维生素b2的发酵课件
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生产菌种
• 核黄素发酵的主要生产菌包括:
• 棉囊阿舒氏酵母A shbya gossyp ii • 解朊假丝酵母 Candida famata • 阿舒氏假囊酵Eremothecium ashbyii • 酿酒酵 Saccharomyces sp • 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis • 产氨棒状杆菌
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• (一)化学合成法制备维生素B2
• 将D-核糖与3，4-二甲基苯胺缩合，在氢化还原得 一仲胺此仲胺与苯氯化重氮化物反应，生成一种 偶氮染料化合物——3，4二甲基-6-苯偶氮-D –核 糖胺最后与巴比妥酸在乙酸存在下缩合即可得到 维生素B2。此维生素B2的生产工艺生产B2的产 率可达95.3%，纯度达96.8%。其中合成所用的 D-核糖目前是以D-葡萄糖为原料，经芽孢杆菌属 细菌发酵而成的，它代替了原先用D-葡萄糖经4步 反应合成D-核糖的方法。因为后者需要用到钠汞 齐，从而带来了很严重的环境污染问题。化学法 合成维生素B2可以利用传统的分批反应的设备， 但在纯化精制阶段，偶氮燃料中间物和维生素B2 均会生成细小晶体，给有效地过滤和洗涤带来了 较大的困难。同时由于这2种化合物的颜色都比较 深，也使工厂的车间管理较困难。
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• 用发酵罐进行高温灭菌时要注意夹套里是 否注水，否则会严重损坏发酵罐。
Corynebactiaaminogensis 10
• 然而在利用棉囊阿舒氏酵母、解朊 假丝酵母和阿舒氏假囊酵母等真菌 进行核黄素生产时, 存在着发酵周 期过长、原料成分配比复杂、需加 入不饱和脂肪酸来促进核黄素的产 量等缺点。
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• 随着基因工程技术的发展, 枯草芽 孢杆菌和产氨棒状杆菌等产核黄素 工程菌相继构建成功, 这些工程菌 具有发酵周期短( 2~ 3天) 、原料 要求简单、产量高等优点, 在核黄 素的微生物发酵生产中显示了强大 的生命力
第5章维生素发酵生产工艺-2
第五章 维生素发酵生产工艺
• 5.1 概述 • 5.2 维生素C生产工艺 • 5.3 维生素B2生产工艺 • 5.4 维生素B12生产工艺
5.3.1 维生素B2及其理化性质
• 英文名称：
• Vitamin B2
• 其他名称：
• 核黄素（Riboflavin）
• 定义：
• 在自然界分布广泛的一种维生素，是哺乳动物必需的营养物，其辅酶形 式是黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸。
维生素B2可以改善心脏的血液供应。
• 2.用于防治偏头痛
偏头痛是由于脑细胞的能量储备减少所致。而维生素 B2则能提高脑细胞内线粒体的潜能。
• 3.防治癌症
物科的学致家癌研作究用发。现因，此若日维常生生素活B2中缺多乏补，充可维增生强素化B学2可致防癌 治癌症。
• 膳食调查发现，维生素B2缺乏较为普遍。小儿由于 生长发育快，代谢旺盛，若不注意，小儿更易缺乏 维生素B2。
5.3.2 维生素B2生产工艺路线的研究
• 广泛存在于动植物种，但含量很低，无法分离提取制备。
• 1935年，确定化学结构，进行了化学合成研究。
• 1947年，Tishler利用3,4-二甲基-6-苯偶氮-核糖胺与巴比妥酸 在乙酸存在下，合成维生素B2，简化了合成工艺，实现了 工业生产。产率可达95%，纯度96%。早期主要采用化学合 成方法生产核黄素。
• 与引所起有人其 体它 任维 何生 严素重不疾同病，。轻但微是缺严乏重维缺生乏素 维Ｂ 生2素不Ｂ会2 会引起一些病症如：口角炎、舌炎、鼻和脸部的脂 溢性皮炎。眼睛角膜发红，充血等。
• 据目前所知，维生素B2没有毒性。
• 过量表现：摄取过多，可能引起瘙痒、麻痹、灼热 感、刺痛等。 假如正在服用抗癌药，如氨甲喋呤 （methotrexate）的话，则过量的B2会减低这些抗 癌剂的效用。
维生素b2发酵生产工艺
维生素b2发酵生产工艺维生素B2是一种重要的维生素，也被称为核黄素。
它在人体内起着多种重要的作用，包括参与能量代谢、细胞增殖、神经系统正常功能等。
因此，维生素B2的生产工艺对于满足市场需求和保障人们身体健康非常重要。
维生素B2的主要生产工艺是通过发酵生产。
下面是维生素B2的发酵生产工艺的简要描述：首先，选择合适的微生物菌种。
目前常用的微生物菌种有琥珀杆菌、毛球菌等。
这些菌种具有较强的维生素B2合成能力和较高的发酵稳定性。
然后，制备菌种培养液。
将选定的菌种接入菌种培养基中，通过搅拌培养、控制温度、pH值和营养物质浓度等条件，使菌种培养液优选培养。
接下来，进行发酵生产。
将菌种接入生产发酵罐中，进行批量发酵。
发酵罐内控制温度、pH值、氧气含量等条件，以达到最佳发酵状态。
同时，添加适量的碳源、氮源、无机盐等营养物质，促进菌种维生素B2的合成。
同时，发酵过程中要进行增产调控。
通过优化发酵条件、添加促进剂、调节发酵参数等手段，进一步提高维生素B2的产量和发酵稳定性。
发酵完成后，进行分离和提纯。
将发酵液进行过滤、沉淀等操作，分离出维生素B2。
接着，通过提纯和结晶等工艺步骤，得到纯度较高的维生素B2成品。
最后，对成品进行包装和质检。
将维生素B2成品进行包装，以确保其质量和安全性。
同时，进行质量检验，包括成分分析、微生物检测等，以确保成品符合相关标准和要求。
维生素B2的发酵生产工艺在近几十年得到了不断改进和优化，以提高产量、质量和工艺稳定性。
同时，随着生物工程和发酵技术的发展，新的生产工艺也在不断涌现，进一步推动了维生素B2的生产和应用。
综上所述，维生素B2的发酵生产工艺是一个复杂的过程，需要选择合适的菌种、优化发酵条件、进行增产调控、进行分离和提纯等步骤。
通过不断改进和创新，可以提高维生素B2的产量和质量，满足市场需求，为人们提供健康的营养补充品。
8.1.10维生素B2PPT
8.1.10 维生素B2
4. 缺乏维生素B2的不良影响 5.含维生素B2的食物
1. 维生素B2的发现
8.1.10 维生素B2
维生素B2的发现
1879年布鲁斯
1933年哥尔倍格
2. 维生素它是一种橘黄色针状晶体，味道苦； 微溶于水，极易溶于碱性溶液中； 遇碱容易分解，对光不稳定。 是体内许多重要辅酶类的组成成分。
8.1.10 维生素B2 3.维生素B2的生理功能
生物工艺学 维生素b2的发酵
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核黄素的提取
即从发酵液中将核黄素提取出来。主要 的提取方法有：重金属盐沉淀法，酸溶 液法和碱溶液法。科学研究表明，碱溶 液法提取核黄素不仅收益高，且耗能低 ，随着离心分离设备的不断改进，碱溶 液法分离提取核黄素的优越性越来越明 显。
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七、发酵中的注意事项
整个过程应必须严格控制无菌环境，抗生素的加入要在温 度不太高时（不烫手为止）加入，防止抗生素失活。 发酵罐在使用之前一定要清洗干净，不能留有任何残渣， 特别要注意一些管道和死角的残留物质的清洗，避免染菌 用发酵罐迚行高温灭菌时要注意夹套里是否注水，否则会 严重损坏发酵罐。 发酵过程中要严密注意PH的变化。 溶氧的大小能直接反应发酵罐内残糖的利用情况。 发酵后期需要加压来维持氧浓度
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核黄素发酵的主要生产菌包括:
棉囊阿舒氏酵母A shbya gossyp ii 解朊假丝酵母 Candida famata 阿舒氏假囊酵Eremothecium ashbyii 酿酒酵 Saccharomyces sp 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 产氨棒状杆菌Corynebactiaaminogensis
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பைடு நூலகம்
生产流程
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控制
种子扩大培养和发酵的通气量要求均比较高，通气比一般在1.0，罐压 0.05 MPa左右，搅拌功率要求比较高。 阿舒假囊酵母的最适生长温度在28~30 ℃，种子培养34~38h后接入发 酵罐，发酵培养40h后开始连续流加补糖，发酵液的pH值控制在 5.4~6.2,发酵周期为150~160h。 高浓度的葡萄糖和果糖作碳 源迚行核黄素发酵时，可产生碳分解代谢 产物阻遏，引起碳源的溢流代谢，产生大量有机酸等副产物．对核黄 素合成不利。 解除分解代谢产物阻遏效应的方法目前主要有两种： １）在发酵中采用流加的 方式，通过在发酵过程中按一定控制策略将 碳源流加到发酵液中，使葡萄糖可咀 维持较低的浓度，从而可以解除 分解代谢产物阻遏的影响； ２）也可以采用诱变、 基因工程等技术改造菌种，获得新的菌株来解 除分解代谢产物阻遏的影响 促迚剂：DL-甲硫氨酸，生物素等
维生素发酵生产ppt课件
再经酸化得二丙酮-2-酮-L-古龙酸； d. 二丙酮-2-酮-L-古龙酸经转化得维生素C。
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（1）莱氏化学合成法
a. D-山梨醇经黑醋菌（Gluconobacter melagenus）发酵得L-山梨糖；
（2） 第二步发酵 B. 培养基
种子培养基
酵母膏 0.3％ 牛肉胶 0.3％ 玉米浆 0.3％ 蛋白胨 1.0％ 尿素 0.1％ 山梨糖 2.0％ 另加某些无机盐
发酵培养基
玉米浆 0.5％ 尿素 0.1％ 无机盐 山梨糖
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（3） 第二步发酵 C. 发酵过程特征
第二步发酵为混合菌种发酵。由于大、小菌两者的最适培养条件是不同的， 所以其操作适宜条件是兼顾大、小菌两者的条件。通常操作温度为30℃； 初始pH控制在6.8左右。该反应虽属氧化反应，但对氧的消耗并不很大。 气升式发酵罐非常适合该发酵过程。溶氧浓度控制在20％即可。 山梨糖的初始浓度对产物的生成影响较大。间歇发酵时初始山梨糖浓度超 过80 g/L，会对产物生成产生抑制。所以要取得高浓度2KGA，需采用高浓 度山梨糖流加发酵方式。若采用建立在数学模型基础上的流加控制策略， 可获得高浓度的2KGA，二步收率可达83％。
化学合成法 提取法
生物合成法
细菌 真菌 藻类
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世界产量 /（吨/年）
2000 2000 8500
1600 3
300 10 100 70000
维生素B2
维生素B2一、概述维生素B2又名核黄素，微溶于水，在碱性溶液中容易溶解，在强酸溶液中稳定。
耐热、耐氧化。
光照及紫外照射引起不可逆的分解。
为体内黄酶类辅基的组成部分（黄酶在生物氧化还原中发挥递氢作用），主要生理作用有：促进发育和细胞的再生；促进皮肤、指甲、毛发的正常生长；帮助消除口腔内、唇、舌的炎症；增进视力，减轻眼睛的疲劳；和其他的物质相互作用来帮助碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢。
当缺乏时，就影响机体的生物氧化，使代谢发生障碍。
其病变多表现为口、眼和外生殖器部位的炎症，如口角炎、唇炎、舌炎、眼结膜炎和阴囊炎等。
二、生产工艺核黄素主要有三种生产方法：一是生物发酵法，该法又分为传统的酵母菌发酵法和新型的基因工程菌发酵法；二是化学合成法，以D –葡萄糖为原料，经化学反应合成；三是化学半合成法，以D –葡萄糖为原料经发酵生成D –核糖，再以D –核糖为原料进行化学合成。
目前，在工业上应用较多的核黄素生产方法有酵母菌发酵法、基因工程菌发酵法、化学合成法和化学半合成法。
1、酵母菌发酵法。
酵母菌发酵法生产核黄素已有约60 年的历史，可代谢产生核黄素的微生物很多，但真正应用于核黄素生产的菌种却很有限。
目前，工业生产中主要以棉病囊菌（Ashbya gossypii）、枯草芽孢杆菌（Bcillus subtiltis）和阿舒氏假囊酵母（Eremotheciumashbyii）等作为核黄素生产菌种。
酵母菌工业生产中主要以阿舒假囊酵母为生产菌种，工业发酵一般为二级发酵，发酵液先沉淀在氧化进行分离提纯。
发酵培养基中以植物油、葡萄糖、糖蜜或大米作为主要碳源，植物油中以豆油都其产量的促进效果最为显著，有机氮源以蛋白胨、骨胶、鱼粉、玉米浆为主，无机盐有氯化钠，磷酸二氢钾、硫酸镁。
种子扩大培养和发酵通气量要求均比较高，通气一般在1.0，罐压0.05Mpa左右，搅拌功率要求比较高。
阿舒假囊酵母最适生长温度在28-30℃，种子培养34-38h 后接入发酵罐，发酵培养40h后开始连续流加补糖，发酵ph控制在5.4-6.2，发酵周期150-160h，产量在50g/L左右。
维生素B2介绍及应用(PPT精选课件)
1、抗生素废液提取
2、 放 线 菌 发 酵
3、下水道废水中提取 4、 丙 酸 菌 发 酵
5、巨大芽孢杆菌中提取
6、 转 基 因 大 肠 杆 菌 生 产
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(一)抗生素废液中提取
当用加有钻化合物的培养基培养灰色链霉 菌时，可大大提高维生素B12在整个培养 液中的浓度，但是对于钴化合物的浓度要 求要适量；过高的浓度会对菌体细胞产生 毒性；另有研究表明，添加适量的氰化合 物也同样可促进抗生素废液中B12类似物 的含量，但需严格掌握其用量。
人们对于B12的控制基因已经非常清楚， 但是不可避免地存在这样的问题，如导 人的质粒会不可避免地脱落等，因此， 就近些年，维生素B12的生产仍需按传统 发酵完成。
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六、维生素B12的提取 溶剂提取法 离子交换树脂法
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(一)有机溶剂提取
研究表明，采用两相混合溶剂，町简单地纯化和 提取出来，常用的溶剂为苯甲醇和水的混合溶液， 基本过程如下：
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七、维生素Bl2的测定方法
(一)比色测定法 (二)离子交换测定法 (三)原子吸收法 (四)微生物法
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八、应用
医疗与保健方面的应用 主要用于治疗各种VB12缺乏症，例如：可 以治疗巨幼红细胞性贫血、药物中毒引起 的贫血、再生障碍性贫血和白细胞减少症 等
VBl2还可以用于神经质、烦躁、失眠、 记忆减退、抑郁病症的治疗
采用生物活性污泥法处理的废水中，通常含不少维 生素B12，干的活性污泥可先用水浸提，然后过滤掉 固形颗粒，之后可分离、纯化B12。
特点：
l、无需前培养，这样大大减少了前期投入； 2、能耗大，尤其是浓缩这一关键性步骤将造成大
的能量损耗； 3、用此方法得到的B12浓度虽并不低，但受活性污