(一)培养基灭菌
1.间歇灭菌(分批灭菌、实消)
----将配制好的培养基同时放在发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程,通常也称为实罐灭菌(常用)。
2.连续灭菌(连消):将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、 保温和冷却而进行灭菌。
1)配料预热罐——预热到60-70℃,避免温差过大产生水汽撞击声; (2)连消塔————使料液的温度很快升高到126-132℃;
(3)维持罐————在灭菌温度下保持5-7min(连消时间短,灭菌不彻底); (4)冷却管————采用冷水喷淋冷却,冷却到40-50℃。 (二)发酵用空气过滤除菌 四、发酵
(一)发酵操作方式 1.分批发酵
一次投料,一次接种,一次收获 间歇培养 2、 补料分批发酵
在分批培养过程中,向反应器内加入培养基的一种或多种成分,以达到延长生产期和控制培养过程的目的。
优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。可解除底物抑制,尽可能地延长产物的形成时间。 3、 连续发酵
以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基,同时以相同的速度流出培养液。 二)发酵工艺控制
影响酶活性,改变菌体代谢方向 最适生长温度/最适产物合成温度
在发酵罐上安装夹套和蛇管,通过循环冷却水控制。 2. pH值
问题1 为什么要进行PH控制? 答:(1)影响酶活性,
(2) 影响细胞膜的通透性(营养物吸收和代谢产物分泌)。 (3)影响代谢产物的合成方向
问题2 选择PH值的原则是什么? 答:有利于菌体生长和产物的合成
(考虑不同菌种、生长期和产物合成期不同阶段。),
一般根据试验确定,如霉菌和酵母菌PH3-6 细菌和放线菌6.3-7.6。 问题3 如何控制ph值? (1)采用合适的培养基配比 C(酸性):N(碱性)合适, 生理酸、碱性物质比例合适; 添加缓冲物质:碳酸钙和磷酸盐 (2)发酵过程中补加酸或碱 补加氨水、硫酸铵 (3)调节补糖速度控制pH 3.溶氧(DO)浓度
发酵初期采用小通风,停搅拌,可降低能耗,而且在工艺上也是必须的(较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力,对菌体的生长有时会产生不利的影响). 五、发酵产物的获得
(一)发酵液的特性和产物的分类 1)成分复杂: 2)产品浓度低: 3)失活问题:
4)分批发酵各批次成分存在差异 菌体细胞、酶、代谢产物
(二)下游加工的一般流程与单元操作 1. 粗分离阶段
1)发酵液的预处理和固-液分离 2)产物的初分离(提取 2.纯化精制阶段
3)产物的高度纯化(精制 (4)成品加工