發(fā)酵工程finalppt課件-閱讀頁
2024-09-10 22:36本頁面
【正文】 時(shí)，降低發(fā)酵溫度有利 液體 深層發(fā)酵工藝控制 最適發(fā)酵溫度的選擇 最適溫度 : 既適合菌體生長又適合代謝產(chǎn)物合成的溫度 26 液體 深層發(fā)酵工藝控制 發(fā)酵溫度的控制 溫度計(jì) 溫度控制器 調(diào)節(jié)閥 ? 在 發(fā)酵罐上安裝夾套和蛇罐，通過循環(huán)冷卻水控制 。 影響菌體生長代謝的酶活性 影響代謝產(chǎn)物的合成方向 pH Growth 23 pH units 28 液體 深層發(fā)酵工藝控制 影響發(fā)酵 pH變化的因素 pH的變化決定于所用的生產(chǎn)菌： 培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的代謝引起 pH的變化： ? 培養(yǎng)基 pH在發(fā)酵過程中能被菌體代謝所改變 。 ? 一般來說 ， 高碳源培養(yǎng)基傾向于向酸性 pH轉(zhuǎn)移 ， 高氮源培養(yǎng)基傾向于向堿性 pH轉(zhuǎn)移 ， 這都跟碳氮比直接有關(guān) 。 30 液體 深層發(fā)酵工藝控制 pH的控制 采用合適的培養(yǎng)基配比 C： N合適 生理酸性物質(zhì)和生理堿性物質(zhì)比例合適 添加緩沖物質(zhì)：碳酸鈣和磷酸鹽 在發(fā)酵過程中直接補(bǔ)加酸或堿 過去流加硫酸或氫氧化鈉， 現(xiàn)采用補(bǔ)加氨水、尿素、硫酸銨 在發(fā)酵過程中調(diào)節(jié)補(bǔ)糖速度控制 pH 31 液體 深層發(fā)酵工藝控制 pH的控制系統(tǒng) 經(jīng)消毒的 pH電極裝入發(fā)酵罐內(nèi)定時(shí)直接測定培養(yǎng)基的 pH，同時(shí)還可以與控制儀表連結(jié)，通過回路系統(tǒng)控制閥門或泵進(jìn)行 pH調(diào)節(jié)。 氣升式發(fā)酵罐的工作原理 36 發(fā)酵 設(shè)備 — 厭氧發(fā)酵罐 厭氧深層發(fā)酵控制 ? 罐內(nèi)液體盡量滿 ? 排氣或充入無氧氣體 ? 大量接種 氧氣 ? 噴淋 ? 冷水循環(huán) 溫度 37 液體發(fā)酵下游加工過程 發(fā)酵液 預(yù)處理（加熱、調(diào) pH、絮凝） 細(xì)胞分離（過濾、離心分離、錯(cuò)流過濾） 細(xì)胞破碎 細(xì)胞碎片分離（離心、過濾、萃取） 初步純化（沉淀、吸附、離子交換、萃取、超濾） （提?。? 高度純化（沉淀、超濾、層析分離、結(jié)晶） （精制） 成品加工（濃縮、無菌過濾、干燥） 胞外產(chǎn)物 38 發(fā)酵液預(yù)處理和固液分離 ? 在分離純化目標(biāo)產(chǎn)物時(shí)，無論代謝產(chǎn)物是積累在胞內(nèi)還是胞外，都要首先進(jìn)行發(fā)酵液的預(yù)處理和過濾，將 固、液兩相分開 ，才能進(jìn)一步采用各種物理、化學(xué)方法分離純化代謝產(chǎn)物。 39 ? 許多生物產(chǎn)物在細(xì)胞培養(yǎng)過程中不能分泌到胞外的培養(yǎng)液中，而保留在細(xì)胞內(nèi)。 ? 破碎的細(xì)胞或其碎片利用固液分離方法（主要是離心法）除去后，上清液用于進(jìn)一步地分離純化。 ? 化學(xué)破碎又稱化學(xué)滲透，利用化學(xué)或生化試劑改變細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，增大胞內(nèi)物質(zhì)的溶解速率；或者完全溶解細(xì)胞壁，形成原生質(zhì)體后，在滲透壓作用下使細(xì)胞膜破裂而釋放胞內(nèi)物質(zhì)。 42 ? 從懸浮液中分離固形物的濃度，取決于該液體的物理性質(zhì)。 ? 同時(shí)由于菌體自溶，核酸、蛋白質(zhì)及其他有機(jī)物質(zhì)的存在，會造成發(fā)酵液渾濁，使濾速極慢。 固體發(fā)酵具有操作簡便、能耗低、發(fā)酵過程容易控制、對無菌要求相對較低、不易發(fā)生大面積的污染等優(yōu)點(diǎn)。 ?溫度：在菌絲生長階段采用 2526 ℃ ，以縮短生長時(shí)間 , 到達(dá)生產(chǎn)階段后降低溫度之 23 ℃ , 以利于青霉素的合成。 提取 ：等電點(diǎn)－離子交換法 菌種 ：棒狀桿菌屬 ? 一級種子培養(yǎng) , pH維持 － , 32 ℃ ,12h ? 二級種子培養(yǎng) , 32 ℃ 通氣培養(yǎng) 710
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