【正文】 組分（包括這些組分的來源和加工方法） 配比 緩沖能力 粘度 消毒后營養(yǎng)破壞的程度 原料的雜質(zhì)含量 對菌體生長和產(chǎn)物形成有影響。使其即 滿足細胞的營養(yǎng)要求，又能獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的的產(chǎn)品，同時也符合增產(chǎn)節(jié)約，因地制宜的原則 。 (合成單位數(shù)量的產(chǎn)物所消耗的 營養(yǎng)物質(zhì)的量） ,以提高轉(zhuǎn)化率。 二、培養(yǎng)基選擇的依據(jù) 三、發(fā)酵培養(yǎng)基選擇的原則： 1． 必須提供 合成細胞和發(fā)酵產(chǎn)物 的基本成分。 不同的菌體，不同的產(chǎn)品，對培養(yǎng)基的要求是不同的。 為使培養(yǎng)的種子能較快適應發(fā)酵罐內(nèi)的環(huán)境， 在設計種子培養(yǎng)基時要考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基組成的內(nèi)在聯(lián)系 。 常用的有麩皮、大（小）米，由葡萄糖、無機鹽、蛋白胨等配制的瓊脂 斜面培養(yǎng)基。 第一節(jié) 培養(yǎng)基的選擇與制備 一、培養(yǎng)基的類型和用途 根據(jù)來源可分為 : 天然培養(yǎng)基 (plex /undefined medium): 合成培養(yǎng)基 (defined medium): 半合成培養(yǎng)基 (semidefined medium)： 根據(jù)使用目的可分為 : （ 生物 ） 鑒別培養(yǎng)基 (differential medium) 選擇培養(yǎng)基 (selected medium)： 根據(jù)形狀可分為 : 固體培養(yǎng)基（ solid medium）： 半固體培養(yǎng)基（ semisolid medium）： 液體培養(yǎng)基（ liquid medium）： 根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求可分為 : 孢子培養(yǎng)基（ spore medium ） ： 制備孢子用的培養(yǎng)基。 第三章 培養(yǎng)基及其制備 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、按一定比例配制的的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。 微生物的營養(yǎng)活動，是依靠向外界分泌大量的酶，將周圍環(huán)境中大分子的蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)分解成小分子化合物，再借助于細胞膜的滲透作用，吸收這些小分子營養(yǎng)來實現(xiàn)的。 無機鹽要適量 ，否則影響孢子的數(shù)量和質(zhì)量。其中 N源和維生素的含量應高些，但總濃度以略稀薄為宜，以便菌體生長繁殖 。 發(fā)酵培養(yǎng)基的組成要考慮菌體在發(fā)酵過程中的各種生化代謝的協(xié)調(diào)，在產(chǎn)物合成期，使發(fā)酵液 pH值不出現(xiàn)大的波動。因此，應根據(jù)不同的情況選擇發(fā)酵培養(yǎng)基。 4．盡量 減少副產(chǎn)物的形成，便于產(chǎn)物的分離純化 ． 5．有利于 減少培養(yǎng)基原料的單耗。 實際生產(chǎn)中需根據(jù)具體情況，抓主要環(huán)節(jié)。 對于大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)，除考慮上述細胞的需要外，還必須重視培養(yǎng)基原料的價格和來源。 四、 配制培養(yǎng)基應注意的問題 １．考慮碳源、氮源時，要注意快速利用碳／氮源和慢速利用碳／氮源的相互配合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，避其所短 。 不足，菌體衰老和自溶。 根據(jù)元素組成：酵母菌的碳氮比約為 100?20；霉菌的碳氮比約為 100?10。 Q：谷氨酸發(fā)酵的碳氮比為什么與其它發(fā)酵工業(yè)不同？ 3．要注意生理酸性鹽、生理堿性鹽和 pH緩沖劑的加入和搭配 。 工業(yè)生產(chǎn)中常用無機氮源有氨水或尿素作為氮源。 氮源 ：主要構(gòu)成菌體細胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物，即蛋白質(zhì)、氨基酸等之類的含氮代謝物。 特殊生長因子 ：其功能是構(gòu)成輔酶的組成分，促進生命活動的進行。 誘導劑、前體和促進劑 ：胞外酶合成需要誘導物、有些需要促進劑，抗生素需要前體。在工業(yè)生產(chǎn)中，常將糖蜜進行處理，用于生產(chǎn)過程。 酒精工業(yè)中若用糖蜜代甘薯粉，則可省去蒸煮、制曲、糖化等過程，簡化了酒精生產(chǎn)工藝。但對于 主產(chǎn)物代謝途徑清楚的物質(zhì)如酒精和谷氨酸，可通過物料平衡計算加以確定。 e． g． Lys 發(fā)酵培養(yǎng)基的碳源由 山芋淀粉改為山芋粉 ，成本降低 15％。 玉米漿中含有 苯乙胺 ，它被優(yōu)先結(jié)合到青霉素分子中去，從而提高產(chǎn)量。 總的加入量可按一個產(chǎn)物分子，進入幾個前體分子，按等摩爾計算前體加入量，在總的加入量中，還應考慮菌體氧化、分解的那部分前體。 亞硫酸氫納 是乙醇代謝的抑制劑，促使甘油形成。 酵母甘露聚糖 可誘導 甘露糖酶的產(chǎn)生，促使甘露糖鏈霉素轉(zhuǎn)化為鏈霉素 (streptomycin)。因此，在發(fā)酵生產(chǎn)之前，必須將淀粉水解為葡萄糖，才能供發(fā)酵使用。 根據(jù)原料淀粉的性質(zhì)和水解使用的催化劑 (catalyst)的不同 酸解法（ acid hydrolysis process) 水解的方法 酶解法 ( enzymatic hydrolysis process) 酸酶結(jié)合法 (acid enzymatic hydrolysis ) ? 酸解法：以酸 (無機酸或有機酸 )為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法 。 ? 淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下完成的，故酶解法又有雙酶水解法 (doubleenzyme)之稱。 ? 利用糖化酶將糊精及低聚糖進一步水解為葡萄糖，這個過程叫糖化 (saccharify)。 優(yōu)點：酸液化速度快，糖化時可采用較高的淀粉乳濃度。）較酸法（ 10Be39。 支鏈淀粉 (amylopectin)： ?1， 4鍵、 ? 1， 6鍵，聚合度大。先變成糊精、低聚糖、麥芽糖，最后才能生成 G。 當葡萄糖值超過 60時，由于 G復合分解反應產(chǎn)生其他有味物質(zhì)（龍膽二糖有苦味）及有色物質(zhì)。 反應中形成的氨基糖，也對發(fā)酵有影響。濃度高，復合反應易發(fā)生，色澤深。 Bx(~12 Be39。 排氣 蒸汽 糖化終點的控制 從糖化曲線可以看出 , DE值到達最高點后即不再 上升，相反會隨著糖化時 間的延長而稍有下降。過濾后再調(diào)節(jié)糖液的 pH值至 ~ 。 直鏈淀粉分子水解產(chǎn)物為葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖。 不同原料的糊化溫度范圍不同。 淀粉的老化程度可通過冷卻時形成的凝膠體強度來表示。 淀粉酶的加入量，隨著酶活力的高低而定，但一般控制在 5－ 8單位／克淀粉。 正常液化條件下，控制ＤＥ值在 10－ 20之間為好。 曲霉糖化酶：一般溫度為 50~64 ?C， ~； 根酶糖化酶：一般溫度為 54~58 ?C， ~； UV11糖化酶 :一般溫度為 55~ 60 ?C， ~； 大生產(chǎn)中，根據(jù)酶的特征，盡量采用較高的溫度和較低的 pH值。用量與酶活力有關。 能利用石油的微生物種類很多，分布很廣 ，其 最大特點是能使化學上很穩(wěn)定的正烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等化合物在常壓下化學變化，所以石油發(fā)酵不需高溫、高壓、耐酸、耐腐蝕的設備。 某些氨基酸、氯霉素、灰黃霉素的發(fā)酵產(chǎn)率，也接近了投產(chǎn)水平。