《工业发酵培养基》课件.pptx

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1、工业发酵培养基工业发酵培养基工业发酵培养基概述培养基的制备培养基的优化培养基的灭菌与存储培养基的应用与案例分析目录目录CONTENTCONTENT工业发酵培养基概述工业发酵培养基概述01工业发酵培养基是用于支持微生物生长和代谢的混合物，是工业发酵过程中的关键因素之一。根据培养基的用途、微生物种类和发酵方式，可以将工业发酵培养基分为不同的类型，如种子培养基、生产培养基、补料培养基等。定义与分类分类定义培养基的组成提供微生物生长所需的能量和生物合成所需的碳骨架，如葡萄糖、淀粉等。提供微生物生长所需的氮素，如蛋白胨、尿素等。提供微生物生长所需的微量元素和矿物质，如硫酸盐、磷酸盐等。提供微生物生长所需

2、的水分，一般使用去离子水或蒸馏水。碳源氮源无机盐水培养基的酸碱度对微生物的生长和代谢具有重要影响，需根据不同微生物的需求进行调节。pH值培养基的温度对微生物的生长和代谢具有重要影响，需根据不同微生物的需求进行控制。温度对于某些工业发酵过程，培养基的压力也需进行控制，以确保微生物的正常生长和代谢。压力培养基的理化性质培养基的制备培养基的制备02利用天然原料如麦芽汁、玉米浆等制备，来源丰富，但成分复杂，难以控制。天然培养基合成培养基半合成培养基根据微生物生长需求，人工合成培养基成分，成分明确，易于控制，但成本较高。结合天然原料和合成成分，既满足微生物生长需求，又降低成本。030201制备方法冷却将

3、灭菌后的培养基冷却至接种温度。调pH值调整培养基的pH值至适宜范围，以满足微生物生长需求。灭菌高温高压下进行灭菌处理，杀死微生物和排除杂菌。配料按照配方称取各种原料，并进行预处理。混合将各种原料混合均匀，确保成分分布均匀。制备流程原料选择灭菌处理pH值调节冷却与保存制备要点01020304选择新鲜、优质、无杂菌的原料，确保培养基的质量。严格控制灭菌温度和时间，避免培养基成分损失和破坏。根据不同微生物的生长需求，精确调节培养基的pH值。确保培养基在冷却和保存过程中不受污染，保持无菌状态。培养基的优化培养基的优化03通过逐一改变某一因素，观察其对发酵效果的影响，确定最佳条件。单因素实验法通过多因素

4、、多水平的实验设计，找出各因素的最佳水平组合。正交实验法利用数学模型描述发酵过程，通过图形化手段找到最优解。响应面法基于生物进化原理的优化算法，通过迭代寻找最优解。遗传算法优化方法优化流程实验设计数据处理根据优化方法选择实验方案，设计实验条件。对实验数据进行统计分析，找出最优条件。确定目标实验实施结果验证明确优化目标，如菌体生长速率、产物产量等。按照实验设计进行实验，记录数据。对优化后的培养基进行实际发酵验证，确认效果。优化培养基的营养成分，如碳源、氮源、磷源等，以满足菌体生长和产物合成的需要。营养物质培养条件抑制因素经济性优化培养温度、pH值、溶氧浓度等发酵条件，以提高菌体生长速率和产物产量

5、。避免或减轻对菌体生长和产物合成不利的物质，如高浓度的底物或产物。在满足发酵要求的前提下，尽量降低培养基的成本，提高经济效益。优化要点培养基的灭菌与存储培养基的灭菌与存储04通过高压蒸汽对培养基进行灭菌，具有高效、可靠的特点。高压蒸汽灭菌利用紫外线照射杀灭培养基中的微生物，适用于小型设备和表面消毒。紫外线灭菌通过过滤介质将培养基中的微生物滤除，常用于高价值产物的分离和纯化。过滤除菌灭菌方法在灭菌前对培养基进行加热、搅拌等预处理，以提高灭菌效果。预处理将培养基加热至灭菌所需温度，一般采用逐步升温的方式以避免培养基成分的破坏。升温保持培养基在灭菌所需温度一段时间，确保微生物被有效杀灭。维持温度灭菌

6、完成后，将培养基逐步冷却至所需温度，以便后续接种和培养。降温灭菌流程 存储方式冷藏将培养基存储在4左右的冷藏环境中，可延长保存期限。冷冻将培养基存储在-20以下的冷冻环境中，可长期保存。真空干燥通过真空干燥技术去除培养基中的水分，延长保存期限并方便存储和运输。培养基的应用与案例分析培养基的应用与案例分析05生物制药用于生产抗生素、疫苗、生长因子等生物药物。食品工业用于生产酸奶、面包、酒类等食品，改善食品口感和品质。环境保护用于废水处理、废气净化等环保工程，降低环境污染。农业领域用于植物生长调节剂、生物农药等的生产，提高农作物产量和品质。应用领域03利用培养基处理废水通过微生物发酵技术，将废水中的有机物转化为无害物质，达到净化效果。01利用培养基生产青霉素通过控制培养基成分和发酵条件，提高青霉素产量和纯度，降低生产成本。02利用培养基生产面包通过添加酵母培养基，改善面包口感和品质，延长保质期。应用案例提高产量通过优化培养基配方和发酵条件，可显著提高目标产物的产量。品质改善适当调整培养基成分，可改善产品的口感、色泽和营养成分。降低成本优化培养基配方和发酵工艺，可降低生产成本，提高经济效益。环保节能利用微生物发酵技术处理废水等环保工程，可实现资源化利用，减少环境污染。应用效果分析