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【微生物发酵的工艺流程和用途】

2024/6/15 19:59:40      点击:

【微生物发酵的工艺流程和用途】


微生物发酵的工作流程

   

微生物发酵的工作流程是怎样的?首先要了解微生物发酵到底是什么?其实我们见过的苹果等食物的腐烂也是微生物在发酵,但是这里我们指的是利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要产物的过程。那么这个过程主要有哪些步骤呢?


微生物发酵


第一、菌体的培育:


一是菌体自然选育:就是在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自发突变,从而选育出优良菌种的过程,叫做自然选育。菌种的自发突变往往存在两种可能性:菌种衰退,生产性能下降;或者是代谢更加旺盛,生产性能提高。具有实践经验和善于观察的工作人员,就能利用自发突变而出现的菌种性状的变化,选育出优良菌种。例如,在谷氨酸发酵过程中,人们从被噬菌体污染的发酵液中分离出了抗噬菌体的菌种。又如,在抗生素发酵生产中,从某一批次高产的发酵液取样进行分离,往往能够得到较稳定的高产菌株。但自发突变的频率较低,出现优良性状的可能较小,需坚持相当长的时间才能收到效果。


二是菌体诱变育种: 诱变育种是指用人工的方法处理微生物,使它们发生突变,再从中筛选出符合要求的突变菌株,供生产和科学实验用。诱变育种与其他育种方法相比,具有操作简便、速度快和收效大的优点,至今仍是一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。诱变育种包括出发菌种选择、诱变处理和筛选突变株三个部分。


第二、菌种的选取:


菌种经诱变处理后,会产生各种各样的突变类型。如何从中挑选出所需要的突变类型呢?一般要经过初筛和复筛两个阶段。下面以青霉素产生菌高产突变菌种的筛选为例说明。将经诱变处理的菌液按一定浓度稀释后,涂布在平板培养基上。培养后,将单个菌落挑到斜面培养基上,经培养后,再将斜面上的菌落逐个接种到摇瓶中,振荡培养后测它们的抗生素效价。这就是初筛。初筛中所得到的超过对照效价10%以上的菌种,再进行复筛。复筛的过程与初筛基本相同,不同的是一般将斜面上的单个菌落接种到三个摇瓶中,得出平均效价。复筛可进行1~3次。由此筛选出的高产稳定菌种还要经过小型甚至中型试验,才能用到发酵生产中。


第三、培养基的配置:(1)原料:碳源,氮源,生长因子,无机盐和水。(2)原则:目的要明确,营养要协调,PH要适宜。


第四、灭菌:发酵过程中不能有杂菌污染,不仅要对培养基进行灭菌,还要对发酵装置进行灭菌,通入的空气也要进行灭菌.灭菌不仅要杀死杂菌细胞,还要杀死芽孢和孢子.


第五、扩大培养和接种:扩大培养可以缩短微生物生长的调整期.


第六、微生物发酵过程:是发酵的中心阶段。 关键是控制发酵的条件,如温度,pH,溶氧,通气量与转速等。原因是环境条件的变化,不仅会影响菌种的生长繁殖,还会影响菌种代谢产物的形成。影响发酵过程的因素 影响发酵过程的因素主要有以下几个方面。


1、温度控制:温度对微生物的影响是多方面的。首先,温度影响酶的活性。在适温度范围内,随着温度的升高,菌体生长和代谢加快,发酵反应的速率加快。当超过适温度范围以后,随着温度的升高,酶很快失活,菌体衰老,发酵周期缩短,产量降低。温度也能影响生物合成的途径。例如,金色链霉菌在30 ℃以下时,合成金霉素的能力较强,但当温度超过35 ℃时,则只合成四环素而不合成金霉素。此外,温度还会影响发酵液的物理性质,以及菌种对营养物质的分解吸收等。因此,要保证正常的发酵过程,就需维持适温度。但菌体生长和产物合成所需的适温度不一定相同。如灰色链霉菌的适生长温度是37 ℃,但产生抗生素的适温度是28 ℃。通常,必须通过实验来确定不同菌种各发酵阶段的适温度,采取分段控制。

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