发酵工艺:细胞在不同时的华体会体育最新地址 特点(华体会体育最新地址 、碳氮比、渗透压、pH、氧化还原电位)

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按用途华体会体育最新地址 按其用途可分为孢子华体会体育最新地址 、种子华体会体育最新地址 和发酵华体会体育最新地址三种。

a孢子华体会体育最新地址 孢子华体会体育最新地址是供菌种繁殖孢子的一种常用固体华体会体育最新地址 ,对这种华体会体育最新地址 的要求是能使菌 体迅速生长,产生较多优质的孢子,并要求这种华体会体育最新地址 不易引起菌种发生变异。所以对孢子华体会体育最新地址 的基本配制要求是:第一,营养不要太丰富(特别是有机氮源),否则不易产孢子。如灰色链霉在葡萄糖-硝酸盐-其它盐类的华体会体育最新地址 上都能很好地生长和产孢子,但若加入0.5%酵母膏或酪蛋白后,就只长菌丝而不长孢子。第二,所用无机盐的浓度要适量,不然也会影响孢子量和孢子颜色。第三,要注意孢子华体会体育最新地址 的pH和湿度。生产上常用的孢子华体会体育最新地址 有:麸皮华体会体育最新地址 、小米华体会体育最新地址 、大米华体会体育最新地址 、玉米碎屑华体会体育最新地址 和用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制成的琼脂斜面华体会体育最新地址 。大米和小米常用作霉菌孢子华体会体育最新地址 ,因为它们含氮量少,疏松、表面积大,所以是较好孢子华体会体育最新地址 。大米华体会体育最新地址 的水分需控制在21%-50%,而曲房空气湿度需控制在90%-100%。

b种子华体会体育最新地址 种子华体会体育最新地址是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体,并使菌体长得粗壮,成为活力强的“种子”。所以种子华体会体育最新地址 的营养成分要求比较丰富和完全,氮源和维生素的含量也要高些,但总浓度以略稀薄为好,这样可达到较高的溶解氧,供大量菌体生长繁殖。种子华体会体育最新地址 的成分要考虑在微生物代谢过程中能维持稳定的pH,其组成还要根据不同菌种的生理特征而定。一般种子华体会体育最新地址 都用营养丰富而完全的天然有机氮源,因为有些氨基酸能刺激孢子发芽。但无机氮源容易利用,有利于菌体迅速生长,所以在种子华体会体育最新地址 中常包括有机及无机氮源。最后一级的种子华体会体育最新地址 的成分最好能较接近发酵华体会体育最新地址 ,这样可使种子进入发酵华体会体育最新地址 后能迅速适应,快速生长。

c发酵华体会体育最新地址发酵华体会体育最新地址 是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长,达到一定的菌丝浓度,又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此,发酵华体会体育最新地址 的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外,还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高,或生长和合成两阶段各需的最佳条件要求不同时,则可考虑华体会体育最新地址 用分批补料来加以满足。(

华体会体育最新地址 的配制原则
  华体会体育最新地址 的配制必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分;有利于减少华体会体育最新地址 原料的单耗,单位营养物质所合成产物数量大或产率大;有利于提高华体会体育最新地址 产物的浓度,以提高单位容积发酵罐的生产能力;有利于提高产物的合成速度,缩短发酵周期;尽量减少副产物的形成;减少对发酵过程中通气搅拌的影响,有利于提高氧的利用率、降低能耗;有利于产品的分离和纯化;并尽可能减少产生“三废”的物质。
  当然,设计任何一种华体会体育最新地址 都不可能面面俱到地满足上述各项要求,需根据具体情况,抓主要环节。使其即满足微生物的营养要求,又能获得优质高产的产品,同时也符合增产节约、因地制宜的原则。发酵华体会体育最新地址 的主要作用是为了获得预期的产物,必须根据产物特点来设计华体会体育最新地址 。因此要求营养要适当丰富和完备,菌体迅速生长和健壮,整个代谢过程pH值适当且稳定;糖、氮代谢能完全符合高单位罐、批的要求,能充分发挥生产菌种合成代谢产物的能力。此外还要求成本降低。

1、根据不同微生物的营养需要配制不同的华体会体育最新地址
  不同的微生物所需要的华体会体育最新地址 成分是不同的,要确定一个合适的华体会体育最新地址 ,就需要了解生产用菌种的来源、生理生化特性和一般的营养要求,根据不同生产菌种的培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质等确定华体会体育最新地址 。
2、营养成分的恰当配比
  微生物所需的营养物质之间应有适当的比例,华体会体育最新地址 中的碳氮的比例(C/N)在发酵工业中尤其重要。不同的微生物菌种、不同的发酵产物所要求的碳氮比是不同的。菌体在不同生长阶段,对其碳氮比的最适要求也不一样。华体会体育最新地址 的碳氮比不仅会影响微生物菌体的生长,同时也会影响到发酵的代谢途径。由于碳既作碳架又作能源,所以用量要比氮多。从元素分析来看,酵母细胞中碳氮比约为100:20,霉菌约为100:10。一般发酵工业中华体会体育最新地址 碳氮比约为100: (0.2~2.0),但在氨基酸发酵中,因为产物中含有氮,所以碳氮比就相对高一些。如谷氨酸发酵的碳氮比为100: (15~21),若碳氮比为100: (0.2~2.0),则会出现只长菌体,几乎不产谷氨酸的现象。
  碳氮比随碳水化合物及氮源的种类以及通气搅拌等条件而异,很难确定统一的比值。一般情况下,碳氮比偏小,能导致菌体的旺盛生长,易造成菌体提前衰老自溶,影响产物的积累;碳氮比过大,菌体繁殖数量少,不利于产物的积累;碳氮比较合适,但碳源、氮源浓度高,仍能导致菌体的大量繁殖,增大发酵液粘度,影响溶解氧浓度,容易引起菌体的代谢异常,影响产物合成;碳氮比较合适,但碳源、氮源浓度过低,会影响菌体的繁殖,同样不利于产物的积累。
3、渗透压
  配制华体会体育最新地址 时,应注意营养物质要有合适的浓度。营养物质的浓度太低,不仅不能满足微生物生长对营养物质的需求,而且也不利于提高发酵产物的产量和提高设备的利用率。但是,华体会体育最新地址 中营养物质的浓度过高时,由于华体会体育最新地址 溶液的渗透压太大,会抑制微生物的生长。此外华体会体育最新地址 中的各种离子的浓度比例也会影响到华体会体育最新地址 的渗透压和微生物的代谢活动,因此,华体会体育最新地址 中各种离子的比例需求要平衡。在发酵生产过程中,在不影响微生物的生理特性和代谢转化率的情况下,通常趋向在较高浓度下进行发酵,以提高产物产量,并尽可能选育高渗透压的生产菌株。当然,华体会体育最新地址 浓度太大会使华体会体育最新地址 黏度增加和溶氧量降低。
4pH
  各种微生物的正常生长均需要有合适的pH值,一般霉菌和酵母菌比较适于微酸性环境,放线菌和细菌适于中性或微碱性环境。为此,当华体会体育最新地址 配制好后,若pH值不合适,必须加以调节。当微生物在培养过程中改变华体会体育最新地址 的pH值而不利于本身的生长时,应以微生物菌体对各种营养成分的利用速度来考虑华体会体育最新地址 的组成,同时加入缓冲剂,以调节培养液的pH值。
5、氧化还原电位
  对大多数微生物来说,华体会体育最新地址 的氧化还原电位一般对其生长的影响不大,即适合它们生长的氧化还原电位范围较广。但对于厌氧菌,由于氧的存在对其有毒害作用,因而往往在华体会体育最新地址 中加入还原剂以降低氧化还原电位。
  在配制华体会体育最新地址 时,除应注意以上几条原则外,还要考虑到营养成分的加入顺序,为了避免生成沉淀而造成营养成分的损失,加入的顺序一般为先加入缓冲化合物,溶解后加入主要物质,然后加入维生素、氨基酸等生长素类的物质。

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