1、第三節 發酵工程簡介微生物學的奠基人偉大的巴斯德我國的傳統發酵產品醬油、醋、腐乳等享譽世界我國的釀酒已經有4000多年的歷史我國的醬油距今已有3000年的歷史1857年巴斯德證明發酵是由于微生物的作用密閉式發酵罐復習什么叫發酵？發酵的種類 什么叫發酵工程？谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑谷氨酸是味精的主要成分1、選擇菌種 是不是所有的谷氨酸棒狀桿菌都可用于谷氨酸發酵生產呢？我們應該選育什么樣的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種呢？只有選擇細胞膜通透較強，在細胞內不積累谷氨酸的谷氨酸棒狀桿菌做菌種才有可能獲得大量的谷氨酸。 2、培養基的配制有了菌種用什么樣的培養基去培養呢？培養基應滿足微生物生長所需要的碳源、

2、氮源、水、無機鹽和生長因子等營養需求。這種培養基從組成成分和物理性質上看屬于哪種培養基?從物理性質上看是液體培養基，從化學成分上看是天然培養基。成分酸堿度豆餅水解液、玉米漿、尿素、磷酸二氫鉀、氧化鉀、硫酸鎂、生物素pH：784、接種是否可以將所選擇的優良谷氨酸棒狀桿菌直接加入發酵罐中？大規模的發酵生產需要大量的菌種，應先經過多次擴大培養用于生產的菌種應選擇處于哪個時期的谷氨酸棒狀桿菌？對數期5、發酵發酵過程中應該注意控制好哪些條件？溫度pH氧氣培養過程中不斷進行攪拌的目的是什么？ _使空氣形成細小氣泡，迅速溶解在培養液使培養液和菌種充分接觸，提高原料的利用率谷氨酸棒狀桿菌是好氧菌6、分離提純溫

3、度30-37C，pH7-8，經過28-32h，培養液中就會產生大量的谷氨酸50-100g/L提取出谷氨酸用適量的Na2CO3溶液中和過濾濃縮離心味精發酵工程的概念和內容（二）發酵工程的內容菌種的選育培養基的配制滅菌擴大培養和接種發酵過程產品的分離提純等菌種的選育要想通過發酵工程獲得在種類、產量和質量等方面符合人們要求的產品，最重要的是要有優良的菌種。怎樣才能得到優良的菌種呢？如果生產的是微生物直接合成的產物可以從自然界中先分離出相應的菌種，再用物理或化學的方法使菌種產生突變，從突變個體中篩選出符合生產要求的優良菌種。如果生產的是一般微生物不能合成的產品 可用基因工程、細胞工程的方法對菌種的遺傳

4、特性進行定向改造，以構建工程細胞或工程菌，從而達到生產相應產品的目的 滅菌 發酵工程所用的菌種大多是單一的純種，整個發酵過程中不能混入雜菌。這是為什么呢？在發酵過程中如混入其他微生物，將與菌種形成競爭關系，對發酵過程造成不良影響。例如：如果在谷氨酸發酵過程中混入放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會使大量的谷氨酸棒狀桿菌死亡。如果在青霉素生產過程中污染了雜菌，這些雜菌則會分泌青霉素酶，將合成的青霉素分解掉。滅菌 要在發酵前對培養基和發酵設施進行嚴格的滅菌處理。怎樣才算滅菌徹底呢？ 用高溫、高壓的方式，殺死所有雜菌的胞體、芽孢和孢子。 擴大培養和接種 在大規模的發酵生產中，需要將選育出的優良菌種經過多

5、次擴大培養，讓他們達到一定數量以后，再進行接種。 接種過程防止雜菌污染。發酵過程 將菌體接種到裝有培養液的發酵罐中，還需要對發酵過程進行檢測和對發酵條件進行控制。發酵過程中要隨時取樣檢測培養液中細菌數目、產物濃度以了解發酵進程，及時添加必需的培養基成分來延長菌體生長穩定期的時間，以得到更多的發酵產物。同時，還應對發酵條件進行嚴格控制。 發酵過程哪些條件能影響菌體的發酵呢？發酵生產中溫度、pH、溶氧量、轉速等對發酵過程有重大影響。（哪些影響？）想一想：發酵過程中溫度升高的熱量來源？ 哪些因素會影響pH值？ 溶氧量的控制？分離、提純 菌體本身，如酵母菌和細菌等采用過濾、沉淀等方法將菌體從培養液中分離出來代謝產物采用蒸餾、萃取、離子交換等方法進行提取。發酵工程的應用（一）在醫藥工業上的應用1.生產出了種類繁多的藥品2.發酵工程對醫藥工業的一個重大貢獻應用發酵工程大量生產的基因工程藥品，有人生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素2、抗血友病因子等。發酵工程的應用（二）