培养基灭菌时间计算

③鉴别培养基（pH指示剂：不同微生物颜色） ④选择培养基（如加抗生素）
4.根据生产工艺来分
①孢子培养基 ②种子培养基 ③发酵培养基
附：培养基配方举例
肉汤培养基
1、成份：牛肉膏 5克 蛋白胨 10克 氯化钠 5克 2、制法： （1）于1000毫升水中，加入上述成分，混合加热溶 解。 （2）用1mol氢氧化钠矫正pH7.2～7.6，煮沸3～５分 钟。用滤纸滤过，补足失掉的水分。 （3）分装于烧瓶或试管中，瓶口或管口塞好棉塞包 装后，高压蒸气灭菌，121℃灭菌20分钟。 （4）灭菌后放于阴凉处，或放冷后存于冰箱中备用。
第二节 淀粉水解糖的制备
多数微生物不能直接利用淀粉 淀粉水解糖已应用于谷氨酸发酵等
工业 淀粉水解后的糖液主要是葡萄糖， 少量二糖、低聚糖等 提高出糖率、糖的质量
一、淀粉水解糖的制备方法 1.酸解法：以酸为催化剂，高温高压转化 优点：简单、设备少、时间短 缺点：设备易腐蚀、要耐高温高压，有 副反应；淀粉粒小、浓度不能太高。 水解条件：第19页 2.酶解法：淀粉酶，包括液化（α-淀粉酶） 和糖化（糖化酶）两步 水解条件：第20页
工业上确定发酵培养基的方法：
1、了解菌种的营养要求； 2、了解菌种的培养条件； 3、先进行小试验，摸索菌种对碳源和氮源的 利用情况。
四、原料转换及意义
发酵培养基中所用原材料，大部分属于粮食、 油脂、蛋白质和农用肥料，其中山芋粉、玉米粉、 淀粉、糊精、麦芽糖等都是可供人畜食用的粮食、 油料或以粮食为原料的产品；我国人口众多，发 酵产品的品种和产量与日俱增，每年都要消耗大 量粮食、油料和蛋白质原料。 原则：以废代好（废糖蜜、农业废料等） 以可再生代替不可再生（野生植物 淀粉、纤维水解物） 节约原料：使发酵稳定、高产
第二章
培养基及其制备
重点：培养基的原料；培养基的营养成分； 发酵培养基的选择；淀粉水解糖的制备； 难点：淀粉水解理论基础；生物合成的前体
物质
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第一节 培养基的原材料
一、培养基的营养成分及用途

微生物的养料来源
光 光能自养 氢、硫、氨 亚硝酸盐、亚铁盐 化能自养 碳水化合物等有机物 石油天然气和石油化工产品

影响复合反应的因素：
1）淀粉浓度的影响：淀粉乳浓度高，水解所得葡萄糖浓 度也高，复合反应也强。 2）酸的影响：酸浓度高，复合反应强；盐酸>硫酸>草酸
3、葡萄糖的分解反应及其影响因素
分解反应：葡萄糖→5‘-羟甲基糠醛→有机酸 （乙酰丙酸、蚁酸）、色素等。 影响因素： （1）浓度：表2-9、葡萄糖浓度高， 5‘-羟甲 基糠醛生成量大； （2）pH值：表2-11、pH为3时5‘-羟甲基糠醛生 成量最小； （3）反应时间：表2-10、时间延长，5‘-羟甲 基糠醛生成量增大；

双酶水解法制葡萄糖的优点 ：
（1）淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解的反应条件 比较温和。 （2）酶作用的专一性强，淀粉的水解副反应少，因而水 解糖液纯度高，淀粉的转化率高。 （3）可在较高淀粉浓度下水解（40%比酸水解高一倍）。 （4）由于微生物酶制剂中菌体细胞的自溶，糖液的营养 物质较丰富，发酵培养基的组成可简化。 （5）用酶法制得的糖液颜色浅、较纯净、无苦味、质量 高，有利于糖液的精制。
二、培养基的类型 1.依营养物质的来源分类
①天然培养基；（麦芽汁、玉米粉、麸皮、锯末等） ②合成培养基； （高氏培养基、察氏培养基等 ） ③半合成培养基； （牛肉膏蛋白胨、土豆葡萄糖培养基）
2.依培养基制成的形式分：
①液体培养基； ②固体培养基；
3.依培养基主要成分和使用目的来分
①基础培养基 ②完全培养基
功能：构成菌体、含氮代谢物；
磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐
Ⅳ.无机盐
铁、锰、钴等微量元素 功能：构成菌体，参与酶的组成，维持酶活性，调节渗 透压，调节pH值，维持氧化还原电位； Ⅴ.特殊生长因子：硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌 醇等 功能：酶的辅助部分，维持生命活动； Ⅵ.水分 功能：生化反应均在水溶液中进行

土豆葡萄糖琼脂培养基

土豆 500g 葡萄糖 20.0g 琼脂 20.0g 称取500克土豆，去皮切成丁，立即加入 1000ml水，充分煮沸，用棉布过滤。滤 液用水定容至1000ml，再加入其它成分。 高压灭菌：115℃，20分钟。

三、发酵培养基的选择
发酵培养基的用途与要求、成分、 配比经实验确定，配制时兼顾原料来源、 成本及工艺管理；
双酶水解法制葡萄糖的缺点：
时间长（2－3天）、设备多、条件（适合酶水解）较多、 过滤困难
3.酸酶结合法
①酸酶法：先将淀粉酸水解为糊精或低聚 糖，再用糖化酶水解为葡萄糖。 应用：玉米、小麦等谷类淀粉，坚实。 ②酶酸法：先用ɑ-淀粉酶液化，再用酸水 解为葡萄糖。 应用：碎米淀粉等，酸水解不均匀。
不同糖化工艺所得糖化液 质量比较
酸水解主要因素
酸的种类：盐酸>硫酸>磷酸 酸浓度：高利于水解，但应适当 水解温度：温度加速水解
2、葡萄糖的复合反应及其影响因素
复合反应：葡萄糖分子间经1-6糖苷键结合成龙胆 二糖（有苦味）、异麦芽糖和其他低聚糖（合称复合低 聚糖）。 在淀粉的酸水解过程中，水解生成的葡萄糖受酸和 热的影响，葡萄糖分子之间通过糖苷键相聚合，生成二 糖、三糖及其他低聚糖。
自养菌
Ⅰ.能源
异养菌
功能：生长、繁殖需要；
Ⅱ .碳 源
碳酸气 淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等 石油、正构石蜡、天然气 醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品
功能：提供能量、构成菌体、代谢产物的物质基础；
Ⅲ.氮源
豆饼或蚕蛹水解液、味精废液 玉米浆、酒糟水等有机氮 尿素、硫酸铵、氨水、硝酸盐等无机氮、气态氮
醛
二、淀粉酸水解理论基础
淀粉水解成葡萄糖的反应过程中同时发生：水解 反应、复合反应、分解反应；其中水解反应是主要的。 在淀粉糖化过程中，这三种化学反应的关系如下：
淀粉 水解 盐酸 葡萄糖
分解
复合二糖
复合低聚糖
5‘-羟甲基糠醛
有机酸、有色物质等
1、淀粉的水解反应及其影响因素 淀粉：直链（a-1，4键缩合）、支链（a-1，6 键缩合），聚合度高 α-淀粉酶 ：又称为淀粉液化酶，只作用于淀粉 α-1，4葡萄糖苷健，其作用特点是可以快速将 长链的淀粉水解成短链糊精； 淀粉α-1，4；1，6葡萄糖苷酶，又称为糖化酶， 可以水解淀粉分子的α-1，4；或α-1，6葡萄糖 苷健，其作用特点是，淀粉的分子链越短水解速 度越快，水解产物为葡萄糖。