文档介绍：第二章培养基及其制备
重点:培养基的原料;培养基的营养成分;发酵培养基的选择;淀粉水解糖的制备;
难点:淀粉水解理论基础;谷氨酸发酵的糖蜜前处理;生物合成的前体物质;发酵过程中的促进剂和抑制剂;
第一节培养基的原材料
一、培养基的营养成分及用途
微生物的养料来源
光光能自养
氢、硫、氨自养菌
Ⅰ.能源亚硝酸盐、亚铁盐化能自养
碳水化合物等有机物
石油天然气和石油化工产品异养菌
功能:生长、繁殖需要;
碳酸气
淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等
石油、正构石蜡、天然气
醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品
功能:提供能量、构成菌体、代谢产物的物质基础;
豆饼或蚕蛹水解液、味精废液
Ⅲ.氮源玉米浆、酒糟水等有机氮
尿素、硫酸铵、氨水、硝酸盐等无机氮、气态氮
功能:构成菌体、含氮代谢物;
Ⅱ.碳源
磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐
Ⅳ.无机盐
铁、锰、钴等微量元素
功能:构成菌体,参与酶的组成,维持酶活性,调节渗透压,调节pH值,维持氧化还原电位;
Ⅴ.特殊生长因子:硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌醇等
功能:酶的辅助部分,维持生命活动;
Ⅵ.水分
功能:生化反应均在水溶液中进行
二、培养基的类型
①天然培养基;(麦芽汁、玉米粉、麸皮、锯末等)
②合成培养基; (高氏培养基、察氏培养基等)
③半合成培养基; (牛肉膏蛋白胨、土豆葡萄糖培养基)
:
①液体培养基;
②固体培养基;
①基础培养基
②完全培养基
③鉴别培养基
④选择培养基
①孢子培养基
②种子培养基
③发酵培养基
附:培养基配方举例
三、发酵培养基的选择
发酵培养基的用途与要求、成分、配比经实验确定,配制时兼顾原料来源、成本及工艺管理;
四、原料转换及意义
发酵培养基中所用原材料,大部分属于粮食、油脂、蛋白质和农用肥料,其中山芋粉、玉米粉、淀粉、糊精、麦芽糖等都是可供人畜食用的粮食、油料或以粮食为原料的产品;我国人口众多,发酵产品的品种和产量与日俱增,每年都要消耗大量粮食、油料和蛋白质原料。
随着原料的转换,不仅要选育与原料转换相适应的菌种,同时发酵的控制方法也不相同。
第二节淀粉水解糖的制备
一、淀粉水解糖的制备方法
双酶水解法制葡萄糖的优点:
(1)淀粉水解是在酶的作用下进行的,酶解的反应条件比较温和。
(2)微生物作用的专一性强,淀粉的水解副反应少,因而水解糖液纯度高,淀粉的转化率高。
(3)可在较高淀粉乳浓度下水解。
(4)由于微生物酶制剂中菌体细胞的自溶,糖液的营养物质较丰富,这就是发酵培养基的组成可加以简化。
(5)用酶法制得的糖液颜色浅、较纯净、无苦味、质量高,有利于糖液的精制。
①酸酶法
②酶酸法
二、淀粉酸水解理论基础
淀粉水解成葡萄糖的反应过程中同时发生这:水解反应、复合反应、分解反应;其中水解反应是主要的。
在淀粉糖化过程中,这三种化学反应的关系如下:
淀粉
葡萄糖
复合二糖
5‘-羟甲基糖醛
复合低聚糖
有机酸、有色物质等
复合
盐酸
复合反应:葡萄糖分子间经1-6糖苷键结合成龙胆二糖(有苦味)、异麦芽糖和其他低聚糖(合称复合低聚糖)。
分解反应:葡萄糖→羟甲基糠醛→有机酸、色素等。
㈠淀粉的水解反应
H+ H+3O 进攻糖苷键的OΔ-形成共轭酸糖苷键断裂