第3章发酵工业培养基及原料处理jiang
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第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
预处理：
粉碎、除杂、去壳、过筛等
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
淀粉质原料的处理：
目的：一些微生物缺乏淀粉酶，需要将淀 粉质原料转化为短链糊精、寡糖、双糖或 单糖后才能利用。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
（一）、淀粉Fra Baidu bibliotek酸水解：
酸水解速度快，常用于氨基酸、核苷酸发酵，工 艺过程如下：
常用的孢子培养基有：麸皮培养基、小 米培养基、大米培养基、玉米碎屑培养基等。
它们含氮量低，疏松、表面积大，是较 好的产孢子培养基。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
3、种子培养基：
有摇瓶种子和种子罐用的种子培养基等。对种 子培养要求做到纯种、健壮、活力旺盛，并有足够 的数量，以满足下一级菌种生长繁殖需要。
生长因子：一般在复合培养基中都存在 无需单独加入。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
实例：
(一种抗生素的发酵培养基)
玉米淀粉：
100克
豆饼粉：
20克
酵母粉：
10克
硫酸铵：
0.25克
磷酸氢二钾：
0.1克
碳酸钙：
1克
微量元素混合液：
1ml
水：
1000ml
pH：7.2(消第前3章)发酵工业培养基及原料处理
发酵培养基是要求最严格的培养基，它 具有双重任务，一是供菌体生长繁殖，二是 使菌种能够大量产生发酵产品。
因此发酵培养基的营养成分即要丰富和 完全，又要求严格控制，尤其是那些对发酵 产物的形成有严重影响的成分。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
工业生产用培养基不同于实验 室，需要更多的考虑原料的来源与 成本！
加0.1％活性炭脱色(60℃)
过滤
水解糖液
DE = 还干原 物糖质×100％
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
（二）、淀粉酶法水解工艺过程：
淀粉 水
调浆(35～40％) 加-淀粉酶 pH 6.0
加热保温液化 pH5.5～6.0 80～90℃ 30～60分钟
升温灭酶，110℃ 30～60分钟
培养基成分和配比合适与否，对微生物 的生长、产品的生成、提取，甚至最后对成 品的产量、质量都会产生相当大的影响。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
根据生产工艺的不同，发酵生产上采用 的培养基一般可分为斜面培养基、种子培 养基和发酵培养基，而种子培养基有可以 有摇瓶种子、固体孢子种子、一级种子、 二级种子等。
冷却至60℃，调pH4.5～5.0
添加糖化酶 60℃，48～72小时
糖化液
加热灭酶 120℃，15分钟
糖液(DE=90～92％)
氮源物质：
有机氮源：
豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、酵母粉、 酵母膏、蛋白胨、玉米浆、鱼粉、蚕蛹 粉、尿素等
无机氮源：
铵 盐：如硫酸铵(生理酸性盐) 硝酸盐：如硝酸钠(中性盐)
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
无机盐：磷、硫、镁、钾、钙、铁、钠 等元素一般以无机盐的形式加入。
微量元素：铜、锌、钴、锰、钼等微量 元素一般在复合培养基中都存在，无需 单独加入，某些特殊需要的都是以无机 盐的形式加入。
第三章 发酵工业的培养基及原料处理 一、发酵生产上使用的 培养基及要求 二、培养基的主要原料 三、原料的处理 四、培养基的灭菌
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
菌种筛选
放大试验
后处理
摇瓶试验
第3章发酵工业培养基及原发料处酵理罐试验 jiang
培养基是提供微生物生长、繁殖及代谢 需要的营养基质，最主要是有利于积累大量 的微生物产品。
因此，种子培养基要求营养物质适当的丰富和 完全，培养基成分易于被菌体吸收，但浓度不宜过 高，控制碳氮比，保持培养过程中pH稳定在适当范 围内。
另外种子培养基的主要成分和培养条件应尽可 能同发酵培养基保持一致，以缩短延迟期，使菌种 迅速转入旺盛生长。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
4、发酵培养基：
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
一、发酵生产上使用的培养基及要求
1、斜面培养基：
斜面培养基是供菌种繁殖、扩大之用，对这 种培养基的要求是能够使菌体长得快而健壮，而 且不易引起菌种变异。
一般斜面培养基中碳源和氮源含量不宜过多， 特别是碳源，多了会引起pH波动，无机盐浓度也 要控制适当，以免影响菌种特性。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
二、培养基的主要原料
碳源物质： 纯糖：葡萄糖、蔗糖 葡萄糖母液： 糖蜜：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜 淀粉、糊精等多糖：玉米淀粉、甘薯淀粉、
野生植物淀粉 纤维素、半纤维素类物质：秸秆 亚硫酸纸浆废液： 其它：油脂、有机酸、低级醇类等
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
2、孢子培养基：
供菌种繁殖孢子的一种固体培养基，要 求使菌体生长迅速，产生数量较多的优质孢 子，并且不引起菌种的变异，因此在配置上 要求:
➢营养不能太丰富，否则不易产孢
➢无机盐浓度要适当，不然会影响孢子量 和孢子的颜色(质量)
➢ 注意pH和湿度。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
jiang
实例：
(谷氨酸发酵培养基)
水解糖： 10～10.5％
玉米浆： 0.3～0.55％
磷酸氢二钠： 0.17％
氯化钾：
0.03％
硫酸镁：
0.06％
pH：6.7～7.0
初尿：
1.8～2.0％
流加：
0.8～1％
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
三、原料的处理
原料处理的目的：
微生物工业的原料多采用一些天然的物质， 它们大多是农副产品或其它工业的下脚料，使用 这些原料具有来源丰富、价格低廉，除含有丰富 的碳氮源外，还有维生素和微量元素、具有一定 的缓冲能力等，这些都是有利的方面。但是这些 原料也有不利的方面，如：营养成分不完全明确， 原料的来源不同、加工不同都会影响其品质，对 生产上有一定的影响，因此需要根据具体的情况 进行处理。
淀粉 水
加0.5～0.8％的HCl
调浆(17～21％) pH 1.0～1.5
水解罐升温糖化
开始蒸汽压力0.3～0.5kg/cm2，进 料完毕后升压至2.8～3.0kg/cm2
保持15～30分钟
水解糖液 （DE=90～92%）
冷却至70℃
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第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
加NaOH中和至pH4.0～4.5
预处理：
粉碎、除杂、去壳、过筛等
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
淀粉质原料的处理：
目的：一些微生物缺乏淀粉酶，需要将淀 粉质原料转化为短链糊精、寡糖、双糖或 单糖后才能利用。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
（一）、淀粉Fra Baidu bibliotek酸水解：
酸水解速度快，常用于氨基酸、核苷酸发酵，工 艺过程如下：
常用的孢子培养基有：麸皮培养基、小 米培养基、大米培养基、玉米碎屑培养基等。
它们含氮量低，疏松、表面积大，是较 好的产孢子培养基。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
3、种子培养基：
有摇瓶种子和种子罐用的种子培养基等。对种 子培养要求做到纯种、健壮、活力旺盛，并有足够 的数量，以满足下一级菌种生长繁殖需要。
生长因子：一般在复合培养基中都存在 无需单独加入。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
实例：
(一种抗生素的发酵培养基)
玉米淀粉：
100克
豆饼粉：
20克
酵母粉：
10克
硫酸铵：
0.25克
磷酸氢二钾：
0.1克
碳酸钙：
1克
微量元素混合液：
1ml
水：
1000ml
pH：7.2(消第前3章)发酵工业培养基及原料处理
发酵培养基是要求最严格的培养基，它 具有双重任务，一是供菌体生长繁殖，二是 使菌种能够大量产生发酵产品。
因此发酵培养基的营养成分即要丰富和 完全，又要求严格控制，尤其是那些对发酵 产物的形成有严重影响的成分。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
工业生产用培养基不同于实验 室，需要更多的考虑原料的来源与 成本！
加0.1％活性炭脱色(60℃)
过滤
水解糖液
DE = 还干原 物糖质×100％
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
（二）、淀粉酶法水解工艺过程：
淀粉 水
调浆(35～40％) 加-淀粉酶 pH 6.0
加热保温液化 pH5.5～6.0 80～90℃ 30～60分钟
升温灭酶，110℃ 30～60分钟
培养基成分和配比合适与否，对微生物 的生长、产品的生成、提取，甚至最后对成 品的产量、质量都会产生相当大的影响。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
根据生产工艺的不同，发酵生产上采用 的培养基一般可分为斜面培养基、种子培 养基和发酵培养基，而种子培养基有可以 有摇瓶种子、固体孢子种子、一级种子、 二级种子等。
冷却至60℃，调pH4.5～5.0
添加糖化酶 60℃，48～72小时
糖化液
加热灭酶 120℃，15分钟
糖液(DE=90～92％)
氮源物质：
有机氮源：
豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、酵母粉、 酵母膏、蛋白胨、玉米浆、鱼粉、蚕蛹 粉、尿素等
无机氮源：
铵 盐：如硫酸铵(生理酸性盐) 硝酸盐：如硝酸钠(中性盐)
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
无机盐：磷、硫、镁、钾、钙、铁、钠 等元素一般以无机盐的形式加入。
微量元素：铜、锌、钴、锰、钼等微量 元素一般在复合培养基中都存在，无需 单独加入，某些特殊需要的都是以无机 盐的形式加入。
第三章 发酵工业的培养基及原料处理 一、发酵生产上使用的 培养基及要求 二、培养基的主要原料 三、原料的处理 四、培养基的灭菌
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
菌种筛选
放大试验
后处理
摇瓶试验
第3章发酵工业培养基及原发料处酵理罐试验 jiang
培养基是提供微生物生长、繁殖及代谢 需要的营养基质，最主要是有利于积累大量 的微生物产品。
因此，种子培养基要求营养物质适当的丰富和 完全，培养基成分易于被菌体吸收，但浓度不宜过 高，控制碳氮比，保持培养过程中pH稳定在适当范 围内。
另外种子培养基的主要成分和培养条件应尽可 能同发酵培养基保持一致，以缩短延迟期，使菌种 迅速转入旺盛生长。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
4、发酵培养基：
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
一、发酵生产上使用的培养基及要求
1、斜面培养基：
斜面培养基是供菌种繁殖、扩大之用，对这 种培养基的要求是能够使菌体长得快而健壮，而 且不易引起菌种变异。
一般斜面培养基中碳源和氮源含量不宜过多， 特别是碳源，多了会引起pH波动，无机盐浓度也 要控制适当，以免影响菌种特性。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
二、培养基的主要原料
碳源物质： 纯糖：葡萄糖、蔗糖 葡萄糖母液： 糖蜜：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜 淀粉、糊精等多糖：玉米淀粉、甘薯淀粉、
野生植物淀粉 纤维素、半纤维素类物质：秸秆 亚硫酸纸浆废液： 其它：油脂、有机酸、低级醇类等
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
2、孢子培养基：
供菌种繁殖孢子的一种固体培养基，要 求使菌体生长迅速，产生数量较多的优质孢 子，并且不引起菌种的变异，因此在配置上 要求:
➢营养不能太丰富，否则不易产孢
➢无机盐浓度要适当，不然会影响孢子量 和孢子的颜色(质量)
➢ 注意pH和湿度。
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
jiang
实例：
(谷氨酸发酵培养基)
水解糖： 10～10.5％
玉米浆： 0.3～0.55％
磷酸氢二钠： 0.17％
氯化钾：
0.03％
硫酸镁：
0.06％
pH：6.7～7.0
初尿：
1.8～2.0％
流加：
0.8～1％
第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
三、原料的处理
原料处理的目的：
微生物工业的原料多采用一些天然的物质， 它们大多是农副产品或其它工业的下脚料，使用 这些原料具有来源丰富、价格低廉，除含有丰富 的碳氮源外，还有维生素和微量元素、具有一定 的缓冲能力等，这些都是有利的方面。但是这些 原料也有不利的方面，如：营养成分不完全明确， 原料的来源不同、加工不同都会影响其品质，对 生产上有一定的影响，因此需要根据具体的情况 进行处理。
淀粉 水
加0.5～0.8％的HCl
调浆(17～21％) pH 1.0～1.5
水解罐升温糖化
开始蒸汽压力0.3～0.5kg/cm2，进 料完毕后升压至2.8～3.0kg/cm2
保持15～30分钟
水解糖液 （DE=90～92%）
冷却至70℃
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第3章发酵工业培养基及原料处理 jiang
加NaOH中和至pH4.0～4.5