『壹』 微生物发酵需要哪些设备
工厂化生产,取决于你需要生产的品种。通用的仪器一般有冰箱,灭菌锅,试管、三角瓶和摇床,无菌操作间,离心机,压滤机,小发酵罐(种子罐),大型发酵罐+蒸汽管道等等
『贰』 维生素发酵微生物的发酵工艺
中国科学院微生物研究所和北京制药厂协作,曾于1970年筛选到可将 L-山梨糖氧化成2-酮基-L-古洛糖酸的、由两种细菌组成的自然组合共栖菌株N1197A。两种细菌是条纹假单胞杆菌和氧化葡糖酸杆菌,在单独培养时,前者不产酸,后者产酸微弱。采用上述的氧化葡糖酸杆菌与芽孢杆菌属或假单胞杆菌属的菌株混合培养,可以产生维生素C的前体,即2-酮基-L-古洛糖酸。这是维生素C的二步发酵法。
维生素C一步和二步发酵法
第一步发酵是生黑葡糖杆菌(或弱氧化醋杆菌)经过二级种子扩大培养,种子液质量达到转种液标准时,将其转移至含有山梨醇、玉米粉、磷酸盐、碳酸钙等组分的发酵培养基中,在28~34℃下进行发酵培养。在发酵过程中可采用流加山梨醇的方式,其发酵收率达95%,培养基山梨醇浓度达到25%时也能继续发酵。发酵结束,发酵液经低温灭菌,得到无菌的含有山梨糖的发酵液,作为第二步发酵的原料。
第二步发酵是氧化葡糖杆菌(或假单胞杆菌)经过二级种子扩大培养,种子液达到标准后,转移至含有第一步发酵液的发酵培养基中,在28~34℃下培养60~72h。最后发酵液浓缩,经化学转化和精制获得维生素C。
在用维生素C一步和二步发酵法生产中,起主要氧化作用的葡糖酸杆菌对作用底物(D-山梨醇或L-山梨糖)的分子结构进行特异性改变,是典型的微生物转化:
[ 1737-01][1737-02]葡糖酸杆菌革兰氏阴性,细胞呈长或短杆状,极生鞭毛或不具鞭毛,能在pH4.5时生长,可氧化葡糖生成葡糖酸并具有多元醇生酮作用。最适生长温度30~35℃(弱氧化葡糖酸杆菌)或18~21℃(氧化葡糖酸杆菌)。
中国首先使用二步发酵法进行维生素 C的工业生产,生成的2-酮基-L-古洛糖酸转化率为80%,维生素C总收率在45%以上。
维生素又名核黄素,为水溶性维生素,是一种咯嗪衍生物,奶、鸡蛋、禾本科植物胚芽以及动物肝、肾、心脏中大量存在。很多微生物可生成维生素,用于工业生产主要是棉阿舒囊霉和阿舒假囊酵母。此外,许多种的假丝酵母,多种霉菌和细菌也能少量形成维生素。
棉病囊菌又称棉针孢酵母,是一种子囊菌,在它的生活史中,先由营养细胞生成营养菌丝,到达具有孢子囊的阶段,孢子囊成熟后释放出孢子。而孢子囊是同宗配合形成的,与异宗配合的阿舒假囊酵母不同。这两种子囊菌在核黄素制备中都有重要价值。
核黄素发酵所用碳源除碳水化合物外,还有液体的油脂。美、日、英、苏、德国已用微生物发酵法生产核黄素。中国1960年开始用阿舒假囊酵母固体发酵法制造核黄素,作为奶糕的营养添加物。使用深层培养法,核黄素的最高产量可达7000微克/毫升以上。
生素又称钴胺素,是具有抗恶性贫血特殊效应的化合物。很多种细菌都能合成维生素。最初采用的生产菌株是从粪便中分离到的黄杆菌和诺卡尔氏菌等。某些酵母菌和丝状真菌也都具有合成维生素的能力。在工业生产中,采用巨大芽孢杆菌、费氏丙酸杆菌、舒氏丙酸杆菌、橄榄色链霉菌以及某些种的节杆菌合成维生素。钴是维生素合成的必要元素,在基质中最适浓度的钴能提高的产量。
维生素也可从生产抗生素的多种链霉菌发酵菌线中提取。在污水、活性污泥中维生素的含量很多。
β-胡萝卜素 即维生素A原,它在人的肠粘膜中转变成维生素 A。接合霉、好食脉孢菌以及菌核青霉等都能合成 β-胡萝卜素。目前适合于工业生产的只有三孢布拉氏霉的正、负菌株。此外,某些绿藻中合成类胡萝卜素的量也很高,可用于生产叶黄素。β-胡萝卜素还可以由铜绿假单孢菌在pH7.0时转变成维生素A。
麦角甾醇维生素的原维生素,它大量存在于各种高等真菌的子实体、青霉、曲霉和各种菌丝以及多种酵母的细胞中。先使细胞质壁分离再抽提脂肪,从中即可获得麦角甾醇。此法已用于工业生产。
其他如生物素即维生素H,可由棒杆菌、分枝杆菌及毛霉等许多属的微生物合成,白喉杆菌和黑曲霉可利用庚二酸合成生物素,酵母和脉孢菌则可利用脱硫生物素合成。对氨基苯甲酸可由某些金黄色葡萄球菌制备。有许多细菌可用于合成另一种重要的维生素──叶酸。另外,硫胺素(维生素)可由大肠杆菌和酵母菌合成,硫胺素作为工业酒精发酵的副产物和某些肠道细菌具有合成维生素K(萘醌化合物)的能力;某些假丝酵母、根霉通过外消旋缩合反应,可以分离得到-生育酚(维生素E)的异构体。
『叁』 列举微生物发酵过程中从菌种选育、培养基配制、扩大再培养、发酵、发酵产物分提纯常用到的实验设备有哪些。
不知道你要什么规模的发酵呢,小试还是中试还是生产?
另外,你说的版菌种选育里应该是权包括了培养基配制和扩大培养啊。
所以,只能大概列下,你看下先。
菌种选育:超低温冰箱、无菌室、培养箱、摇床、分光光度计、检测设备。
培养基配制:电子天平、pH计、灭菌锅、微波炉、电磁炉、冰箱。
扩大再培养:灭菌锅、摇床、抽滤瓶(或特质金属瓶)、空调机组、臭氧发生器。
发酵:配料罐、种子罐、发酵罐、补料罐(小试用流加泵)、有时会用到在线监测设备如乙醇检测仪、生物传感器、分光光度计等、空压机、。
分离提纯:制水设备、制冷设备、浓缩机、细胞破碎仪、离心机、陶瓷膜、真空干燥设备、超低温冷干机、造粒设备(不同产品用到不同的烘干设备)等,不同工艺所用设备也不同,无法一一例举。
你可以看下下面这个网站,有比较多的设备。
『肆』 在厌氧发酵过程中微生物起什么作用
主要介绍其中的发酵细菌(产酸细菌)、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。
1、发酵细菌(产酸细菌):
发酵产酸细菌的主要功能有两种:① 水解——在胞外酶的作用下,将不溶性有机物水解成可溶性有机物;② 酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等;主要的发酵产酸细菌:梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等;水解过程较缓慢,并受多种因素影响(pH、SRT、有机物种类等),有时回成为厌氧反应的限速步骤;产酸反应的速率较快;大多数是厌氧菌,也有大量是兼性厌氧菌;可以按功能来分:纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。
2、产氢产乙酸菌:
产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2;为产甲烷细菌提供合适的基质,在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。
主要的产氢产乙酸反应有:
『伍』 微生物菌发酵有机肥可以吗
使用如金有机肥发复酵剂发酵制微生物菌肥,先将如金菌激活,以激活1组(1瓶原液和1瓶营养剂)为例,先用1-2公斤热水将营养剂充分溶化,之后向其中加入6-7公斤水调节温度至30-35度,加入原液再次混合均匀,最后密封发酵激活2-3天即可使用。
准备发酵物料时,先将粪便与发酵下脚料和激活液充分混合,调节混合物料的含水量至45%-55%,标准为抓一把在手中有湿润的感觉但不滴水。1箱菌种可发酵有机肥10吨。
物料混合后制发酵堆,将宽高比定为1.5:0.8,由于环境温度的差异,堆温在1-3天内会升至65左右,这时要及时翻堆并适当补水来降温,但堆温再次升高到65度左右时重复此操作,此过程进行2-4次后当堆温降到40度以下就可以装袋。
『陆』 农运来微生物发酵菌剂+农冠无害化处理设备有什么奇迹
农运来微生物发酵菌剂+农冠无害化处理设备最后得出的结果:
全国首创一天无害化处理出肥技术。
『柒』 微生物发酵的操作与特点
微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。
根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。
(1)好氧性发酵 在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。
(2)厌氧性发酵 在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。
(3)兼性发酵 酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。
按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。
一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。
同其他发酵方法相比,它具有很多特点:
①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。
②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。
③液体输送方便,易于机械化操作。
④厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。
⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。
『捌』 发酵工业对微生物菌种的基本要求
发酵工业对微生物菌种的基本要求:
① 能在廉价原料制成的培养基上生长,版且生成目权的产物产量高、易于回收;
② 生长较快,发酵周期短;
③ 培养条件易于控制;
④ 抗噬菌体及杂菌污染的能力强;
⑤ 菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定;
⑥ 对放大设备的适应性强;
⑦ 菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
『玖』 微生物发酵工程工作流程
1、发酵生产流程三个阶段:
上游、中游和下游。
(1)先进行高性能生产菌株的选育;
(2)然后在人工或计算机控制的生化反应器中进行大规模培养,生产目的代谢产物;
(3)最后收集目的产物并进行分离纯化,最终获得所需要的产品。
2、现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。
1、手工加工
发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工),后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程),最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产(现代发酵工程),跨入生物工程的行列。
2、近代发酵
原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来的技巧和经验生产发酵产品,体力劳动繁重,生产规模受到限制,难以实现工业化的生产。
于是,发酵界的前人首先求教于化学和化学工程,向农业化学和化学工程学习,对发酵生产工艺进行了规范,用泵和管道等输送方式替代了肩挑手提的人力搬运,以机器生产代替了手工操作,把作坊式的发酵生产成功地推上了工业化生产的水平。发酵生产与化学和化学工程的结合促成了发酵生产的第一次飞跃。
3、现代发酵
通过发酵工业化生产的几十年实践,人们逐步认识到发酵工业过程是一个随着时间变化的(时变的)、非线性的、多变量输入和输出的动态的生物学过程,按照化学工程的模式来处理发酵工业生产(特别是大规模生产)的问题,往往难以收到预期的效果。
从化学工程的角度来看,发酵罐也就是生产原料发酵的反应器,发酵罐中培养的微生物细胞只是一种催化剂,按化学工程的正统思维,微生物当然难以发挥其生命特有的生产潜力。于是,追溯到作坊式的发酵生产技术的生物学内核(微生物),返璞归真而对发酵工程的属性有了新的认识。发酵工程的生物学属性的认定,使发酵工程的发展有了明确的方向,发酵工程进入了生物工程的范畴。
(9)发酵微生物菌用的水设备扩展阅读:
发酵工程与传统相比的特点:
1、主要以可再生资源为原料;
2、反应条件温和;
3、环境污染较少;
4、能生产目前不能生产或通过化学方法生产困难的性能优异的产品;
5、投资较少。
『拾』 微生物发酵20周期染杆菌是什么原因设备没有问题.
1)从来染菌时间来看,源发酵早期染菌,可能原因有:种子带菌,培养基和设备灭菌不彻底,接种操作不当,无菌空气带菌;发酵后期染菌,可能原因有:中间补料污染,设备渗漏,操作问题
2)从污染的杂菌种类来看,污染耐热的芽孢杆菌,可能是培养基或设备灭菌不彻底;污染球菌、无芽孢杆菌等不耐热杂菌可能是种子带菌,设备渗漏;污染霉菌,一般是无菌室灭菌不彻底或操作问题。
3)从染菌的幅度来看,如果各个发酵罐或多个发酵罐染菌,而且所污染的是同一种杂菌,一般是空气系统问题;如果各别罐连续染菌,一般是设备问题。
仅是在分析问题时作为考虑问题的入门,应根据具体情况综合分析,且通过进一步的无菌检查来验证。