发酵工程简介

第三节发发酵工程程简介微生物学的的奠基人———伟大的的巴斯德我国的传统统发酵产品品酱油、醋醋、腐乳等等享誉世界界我国的酿酒酒已经有4000多多年的历史史我国的酱油油距今已有有3000年的历史史1857年年巴斯德证证明发酵是是由于微生生物的作用用密闭式发酵酵罐复习什么叫发酵酵？发酵的种类类什么叫发酵酵工程？谷氨酸棒状状杆菌合成成谷氨酸的的途径谷氨酸是味味精的主要要成分谷氨酸棒状状杆菌合成成谷氨酸的的途径谷氨酸棒状状杆菌在一一定的条件件下能够利利用环境中中的营养物物质来合成成谷氨酸。。在工厂里是是怎样应用用谷氨酸棒棒状杆菌来来生产谷氨氨酸的？1、选择菌菌种是不是所有有的谷氨酸酸棒状杆菌菌都可用于于谷氨酸发发酵生产呢呢？我们应应该选育什什么样的谷谷氨酸棒状状杆菌作为为菌种呢？？只有选择细细胞膜通透透较强，在在细胞内不不积累谷氨氨酸的谷氨氨酸棒状杆杆菌做菌种种才有可能能获得大量量的谷氨酸酸。2、培养基基的配制有了菌种用用什么样的的培养基去去培养呢？？培养基应满满足微生物物生长所需需要的碳源源、氮源、、水、无机机盐和生长长因子等营营养需求。。这种培养基基从组成成成分和物理理性质上看看属于哪种种培养基?从物理性质质上看是液液体培养基基，从化学学成分上看看是天然培培养基。成分酸碱度豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸二氢钾、氧化钾、硫酸镁、生物素pH：7—83、灭菌配制好培养养液后，是是否可以立立即加入菌菌种？不能需要进行行灭菌将培养液液投放到到发酵罐罐中，通通入98kPa的蒸汽汽进行灭灭菌4、接种种是否可以以将所选选择的优优良谷氨氨酸棒状状杆菌直直接加入入发酵罐罐中？大规模的的发酵生生产需要要大量的的菌种，，应先经经过多次次扩大培培养用于生产产的菌种种应选择择处于对对数期的的谷氨酸酸棒状杆杆菌5、培养养发酵过程程中应该该注意控控制好哪哪些条件件？温度Ph氧气培养过程程中不断断进行搅搅拌的目目的是什什么？使培养液液和菌种种充分接接触，提提高原料料的利用用率谷氨酸棒棒状杆菌菌是好氧氧菌6、分离离提纯温度30-37◦C，pH7-8，经过过28-32h，培养养液中就就会产生生大量的的谷氨酸酸——50-100g/L提取出谷谷氨酸用适量的的Na2CO3溶液中和和过滤浓缩离心→味精发酵工程程的概念念和内容容（一）发发酵工程程的概念念采用现代代工程技技术手段段，利用用微生物物的某些些特定功功能，为为人类生生产有用用的产品品，或者者直接把把微生物物应用于于工业生生产的一一种新技技术。发酵工程程的概念念和内容容（二）发发酵工程程的内容容菌种的选选育培养基的的配制灭菌扩大培养养和接种种发酵过程程产品的分分离提纯纯等菌种的选选育要想通过过发酵工工程获得得在种类类、产量量和质量量等方面面符合人人们要求求的产品品，最重重要的是是要有优优良的菌菌种。怎样才能能得到优优良的菌菌种呢？？如果生产产的是微微生物直直接合成成的产物物可以从自自然界中中先分离离出相应应的菌种种，再用用物理或或化学的的方法使使菌种产产生突变变，从突突变个体体中筛选选出符合合生产要要求的优优良菌种种。如果生产产的是一一般微生生物不能能合成的的产品可用基因因工程、、细胞工工程的方方法对菌菌种的遗遗传特性性进行定定向改造造，以构构建工程程细胞或或工程菌菌，从而而达到生生产相应应产品的的目的培养基的的配制要进行发发酵生产产，有了了优良的的菌种还还需要有有与菌种种相适应应的培养养基。在在配制培培养基时时应该注注意哪些些事情呢呢？（1）根根据不同同的菌种种，应选选择不同同的材料料配制培培养基。。配制的的培养基基应满足足微生物物在碳源源、氮源源、生长长因子、、水、无无机盐等等方面的的营养要要求，并并为微生生物提供供适宜的的pH。。（2）培培养基的的营养要要协调，，以利于于产物的的合成。。（3）培培养基在在满足微微生物的的营养需需求的基基础上应应尽量降降低生产产成本，，以得到到更高的的经济效效益。灭菌发酵工程程所用的的菌种大大多是单单一的纯纯种，整整个发酵酵过程中中不能混混入杂菌菌。这是是为什么么呢？在发酵过过程中如如混入其其他微生生物，将将与菌种种形成竞竞争关系系，对发发酵过程程造成不不良影响响。例如：如如果在谷谷氨酸发发酵过程程中混入入放线菌菌，则放放线菌分分泌的抗抗生素就就会使大大量的谷谷氨酸棒棒状杆菌菌死亡。。如果在在青霉素素生产过过程中污污染了杂杂菌，这这些杂菌菌则会分分泌青霉霉素酶，，将合成成的青霉霉素分解解掉。灭菌那如何防防止杂菌菌的污染染呢？要在发酵酵前对培培养基和和发酵设设施进行行严格的的灭菌处处理。怎样才算算灭菌彻彻底呢？？用高温、、高压的的方式，，杀死所所有杂菌菌的胞体体、芽孢孢和孢子子。扩大培养养和接种种如何得到到发酵生生产所需需要的大大量菌体体来缩短短生产周周期呢？？经过多次次的扩大大培养。。如何对菌菌种进行行扩大培培养呢？？扩大培养养是将培培养到对对数期的的菌体分分开，分分头进行行培养，，以促使使菌体数数量快速速增加，，能在短短时间里里得到大大量的菌菌体。扩大培养养和接种种扩大培养养与发酵酵生产过过程中的的培养有有何不同同呢？扩大培养养是为了了让菌体体在短时时期内快快速增殖殖，而发发酵过程程中的培培养是为为了获得得代谢产产物，目目的不同同采用的的培养条条件就有有可能不不同。例如：在在酒精发发酵过程程中，扩扩大培养养是为了了促使酵酵母菌快快速增殖殖，因此此是在有有氧条件件下进行行。而在在发酵产产生酒精精的过程程中则必必须在无无氧条件件下进行行以获得得大量的的酒精有了用于于生产的的充足的的菌体，，在接种种时要注注意什么么事项呢呢？接种过程程中要注注意防止止杂菌污污染。发酵过程程将菌体接接种到装装有培养养液的发发酵罐中中，还需需要对发发酵过程程进行检检测和对对发酵条条件进行行控制。。这是为为什么呢呢？发酵产物物主要在在菌体生生长的稳稳定期产产生。因因此，要要在发酵酵过程中中随时取取样检测测培养液液中细菌菌数目、、产物浓浓度以了了解发酵酵进程，，及时添添加必需需的培养养基成分分来延长长菌体生生长稳定定期的时时间，以以得到更更多的发发酵产物物。同时时，还应应对发酵酵条件进进行严格格控制。。发酵过程程哪些条件件能影响响菌体的的发酵呢呢？发酵生产产中温度度、pH、溶氧氧量、通通气量、、转速等等对发酵酵过程有有重大影影响。分离、提提纯菌体本身身，如酵酵母菌和和细菌等等代谢产产物采用过滤滤、沉淀淀等方法法将菌体体从培养养液中分分离出来来代谢产物物采用蒸馏馏、萃取取、离子子交换等等方法进进行提取取。发酵工程程的应用用（一）在在医药工工业上的的应用1.生产产出了种种类繁多多的药品品2.发酵酵工程对对医药工工业的一一个重大大贡献应用发酵酵工程大大量生产产的基因因工程药药品，有有人生长长激素、、重组乙乙肝疫苗苗、某些些种类的的单克隆隆抗体、、