生物工藝學(xué)第三章工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計(已修改)
2025-01-30 02:17 本頁面
【正文】 國家十一五規(guī)劃教材 《 生物工藝學(xué) 》 （邱樹毅主編）配套課件 共 28頁 第 2頁 目錄 目 錄 ? 第一章 緒論 ? 第二章 工業(yè)微生物菌種選育、制備與保藏 ? 第三章 工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計 ? 第四章 生物工藝過程中的無菌技術(shù) ? 第五章 生物反應(yīng)動力學(xué) ? 第六章 發(fā)酵過程原理 ? 第七章 生物反應(yīng)器及生物工藝過程的放大 ? 第八章 生物反應(yīng)過程參數(shù)檢測與控制 ? 第九章 生物產(chǎn)品分離及純化技術(shù) ? 第十章 生物產(chǎn)品工藝學(xué)及應(yīng)用 共 28頁 第 3頁 目錄 第三章 工業(yè)培養(yǎng)基及其設(shè)計 ? 工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求 ? 工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源 ? 碳源 ? 能源 ? 氮源 ? 無機鹽及微量元素 ? 生長調(diào)節(jié)物質(zhì) ? 水 ? 培養(yǎng)基類型 ? 制備培養(yǎng)基的基本原則 ? 培養(yǎng)基的種類及其應(yīng)用 ? 培養(yǎng)基設(shè)計原理與優(yōu)化方法 ? 培養(yǎng)基的設(shè)計原理 ? 培養(yǎng)基的優(yōu)化方法 共 28頁 第 4頁 目錄 一般設(shè)計適宜于工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵的培養(yǎng)基就要遵循以下原則： ①必須提供合成微生物細胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。 ②有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗，即提高單位營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn) 化率。 ③有利于提高產(chǎn)物的濃度，以提高單位容積發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。 ④有利于提高產(chǎn)物的合成速度，縮短發(fā)酵周期。 ⑤盡量減少副產(chǎn)物的形成，便于產(chǎn)物的分離純化。 ⑥原料價格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，取材容易。 ⑦所用原料盡可能減少對發(fā)酵過程中通氣攪拌的影響，利于提高氧的利用率，降低能耗。 ⑧有利于產(chǎn)品的分離純化，并盡可能減少 “ 三廢 ” 物質(zhì)的產(chǎn)生。 工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求 ? 工業(yè)培養(yǎng)基是提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需要的，按一定比例配制的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。 共 28頁 第 5頁 目錄 工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源 碳源 水 生長調(diào)節(jié)物質(zhì) 無機鹽及微量元素 氮源 能源 共 28頁 第 6頁 目錄 ? 不同營養(yǎng)類型的微生物利用不同的碳源。為數(shù)眾多的異養(yǎng)微生物常利用某類有機化合物中的一種或幾種作為它們的碳源。首先，糖類是微生物最廣泛利用的碳源，尤其是葡萄糖，其次是醇、有機酸或脂肪酸等。而其余微生物或是利用 CO2或碳酸鹽作為唯一或主要的碳源，如藍細菌等光能自養(yǎng)微生物和硝化細菌等化能自養(yǎng)微生物；或是利用 CO2及相對低分子質(zhì)量的簡單有機物作為主要碳源，如紫色非硫細菌等光能異養(yǎng)微生物。 不同微生物利用碳源物質(zhì)的范圍也很不相同。有的微生物利用的碳源物質(zhì)范圍很廣。例如，洋蔥伯克霍爾德氏菌(Burkholdria cepacia)可以利用 90多種不同類型的有機化合物作為碳源。而有些微生物所能利用的碳源物質(zhì)種類極其有限。 ? 對于為數(shù)眾多的化能異養(yǎng)微生物來說，碳源是兼有能源功能的雙功能營養(yǎng)物。 碳源 共 28頁 第 7頁 目錄 ? 能源是提供微生物生命活動所需能量的物質(zhì)。極大多數(shù)微生物的能源物質(zhì)是化學(xué)物質(zhì) (有機化合物和無機化合物 )。只有光合細菌利用光作為能源。但微生物生長過程中所涉及的能量主要是 ATP形式的化學(xué)能。即使是光合細菌，也要將光能轉(zhuǎn)換成 ATP形式的化學(xué)能后才可利用。 能源 共 28頁 第 8頁 目錄 ? 氮是微生物細胞需要量僅次于碳的元素。能提供微生物所需氮素的營養(yǎng)物質(zhì)稱為氮源。 ? 主要功能 ： 提供細胞原生質(zhì)和其他結(jié)構(gòu)物質(zhì)中的氮素，一般不作為能源使用。但化能自養(yǎng)細
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