发酵工程简介
第三节 发酵工程简介
巴斯德
延庆第二中学
例:谷氨酸生产味精
植物蛋白水解法生产
1957年日本率先用微生物发酵法生产成功
微生物:谷氨酸棒状杆菌(好氧菌)、黄色短杆菌
培养基:
豆饼(马铃薯)水解液、玉米浆、尿素磷酸氢二钾、氧化家、硫酸镁、生物素等
生产过程
1、制培养基
2、投入发酵罐
3、98kPa的蒸汽xx
4、无菌条件下接种
发酵罐的结构示意图
发酵罐的结构示意图
培养的条件:
1、通入无菌空气
2、搅拌(增氧,促使xx与培养液的接触,提高原料的利用率)
3、温度:30-37oc
4、PH值:7-8
5、时间:28-32小时
后期处理:加入Na2CO3溶液中和、过滤、浓缩、离心,
发酵工程的概念和内容
概念:采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术.
内容:
菌种的选育
培养基的配制
xx
扩大培养、接种
发酵过程
产品的分离、提纯
一、菌种的选育
1、从自然界中寻找
2、人工诱变育种
例如:1943年刚生产青霉素时,含量只有20ug/ML 经过长期的诱变育种,如今已达85000ug/ML
菌种选育应用到的生物工程
细胞工程:构建工程细胞
基因工程:构建工程菌
例:用大肠杆菌生产人生长xx
二、培养基的配置
要经过很多次的反复试验确定其理化性质和成分
三、xx
原因:发酵工程所用 菌种多为 单一的纯种
xx不彻底的后果:产量下降,甚至没有产品
原则:以杀死芽孢为原则
四、扩大培养和接种
先选育优良菌种经多次扩大培养,达到一定 数量后在接种
五、发酵过程
地位:发酵的中心阶段
常规工作:定期取样检测培养液中xx数目、产物浓度、了解发酵进程、添加必需的培养基成分
重点工作:严格控制温度、 PH值、溶氧、通气量、转速
例:谷氨酸发酵: PH值为酸性时,产生乙酰谷氨酰胺 溶氧不足,代谢产物是乳酸或琥珀酸
六、分离提纯
发酵工程的产品
代谢产物
菌体本身:酵母菌、xx
过滤、沉淀
蒸馏、萃取、离子交换
产品要经过质量检查合格才成为正式产品
发酵工程的应用
特点:
1、生产条件温和
2、原料来源丰富、价格低廉
3、产物专一
4、废物对环境污染小,容易处理
5、各行业中广泛应用
在医药工业上的应用
药品
xxx(应用最多,利润{zg})
维生素
动物xx
药用氨基酸
核苷酸(肌酸)
青霉素
头孢霉素
红霉素
四环素
生长素释放抑制因子
是一种人脑xx,xx肢端肥大症,
50万个羊脑提取5mg.
工程菌:7.5L培养液可得到5mg.
基因工程药品
人生长xx
重组乙肝疫苗
单克隆抗体
白细胞介素-2
扛血友病因子
在食品工业上的应用
生产传统发酵产品
啤酒、果酒、食醋、
生产食品添加剂
甜味剂
色素
鲜味剂
酸味剂
举例
添加剂
L-苹果酸、柠檬酸、乳酸
肌苷酸、谷氨酸
β-胡萝卜素、红曲素
高果糖浆、甜菜糖
解决粮食短缺问题
xx蛋白质占干重的60%-80%
酵母菌的占45%-65%
单细胞蛋白:通过发酵工程获得的微生物菌体