发酵工程【本章知识框架】 【疑难精讲】1.发酵工程中诱变育种产生高产突变菌株的基本环节2.发酵生产中微生物培养装置(1)固体培养① 好氧菌的曲法培养:其中通风曲是机械化程度和生产效率较高的现代化制曲设备。我国的酱油厂一般都用此法制曲。② 厌氧菌的堆积培养法:在白酒的生产中,用大型深层地窖进行堆积式的固体发酵。(2)液体发酵① 好氧菌的培养——发酵罐利用发酵罐作深层液体培养,这种培养方法是近代发酵工业中最典型的培养方法。它的发明在微生物培养技术的发展过程中具有革命性意义。发酵罐的主要应用是要为微生物提供丰富而均匀的养料、良好的通气和搅拌,适宜的温度和酸碱度,并能确保防止杂菌的污染。为此,除了罐体有合理的结构外,还要有一套必要的附属装置,例:培养基配制系统、蒸汽灭菌系统、空气压缩和过滤系统,以及发酵产物的后处理系统等。② 厌氧菌大规模的液体培养装置——发酵罐发酵罐用于厌氧菌发酵,可省略通气、搅拌装置,简化工艺过程,还能大大节约能源的消耗。其体积可明显大于有通气、搅拌装置的发酵罐,从而提高了生产效率。3.温度控制与发酵生产的产量由于微生物的生命活动是由一系列生物化学反应组成的,而这些反应受温度的影响极为明显。任何微生物的生长温度总有最低生产温度、最适生产温度和最高生产温度,也就是说,最适生长温度并不等于生长量最高时的培养温度,也不等于发酵速度最高时的培养温度或累积代谢产物量最高时的培养温度,更不等于累积某一代谢产物量最高时的培养温度。对不同的生理过程、代谢过程各有其相应最适温度的研究,有着重要的实践意义。例如:国外在产黄青霉 165 小时的青霉素发酵过程中,运用了有关规律,即根据不同生理代谢过程的温度特点分四段控制其培养温度,即 0 小时5 小时40 小时125 小时165 小时。结果,青霉素的产量比自始至终进行 30℃恒温培养的对照提高了14.7%。4.发酵过程中 pH 的变化及调整微生物在其生命活动过程中,会改变外界环境的 pH,即培养基的原始 pH 在培养微生物过程中时时发生改变培养基中成分与 pH 变化有关,C:N 高的培养基,经培养后 pH 常会下降,C:N 低的培养基经培养后,pH 会明显上升。培养基内的 pH 在培养微生物的过程中会发生变化,对生产来说,往往不利,因此要及时调整培养基中 pH。5.通过控制细胞膜的渗透性解除反馈调节微生物的细胞膜对于细胞内外物质的运输具有高度选择性。细胞内的代谢产物常常...