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课件网) 第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用 发酵工程 利用微生物的特定功能，通过现代化工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养，产物的分离和提纯等方面 发酵工程的基本环节 选育菌种 性状优良的菌种: 1.自然界筛选 2.诱变育种 3.基因工程育种 筛选产酸量高的黑曲霉生产柠檬酸 使用基因工程改造的啤酒酵母，加速发酵、缩短生产周期； 射线照射青霉菌，选育出高产青霉菌 选育菌种 发酵工程的基本环节 扩大培养 工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。 选育菌种 发酵工程的基本环节 扩大培养 配制培养基 在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。 选育菌种 发酵工程的基本环节 扩大培养 配制培养基 灭菌 2.培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌 1.发酵过程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。 例如：在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉 选育菌种 发酵工程的基本环节 扩大培养 配置培养基 灭菌 接种 选育菌种 发酵工程的基本环节 扩大培养 配置培养基 灭菌 接种 发酵罐内发酵 中心环节 1.要随时监测培养液中的微生物的数量，产物浓度等，以了解发酵进程。 2.及时添加必需的营养组分，严格控制温度，PH，溶解氧等发酵条件。 3.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。 例如：谷氨酸发酵： 中性和弱碱性 谷氨酸 酸性 谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 A1,A2,A3--控制培养物以一定的速度进入，流出发酵罐，实现连续培养 A1 A2 A3 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 A4 A4-控制溶解氧 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 B1-B5-监控发酵条件及发酵进程，B2处抽取样本进一步检测 B1 B2 B3 B4 B5 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 C1 C2 C1,C2-控制冷水流速调节罐温 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 D1 D2 D1,D2-电动机带动叶轮进行搅拌，作用：1使微生物与发酵液混合均匀。2加快氧气溶解。3散热 选育菌种 发酵工程的基本环节 扩大培养 配置培养基 灭菌 接种 发酵罐内发酵 中心环节 分离，提纯产物 1.若发酵产品是微生物本身，可在发酵结束之后，采用过滤，沉淀等方法将菌体分离和干燥。 2.如产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取，分离和纯化措施来获得产品 思考·讨论 1.微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？ ①繁殖快、代谢 ... ...
