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培养基的概况
一、适应于大规模工业微生物发酵的培养基的共性: 二、发酵工业培养基设计适宜于工业大规模发酵的培养基应遵循以下原则: 三、发酵培养基的要求 四、培养基的分类
适应于大规模工业微生物发酵的培养基的共性:
①单位培养基能够产生最大量的目的产物 ②能够使目的产物的合成速率最大 ③能够使副产物合成的量少 ④所采用的培养基应该质量稳定、价格低廉、 易于长期获得 ⑤所采用的培养基尽量不影响工业好气发酵中 的通气搅拌性能以及发酵产物的后处理等
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种子培养基和发酵培养基有什么区别？
A.种子培养基种子培养基是供孢子发芽、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 以种子培养基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。 B发酵培养基发酵培养基是供菌种生长、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。
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微生物培养基类型
一、斜面培养基 二、种子培养基 三、发酵培养基 四、种子培养基与发酵培养基的区别
微生物培养基类型——斜面培养基
要求:能使菌体生长快，产生孢子数量大、质量好，且不 会引起菌种变异。 特点 C、N源不宜多，否则只长菌丝，少长或不长孢子; 无机盐浓度要适当控制，否则会影响孢子的颜色和孢子 量。
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生长调节物质
一、生长因子 二、前体 三、产物合成促进剂
生长调节物质——生长因子
分类： 1. 生长因子自养型微生物 ：不需从外界吸收任何生长因子。 2. 生长因子异养型微生物 ：需从外界吸收多种生长因子。 3. 生长因子过量合成的微生物：能合成并分泌大量维生素 等生长因子。 含生长因子丰富的物质：酵母膏（酵母粉或酵母汁） 、玉 米浆、麦芽汁等。
氮源——无机氮源
铵盐、硝酸盐、氨水等。。。。。。。 氨水除了常作为pH调节剂，也是一种容易被利用的氨源。 微生物对无机氮源的吸收利用一般较快，也称为速效氮源。 但常引起发酵液pH的变化。
氮源——无机盐及微量元素
磷、镁、硫、钾、钠、铁、氯、锰、锌、钴等作为微生物 生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物。
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碳源——油和脂肪
菌种需要有较高的脂肪酶活性
碳源——有机酸
某些微生物对许多有机酸有很强的氧化能力
碳源——烃和醇类
乙醇已成功地应用在发酵工艺
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发酵工业培养基的成分及来源——碳源
一、有机氮源 二、玉米浆 三、尿素 四、无机氮源 五、无机盐及微量元素
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生长调节物质——前体
定义：前体是指加入到发酵培养基中，能直接被微生物在 生物合成过程中结合到产物分子中去，其自身的结构没有 多大变化，但是产物的产量却加入而较大的提高的一类化 合物。
生长调节物质——产物合成促进剂
是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入 后却能提高产量的添加剂。如：链霉素生产加巴比妥，赖 氨酸生产加红霉素等。
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水
水
水是所有培养基的主要组成成分，也是微生物机体的重要 组成成分。 对于发酵工厂来说，清净、恒定的水源是至关重要的，因 为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚 大。特别是水中的矿”物质组成对服酒I.业和淀粉糖化影响 更大。因此， 在啤酒酿造业发展的早期，工厂的选址是由 水源来决定的。
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发酵工业培养基的成分及来源——碳源
一、糖类 二、油和脂肪 三、有机酸 四、烃和醇类
碳源——糖类
葡萄糖(glucose) 最容易利用的碳源之一，几乎所有微生物都能利用葡萄糖。 淀粉(starch) 一般经过菌体产生的胞外酶水解成单糖后被吸收利用。 纤维素(cellulose) 一般先水解成葡萄糖再被微生物利用。是今后工业生物技 术的发展趋势。 糖蜜(molasses) 是制糖生产时的结晶母液，产物。是物美价廉的碳源。
பைடு நூலகம்
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水
水源质量的主要考虑参数包括pH值、溶解氧、可溶性固 体、污染程度以及矿物质组成和含量。此外，由于水的 比热容校高，能有效地吸收代谢过程中所放出的热，使 细胞内温度不致骤然上升。同时水义是 种热的良导体， 有利于散热，可调节细胞温度。由此可见，水的功能是 书方面的，它为微生物生长繁殖和合成目的产物提供了 必需的生理环境。
目的:使接种菌丝生长并能高效表达，获得高的发酵产量， 同时组分尽可能单一，以保证高的得率。 要求 营养丰富完全，有利于产物合成; 不能大量加入快C、快N源，应和慢C、N源相结合; 在产物分泌期间，pH稳定; 加入适量合成所需的物质，如前体等，进行定向发酵; 采用中间补料，以提高发酵单位; 原料的考虑一 成本问题
氮源——有机氮源
黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆……. 他们在微生物分泌的蛋白酶的作用下，水解生成氨基酸， 被菌体吸收后再进一步分解代谢。
氮源——玉米浆
玉米浆是玉米淀粉生产中的副产物，是一种很容易被微生 物利用好的良好氮源。
氮源——尿素
尿素也是常用有机氮源，不具有上述有机氮源的特点。
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微生物培养基类型——种子培养基
要求 营养丰富、完全，氮和维生素的含量高些; 培养基中加入一些易于吸收利用的快C、N源，便于孢子 发芽生长，保证球形; pH要稳定; 最后一级尽可能接近发酵培养基，常加入少量发酵合成期 才大量需要的物质。
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微生物培养基类型——发酵培养基
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发酵工业培养基设计适宜于工业大规模发酵的培养基应遵循以下原则:
①必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。 ②有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质的转化 率。 ③有利于提高产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。 ④有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。 ⑤尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化，并尽可能减 少“ 三废”物质的产生。 ⑥原料价格低廉，质量稳定，取材容易。 ⑦所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提 高氧的利用率，降低能耗。