年產(chǎn)3噸中性淀粉酶發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-06 12:33本頁(yè)面
【正文】 空氣中較大的灰塵以保護(hù)空氣壓縮機(jī)，同時(shí)起一定的除菌作用，減輕總過(guò)濾器的負(fù)擔(dān)。 過(guò)濾除菌流程及設(shè)備流程如下：采風(fēng)塔→空氣粗過(guò)濾器→空氣壓縮機(jī)→儲(chǔ)氣罐→冷卻器→旋風(fēng)分離器→冷卻器→絲網(wǎng)除沫器→空氣加熱器→總空氣過(guò)濾器。獲得無(wú)菌空氣的方法有：輻射滅菌、化學(xué)滅菌、加熱滅菌、靜電除菌、過(guò)濾介質(zhì)除菌等。 空氣滅菌此課題為好氧發(fā)酵，以空氣作為氧源。二．熱阻：微生物對(duì)熱的阻抗能力。③濕熱的穿透力比干熱大，使深部也能達(dá)到滅菌溫度，故濕熱比干熱收效好。因而濕熱滅菌比干熱所要溫度低。濕熱滅菌中菌體蛋白質(zhì)吸收水分，較同一溫度的干熱空氣中易于凝固而殺滅各種微生物。濕熱滅菌即利用飽和水蒸氣進(jìn)行滅菌，是工業(yè)中最重要的滅菌方法。本實(shí)驗(yàn)采用濕熱滅菌。 滅菌方法所謂滅菌，就是指用物理或化學(xué)方法殺滅或去除物料或設(shè)備中一切有生命物質(zhì)的過(guò)程。產(chǎn)酶促進(jìn)劑一般是該酶的底物和底物類似物，對(duì)于中性淀粉酶，可添加適量濃度的淀粉瓊脂糖作為誘導(dǎo)劑。 生長(zhǎng)因子和產(chǎn)酶促進(jìn)劑酶的生產(chǎn)中所需的生長(zhǎng)因子大多由天然原料提供。鈉離子具有控制細(xì)胞和培養(yǎng)基之間的滲透壓的作用，從而促進(jìn)產(chǎn)酶，添加適量亞硝酸鈉可提高酶活力；鈣對(duì)淀粉酶有穩(wěn)定和活化作用。常用的無(wú)機(jī)氮源有銨鹽、硝酸鹽和氨水等。常用的有機(jī)氮源油花生餅粉、豆餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉等。 氮源氮源是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要元素，酶自身即為蛋白質(zhì)。 碳源 碳源的主要為微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖提供能源。水是良好的溶劑，又是活細(xì)胞中一切代謝反應(yīng)的媒介物，還可以維持細(xì)胞中的滲透壓，同時(shí)水又是熱的良好導(dǎo)體，有利于散熱，可調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度。對(duì)不同的微生物，微生物不同的生長(zhǎng)階段，不同的發(fā)酵產(chǎn)物以及不同發(fā)酵工藝條件等，所使用的培養(yǎng)基都是不同的，這些也都是培養(yǎng)基配制需要考慮的因素。中性淀粉酶的發(fā)酵培養(yǎng)基配方是：麩皮70％、小米糠20％、木薯粉10%、%，加水使水量達(dá)60％，常壓蒸汽滅菌1h。中性淀粉酶的種子培養(yǎng)基的配置：將豆餅1%、%、%配置成種子培養(yǎng)基(pH ～)， min。 種子培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基是供孢子發(fā)芽、生長(zhǎng)和大量繁殖菌絲體，并使菌絲體長(zhǎng)得粗壯成為活力強(qiáng)的種子。對(duì)孢子培養(yǎng)基的要求：①營(yíng)養(yǎng)不要太豐富；②所用無(wú)機(jī)鹽的濃度要適量；③注意培養(yǎng)基的pH和濕度。微生物大規(guī)模發(fā)酵設(shè)計(jì)主要用到孢子,種子和發(fā)酵培養(yǎng)基這三種類型。一般保存期為一年左右。操作步驟：斜面孢子先加滅菌蒸餾水2～，沿斜面輕刮孢子后，～ ml到滅菌備用的沙土管中，在真空度100 Pa以下進(jìn)行干燥，直至沙土管外貌呈松散狀態(tài)，然后低溫（4℃）保存。在這里我們采用沙土保藏法。一般可通過(guò)保持培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分在最低水平、缺氧狀態(tài)、干燥和低溫，使菌種處于“休眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力。其任務(wù)是使菌種不死亡，同時(shí)還要盡可能設(shè)法把菌種的優(yōu)良特性保持下來(lái)而不致向壞的方面轉(zhuǎn)化。 菌種的保藏 菌種是從事微生物學(xué)以及生命科學(xué)研究的基本材料，特別是利用微生物進(jìn)行有關(guān)生產(chǎn)，如氨基酸、抗生素、釀造等工業(yè)，更離不開(kāi)菌種。方法：倒入選擇培養(yǎng)基6皿，取其中較厚的2皿，用打孔器或玻璃打制圓形培養(yǎng)基→平移瓊脂塊至一個(gè)選擇平板上，再用接種針挑取單菌落的少量菌體分別接種于瓊脂塊中心并與一瓊脂塊接入出發(fā)菌株作為對(duì)照→正置于37℃培養(yǎng)45小時(shí)→于培養(yǎng)好的選擇平板中滴加幾滴淀粉天青，觀察到透明圈的直徑→選擇透明圈大的菌落接入斜面?zhèn)鋸?fù)篩用。注意：一般化學(xué)誘變劑均有毒性，多數(shù)還具有致癌作用，故操作時(shí)切忌用口吸取并勿與皮膚直接接觸，做好安全工作。 誘變劑的處理誘變劑包括物理、化學(xué)、生物誘變，在微生物誘變育種中，可用物理化學(xué)復(fù)合誘變因素處理菌種，這樣可以擴(kuò)大培養(yǎng)幅度，提高誘變效果獲得中性淀粉酶高產(chǎn)突變株。菌懸液的細(xì)胞濃度不宜過(guò)高，本課題中的枯草芽胞桿菌，宜將其濃度控制在108個(gè)/ml。 出發(fā)菌株的選擇由于野生型菌株生產(chǎn)性能較差，通常采用經(jīng)歷過(guò)生產(chǎn)條件考驗(yàn)的菌株，即經(jīng)過(guò)液體培養(yǎng)的搖瓶種子，這類菌株一定的生產(chǎn)性狀，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有較好的適應(yīng)性，正突變的可能性也很大。 誘變育種誘變育種可以利用物理、化學(xué)因素誘導(dǎo)遺傳特性發(fā)生變異，再?gòu)淖儺惾后w中選擇符合人們某種要求如高產(chǎn)的個(gè)體，進(jìn)而培育成新的品種或種質(zhì)。 菌落的選擇初篩采用透明圈法，方法為在培養(yǎng)基里接入淀粉天青，接入含菌樣品后，可在菌落周?chē)逦赜^察到淡藍(lán)色暈環(huán)，初篩選出的微生物經(jīng)過(guò)菌株性狀試驗(yàn)后已確定具有一定生產(chǎn)能力的菌株還要進(jìn)行復(fù)篩。 菌株的培養(yǎng)常用培養(yǎng)基配方：1L蒸餾水+10g蛋白胨+3g牛肉膏+15～20g瓊脂+5gNaCl?！?0176。 所需菌種的純化和分離可用平板劃線法進(jìn)行菌種分離。 預(yù)處理在培養(yǎng)過(guò)程中以淀粉作為唯一或主要碳源，控制pH在 ～。 含微生物材料的選擇土壤是微生物聚集最豐富的場(chǎng)所，菜園和農(nóng)田耕作層土壤含有豐富的有機(jī)物常以細(xì)菌和放線菌居多，由于枯草芽孢桿菌生活在中性的環(huán)境中，可以采集中性的土壤。在發(fā)酵前期，微生物的選擇至關(guān)重要，此課題設(shè)計(jì)的是利用枯草芽孢桿菌發(fā)酵生產(chǎn)中性淀粉酶的整體過(guò)程?？莶菅挎邨U菌廣泛分布在土壤及腐敗的有機(jī)物中，易在枯草浸汁中繁殖。有的菌株是α淀
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