微生物发酵工艺优化研究进展

合集下载

微生物在制药中的新技术研究进展

微生物在制药中的新技术研究进展

微生物在制药中的新技术研究进展制药是一门应用科学,旨在合成和研制药物,以治疗、预防疾病或者促进健康。

而微生物在制药领域扮演着重要的角色。

随着科学技术的不断进步,微生物在制药过程中的应用也在不断取得新的突破。

本文将探讨微生物在制药中的新技术研究进展。

一、微生物发酵技术微生物发酵技术是制药过程中最常用的技术之一。

利用微生物发酵可以生产多种药物,如抗生素、酶类药物和生物合成药物。

近年来,研究人员将重点放在了微生物发酵过程的优化和新型微生物的筛选上。

优化微生物发酵过程可以提高药物的产量和质量。

研究人员通过调控发酵条件,如温度、pH值和氧气供应,以获得最佳的发酵结果。

同时,采用新型的生物反应器和发酵工艺也可以进一步提高产量和降低生产成本。

新型微生物的筛选则是为了解决原有微生物株的局限性。

研究人员通过分离和筛选天然微生物株和进行基因工程改造等手段,获得了更高效的微生物株。

这些新型微生物株能够快速生长、产生更多的目标药物,从而满足制药行业对药物的需求。

二、基因工程技术基因工程技术在制药领域的应用也日益广泛。

通过对目标微生物的基因进行改造,可以使其在合成目标药物的过程中更加高效。

基因工程技术的突破使得制药过程变得更加精准和可控。

一方面,基因工程技术可以通过增加目标基因的拷贝数来提高药物产量。

研究人员可以将目标基因通过转染等手段插入微生物的染色体中,从而增加其表达量。

另一方面,利用基因工程技术可以实现目标基因的调控。

研究人员可以通过人工调控基因的表达,使得微生物在不同的生长阶段产生不同的药物。

基因工程技术的发展还带来了新型的药物生产方式,如基因药物和基因疫苗的研发。

通过将人类目标基因导入微生物中,可以实现大规模的生产和应用。

这些基因药物和基因疫苗在治疗和预防疾病方面具有广阔的应用前景。

三、微生物代谢工程微生物代谢工程是近年来制药领域的一个热点研究方向。

通过改造微生物的代谢途径和调控代谢途径中关键酶的活性,可以实现对目标药物的高效合成。

微生物发酵饲料的研究进展与前景展望

微生物发酵饲料的研究进展与前景展望

微生物发酵饲料的研究进展与前景展望微生物发酵饲料是利用微生物的新陈代谢和繁殖,生产或调制出具有绿色、安全以及高效等诸多优点的饲料。

其在促进动物生长、替代抗生素、废弃物再生资源化和减少人畜争粮等方面具有良好的发展前景。

文章从概念剖析、发展背景、生产工艺与优化、国内外研究与应用现状等方面对微生物发酵饲料作以综述。

并总结了其作用机理和在发展中存在的问题,同时分析了其未来发展的趋势和前景,旨在进一步拓展微生物发酵饲料在动物生产中的研究与应用。

1、微生物发酵饲料微生物发酵饲料是指在人工控制条件下,通过微生物的新陈代谢和菌体繁殖,将饲料中的大分子物质和抗营养因子分解或转化,产生更有利于动物采食和利用的富含高活性益生菌及其代谢产物的饲料或原料。

狭义方面微生物发酵饲料是指利用某些具有特殊功能的微生物与原料及辅料混合发酵,经干燥或制粒等特殊工艺加工而成的含活性益生菌安全、无污染、无药物残留的优质饲料。

微生物发酵技术为饲料工业提供了氨基酸、维生素、酶制剂、有机酸和活菌制剂等大量产品,不仅具有改善饲料营养吸收水平,降解饲料原料中可能存在的某些毒素,还能大幅减少抗生素等药物添加剂在动物生产中的使用。

2、微生物发酵饲料发展背景2.1 饲料资源缺乏近年来,饲料资源的制约逐渐成为世界饲料行业甚至畜牧生产发展的瓶颈。

精饲料资源(如玉米、豆粕、鱼粉等)紧缺并且价格较高,而廉价的粗饲料却因无法充分被动物利用而被大量废弃或烧毁,造成资源浪费和环境污染。

目前,我国饲粮约占粮食总产量的35%,预计到2020 和2030年,比重将分别达到45%和50%,但粮食预期年增量约有1%,饲粮缺口在所难免,其中优质蛋白质饲料资源将更加紧张。

因此,尝试利用新型饲料原料来代替日渐紧缺的常规饲料原料将会成为未来饲料发展的必然趋势。

而其中粮食深加工所得的一些副产物(麸皮等)、农副产品的废弃物(农作物秸秆、果渣等)以及工业有机废水、废渣等将会是一个重要的研究趋势。

发酵制药工艺的研究和优化

发酵制药工艺的研究和优化

发酵制药工艺的研究和优化发酵制药是一种使用微生物生物合成化合物的方法。

随着科学技术的不断发展,发酵制药成为工业化生产的一种常见方法。

发酵制药过程中,不仅需要对有效微生物进行深入研究,还需要对发酵工艺进行精细的控制,优化工艺才能得到优质的产品。

本文将重点探讨发酵制药工艺的研究和优化方面。

1. 利用高通量筛选技术寻找优良微生物株在发酵制药过程中,寻找合适的微生物株是至关重要的。

传统的微生物筛选方法,“一株一株”地进行,周期长,效率低。

但是高通量筛选技术的发展,大大提高了微生物筛选效率。

高通量筛选技术可以同时进行大量微生物的筛选,缩短筛选周期,提高筛选效率。

2. 发酵工艺优化发酵工艺是发酵制药的关键环节,它直接影响产品质量及产量。

因此,发酵工艺的优化尤为重要。

(1)培养基优化培养基是微生物生长的基础,培养基的配方优化直接影响微生物生长及代谢。

因此,优化培养基是发酵工艺优化的重要环节。

(2)发酵参数优化发酵参数是指在发酵过程中,控制发酵条件的参数,如温度、pH值、氧气供应等。

不同的微生物株对这些参数的要求不同,因此,调整这些参数能够优化微生物生长环境,提高产品产量和质量。

3. 发酵产物检测和分析发酵产物检测和分析是确定产物纯度和检测微生物活性的重要环节。

近年来,随着检测分析技术的发展,检测分析方法也得到了不断优化。

(1)高效液相色谱(HPLC)HPLC 是目前用于分离发酵生产物的一种常用技术。

通过HPLC 可以分离不同的发酵产物,在确定发酵产物纯度时,是一种有效的检测方法。

(2)质谱技术质谱技术是目前用于鉴定发酵产物结构和形式的一种理想工具。

质谱技术可以对含有无机物和有机物的复杂化合物进行分析,提高了发酵产物鉴定和结构确认的准确性。

总之,发酵制药工艺的研究和优化是一个复杂而又具有挑战性的过程。

通过寻找优良微生物株、发酵工艺优化以及发酵产物检测和分析等手段,可以显著提高发酵制药产品的产量和质量,为人类的健康事业作出了重要的贡献。

微生物发酵生产中的关键工艺优化

微生物发酵生产中的关键工艺优化

微生物发酵生产中的关键工艺优化微生物发酵生产是一种常见的工业生产方式,通过微生物的代谢和生长来产生生物活性物质,具有高效、可控、环保等优点。

然而,微生物代谢的复杂性和生产环境的变异性使得微生物发酵生产中的关键工艺优化成为一个挑战。

本文将从培养基、发酵条件、控制策略等方面入手,探讨如何优化微生物发酵生产中的关键工艺。

一、培养基的优化培养基是微生物发酵生产中的基础环节,它提供微生物生长所需的营养物质、能量和其他辅助物质。

因此,培养基的优化对于微生物代谢和生长的影响非常明显。

1.1 碳源的选择碳源是微生物生长所需的能源,常用的碳源包括葡萄糖、麦芽糊精、木糖等。

在选择碳源时需要考虑微生物的代谢途径以及代谢产物的影响。

比如,若目标代谢产物是乳酸,则可以选择葡萄糖、果糖等作为碳源;若目标代谢产物是乙醇,则需要选择合适的含淀粉物质为碳源。

1.2 氮源的选择氮源是微生物合成蛋白质和核酸的基础,常用的氮源包括酵母浸粉、玉米粉、蛋白胨等。

在选择氮源时需要考虑微生物对氮源的需求以及代谢产物的影响。

例如,若目标代谢产物是角质素,则需要选择富含氮的培养基;若目标代谢产物是乳酸,则可以选择氨基酸等为氮源。

二、发酵条件的优化发酵条件是微生物发酵生产中另一个重要的环节,它包括发酵温度、pH值、曝气速率等因素,这些因素对微生物代谢过程和转化效率产生直接的影响。

2.1 发酵温度的控制发酵温度是微生物活性的重要因素之一,不同微生物有不同的适宜发酵温度。

例如,革兰氏阳性菌适宜发酵温度在35-40℃之间,而革兰氏阴性菌则适宜发酵温度在25-30℃之间。

发酵温度的选择应考虑微生物的生长速率、代谢通量以及代谢产物的稳定性等多种因素。

2.2 pH值的控制pH值是微生物发酵代谢的关键因素之一,它影响微生物的生长和代谢过程。

在微生物发酵生产中,pH值的控制应根据微生物对pH值的敏感性和代谢要求来确定,一般情况下,微生物发酵的最适pH值在6.5-7.5之间。

微生物生产及其生理功能的研究进展

微生物生产及其生理功能的研究进展

微生物生产及其生理功能的研究进展一、微生物生产及其生理功能概述随着科学技术的不断发展,微生物在农业生产和工业生产中的作用越来越受到重视。

微生物包括细菌、真菌、病毒和原生动物等,它们具有体积小、繁殖速度快、适应性强等特点,能够在各种环境中生存和繁殖。

微生物在生态系统中扮演着重要的角色,对维持生态平衡、促进物质循环和提高生物多样性具有重要意义。

微生物生产是指利用微生物通过代谢途径产生有用物质的过程,主要包括发酵生产和酶解生产。

发酵生产是利用微生物在特定条件下将原料转化为产品的过程,如酿酒、面包、乳制品、抗生素等的生产。

酶解生产是利用微生物产生的酶催化有机物分解为小分子化合物的过程,如脂肪酶、蛋白酶等的生产。

这些微生物产品在食品、医药、化工等领域具有广泛的应用价值。

微生物生理功能是指微生物在生长发育过程中所表现出的各种生物学特性,包括代谢功能、生长调控、免疫功能等。

代谢功能是指微生物能够利用营养物质进行能量代谢和物质合成的能力,这是微生物的基本生理功能之一。

生长调控是指微生物在生长发育过程中对环境因素的响应和调节机制,包括生长因子、信号转导等。

免疫功能是指微生物能够识别和清除有害微生物的能力,对于维护宿主健康具有重要作用。

近年来随着基因工程技术的发展,微生物生产技术得到了很大的改进。

通过基因工程技术改造微生物菌株,可以提高微生物的代谢活性、产酶能力等生理功能,从而提高微生物产品的产量和品质。

此外通过对微生物生长调控机制的研究,可以优化生产工艺条件,降低生产成本,实现可持续生产。

微生物生产及其生理功能的研究进展为人类提供了丰富的资源和巨大的潜力。

在未来的研究中,需要继续深入探讨微生物的生产过程和生理功能机制,以期为微生物产业的发展提供理论支持和技术保障。

同时还需要加强微生物资源的开发和利用,促进微生物产业的可持续发展。

A. 微生物的概念和分类细菌(Bacteria):细菌是一类没有成形细胞核的单细胞微生物,它们的大小一般在微米之间。

生物发酵工程与酶工程的研究进展

生物发酵工程与酶工程的研究进展

生物发酵工程与酶工程的研究进展生物发酵工程和酶工程是生物技术领域中的两个重要分支,它们在工业生产、医药研发、环境治理等方面发挥着重要作用。

本文将分析近年来这两个领域的研究进展。

一、生物发酵工程的研究进展生物发酵工程是指将微生物、细胞或其代谢产物应用于工业、农业、环保等领域的生产过程。

其主要研究内容包括发酵微生物的筛选、培养和代谢调控等方面。

近年来,生物发酵工程在产业升级、绿色化生产等方面取得了许多进展。

1. 发酵菌株的筛选和基因改造发酵菌株的选择是发酵工程成功的关键之一。

近年来,基于高通量筛选技术的发酵菌株选择方法得到了广泛应用。

同时,通过基因工程技术对微生物代谢通路进行调控,提高产物水平,同时减少废物排放,实现了绿色化生产。

例如,人工合成新酶、构建复合菌群等技术手段已经成为生物发酵工程研究的新热点。

2. 发酵条件的优化和控制发酵条件的优化和控制是提高发酵产物水平和改善发酵过程稳定性的关键措施。

近年来,基于机器学习、人工智能的优化算法得到了广泛应用。

同时,利用传感器和自动控制技术,可以实现对发酵过程的实时监测和控制,提高发酵的产出率和产品质量。

3. 应用范围的拓展生物发酵工程在食品、饮料、医药等领域的应用已经非常广泛,但这些领域的发酵产物不可避免会涉及到一些争议,如转基因食品的安全性等。

因此,近年来研究人员还在考虑如何将发酵工艺应用于化妆品、纺织品和生物燃料等领域,以拓展其应用范围。

二、酶工程的研究进展酶工程是指利用酶催化剂的特异性和高效性进行生物反应,以解决工业、医药等领域中的问题。

酶催化反应本身是非常简单高效的,近年来,研究人员通过基因工程和生物化学手段进一步提高了酶的活性、特异性和稳定性。

1. 酶催化反应的优化酶催化反应通常是以环境温和、反应速度快、副反应少等优势著称的。

近年来,研究人员通过基因工程和蛋白工程技术,对酶的催化活性和特异性进行了进一步提高。

同时,通过对酶结构的解析和模拟,也能够更好地预测反应产物的结构和性质。

发酵工程研究的新进展

 发酵工程研究的新进展

发酵工程研究的新进展前言:近些年,在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用,特别在医药行业内应用十分普遍,人们不断深入的研究微生物的发酵工艺意义重大。

为此,本文对发酵工程的发展进程及发酵工艺进一步优化的方法进行了讨论,为发酵工程的发展提供参考。

关键词:发酵;方法;发展1.发酵工程的发展发酵工程作为最早从事微生物学的研究领域,在过去的几百年来为人类的生活、生存和社会的发展作出了重大的贡献。

发酵技术的发展经历了自然发酵阶段、纯培养厌氧发酵技术的建立、通气搅拌发酵技术的建立、代谢调控发酵技术的建立、现代发酵工程技术的建立几个阶段。

发酵工程是个传统领域,与现在的生物工程(基因工程)相比处于劣势,普遍认为,通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达到基因工程那样迅捷的效果。

但近些年,发酵工程不断地通过整合其它学科及领域的优点来发展自己,发展较为迅速。

1.1发酵工程上游方面发酵的上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。

在菌种选育方面与基因工程相结合,通过将供体微生物的基因提取出来或者人工合成基因,按照人们的愿望,进行严密的设计,经过体外加工重组,使受体细胞获得新的遗传性状,最终大量的获得基因药物、酶制剂、氨基酸等产品,在产品的特异性上更具选择性,比如,食用真菌富硒产品的开发等应用实例。

1.2发酵工程过程控制方面在过程控制中,与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、化工工程等学科相结合,将过程操作变量与微生物代谢活动结合起来。

基于微生物反应原理的培养基组成优化、基于微生物代谢特性的分阶段培养、基于代谢通量分析的发酵优化等策略的利用,促进了发酵过程的控制。

华东理工大学的多角度控制策略就是将化工领域的策略运用到微生物学领域的典型范例,并在制药领域取得很大的成就。

1.3发酵工程下游方面:目前,很多产品都能通过发酵生产出来,将其从发酵液中高效的分离出来成为技术应用的关键,这也是发酵工程最需要解决和优化的问题。

发酵工艺优化及发酵液后处理的研究论文

发酵工艺优化及发酵液后处理的研究论文

发酵工艺优化及发酵液后处理的研究论文引言发酵工艺是一种常用的生物工艺方法,广泛应用于食品工业、制药工业、环境工程等领域。

优化发酵工艺可以提高发酵产物的质量和产量,同时减少生产成本。

然而,发酵过程中会生成大量的发酵液,其中含有未被完全利用的废液和代谢产物,需要进行后处理才能达到环境友好和资源回收的目的。

本论文旨在研究发酵工艺优化及发酵液的后处理方法。

发酵工艺优化发酵工艺的优化目标是提高发酵产物的质量和产量。

在实际操作中,发酵工艺优化的关键是确定合适的培养基成分、控制发酵条件和优化微生物的生长环境。

培养基成分选择合适的培养基成分对发酵工艺的优化起着至关重要的作用。

培养基成分的选择应考虑到微生物对营养物质的需求。

常见的培养基成分包括碳源、氮源、无机盐和微量元素。

通过优化培养基成分的配比,可以提高微生物的生长速度和产物的产量。

发酵条件控制发酵条件的控制涉及到pH值、温度、氧气供给和搅拌速度等因素。

不同的菌株对这些因素的要求有所不同。

通过对发酵过程中这些因素的控制,可以调节微生物的代谢路径,从而提高产物的产量和纯度。

微生物生长环境优化微生物的生长环境对发酵工艺的影响很大。

微生物的生长环境包括温度、pH 值、氧气供给和营养物质等。

通过对微生物生长环境的调节,可以改变微生物的代谢途径和酶的产生,从而优化发酵工艺。

发酵液后处理发酵液后处理是将发酵液进行处理,以达到环境友好和资源回收的目的。

常见的发酵液后处理方法包括离心、过滤、蒸发和结晶等。

离心离心是将发酵液进行离心分离,分离出胞外物质和纯化产物的一种方法。

离心可以根据物料的密度差异将物料分离出来,从而得到高纯度的产物。

过滤过滤是将发酵液通过滤网分离出固体颗粒的方法。

过滤的主要目的是去除悬浮物和微生物,得到澄清的发酵液。

蒸发蒸发是将发酵液进行加热蒸发,使其浓缩的一种方法。

蒸发可以使发酵液中的水分减少,从而得到高浓度的产物。

结晶结晶是将发酵液通过温度调节和添加结晶剂的方法,使溶解的物质结晶出来。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

微生物发酵工艺优化研究进展
作者:张锐
来源:《海外文摘·学术》2017年第03期
摘要:近些年,在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用,特别在医药行业内应用此种技术十分普遍。

微生物科技发展非常快,因此,人们也有不断深入的研究微生物的发酵工艺。

为此,本文对影响微生物发酵的培养条件和培养基进行了分析,又对优化微生物发酵工艺的办法进行了讨论研究,为微生物工程的发展提供参考价值。

关键词:发酵工艺;微生物;培养条件;工艺优化;培养基
中图分类号:TQ920.6 文献标识码:A 文章编号:1003-2177(2017)03-0058-02
1 微生物发酵受培养基的影响
微生物在进行生长、代谢时,培养基能供给微生物发酵所需要的能量与营养物质,对合成发酵产物的效率和产品的质量保障来讲有着重要意义。

在进行微生物发酵时,因其发酵条件与菌种的差异和不同的发酵阶段,需要培养基的成分也不同。

一般情况下,微生物生长需要的营养要素有生长因子,碳源,无机盐和氮源四类。

1.1 选择氮源与碳源作发酵的培养基
氮源为微生物提供含氮的有机物与蛋白质,并且,还是合成含氮产物的参与者。

氮源主要是有机氮源与无机氮源两种,如豆粉,氨盐,蛋白胨与硝酸盐等。

碳源能够为微生物提供能量来源,形成产物和构建细胞。

碳源的形式有油脂,多糖,单糖,天然复合物,双糖等,如豆油,葡萄糖,淀粉与蔗糖等。

选择发酵的培养基中要有均衡的碳源与氮源比,确保其菌体能够正常生长,而且还有利于合成产物的速率。

1.2 无机盐对发酵培养基的影响
微生物的生长和生成的代谢产物都与无机盐有关重要关系。

微生物在进行生长代谢时,构成的辅酶中有磷的参与,它是构成微生物生长,代谢的重要因素。

有些菌种的发酵产物中包含磷酸根,因此在进行培养基发酵时,添加很多的磷酸盐,这利于产物快速合成。

在微生物发酵中钙离子对细胞的生理状况起到了调节作用,例如,使细胞膜的通透性降低,维持细胞状态等。

很多酶都用镁来作催化剂。

微生物生长所需微量元素有很多,如,钴,铁,锌,锰等。

经研究证明,枯草芽孢杆菌的生长中需要锰离子的参与,在发酵培养基中添加适量的氯化锰,可以提升枯草芽孢杆菌生成的发酵物中抑菌物质的活性。

2 微生物发酵受培养条件的影响
2.1 微生物发酵受种子质量的影响
种子的质量影响发酵菌的生长与产物的合成。

种子质量的优劣取决于接种的种龄和接种量两方面。

在培养基中接入优质的种子液,可以使微生物快速达到对数生长期,有效缩短发酵周期,从而提升产物的质量。

若是选择的种龄过长,就会使菌体提早衰退,降低菌体的生产力;若是选择的种龄过短,就会抑制菌体生长,合成产物的时间过长。

如果接种量过少,则菌体细胞生长量就会变小,导致微生物的发酵时间,对数生长周期向后推迟,从而严重影响产物与酶的生成;若是接种量过大,则会使培养基的消耗加快,使菌体的生长速度过快,菌体提早达到稳定期和衰亡期,严重影响产物的合成。

2.2 微生物发酵受温度的影响
酶的活性需要良好的温度条件做保障。

如果温度过高会破坏酶的活性,微生物的生长会受到抑制,而且在温度过高的环境下,细胞内的蛋白质易变性、凝固,导致细胞死亡;如果温度过低,就会抑制微生物的生长,因此,在微生物发酵时,一定要确保其有适宜的温度。

微生物的生长温度与其菌种有关,菌种不同,对温度的要求也不同,而且生长期和合成产物时期的温度也不同。

在设计发酵温度时,要对其他的发酵因素和条件进行全面考虑,例如能源消耗,产率水平,发酵周期,培养基的成分等,需要时还要对其进行变温培养。

2.3 微生物发酵受PH值的影响
不同微生物菌种的生长与合成产物与PH值有着重大关系。

微生物受PH值的影响主要体现在不同种酶的活力上,这对微生物的生长繁殖和新陈代谢影响非常大;另外,PH值还影响细胞结构与营养物质的利用等。

PH值对培养基中解离中间代谢产物与营养物有着明显的影响,从而导致微生物改变了对这些营养物质的吸收和利用。

常亚飞等人研究苏云金芽孢杆菌时,发现在PH值达到7.0时,其芽孢的萌发率最高,而PH值大于7.0或是小于7.0时,其芽孢的萌发率都降低至40%,另外,如果培养基中的PH值无论是过高还是过低,都会对毒素的产量有直接影响,还有可能造成伴胞晶体的毒素完全不产生的情况。

2.4 微生物发酵受溶氧的影响
好氧型微生物的生长离不开溶氧这一关键性因素,只有氧量充足才能保证好氧微生物的生长、代谢。

溶氧还影响着次生代谢的产物合成,同时还影响其合成的速率。

若是氧量缺乏,就会使微生物不能完全进行有氧的氧化过程,致使对发酵液的PH值造成影响,生成有毒物质,并且,对产物合成需要积累的前体物质造成影响,从而对菌体生成产物与生长都有影响。

在进行发酵时,应用罐压,搅拌速率,通气量能够确保与控制氧的供给量。

利用增加转速,减少装液量来增加摇瓶发酵的溶氧量。

溶氧对微生物的产物合成有着良好的影响。

3 优化微生物发酵工艺的办法
一般情况下,优化微生物的发酵工艺可从两方面进行优化:培养条件和培养基成分的比例。

近几年,在微生物的发酵技术中应用了统计学,使优化微生物发酵工艺的方法由单因子的设计法发展成均匀设计,正交试验的设计等方法,优化的工艺更加高效化,系统化。

众多研究者利用统计软件进行优化和数学模拟其试验的结果,应用Plackett-Burman设计法科学地筛选其优化因子,然后运用响应面的分析法实现其优化目的。

3.1 正交试验的设计法
此方法是利用正交表对微生物发酵的多因素进行分析,利用多因素实验得出结果,再通过直观分析和直接对比找出最适合的组合,利用此法能够确定影响发酵的主要因素。

这种方法的优点是工作量小,效率高,方法简单等,因此在优化发酵工艺时,广泛应用正交试验的设计方法。

3.2 Plackett-Burman设计法
这种设计法可以及时筛选出影响试验结果的关键因素。

一般情况下,运用Plackett-Burman 设计法进行N次试验,而能研究的因素最多只有N-1个,每个因素中取两个水平,一般将低水平设为原始的培养条件,而高水平则是低水平的1.25倍,利用对整体差异和两水平差异做分析对比,从而确定其因素的显著性。

然而还要格外注意,若是没有选取适宜的因素水平,就会使Plackett-Burman设计法的试验结果失去作用,然而就需要再次进行因素选取重新做试验;若是有有效的Plackett-Burman试验模型,就能够确定其因素对试验影响明显,接下来再利用响应面的设计方法等,将最优条件的因素筛选出来。

3.3 响应面的设计法
这种设计方法利用数学建模、统计分析等方法的有机结合,通过试验设计分析其有关的数据,同时拟合的函数关系采用多元二次的回归方程法,从而达到对优化微生物发酵工艺参数的要求。

如果在微生物的发酵中存在非常多的变量因素,则选用响应面的设计法取得的效果十分明显,基于Plackett-Burman设计法,能够非常准确的确定最优的发酵因素、培养基的配方等,这对微生物发酵产量的提高有着显著效果。

在优化微生物发酵工艺中,响应面的设计法得到了广泛的应用,而且在医学、制药、生物学等领域的应用已趋于成熟,同时应用效果非常明显。

4 结语
在我国科技与生物技术都在不断发展进步的同时,微生物的发酵技术也取得了显著的成果,它不仅应用在工业和农业方面,而且在医药领域也有其应用。

借助微生物的发酵技术能够解决正常情况无法生产的难题。

合理科学地应用微生物的发酵技术,同时改进和优化其发酵工艺,能够提高其生产的效率,促使发酵技术健康持续的发展,进一步扩大其在各行业的使用价值。

参考文献
[1]董昌健.对如何推动微生物发酵工艺优化的研究[J].吉林农业,2013,(10):34.
[2]朱秀清,王玲.微生物发酵高温豆粕菌种筛选及发酵工艺优化[J].食品与发酵工业,2012,(04).
[3]张文芝,郭坚华.微生物发酵的工艺优化研究进展[J].广东农业科学,2013,(06):114-117.。

相关文档
最新文档