《发酵工程》第3章 培养基的制备与灭菌.ppt

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细菌培养基的制备、灭菌及接种、培养技术ppt课件

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(细菌的接种技术——斜面接种法) ④ 将已灼烧过的接种环伸入菌种试管内。先冷却, 而后再用环挑取少许菌种,将接种环抽出并迅速伸 入待接种试管底部,在斜面上由底部向上划线。抽 出接种环,塞上棉塞将试管插在试管架上,最后再 次烧红接种环,则接种完毕。5实验程序24678
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(细菌的接种技术——液体接种和穿刺接种)
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实验程序4
(培养基和玻璃器材的灭菌方法) 过滤除菌法: 不能用加热灭菌的 液体物质(如维生 素、血清),一般 可用细菌过滤器进 行除菌。
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第二部分 细菌纯种分离、培养和接 种技术
目的要求 实验材料 实验程序
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目 的 要 求
掌握从环境中分离培养细菌的方法,从 而获得若干种细菌纯培养技能。 掌握几种接种技术。
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实 验 程 序
玻璃器皿的洗涤和包装 培养基的制备 无菌稀释水的制备 培养基和玻璃器材等的灭菌
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实验程序1
(玻璃器皿的洗涤和包装)
清洗并烘干玻璃器皿:如培养皿、移液管、试管等。 棉塞的制作 包装培养皿和移液管等。
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实 验 程 序2
(培养基的种类)
据组成成分可分为:
1.合成培养基:由各种纯化学物质按一定比例配制而成。 2.半合成培养基:有一部分纯化学物质和另一部分天然物质配制 而成。 3.天然培养基:利用天然来源的有机物配制而成。
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实验程序4
(培养基和玻璃器材的灭菌方法) 间歇灭菌法:即常压灭菌,用于一些受高温而破坏的培 养基的灭菌。 操作方法: a. 待灭菌的物品放在灭菌器或蒸笼里,每天蒸煮1次, 每次在100℃煮沸30~60min,连续3d重复进行。 b. 在每两次蒸煮之间,将物品(指培养基)放在37℃ 恒温条件下培养24h,这样可以使每次蒸煮后未杀死残 留的芽孢萌发成营养体,以便下次蒸煮时杀灭。 c. 第三次蒸煮之后基本无菌,但为了确保无菌仍要放在 37℃恒温条件下培养24h,确定无菌才能使用。

发酵工业的培养基及原料处理 ppt课件

发酵工业的培养基及原料处理  ppt课件
糖液(DE=90-92 %)
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淀粉的分解 淀粉是葡萄糖通过糖苷键连接而成的 多糖类,淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉, 前者是通过α-1,4- 糖苷键连接而成,后者 是通过α-1,4- 糖苷键和α-1,6- 糖苷键连接 的。
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α-淀粉酶: 又称液化酶,它对直链淀粉的作 用是将直链的淀粉分子α- 1,4键任 意地、不规则的分解为若干短链的糊 精,糊精继续分解,最后反应产物为 13 %的葡萄糖及 87 %麦芽糖,但是 糊精变为糖的速度是极缓慢的。 α-淀粉酶对支链淀粉的作用是将 支链淀粉α- 1,4键任意地、不规则 地并能越过α- 1,6键分解为若干短 链,但不能分解其中的α- 1,6键, 最后产物为麦芽糖及少量糊精和葡萄 糖。 淀粉受到α- 淀粉酶的作用后, 醪液粘度降低,而且迅速地生成较多 量的糊精,故称为糊精化作用,或液 化作用。
干热灭菌与湿热灭菌比较

湿热灭菌要比干热灭菌更有效,这一方 面是由于湿热易于传递热量,另一方面 是由于湿热更易破坏保持蛋白质稳定性 的氢键等结构,从而加速其变性。
ppt课件
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常压灭菌法

3.巴氏消毒法(pasteurization) 用于牛奶、啤酒、果酒和 酱油等不能进行高温灭菌的液体的一种消毒方法,其主要 目的是杀死其中无芽孢的病原菌(如牛奶中的结核杆菌或 沙门氏菌),而又不影响它们的风味。 巴氏消毒法是一种低温消毒法 低温维持法:在63℃下保持30分钟可进行牛奶消毒; 高温瞬时法:用于牛奶消毒时只要在72℃下保持15秒钟即 可。
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2、孢子培养基: 供菌种繁殖孢子的一种固体培养基,要 求使菌体生长迅速,产生数量较多的优质孢 子,并且不引起菌种的变异,因此在配置上 要求: ①营养不能太丰富,否则不易产孢。 ②无机盐浓度要适当,不然会影响孢子 量和孢子的颜色(质量)。 ③注意pH和湿度。 ppt课件

培养基的制备与灭菌PPT课件

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由于微生物营养类型不同,应提供不同种类的培养基。在分离、培养 异养微生物时,对一般细菌常选用牛肉膏蛋白胨培养基,对放线菌常用 高氏合成I号培养基,培养酵母菌、霉菌则用麦芽汁或豆芽汁葡萄糖培 养基,有时也可常用马丁培养基分离霉菌。马丁培养基除含有霉菌所需 的各种营养物外,还有孟加拉红染料,能抑制放线菌和细菌,链霉素可 杀死或抑制细菌,但对霉菌均无害,所以这种培养基具有选择作用。
(2)溶解:在上述烧杯中加入所需水量(根据实 验需要可加入蒸馏水或自来水)搅匀,加热溶解。 应在药品全部溶解后加水补足加热过程所蒸发的 水分。配制固体培养基时,应将已配好的液体培 养基煮沸,再将称好的琼脂加入,继续加热至琼 脂完全融化,并不断搅拌,以免糊底烧焦,最后 加水补足失去的水分;
(3)调PH值:用1N NaOH或1N HCl调PH至7.2,尽 量避免回调;
配制培养基时,按100 mL马铃薯浸汁加入葡萄糖 2克,琼脂1.5-2.0克。
4. 无菌水的制备
在每个250 mL锥形瓶内装99 mL自来水(或生理 盐水),在每个小试管内装4.5 mL自来水(或生 理盐水),塞上棉塞,15磅/寸2灭菌20分钟待用。
2021/3/9
授课:XXXቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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(二)培养基的分装及棉塞的制作
2021/3/9
授课:XXX
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3. 马铃薯葡萄糖培养基(分离霉菌用)
制法:将马铃薯去皮,并切成薄片,立即放入水 中。否则马铃薯易氧化变黑。每200克马铃薯加 自来水1000 mL。80℃温水浸泡1小时,用纱布过 滤,然后稀释到1000 mL。15磅/寸2灭菌20分钟, 即为20%的马铃薯浸汁,贮存备用。
2021/3/9
授课:XXX
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四、实验内容

《发酵培养基灭菌》课件

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THANKS
感谢观看
干热灭菌法
总结词
通过干热对培养基进行灭菌的方法,适用于耐高温的培养基。
详细描述
干热灭菌法是将培养基置于高温环境中,通过干热空气或红外线等加热方式,杀死其中 的微生物。该方法适用于耐高温的培养基,如某些高蛋白或高糖的培养基。
注意事项
在使用干热灭菌法时,需注意温度和时间的控制,以及培养基的特性,以避免对培养基 造成不必要的损失。
灭菌效果的影响因素
温度
高温可以杀死大部分微生物, 但过高的温度可能导致培养基
成分的破坏。
时间
灭菌时间的长短对灭菌效果有 直接影响,时间过短可能无法 彻底杀死微生物。
压力
高压可以增加培养基中微生物 细胞壁的压力,导致细胞壁破 裂,微生物死亡。
湿度
湿度对灭菌效果也有影响,湿 度过高可能导致培养基发霉变
《发酵培养基灭菌》PPT课件
目录
• 发酵培养基灭菌概述 • 发酵培养基的组成与特性 • 发酵培养基灭菌的方法与技术 • 发酵培养基灭菌的效果评估与质量控制 • 发酵培养基灭菌的实际应用与案例分析
01
发酵培养基灭菌概述
Chapter
灭菌的定义与重要性
灭菌定义
灭菌是指通过物理或化学手段消除或杀灭物体中所有微生物的过程,包括芽孢 和孢子。
重要性
发酵培养基是微生物生长繁殖的介质,如果不进行灭菌,其中的微生物会大量 繁殖,导致发酵失败或产品质量下降。因此,灭菌是发酵工业中必不可少的环 节。
灭菌的原理与技术
将培养基加热至高温,杀死其中 的微生物。
使用杀菌剂或防腐剂杀死或抑制 微生物的生长。
灭菌原理 高温灭菌
紫外线灭菌 化学药剂灭菌
通过破坏微生物的细胞壁、细胞 膜、细胞核等结构,使其失去活 性或死亡。

发酵工程第三章培养基幻灯片PPT

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糖蜜使用的注意点:
除糖份外,含有较多的杂质,其中有些是有用的,但是许 多都会对发酵产生不利的影响,需要进展预处理。
例:谷氨酸发酵
有害物资:胶体成分〔起泡、结晶〕、钙盐〔结晶〕 生物素〔发酵控制〕
预处理:澄清→脱钙→脱除生物素
例:柠檬酸发酵 有害物质:铁离子含量高〔导致异柠檬酸的生成〕 预处理:→黄血盐
原料价格低廉,质量稳定,取材容易; 所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅
拌的影响,利于提高氧的利用率,降低能 耗。
3.2 培养基的成工分业及生产功所能用微生物绝大多数是异养
菌,不像自养菌那样能够利用光、复
一. 碳源
原态无机物或碳酸盐作为能源物质, 只能利用有机碳水化合物作为能源。
用物主于的要构生功成长能微繁生殖物和细代胞谢对称和活于为代动异双谢提养功产供微能物能生营中源物养碳。,物素碳。的源来又源兼,做并能为源微,生
再它们必须水解成单糖后才能被吸收利用。因此所用微生物必须能 够分泌水解淀粉、糊精的胞外酶。
(2) 油和脂肪
在培养基中糖类物质缺乏或微生物生长的某一阶段,许 多微生物可以利用脂类作为碳源和能源生长。许多霉 菌和放线菌都具有比较活泼的脂肪酶,在脂肪酶的作 用下,油或脂肪被水解为甘油和脂肪酸,在有氧时, 进一步氧化成CO2和H2O,并释放出大量的能量。
糊精、淀粉及其水解液等多糖是仅次于葡萄糖的常用碳源,尤其是 淀粉抑制葡萄糖代谢过快的弊病,价格也比较低廉。
玉米淀粉及其水解液多用于抗生素、核苷酸、氨基酸、酶制剂等发 酵;小麦淀粉、燕麦淀粉和甘薯淀粉等常在有机酸、醇等发酵中使 用。
另淀粉有直链淀粉和支链淀粉之分,在培养基中用量较大时,发酵 液比较稠,一般>2.0%时要参加一定的α-淀粉酶先行水解。

《发酵工程》PPT演示课件

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应的压力降也较小。
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❖ 过滤器进行灭菌时,一般是自上而下通入0.20.4 Mpa的蒸汽,灭菌45min后用压缩空气吹 干备用。总过滤器约每月灭菌一次。
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2). 滤纸过滤器:
❖ 介质:超细玻璃纤维纸。 ❖ 孔径:1-1.5μm ❖厚度: 0.25-0.4mm ❖ 实密度:2600Kg/m3 ❖ 填充率:14.8%。
❖ 求灭菌失败几率为0.001 时所需要的灭菌时间

解:N0 = 40 X106 X 2 X105 = 8X 1012个

Nt= 0.001个

K = 1.8 min-1

灭菌时间:t = 2.303 /1.8 lg (8X
1012/0.001) = 20.34min
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❖ 例2.若将例1中的培养基采用连续灭菌,灭菌温度 131℃,此温度下灭菌速率为15min-1。求灭菌所 需的维持时间。
连续
便于自 动控制
蒸汽负 荷均衡
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6.3 空气过滤除菌 一、发酵用无菌空气的质量标准: 发酵用的无菌空气,就是将自然界的空气 经过压缩,冷却,减湿,过滤等过程达到:
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1
❖连续提供一定流量的压缩空气。
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空气的压强为0.2-0.4Mpa
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进入过滤器之前,空气的相对湿度≤ 70%
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2.空气的过滤除菌
绝对过滤
介质的空隙 小于被拦截的 微生物大小, 如用聚四氟乙 烯或纤维素酯 材料做成的微 孔滤膜。
过滤 拦截的微生物 大小,但介质有 一定厚度,机理 是静电,扩散, 惯性及拦截作用。 如棉花过滤器, 超细玻璃纤维纸, 金属烧结管等。

发酵工程3培养基课件

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特殊功 能
化能自养菌能源(S、Fe2+、 NH4+等)
无 氧 呼 吸 时 氢 受 体 ( NO3- 、 SO4- 等)
微量元 素
酶的激活剂(Cu2+、Mn2+、 Zn2+等)
特殊分子结构成分(Mo-固氮酶、Co 维生素B12)
发酵工程3培养基
4、生长因子
生长因子是微生物生长发育过程中不可缺少而
需要量又极少的一类特殊营养物质。
1.天然培养基(natural medium) ➢ 凡利用生物的组织、器官及其抽取物或制品配成
的培养基,称为天然培养基。 ➢ 优点是配制方便、经济、营养丰富,但是,它的
化学成分不清楚或不稳定(受产地、品种、保存加 工方法等因素影响)。常见的天然培养基成分有: 麦芽汁、肉浸汁、鱼粉、麸皮、玉米粉、花生饼 粉、玉米浆及马铃薯等。
发酵工程3培养基
若在基本培养基中加入富含氨基酸、维生 素、碱基等生长因子的营养物质,如蛋白胨、 酵母膏等,就可满足各种营养缺陷型的生长需 求,这种培养基称为完全培养基(Complete Medium,CM)。
若在基本培养基中只是针对性地加入一 种或几种营养成分,以满足相应的营养缺陷型 生长,那么,这种培养基称为补充培养基 (Supplement Medium,SM)。
发酵工程3培养基
12.鉴别培养基(differential medium) 在培养基中添加某种或某些化学试剂后,某
种微生物生长过程中产生的特殊代谢产物会与加 入的这些化学物反应,并出现明显的、肉眼可见 的特征性变化,从而使该种微生物与其它微生物 区别开来。这种培养基称为鉴别培养基。
发酵工程3培养基
发酵工程3培养基
9.基本培养基(Minimal Medium,MM) 基本培养基又称最低限度培养基,指能满足
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2)、促进剂:指那些既不是营养物又不是前 体,但却能提高产量的添加剂。
比如在酶制剂发酵过程中,加入诱导物、表明活性剂及其它一些 产酶促进剂(比如吐温80、植酸、洗衣粉等)
3)、抑制剂:在发酵过程中加入抑制剂会抑制某
些代谢途径的进行,同时会使另外一些代谢途径活跃, 从而获得人们所需要的某种产物或使正常代谢的某一 代谢中间物积累起来。 例如:微生物发酵生产甘油中,例如亚硫酸氢钠, 它与代谢过程中的乙醛生成加成物。
第三章 培养基的制备
教学内容(4学时): ◇了解培养基的营养成分,掌握培 养基的类型和用途 ◇了解发酵培养基的选择,了解原 料转换的意义 ◇了解淀粉水解糖的制备方法
◇了解生物合成的前体物质及促进 剂
第一节 培养基的原材料
培养基的营养成分 培养基的类型 发酵培养基的选择 原料转换及意义
一、培养基的营养成分及用途
如培养过程中的pH值变化与培养基各种组成的关系。
四、原料转换及意义
1、节约原料,减低单耗,提高发酵单位和总收 率;
2、开拓新的原料资源和微生物资源:野生植物 淀粉、植物纤维、木屑水解物、石蜡、醋酸、 乙醇
日本 1959年开始研究由醋酸发酵生成谷氨酸的工艺,并于1968年 由味之素公司设厂制造,为发酵法制造谷氨酸由“粮食发酵”转入“无 粮发酵”奠定了基础。
要注意培养过程中的pH值变化,比较适于菌体生长繁 殖和适合于代谢产物形成的pH值差异,不断调整 在初步研究的基础之上,先确立一个培养基配比;再 进行各种重要的金属和非金属离子的影响试验,试验 各种无机盐的最高、最低和最合的用量
在合成培养基的基础上,进行复合培养基试验,探讨 各种发酵条件和培养基的关系。
原料来源、成本及工艺管理;
发酵培养基的选择程序
要了解生产菌种的来源、生活习惯、生理生化特性和 一般的营养要求; 对生产菌种的培养条件,生物合成的代谢途径,代谢 产物的化学性质、分子结构、一般提炼方法和产品质 量要求等要有所了解 应先以合成培养基为基础,先进行摇瓶试验,再进行 小型发酵罐培养,探索此生产菌种对各种主要有机碳 源和氮源的利用情况和产生代谢产物的能力
A、凝固培养基 :即遇热可融化,冷却后则凝固的固 体培养基
B、非可逆性凝固培养基:指有血清凝固成的固体培 养基或由无机硅胶配成的凝固后即不能再融化的固体 培养基
C、天然固体培养基:由天然固体状基质直接制成的 培养基,如麸皮,米糠,木屑等
D、滤膜:是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄 膜,把它制成圆片状覆盖在营养琼脂或浸有培养液的 纤维衬垫上,形成了具有固体培养基性质的培养条件。
3.无机盐
磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐 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;
4.特殊生长因子:硫胺素、生物素、对氨基苯甲 酸、肌酸等
功能:酶的辅助部分,维持生命活动;
5.发酵的促进剂与抑制剂
发酵培养基中某些成分的加入有利于调节产物 的形成,而并不促进微生物的生长,这些物质 包括前体、促进剂和抑制剂
1)、前体:指某些化合物加入到发酵培养基 中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到
产物分子中去,而其自身的结构没有多大的变
化,但产物的产量却因加入前体而有较大的提
高。
如:在青霉素生产中加入玉米浆,青霉素产量可从20u/mL增加 到100u/mL,研究发现玉米浆中的苯乙胺被有限结合到青霉素分 子中,从而提高了青霉素G的产量。
三、发酵培养基的选择
一)、配置培养基的原则 1、根据不同微生物的营养需要配置不同的培养基 2、注意各营养物质的浓度和配比 3、调节适宜的物理化学条件 4、根据培养微生物的目的配置 5、尽量使用廉价易得的原料
二)、配置培养基的方法
1、生态模拟 2、查阅文献 3、借助优选法或正交试验法精心设计培养基配方 4、实验比较 实验的规模一般由定性到定量,由小到大。 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
2)半固体培养基
再配置号的液体培养基中加入0.5%左右的琼 脂作为凝固剂,形成的培养基称之微半固体培 养基。
主要用于菌种鉴定,观察细菌运动特征及噬菌 体的效价测定等
3)液体培养基; 培养基中80~90%是水。
3.依培养基的用途来分 1)、孢子培养基 2)、种子培养基 3) 、 发酵培养基 4)、补料培养基 5)、加富培养基 6)、选择培养基 7)、鉴别培养基 8)、增殖和保存培养基 9)、富集培养基 10)、测定培养基
第二节 淀粉水解糖的制备
一、淀粉水解糖的制备方法 1、酸解法: 定义:以酸(无机酸或有机酸)为催化剂,在高温高
压下将淀粉水解为葡萄糖的方法. 优点:设备要求简单,水解时间短(20min),设备
生产能力大 缺点:高温高压下进行,设备要求耐腐蚀、耐高温、
6.水分 功能:生化反应均在水溶液中进行
二、培养基的类型
1.依营养物质的来源分类 天然培养基; பைடு நூலகம்成培养基,也称组合培养基(多用于定量研究); 半合成培养基,(用的最多,在部分天然有机碳源、
氮源、生长因子的基础上,适当加入一些化学药品);
2.依培养基的物理状态来分:
1)固体培养基
1.碳源
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;
2.氮源
有机氮:黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、蛋白胨、
酵母粉、鱼粉、发酵菌丝体、酒糟水等
无机氮: 尿素、硫酸铵、氨水、硝酸盐
功能:构成菌体、含氮代谢物;
谷氨酸发酵原料:最初用葡萄糖,以后改用淀粉水解糖液或薯粉水解糖 液,产糖地区则采用价格低廉的糖蜜为原料
随着石油化工的发展,合成醋酸和乙醇的产量 逐年增加,醋酸和乙醇作为一种新型发酵原料, 越来越受到重视。近年来,国外乙醇代粮发酵 的研究取得了重大进展,除抗生素外,几乎所 有用粮食发酵生产的产品,如氨基酸、有机酸、 酶制剂、单细胞蛋白、糖类、脂肪、维生素、 核酸类物质等,都可以用乙醇为碳源发酵生产。
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