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- 嗜血魔狼zsy 2012-11-24 00:00:00
- 1:发酵设备,空压机、种子罐、发酵罐。 2:附属设施,提取设施、菌种室、化验室、配料设施、蒸汽设施。 3:生产工艺,温度、PH、溶氧。 4:不同的产品,原理上相差不大,但是设备配置差别大,生产工艺差别大。
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- 小洁儿99 2012-11-13 00:00:00
- 发酵工程包括的范围很广,比如酿酒、氨基酸生产、藻类生产等等,每一个类又分为多个模块,包括育种、培养基优化、中试规模实践、产品分离纯化。所以你问的太泛泛,再具体一些
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- 紫丁香的孤单 2012-11-16 00:00:00
- 微生物发酵工程包括:上游过程、发酵过程以及下游过程。 1、上游过程:菌种的选育、培养基配方优化和培养条件优化;菌种的制备; 2、发酵过程:发酵过程的控制与优化,污染的防控; 3、下游过程:产物的分离纯化;三废处理。
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- ermost60386973 2017-11-25 15:07:31
- 1.菌体的选育: 自然选育 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:一种是菌种衰退,生产性能下降;另一种是代谢更加旺盛,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。 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。 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。 2.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。 3.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。 4.扩大培养和接种:扩大培养可以缩短微生物生长的调整期。 5.发酵过程:是发酵的ZX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。 温度 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Z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Z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Z适温度。但菌体生长和产物合成所需的Z适温度不一定相同。如灰色链霉菌的Z适生长温度是37 ℃,但产生抗生素的Z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Z适温度,采取分段控制。 pH pH能够影响酶的活性,以及细胞膜的带电荷状况。细胞膜的带电荷状况如果发生变化,膜的透性也会改变,从而有可能影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的分泌。此外,pH还会影响培养基中营养物质的分解等。因此,应控制发酵液的pH。但不同菌种生长阶段和合成产物阶段的Z适pH往往不同,需要分别加以控制。在发酵过程中,随着菌体对营养物质的利用和代谢产物的积累,发酵液的pH必然会发生变化。如当尿素被分解时,发酵液中的NH+4浓度就会上升,pH也随之上升。在工业生产上,常采用在发酵液中添加维持pH的缓冲系统,或通过中间补加氨水、尿素、碳酸铵或碳酸钙来控制pH。目前,国内已研制出检测发酵过程的pH电极,用于连续测定和记录pH变化,并由pH控制器调节酸、碱的加入量。 溶解氧 氧的供应对需氧发酵来说,是一个关键因素。从葡萄糖氧化的需氧量来看,1 mol的葡萄糖彻底氧化分解,需6 mol的氧;当糖用于合成代谢产物时,1 mol葡萄糖约需1.9 mol的氧。因此,好氧型微生物对氧的需要量是很大的,但在发酵过程中菌种只能利用发酵液中的溶解氧,然而氧很难溶于水。在101.32 kPa、25 ℃时,氧在水中的溶解度为0.26 mmol/L。在同样条件下,氧在发酵液中的溶解度仅为0.20 mmol/L,而且随着温度的升高,溶解度还会下降。因此,必须向发酵液中连续补充大量的氧,并要不断地进行搅拌,这样可以提高氧在发酵液中的溶解度。 泡沫 在发酵过程中,通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等,都有可能产生泡沫。发酵过程中产生一定数量的泡沫是正常现象,但过多的持久性泡沫对发酵是不利的。因为泡沫会占据发酵罐的容积,影响通气和搅拌的正常进行,甚至导致代谢异常,因而必须消除泡沫。常用的消泡沫措施有两类:一类是安装消泡沫挡板,通过强烈的机械振荡,促使泡沫破裂;另一类是使用消泡沫剂 营养物质的浓度 发酵液中各种营养物质的浓度,特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度,会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。如在谷氨酸发酵中,NH+4浓度的变化,会影响代谢途径(见谷氨酸发酵)。因此,在发酵过程中,也应根据具体情况进行控制。 以制造谷氨酸为例,发酵在发酵过程中,氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下: ①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌,通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率,而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期,加大通气量有利于谷氨酸的合成。 ②温度。菌种生长的Z适温度为30~32 ℃。当菌体生长到稳定期,适当提高温度有利于产酸,因此,在发酵后期,可将温度提高到34~37 ℃。 ③pH。谷氨酸产生菌发酵的Z适pH在7.0~8.0。但在发酵过程中,随着营养物质的利用,代谢产物的积累,培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用,放出氨,pH会上升;当糖被利用生成有机酸时,pH会下降。 ④磷酸盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的,但浓度不能过高,否则会转向缬氨酸发酵。发酵结束后,常用离子交换树脂法等进行提取。 6.分离提纯:发酵工程产品 代谢产物:可采用蒸馏,萃取,离子交换等方法提取。 菌体自身:可采用过滤,沉淀等方法从培养液中分离出来。
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