培养基的制备(资料)..doc

工业发酵培养基的设计*编号:*标题:工业发酵培养基的设计英文标题:简介:*中文关键词:工业发酵培养基的设计*难度:中等*正文:一般来讲培养基的选择首先是培养基成分的确定,然后再决定各成分之间如何最佳的复配。由于培养基的组分(包括这些组分的来源和加工方法)、配比、缓冲能力、黏度、消毒是否彻底、消毒后营养破坏的程度以及原料中杂质的含量都对菌体生长和产物形成有影响,但目前还不能完全从生化反应的基本原理来推断和计算出适合某一菌种的培养基配方,只能用生物化学、细胞生物学、微生物学等的基本理论,参照前人所使用的较适合某一类菌种的经验配方,再结合所用菌种和产品的特性,采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备,按照一定的实验设计和实验方法选择出较为适合的培养基。尽管用于发酵工业的培养基配制缺乏一定的理论性,但近百年来发酵工业的不断发展和有关学科的发展,为我们提供了相当丰富的经验和理论依据。,在成分选择时应注意以下几个方面的问题。(1)菌体的同化能力一般只有小分子能够通过细胞膜进入细胞体内进行代谢。微生物能够利用复杂的大分子是由于微生物能够分泌各种各样的水解酶类,在体外将大分子水解为微生物能够直接利用的小分子物质。由于微生物来源和种类的不同,所能分泌的水解酶系是不一样的。因此有些微生物由于水解酶系的缺乏只能够利用简单的物质,而有些微生物则可以利用较为复杂的物质。因而在考虑培养基成分选择的时候,必须充分考虑菌种的同化能力,从而保证所选用的培养基成分是微生物能够利用的。这一点在碳源和氮源的选取时特别要注意。许多碳源和氮源都是复杂的有机物大分子,如淀粉、黄豆饼粉等,用这类原料作为培养基,微生物必须要具备分泌胞外淀粉酶和蛋白酶的能力,但不是所有的微生物都具备这种能力的。对于酵母,一般仅能利用2~3糖,最多为4糖,因此酿造行业用粮食原料制酒时,对于原材料必须经过一系列的处理,最终获得酵母能够利用的碳源。如以中国为代表的制曲(大曲中含有丰富的淀粉酶和糖化酶,可以将淀粉转化为糖)酿酒工艺,国外以麦芽(麦芽中含有丰富的淀粉水解酶类,可以将淀粉转化为麦芽糖)制酒为代表的酿酒工艺,这些都是千百年来广大劳动人民实践的结果。葡萄糖是几乎所有的微生物都能利用的碳源,因此在培养基选择时一般被优先加以考虑。但工业上由于直接选用葡萄糖作为碳源,成本相对较高,一般采用淀粉水解糖。在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程成为淀粉的“糖化”,所得的糖液称为淀粉水解糖。淀粉水解糖液中主要的糖类是葡萄糖。因水解条件的不同,糖液中尚有少量的麦芽糖及其他一些二糖、低聚糖等复合糖类,这些低聚糖的存在不仅降低了原料的利用率,而且会影响糖液的质量,降低糖液可发酵的营养成分。除此以外原料中带来的杂质如蛋白质、脂肪等以及其分解产物也混于糖液中。因此为了保证发酵正常生产,水解糖液必须达到一定的质量指标(下表)。影响淀粉水解糖的质量因素除原料外很大程度和制备方法密切有关,目前淀粉水解糖的制备方法分酸法、酸酶法和双酶法,其中以双酶法制得的糖液质量最好。相关素材:KC00901116TP01谷氨酸生产中糖液的质量指标相关素材:KC00901116TP02不同糖化工艺所得糖液质量的比较对于氮源一样,许多有机氮源都是复杂的大分子蛋白质。有些微生物,如大多数氨基酸产生菌,缺乏蛋白质分解酶,不能