微生物發(fā)酵過程簡介

1、WORD格式微生物發(fā)酵過程即微生物反響過程，是指由微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反響過程。根據微生物的種類不同好氧、 厭氧、兼性厭氧 ，可以分為好氧性發(fā)酵和厭氧性發(fā)酵兩大類。1好氧性發(fā)酵在發(fā)酵過程中需要不斷地通人一定量的無菌空氣，如利用黑曲霉進展檸檬酸發(fā)酵、利用棒狀桿菌進展谷氨酸發(fā)酵、利用黃單抱菌進展多糖發(fā)酵等等。（ 2厭氧性發(fā)酵 在發(fā)酵時不需要供給空氣，如乳酸桿菌引起的乳酸發(fā)酵、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發(fā)酵等。（ 3兼性發(fā)酵 酵母菌是兼性厭氧微生物，它在缺氧條件下進展厭氣性發(fā)酵積累酒精，而在有氧即通氣條件下那么進展好氧性發(fā)酵，大量繁殖菌體細胞。按照設備來分，發(fā)酵又可分為敞口發(fā)酵、密閉

2、發(fā)酵、淺盤發(fā)酵和深層發(fā)酵。一般敞口發(fā)酵應用于繁殖快并進展好氧發(fā)酵的類型，如酵母生產，由于其菌體迅速而大量繁殖，可抑制其他雜菌生長。所以敞口發(fā)酵設備要求簡單。相反，密閉發(fā)酵是在密閉的設備內進展，所以設備要求嚴格，工藝也較復雜。淺盤發(fā)酵外表培養(yǎng)法是利用淺盤僅裝一薄層培養(yǎng)液，接人菌種后進展外表培養(yǎng)，在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設備時，對一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發(fā)酵法是指在液體培養(yǎng)基內部不僅僅在外表進展的微生物培養(yǎng)過程。液體深層發(fā)酵是在青霉素等抗生素的生產中開展起來的技術。同其他發(fā)酵方法相比，它具有很多優(yōu)點：1. 液體懸浮狀態(tài)是很多微生物的最適生長環(huán)境。2. 在液體中，菌體及營養(yǎng)

3、物、產物包括熱量易于擴散，使發(fā)酵可在均質或擬均質條件下進展，便于控制，易于擴大生產規(guī)模。3. 液體輸送方便，易于機械化操作。4. 廠房面積小，生產效率高，易進展自動化控制，產品質量穩(wěn)定。5. 產品易于提取、精制等。因而液體深層發(fā)酵在發(fā)酵工業(yè)中被廣泛應用。4.2.1工業(yè)生產常用微生物微生物資源非常豐富，廣布于土壤、水和空氣中，尤以土壤中為最多。有的微生物從自然界中別離出來就能夠被利用，有的需要對別離到的野生菌株進展人工誘變，得到突變株才能被利用。當前發(fā)酵工業(yè)所用菌種的總趨勢是從野生菌轉向變異菌，從自然選育轉向代謝控制育種，從誘發(fā)基因突專業(yè)資料整理WORD格式變轉向基因重組的定向育種。工業(yè)生產上常

4、用的微生物主要是細菌、放線菌、酵母菌和霉菌，由于發(fā)酵工程本身的開展以及遺傳工程的介人，藻類、病毒等也正在逐步地變?yōu)楣I(yè)生產用的微生物。其他微生物有擔子菌、藻類。4.2.2培養(yǎng)基4.2.2.1培養(yǎng)基的種類培養(yǎng)基是人們提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產物需要的多種營養(yǎng)物質的混合物。培養(yǎng)基的成分和配比，對微生物的生長、發(fā)育、代謝及產物積累，甚至對發(fā)酵工業(yè)的生產工藝都有很大的影響。依據其在生產中的用途，可將培養(yǎng)基分成抱子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基等。（ 1抱子培養(yǎng)基 抱于培養(yǎng)基是供制備泡子用的。（ 2種于培養(yǎng)基 種子培養(yǎng)基是供抱子發(fā)芽和菌體生長繁殖用的。（ 3發(fā)酵培養(yǎng)基 發(fā)酵培養(yǎng)基是供菌體生長

5、繁殖和合成大量代謝產物用的。4.2.2.2發(fā)酵培養(yǎng)基的組成發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比由于菌種不同。設備和工藝不同以及原料來源和質量不同而有所差別。因此，需要根據不同要求考慮所用培養(yǎng)基的成分與配比。但是綜合所用培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，不外乎是碳源包括用作消泡劑的油類、氮源、無機鹽類包括微量元素、生長因子、水、產物形成的誘導物、前體和促進劑等幾類。4.2.3發(fā)酵的一般過程生物發(fā)酵工藝多種多樣，但根本上包括菌種制備、種子培養(yǎng)、發(fā)酵和提取精制等下游處理幾個過程。以下以霉菌發(fā)酵為例加以說明。4.2.3.1菌種在進展發(fā)酵生產之前，公先必須從自然界別離得到能產生所需產物的菌種，并經別離、純化專業(yè)資料整理WORD格式及

6、選育后或是經基因工程改造后的" 工程菌 " 才能供給發(fā)酵使用。為了能保持和獲得穩(wěn)定的高產菌株，還需要定期進展菌種純化和育種，篩選出高產量和高質錄的優(yōu)良菌株。4.2.3.2種子擴大培養(yǎng)種子擴大培養(yǎng)是指將保存在砂上管。冷凍枯燥管或冰箱中處于休眠狀態(tài)的生產菌種，接入試管斜面活化后，再經過茄子瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質量的純種的過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。發(fā)酵產物的產量與成品的質量，與菌種性能以及抱于和種子的制備情況密切相關。先將貯存的菌種進展生長繁殖，以獲得良好的抱子，再用所得的抱子制備足夠量的菌絲體，供發(fā)酵罐發(fā)酵使用。種子制備有不同的方式，有的從搖瓶培養(yǎng)開

7、場，將所得搖瓶種于液接入到種子罐進展逐級擴大培養(yǎng)，稱為菌絲進罐培養(yǎng)；有的將泡了百接接人種子罐進展擴大培養(yǎng)，稱為抱子進罐培養(yǎng)。采用哪種方式和多少培養(yǎng)級數(shù)，取決于菌種的性質。生產規(guī)模的人小和生產廠藝的特點，種于制備一般使用種于罐，擴人培養(yǎng)級數(shù)通常為二級。對于不產孢子的菌種，經試管培養(yǎng)直接得到菌體，再經搖瓶培養(yǎng)后即可作為種子罐種子。4.2.3.3發(fā)酵發(fā)酵是微生物合成大量產物的過程，是整個發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。它是在無菌狀態(tài)下進展純種培養(yǎng)的過程。因此，所用的培養(yǎng)基和培養(yǎng)設備都必須經過滅菌，通人的空氣或中途的補料都是無菌的，轉移種子也要采用無菌接種技術。通常利用飽和蒸汽對培養(yǎng)基進展滅菌，滅菌條件是在120約0.1 Mpa 表壓維持2030 min ?？諝獬敲床捎媒橘|過濾的方法，可用定期滅菌的枯燥介質來阻截流過的空氣中所含的微生物，從而制得無菌空氣。發(fā)酵罐內部的代謝變化菌絲形態(tài)、菌