植物,并且一些藻类与比 较高等的植物有关。虽然 其它藻类看似从蓝绿藻得 到光合作用的能力,但是 在演化上有独立的分支。 所有藻类缺乏真的根、茎、 叶和其它可在高等植物上 发现的组织构造。藻类与 细菌和原生动物不同之处, 是藻类产生能量的方式为 光合自营性 ;琼脂(棕 藻)
国外重要菌种保藏机构
1、ATCC:美国模式培养物(菌)保藏中心 2、NRRL:美国农业部北方开发利用研究部 3、CSH:美国冷泉港研究所 4、IAM:日本东京大学应用微生物研究所 5、IFO:日本发酵研究所(大阪) 6、NCTC:英国国立标准菌种收藏所 7、CBS:荷兰真菌中心保藏所
三、生产中常用菌种的分离、选 育(screening )
(一)微生物菌种的分离 四步骤: 样品采集 增值培养 纯种分离 生产性能的测定
1.施加选择压力分离法
施加选择性压力分离法
主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营 养的要求不同,如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、 氮源等,人为控制这些条件,使之利于某类或某种微 生物生长,而不利于其他种类微生物的生存,以达到 使目的菌种占优势.而得以快速分离纯化的目的。如 可以控制培养时的氧,可将好氧微生物和厌氧微生物 分开;通过控制温度,可将嗜热微生物和非嗜热微生 物分开;控制pH,可将嗜酸、嗜碱微生物分离等。在 分离培养基中也可以加入不同的抗生素或试剂来增加 选择性。如在分离放线菌和细菌时,可加入抗真菌抗 生素;分离真菌时,可加入抗细菌药物。
一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及详细设计要求

〔1〕生产用菌种的鉴定:主要包括纯度鉴定,生产性能的检查, 有无杂菌污染。
还有就是菌种的活性,重要特性有无退化等。
〔2〕如菌种已发生功能性改变或者被杂菌污染, 还需要进行菌种 的纯化或者或者复壮。
〔3〕其次在规模生产之前,还要通过实验室中试,确定该菌群 的最适生长温度, PH ,发酵培养基的最适成份与比例;生长曲 线的绘制与最适培养时间确实定。
我们普通选取对数生长期的菌 体〔丝〕做为生产发酵用的菌种。
最正确接种量与装液量的控制。
〔1〕将冷冻保藏管中的菌种在斜面中活化〔37℃ 24h〕,并在平板中进行纯化〔37℃ 24h〕。
最终得到斜面菌种或者菌种斜面。
〔2〕摇瓶培养阶段: 取一环纯化后的的菌种, 接入装量为 20mL 种子 培养基的 250mL 三角瓶中,置于 180r/min 中摇床中培养 (37℃ 18h)。
分别取 1mL 的种子液 ,接入五个盛有 20mL 发酵培养基的 250 mL 三 角瓶中。
置于 180 r/ min 摇床中 培养〔37℃ 24h 〕 。
接种量为三白 Nacl 琼脂0.5% 2.0-2.5%斜面培养基成份组成比例葡 萄糖0.1% 肉 蛋胨1%牛膏1% PH工艺流程工艺条件中控121℃~125℃0. 103MPa~0. 168 MPa 0.5h~1.0h加料体积 50%~75%,实际为 60%PH6.5~7.5121℃~125℃0. 103MPa~0. 168 MPa 0.5h~1.0h25℃~35℃ 常压角瓶实际培养基装量的 4-5%.PH 控制在 7.0-7.5 之间。
培养基组成见下表:玉摇瓶种子培 葡萄 尿 硫酸 磷酸氢 硫酸 硫酸米 PH养基成份 糖 素 镁 二钾 亚铁 锰浆各组成成份2.5 0.5 0.04 0.1 2ppm 2ppm 7.0比例〔%〕〔注; 1ppm=1mg/l)蒸汽 全部设备灭菌一级种子罐配料一级种子罐 PH 值检测一级种子罐灭菌一级种子罐降温种子罐 培养基灭菌空气蒸汽物料量的 0.5-5%.实际接种量为 1%25℃~35℃ 24~36h芽孢形成率≧80% 搅拌转速: 180r/min二级种子罐重复上述操作和参数控制其中, 由摇瓶菌种向一级种子罐的接种量, 控制在一级种子罐实 际装料量的 0.5%-5.0%;PH 控制在 6.5-7.5;发酵温度控制在 25℃~35℃;装料量控制在种子罐公称容积的 60%摆布。
发酵工程(2)第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养

华根霉 ( Rhizopus chinentis )
酿酒所必须的重要霉菌,也是 酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌 种。
2、毛霉 ( Mucor )
鲁氏毛霉 ( Mucor rouxianus ) 能糖化淀粉且能生成少量酒精;能产生
6、醋酸菌 (Acetobacter)
➢ 不形成芽孢,G-,好气性 ➢ 可生产醋酸.
7、棒状杆菌 (Corynebacterium) ➢ 是谷氨酸和其他氨基酸的高产菌.
8、短杆菌 (Brevibacterium)
氨基酸、核苷酸工业生产中常用的菌种,也是酶法 合成生产辅酶A的菌种.
9、黄单胞菌 (Xanthomonas)
5、假丝酵母 (Candida)
➢能形成假丝,液体培养时能 形成浮膜。 ➢可生产SCP、甘油、脂肪酶。
6、红酵母 (Rhodotorula)
➢有明显的红色或黄色色 素,很多种因生荚膜而形 成粘质状菌落。 ➢可由菌体提取大量脂肪、 -胡萝卜素。
7、棉病针孢酵母 ( Nematspora gossypii )
2、葡萄汁酵母 (Saccharomyces uvarum)
与酿酒酵母相似,主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵 棉子糖和蜜二糖。
3、汉逊酵母 (Hansenula)
此属酵母多能产生乙酸乙酯,从而增加产品的香 味,可用于酿酒和食品工业。
4、球拟酵母 (Toruiopsis)
此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓 糖、阿拉伯糖;有的能利用烃类生产蛋白质。
复筛 不纯 第四次平板分离
第三次菌种保藏
第四次原种斜面
初步工艺条件摸索
再复筛
简述菌种扩繁和培养的工艺流程

简述菌种扩繁和培养的工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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微生物菌种的分离和纯化方法

微生物菌种的分离和纯化方法1.空气平板法空气平板法是一种常用的微生物菌种分离方法。
将待分离的微生物样品进行适当的稀释并均匀涂布在含有经过固化的琼脂平板上,然后放置在适宜的温度下进行培养。
微生物在平板上呈现为单个菌落,每个菌落都代表一个来自单一细胞的微生物。
通过挑取单个菌落,将其再次传代培养,最终可以得到纯净的菌种。
2.稀释平板法稀释平板法也是一种常用的微生物菌种分离方法,在空气平板法的基础上进行了改进。
先将待分离的微生物样品按一定比例稀释,然后将稀释后的样品均匀涂布在琼脂平板上。
由于稀释后的样品中菌落之间的距离更远,因此每个菌落代表的是来自更少数的微生物细胞,得到纯净的菌种的几率更高。
3.前体菌种法前体菌种法是一种通过选择性培养基将目标微生物分离出来的方法。
选择性培养基可以通过添加特定的抗生素、酸碱度调节和特定营养物等来抑制其他微生物的生长而促进目标微生物的生长。
将待分离的微生物样品进行适当的稀释后接种在选择性培养基上,利用培养基的选择性促使目标微生物生长并抑制其他微生物的生长,最终得到纯净的菌种。
4.形态学分离法形态学分离法是一种根据微生物在形态和结构上的差异进行分离的方法。
先选择合适的培养基和培养条件,将待分离的微生物样品进行培养。
在培养过程中,观察并挑选出形态和结构上有明显差异的微生物,然后将其进行单菌维持培养,并通过形态特征进一步分离和纯化菌种。
5.生理生化特性分离法生理生化特性分离法是一种根据不同微生物菌株在代谢和物质转化方面的差异进行分离的方法。
根据微生物菌株的生理生化特性,如生长速度、氨基酸利用能力、产酸产气等,将微生物菌株进行初步分离,然后通过进一步的生化鉴定和特性测试,最终得到纯净的菌种。
总结起来,微生物菌种的分离和纯化方法有很多种类,选择合适的方法依赖于待分离的微生物特性和研究目的。
这些方法在微生物学的研究中起到了关键作用,为了获得纯净的微生物菌种提供了有效的手段。
发酵工程第二章发酵工业微生物菌种

李 先 磊
化学化工学院
新种分离与筛选的步骤
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
(一)采样
1、采样对象 以采集土壤为主。一般园田土和耕作过的沼泽 土中,以细菌和放线菌为主;富含碳水化合物的 土壤和沼泽地中,酵母和霉菌较多,如一些野果 生长区和果园内。采样的对象也可以是植物,腐 败物品,某些水域等。
新种分离与筛选的步骤
(五)毒性试验 自然界的一些微生物是在一定条件下产毒的,将其作为 生产菌种应当十分当心,尤其与食品工业有关的菌种, 更应慎重。据有的国家规定,微生物中除啤酒酵母、脆 壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草杆菌作为食用无须作毒 性试验外,其他微生物作为食用,均需通过两年以上的 毒性试验。
化学化工学院
新种分离与筛选的步骤
发 酵 工 程
(三)培养分离
尽管通过增殖培养效果显著,但还是处于微生物的混杂
李 先 磊
Fermentation Engineering
生长状态。因此还必须分离,纯化。在这一步,增殖培 养的选择性控制条件还应进一步应用,而且控制得细一 点,好一点。纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离 法。
李 先 磊
化学化工学院
新种分离与筛选的步骤
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
李 先 磊
(二)增殖培养 为了容易分离到所需的菌种,让无关的微生物 至少是在数量上不要增加,可以通过配制选择 性培养基,选择一定的培养条件来控制。 例如碳源利用的控制,可选定糖,淀粉、纤维 素,或者石油等,以其中的一种为唯一碳源, 那么只有利用这一碳源的微生物才能大量正常 生长,而其它微生物就可能死亡或淘汰。这样 对下阶段的纯种分离就会顺利得多。
微生物菌种高通量筛选技术及装置-储炬

三、国家生化工程中心的高通量筛选工作基础
固液分离 萃取 脱水 反应
专用深孔板 离心机
2、微型化样品前处理
三、国家生化工程中心的高通量筛选工作基础 多通道可调深孔板取样适配器
5、带在线传感器微型反应器研制
800 700 600 500 400 300 200 100
5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5
工艺
放大
自动细菌平板稀释仪
培养基 倒平板 出发株 诱变等 10倍稀释 涂平板 单菌落 接种
保藏 活化
初筛 复筛 前处理 检测
工艺
放大
挑4600个克隆/小时
培养基 倒平板 出发株 诱变等 10倍稀释 涂平板 单菌落 接种
保藏 活化
培养
初筛 复筛 工艺 放大 前处理 检测
培养基 倒平板 出发株 诱变等 10倍稀释 涂平板 单菌落 接种
★Stacking Unit 堆叠速率:可调,与输送机自动配合。 堆叠高度:2 - 15板平皿,可调 堆叠桌面:500 ´ 500 mm可扩充 尺寸重量:81cm(L)*49cm(D)*45cm(H),13kg
培养基 倒平板 出发株 诱变等 10倍稀释 涂平板 单菌落 接种
保藏 活化
初筛 复筛 前处理 检测
特异性模型 筛选量
突变仅是前提 筛选才是关键
一、高通量筛选在微生物育种中的重要意义
3、我国菌种筛选技术和装备现状与国际菌种筛选技术存 在相当大差距
我国:传统方法,筛选模式式半个世纪没有明显改进
国际:高通量筛选技术(High throughput screening,HTS)
Traditional screening Flask/tube (single) Volume (10-50 ml)
微生物试验基本操作

常用的基本操作技术(一)消毒和灭菌技术消毒(disinfection)与灭菌(sterilization)两者的意义有所不同。
消毒一般是指利用物理或化学方法消灭病原菌或有害微生物的营养体,而灭菌则是指利用强烈的物理或化学方法杀灭一切微生物的营养体、芽孢和孢子。
但日常生活中两者常常通用。
灭菌的方法很多,一般可分为物理灭菌和化学灭菌两大类。
1. 物理灭菌物理灭菌是最常用的灭菌方法。
主要包括热力学灭菌、过滤除菌和紫外线灭菌等。
(1)热力学灭菌又可分为干热灭菌和湿热灭菌两大类。
①干热灭菌干热灭菌是利用高温使微生物的蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的。
细胞内的蛋白质的凝固性与其本身的含水量有关,在菌体受热时,当环境和细胞内含水量越大,则蛋白质凝固就越快;含水量越小,凝固减慢。
因此,与湿热灭菌相比,干热灭菌所需温度更高(160~170℃),时间更长(1~2h)。
进行干热灭菌时最高温度不能超过180℃,否则,包扎器皿的纸或棉塞就会被烤焦,甚至引起燃烧。
通常所说的干热灭菌是指利用干燥箱(或称烘箱)进行灭菌,主要用于玻璃器皿如培养皿、移液管和接种工具等的灭菌。
灭菌时将被灭菌的物体用双层报纸包好或装入特制的灭菌筒内,装入箱中,不要摆的太挤,以免妨碍热空气流通。
逐渐加温,使温度上升至160~170℃后保持2h。
灭菌结束后,切断电源,自然降温,待箱内温度降至70℃以下后,才能打开箱门,取出灭菌物品。
注意在温度降至70℃以前切勿打开箱门,以免玻璃器皿炸裂。
另外,灼烧灭菌也属于干热灭菌。
在进行无菌操作时,接种工具如接种环、接种钩、接种铲、镊子等要在酒精灯火焰上充分灼烧,试管口、菌种瓶口在火焰上作短暂灼烧灭菌等。
②湿热灭菌a.高压蒸汽灭菌此法是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内,通过加热,使灭菌锅隔套间的水沸腾产生蒸气。
待水蒸气急剧地将锅内的冷空气从排气阀中驱尽,然后关闭排气阀,继续加热,此时由于蒸汽不能溢出,而增加了灭菌器的压力,从而使沸点增高,得到高于100℃的温度,导致菌体蛋白质凝固变性达到灭菌的目的。
微生物发酵工艺流程图

微生物发酵工艺流程图微生物发酵工艺流程图微生物发酵工艺是利用微生物的生理代谢过程,通过对发酵菌种的培养、营养条件的调控,实现对特定物质的生产。
下面是一个典型的微生物发酵工艺流程图。
1. 菌种的制备通过接种活化培养物,并进行连续传代,获得纯菌株。
经过鉴定后,选择适宜的菌株用于发酵。
2. 初始培养将菌株接种至培养基中,利用适宜的培养条件(温度、pH值、氧气供应等)进行初级培养。
通过观察生长曲线,确定最佳的培养时间。
3. 大规模培养将初级培养物转移到大规模发酵罐中,增加培养基的体积和营养成分,并控制好培养条件,以保证菌株的最大生长率。
4. 发酵产物的分离和提取经过一定时间的培养,菌株会产生目标产品。
通过对发酵液进行采样分析,确定产物质量。
接下来需要对发酵液进行分离和提取。
常见的分离方法包括离心、过滤或电渗析。
5. 产品的纯化和提纯通过各种分离方法,如层析、絮凝处理、结晶、蒸馏等,提取和纯化目标产物。
确保产品的纯度和质量符合要求,以便后续的加工和应用。
6. 产品的包装和存储经过纯化和提纯的产物可以进行包装和存储。
根据产品的性质,采取适当的包装材料,以保护产品的质量。
存储条件根据产品的稳定性要求进行调控。
7. 流程监控和质量控制在整个发酵过程中,需要对各个环节进行监控和控制。
通过采样分析、物理参数监测和微生物学检测,确保工艺的稳定性和产品的质量一致性。
8. 清洁和消毒发酵过程结束后,需要对发酵罐和其他设备进行彻底的清洁和消毒,以防止可能的污染和交叉感染。
9. 废物处理废弃物和废水需要经过适当的处理,符合环境保护的要求,并确保不会对周围环境和人体健康造成污染。
微生物发酵工艺流程图是微生物发酵过程的一个简化表示。
通过这个流程图,可以清晰地了解整个发酵工艺的步骤和各个环节的关系。
同时,流程图也是指导实施者进行工艺操作和控制的重要依据。
第二章 微生物菌种选育

• 优良的菌种是发酵工业的基础和关键,是 显著改善和提高产品种类、产量以及质量 的先决条件。 • 菌种选育,就是要利用微生物的遗传变异 的特性,采用各种手段,改变菌种的遗传 性状,使其符合工业生产的需要。
本章主要内容
• 第一节 微生物发酵工业的菌种类型及来源 • 第二节 微生物发酵高产菌种选育 • 第三节 菌种的退化和菌种保藏
土样的采集方法
使预被分解的物质成为唯一的碳源或氮源 pH7.0~7.5适于细菌和放线菌,pH4.5 ~6适于霉 菌和酵母 40℃利于放线菌孢子萌发,却不利于细菌生长 限制通入氧气使厌氧菌数量增加
采用平板划线法和稀 通过压力(高温、高压、抗生素)使非目的的 释法,以时间为变量, 类群比例减少 进行纯种分离
从一些发酵制品中分离目的菌株,如酒醪中 分离淀粉酶或糖化酶的产生菌,从酱油中分 离蛋白酶产生菌,从噬菌体污染的发酵液中 分离抗噬菌体的发酵菌株等。
三、菌种微生物的选择性分离
• 菌株的分离和筛选分为以下几步:
采 样 富 集 分 离 筛 选
各种生境下的土壤是 微生物菌种最全面的 来源 人为控制条件使所期 待的目的菌种占据优 势
是单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株,最 好还是抗噬菌体能力强的菌株
菌种纯粹,不易变异退化,以保证稳定性
菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素(包括 抗生素、激素、毒素等),以保证安全
类型:包括细菌、酵母菌、霉菌和放线菌等类群,还有担子菌及藻类等
一、工业发酵常见的微生物种类
担子菌就是人们常说的菇类(mushroom)微生物。
担子菌资源的利用正引起人们的重视,如多糖、 橡胶物质和抗癌药物的研发。
6、藻类(alga)
微生物菌剂工艺

微生物菌剂工艺随着生物技术的飞速发展,微生物菌剂工艺在农业领域的应用逐渐受到广泛。
这种先进的工艺技术为农业生产提供了新的可能性,有助于提高作物产量、改善土壤质量,并为解决全球农业生产面临的诸多挑战提供了创新思路。
微生物菌剂工艺是一种利用微生物菌种进行发酵、培养、干燥等工艺流程,生产出含有大量微生物菌体的产品。
这些微生物菌体可直接作为生物肥料施用,也可与有机肥料、无机肥料等配合使用,以改善土壤生态系统和提高作物抗逆性。
微生物菌剂中含有大量的有益微生物,通过改善土壤生态环境,促进作物根系发育,提高养分吸收效率,从而有助于提高作物产量。
多项研究表明,施用微生物菌剂可显著增加作物产量,幅度通常在10%~20%之间。
微生物菌剂可促进土壤中有机物质的分解和转化,提高土壤养分的有效性。
同时,有益微生物还能抑制病原菌的生长,减轻土壤中的病虫害问题。
长期施用微生物菌剂有助于改善土壤结构,提高土壤蓄水能力和通透性。
微生物菌剂中的有益微生物可通过与植物建立共生关系,增强作物的抗逆性。
例如,某些微生物菌剂可诱导植物产生抗病性,降低病虫害的发生率。
微生物菌剂还可通过促进植物生长和提高养分吸收效率,帮助作物适应不良环境条件。
随着人们对食品安全和环境保护的度不断提高,以及农业生产方式的转型,微生物菌剂工艺在未来的发展中具有广阔的应用前景。
国家政策的支持将为微生物菌剂产业的发展提供有力保障。
随着生物技术的不断创新和突破,微生物菌剂的研发和生产将更加高效和智能化。
随着全球气候变化和土壤生态问题的加剧,微生物菌剂在农业可持续发展中的地位将更加突出。
微生物菌剂工艺作为一种先进的生物技术,在农业生产中具有广泛的应用前景。
通过提高作物产量、改善土壤质量和增强作物抗逆性等优势,微生物菌剂为现代农业的可持续发展提供了强大支持。
随着科技的不断进步和社会需求的增长,微生物菌剂工艺将在未来的农业领域中发挥更加重要的作用。
乳酸菌是益生菌的重要组成部分,对于食品保存、人体健康和畜牧业等领域具有广泛的应用价值。
微生物菌种制备原理与技术

根据微生物的形态、遗传、生态 等特点,将微生物分为不同的种 类和属,为菌种筛选提供基础。
微生物菌种筛选的原理与方法
微生物菌种筛选原理
通过特定条件和培养基的筛选,获得 具有特定性状的微生物菌株。
微生物菌种筛选方法
包括富集培养、选择性培养、抗性筛 选等方法,可根据不同需求选择合适 的方法。
微生物菌种筛选的应用
品的发酵和生产。
03
微生物菌种保藏原 理
微生物菌种保藏的意义与原则
意义
微生物菌种是生物资源的重要组成部分,具有极高的科研价 值和生产应用潜力。通过保藏,可以保护微生物资源免受环 境、人为等因素的影响,确保其遗传稳定性和存活率,为后 续的研究和应用提供可靠的来源。
原则
微生物菌种保藏应遵循安全、有效、稳定和经济等原则,确 保菌种的安全性、可靠性和可重复性。同时,要关注菌种的 遗传稳定性和长期存活率,采取适当的措施进行监测和维护 。
工业生产
筛选具有高生产能力的菌种,用 于发酵、酶催化等工业生产中,
提高生产效率和产品质量。
生物治理
筛选具有降解或转化特定物质 功能的菌种,用于废水处理、 土壤修复等生物治理领域。
生物医药
筛选具有药用价值的菌种,用 于抗生素、酶抑制剂等生物医 药产品的研发和生产。
食品工业
筛选具有优良发酵性能和风味 的菌种,用于酸奶、酒类等食
工业生产
通过微生物菌种改良,可以提高工业生产中原料的利用率、产物的产量和质量,降低生产 成本和环境污染。例如,通过改良菌种提高乙醇、乳酸、酶制剂等的生产效率。
环境保护
微生物菌种改良在环境保护领域的应用主要包括废水处理、污染物降解、重金属离子去除 等。通过改良菌种,可以提高污染物的降解效率和重金属离子的去除率,降低环境污染。
菌种的发酵工艺

第一章绪论第一节概述工业发酵是利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的一门现代工业,而现代发酵工程则是指直接把微生物(或动植物细胞)应用于工业生产的一种技术体系,是在化学工程中结合了微生物特点的一门学科。
因而发酵工程有时也称作微生物工程。
在本章中,我们将对发酵的基本概念,工业上常用的微生物及其生长代谢特性,以及发酵工程原理作—简单介绍。
一、基本概念1,发酵一词的来源发酵现象早巳被人们所认识,但了解它的本质却是近200年来的事。
英语中发酵一词fermentation是从拉丁语fervere派生而来的,原意为“翻腾”,它描述酵母作用于果汁或麦芽浸出液时的现象。
沸腾现象是由浸出液中的糖在缺氧条件下降解而产生的二氧化碳所引起的。
在生物化学中把酵母的无氧呼吸过程称作发酵。
我们现在所指的发酵早已赋予了不同的含义。
发酵是生命体所进行的化学反应和生理变化,是多种多样的生物化学反应根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成,以取得能量来维持生命活动的过程。
发酵产物是指在反应过程当中或反应到达终点时所产生的能够调节代谢使之达到平衡的物质。
实际上,发酵也是呼吸作用的一种,只不过呼吸作用最终生成CO2和水,而发酵最终是获得各种不同的代谢产物。
因而,现代对发酵的定义应该是:通过微生物(或动植物细胞)的生长培养和化学变化,大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程。
2,发酵的定义(1)狭义“发酵”的定义在生物化学或生理学上发酵是指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式,或者更严格地说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳。
同时获得能量,丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。
(2)广义“发酵”的定义工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程,它包括厌氧培养的生产过程,如酒精、丙酮丁醇、乳酸等,以及通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。
发酵工程 第二章 发酵工业微生物菌种制备原理和技术

发酵工程 工业生产水平的
生产菌种的性能 发酵和提取工艺条件
三个决定要素
生产设备
获得优良的生产菌种是实现高水平发酵工程工 业生产的第一环节。
本章内容
第一节 发酵工业常用的微生物菌种
第二节 自然界中微生物菌种的选择性分离
第三节 微生物菌种的选育
第四节 微生物菌种的退化、复壮和保藏 第五节 工业微生物菌种的扩大培养 第六节 种子培养基及其制备
集的培养物到固体培养基,分离优势微生物的单
菌落。
移种时间是关键,应在所需菌占优势时移种。
连续富集培养(恒化式富集培养)
改变限制性基质浓度来控制两种菌的比生长速率。 用于连续发酵生产的菌种选育特别适合。
固体培养基的使用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常用于分离酶产生菌,选择培养基中常含有所
需的基质,以便促使酶产生菌的生长,并在菌落
使目的微生物在种群中占优势,使筛选 1. 目的:
变得可能。
2. 两种方案:
(1)施加选择性压力分离法:采用特定的有利于 目的微生物富集的条件进行培养,使目的微生物 占优势,以实现快速分离纯化的目的。 (2)随机分离法:不能提供任何有助于筛选产生 菌的信息时,只能通过随机分离法进行分离。
(1)施加选择性压力分离法
酵母(既是微生物又是真核细胞)
生长迅速,营养要求不高,易培养; 安全性好; 比哺乳动物细胞操作简单; 具有一定的修饰蛋白的能力。
中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)表达系统
具有准确的转录后修饰功能; 具有产物胞外分越功能,便于下游产物分离纯化; 具有重组基因的高效扩增和表达能力; 具有贴壁生长特性,也可进行悬浮生长; CHO很少分泌自身的内源蛋白。
食品发酵工程-2(微生物菌种的选育及保藏)

02
微生物菌种保藏
低温保藏法
总结词
通过降低温度来抑制微生物的生长和代谢,从而延长菌种保 藏时间。
详细描述
将微生物菌种保存在低温环境下,通常为-18℃至-70℃,可以 显著减缓菌种的生长和代谢速度,从而延长菌种保藏时间。低 温保藏法适用于大多数微生物菌种的长期保存。
干燥保藏法
总结词
通过去除水分来降低微生物的生存能 力,从而延长菌种保藏时间。
详细描述
将微生物菌种干燥至一定含水量,通常 为5%-10%,以降低菌种的生存能力。 干燥保藏法适用于耐干燥的微生物菌种, 如霉菌和酵母菌等。
冷冻真空干燥干燥保藏法
总结词
结合低温、干燥和真空条件来更有效地延长菌种保藏时间。
详细描述
在冷冻真空干燥机中,将微生物菌种在低温、真空条件下进行干燥处理,去除 水分,从而延长菌种保藏时间。冷冻真空干燥保藏法适用于对湿度敏感的微生 物菌种,如病毒和细菌等。
03
微生物菌种鉴定
形态学鉴定
总结词
通过观察微生物的形态、大小、颜色、生长速度等特征,初步判断微生物的种类。
详细描述
形态学鉴定是微生物鉴定的基础方法,通过显微观察,可以了解微生物的形态、大小、排列、运动性等特征,从 而判断其大致的分类。
生理生化鉴定
总结词
通过测定微生物对不同碳源、氮源、能源的利用以及产生的代谢产物,进一步确定微生物的种类。
详细描述
根据产物的性质选择合适的分离纯化方法,如离心、 过滤、萃取、沉淀等。通过实验确定最佳的工艺参数 和操作条件,以提高产物的纯度和收率。同时,可以 探索联合使用多种分离方法,以达到更好的分离效果 。
THANKS
感谢观看
的时间和较大的培养规模。
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微生物菌种技术工艺
微生物处理污水是在污水里投放大量有效微生物菌种,促使水体本身快速形成一个平衡的生态系统,其中不仅有分解者生物、生产者生物、还有消费者生物,三者分工协作,对污水中的污染物进行更有效的处理与利用,并由此可形成许多条食物链,构成纵横交错的食物网生态系统。
如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比,就可建立良好稳定的生态平衡系统。
当一定量的污水进入这种生态体系中,其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化,而其降解的最终产物,一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源,以太阳能为初始能源,参与食物网中的新陈代谢过程,并从低营养级到高营养级逐级迁移转化,最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等高级的生命体产物,而且通过人们的不断的取走和加入的措施来保持水体的综合生态平衡,增加水景的美观自然,达到防治水体的富营养化的目的。
一、微生物处理污水主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
(1)BOD(biochemicaloxygendemand)即“生化需氧量”或“生物需氧量”,是水中有机物含量的一个间接指标。
一般指在1L污水或待测水样中所含有的一部分易氧化的有机物,当微生物对其氧化、分解时,所消耗的水中的溶解氧毫克数(其单位为mg/L)。
BOD的测定条件一般规定在20℃下5昼夜,故常用BOD5符号表示。
(2)COD(chemicaloxygendemand)即化学需氧量,是表示水体中有机物含量的简便的间接指标,指1L污水中所含有的有机物在用强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数(单位为mg/L)。
常用的化学氧化剂有K2Cr2O7或KMnO4。
其中常用K2Cr2O7,由此测得的COD 用“CODCr”表示。
二、微生物处理污水根据其处理过程中氧的状况,可分为好氧处理系统与厌氧处理系统。
1.好氧处理系统
微生物在有氧条件下,吸附环境中的有机物,并将其氧化分解成无机物,使污水得到净化,同时合成细胞物质。
微生物在污水净化过程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
2.生物膜法
该法是以生物膜为净化主体的生物处理法。
生物膜是附着在载体表面,以菌胶团为主体
所形成的粘膜状物。
生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同,其微生物的组成也类似。
净化污水的主要原理是附着在载体表面的生物膜对污水中有机物的吸附与氧化分解作用。
生物膜法根据介质与水接触方式不同,有生物转盘法、塔式生物滤池法等。
3.厌氧处理系统
在缺氧条件下,利用厌氧菌(包括兼性厌氧菌)分解污水中有机污染物的方法,又称厌氧消化或厌氧发酵法。
因为发酵产物产生甲烷,又称甲烷发酵。
此法既能消除环境污染,又能开发生物能源,所以倍受人们重视。
污水厌氧发酵是一个极为复杂的生态系统,它涉及多种交替作用的菌群,各要求不同的基质和条件,形成复杂的生态体系。
甲烷发酵包括3个阶段:液化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
污水处理按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理:主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。
经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。
一级处理属于二级处理的预处理。
一级处理过程为:通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后——经过格删或者筛率器——之后进入沉砂池——经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理)。
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。
常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
二级处理过程为:从初沉池流出的水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),从生物处理设备流出的水进入二次沉淀池,二次沉淀池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。
三级处理:主要处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
采用方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂率法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗分析法等。
三级处理过程为:二次沉淀池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部
分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。