第八章 现代发酵工程主要产品的工艺过程

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,抗生素：,是生物在其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择性地,抑制或杀灭,其他微生物或肿瘤细胞的,有机物,。,历史,1928,年，英国弗莱明发现青霉素,二战期间，大规模发酵生产,世界上最早用于临床的抗菌素,第一节 抗生素,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,Ernst Chain,Howard,Florey,青霉素生产中作出巨大贡献者,根据抗生素的作用机制分类,抑制细胞壁合成,： 青霉素，头孢菌素，杆菌肽等；,抑制细胞膜功能,： 多粘菌素，短杆菌素等；,抑制蛋白质合成,： 四环素，,链霉素，卡那霉素，庆大霉素，红霉素等,抑制核酸合成,： 丝裂霉素，博来霉素，利福霉素，放线菌素等；,抑制生物能作用：抗霉素等,分类,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,根据抗生素的化学结构分类,-,内酰胺类：青霉素类和头孢菌素类，,它们含有一个四元内酰胺环，为目前最受重视的一类。,氨基糖苷类 ：,包括链霉素、庆大霉素含有氨基糖苷类或氨基环醇。,大环内酯类,： 红霉素、麦迪加霉,素,四环类,： 四环素、土霉素,多肽类,：多粘菌素,蒽环类抗生素：阿霉素、柔红霉素属于抗癌类抗生素。,喹诺酮类抗生素，如环丙沙星、诺氟沙星。,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,产生菌的筛选,抗菌性试验,提取、精制、鉴定,毒性试验,药理和临床试验,生产前期研究,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,Agar diffusion assay,agar plate,琼脂培养基,lawn of test bacteria,测 试 菌 苔,filter papers soaked,with test compounds,含 药 物 滤 纸,zones of inhibition,(,no growth),抑菌圈,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,分 析 仪 器,现代分析仪器：,核磁共振,毛细管电泳,气相色谱,高效液相色谱,质谱,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,自动 、灵敏、准确,菌种,孢子制备,发酵,种子制备,发酵液的预处理,提取和精制,成品包装,现代抗生素工业生产工艺,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,培 养 基,Media for Cell Growth & Final production,Components Range %,组 成,Glucose/ sucrose 3.0-5.0,葡萄糖,/,蔗糖,Starch,淀粉,3.0-5.0,Corn steep liquor 3.0-5.0,Calcium carbonate 0.5-1.0,碳酸钙,Phosphate,磷酸盐,0.1-0.5,Ammonium,sulphate,0.1-1.0,硫酸胺,Urea,尿素,0.1-0.5,Oil,油,0.1-0.5,Fermentation,发酵培养基,Components Range %,组 成,Glucose 0.5-1.0,Starch,0.5-5.0,Corn steep liquor 5.0-8.0,玉米浸提液,Soy flour 1.0-5.0,Phosphate 0.1-1.0,Ammonium,sulphate,0.5-1.0,and fed periodically,Oil 1.0,and fed continuously,Corn syrup fed continuously,玉米糖浆 连续加料,Tank seed,种子培养基,菌种：产黄青霉菌,(,Penicillium,chrysogenum,),孢子培养：,25,C, 6-7 d,种子培养：,25,C,，,2-3 d,发酵培养 ：,22-26,C, 6-7 d,加糖控制：残糖降至,0.6,青 霉 素 发 酵,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,补氮：氨控制在,0.01-0.05,前体：残余苯乙酰胺,0.05-0.08,温度控制：前期,25-26,C,，,后期,23,C,通气与搅拌 ：,1 : 0.8 VVM,泡沫 ：天然油脂,如豆油,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,氨基酸是指一类含有羧基并在与羧基相连的碳原子下连有氨基的含氮有机化合物，是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位。,第二节 氨基酸,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,主要菌株：,棒状杆菌属,(,Corynebacterium,),，短杆菌属,(,Brevibacterium,),，小杆菌属,（,Microbacterium,）,，节杆菌属,(,Arthrobacter,),国内常用菌株：,北京棒杆菌,AS1.299,、,7338,、,S-941,、,D110,，钝齿棒杆菌,AS1.542,、,HU7251,、,B9,，天津短杆菌,T6-13,、,FM-8207,、,U-9,、,TG-3,、,TG-866,、,D85,谷氨酸的发酵生产,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,谷氨酸生产菌的主要特征,1,）,G,+,、,无芽孢、无鞭毛、不运动；,2,）都是需氧型；,3,）多为生物素缺陷型；,4,）不分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白等；,5,）发酵中菌体发生明显的形态变化，同时发生细胞膜渗透性的变化；,6,）,二氧化碳固定反应酶系活力强；,7,）异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱、乙醛酸循环弱；,8,）,-,酮戊二酸氧化能力缺失或微弱；,9,）柠檬酸合成酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶活力强；,10,）具有向环境中泄漏谷氨酸的能力；,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,生成谷氨酸的主要反应,1),谷氨酸脱氢酶,(GHD),催化的还原氨基化反应,GHD,-,酮戊二酸,+ NH,4,+ + NADPH,2,谷氨酸,+ H,2,O + NADP,2),转氨酶催化的转氨反应,3),谷氨酸合成酶,(GS),催化的反应,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,谷氨酸生物合成途径,酵解途径,(EMP),己糖一磷酸途径,(HMP),三羧酸循环,(TCA),乙醛酸循环,二氧化碳固定反应,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,TCA,循环,柠檬酸合成酶,顺乌头酸酶,异柠檬酸脱氢酶,-,酮戊二酸脱氢酶复合体,谷氨酸脱氢酶,由葡萄糖合成谷氨酸的代谢途径,乙醛酸循环,TCA,循环的一条回补途径,柠檬酸裂解酶、苹果酸合酶,CO,2,固定,由葡萄糖发酵谷氨酸的理想途径,谷氨酸合成的理想途径,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,谷氨酸积累机理：,1,）谷氨酸产生菌丧失或仅有微弱的,-,酮戊二酸脱氢酶活力，使,-,酮戊二酸不能继续氧化；但谷氨酸脱氢酶活力很强，同时,NADPH,2,再氧化能力弱，这样就使,-,酮戊二酸到琥珀酸的过程受阻；在有过量铵离子存在时，,-,酮戊二酸经氧化还原共轭的氨基化反应而生成谷氨酸。,2,）谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型，谷氨酸发酵时通过控制生物素亚适量，引起代谢失调，使谷氨酸得以积累。,3,）生成的谷氨酸不形成蛋白质，而分泌泄漏于菌体外。,4,）谷氨酸产生菌不利用菌体外的谷氨酸，而使谷氨酸成为最终产物。,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,当环境条件发生变化时，菌体的生物代谢也会发生变化，谷氨酸发酵会向其他发酵转换，谷氨酸积累减少，而其他副产物积累量增加。,溶氧,适中,不足,过量,产生谷氨酸,产生乳酸,产生,-,酮戊二酸,磷酸盐,适中,过量,产生谷氨酸,产生缬氨酸,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,（一）淀粉水解糖的制备,目前的谷氨酸产生菌都不能直接利用淀粉，也基本上不能利用糊精。,因此必须将淀粉水解成葡萄糖。,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,谷氨酸的生产流程,水解糖制备的方法：,1,、酸解法,以无机酸为催化剂、高温高压,2,、酸酶法,先将淀粉水解成糊精或低聚糖，再用糖化酶水解为萄糖,3,、酶酸法,将淀粉乳先用,-,淀粉酶液化，再用酸水解成葡萄糖,4,、双酶法,用淀粉酶和糖化酶结合将淀粉水解成葡萄糖,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,以大米为原料的酶酸法制糖工艺：,清洗,浸泡,常温；以手捏碎为佳,( 1-5h),粉碎,调浆,15,波美度左右,加保护剂,0.3% CaCl,2, pH6.3-6.5;,保护淀粉酶活力,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,加酶,-,淀粉酶，,0.25,0.3%,液化,90,，间隙通空气，,10,20 min,；,碘液反应检查,杀酶,100105，5min,压滤,调,pH,pH 1.8,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,糖化,0.28MPa,，,10-15min,；,无白色反应（无水酒精检查）,中和,调,pH4.0-4.8,，,蛋白析出,脱色,活性碳吸附法；,0.1-0.4%; 70,压滤,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,菌种的扩大培养,普遍采用二级发酵 （一级种子罐）,斜面,种子罐,发 酵 罐,摇瓶,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,斜面菌种：,30-32,；,18-24,小时,摇瓶种子：,目的在于大量繁殖活力强的菌体，培养基组成,以少含糖分、多含有机氮为主。,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,种子罐培养,接种量,: 0.8-1.0%,温度,: 32,时间,:7 - 8,小时,通风量,:,50L: 1 :0.5,250L : 1 : 0.3,500L: 1 : 0.25,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,2,、发酵控制,1,）培养基,碳源：,多用淀粉水解糖, 在一定范围内，谷氨酸的产量随糖浓度增加而增加；但过高，由于渗透压增大，对菌体生长和发酵均不利。,目前国内常用,125-150g/L,，,产酸,55-70g/L,；,有的采用高糖工艺（,170,190g/L),产酸,80g/L,，,但周期延长,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,淀粉水解糖质量对谷氨酸发酵的影响很大,如果淀粉水解不完全，有糊精存在，不仅造成浪费，还会产生过多泡沫，影响发酵的正常进行。,若淀粉水解过分，葡萄糖发生复合反应生成龙胆二糖、异麦芽糖等非发酵性糖，同时葡萄糖发生分解反应，生成,5-,羟甲基糠醛，并进一步分解生成有机酸和黑色素等物质，对菌体生长和谷氨酸发酵均有抑制作用。,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,氮 源,尿素, 玉米浆、麸皮水解液,液氨,碳酸氢铵,30,80%,的氮用于合成谷氨酸,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,C / N,C / N = 100,：,15,30,（,比 一般高；,100,：,0.2 -2.0 ),在发酵的不同阶段控制不同的,C/N,在长菌阶段，如,NH,4,+,过量会抑制菌体生长；,在产酸阶段，如,NH,4,+,不足，谷氨酸的积累减少。,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,生长因子：,目前以糖质原料为碳源的谷氨酸产生菌均为生物素缺陷型，以生物素为生长因子,生物素的作用主要是影响谷氨酸产生菌细胞膜对谷氨酸的通透性,用,量：菌体生长所需的,“,亚适量,”,；一般,5,g/L,生物素过量，不产或少产谷氨酸；,生物素不足，菌体生长不好，谷氨酸产量也低。,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,提供生长因子的农副产品原料,：,玉米浆,麸皮水解液,糖蜜,酵母,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,2,）温度,最适生长温度,30,34,谷氨酸产生的最适温度,35,37,可采用变温控制,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,3）pH,发酵前期控制在,7.5,左右,发酵中期,7.2,发酵后期,7.0,临近放罐时,6.5,6.8,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,调节,pH,方法：,尿素流加法,国内厂家多采用,液氨或氨水添加法,液氨含氨量,99-99.8% ;,氨水含氨量,20-25%,国外多采用该法,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,4,）供氧,在菌体生长期,供氧必须满足菌体呼吸的需氧量,谷氨酸生成期,应充分供氧（在细胞最大呼吸速 率时，谷氨酸产量大）,发酵控制,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,三） 谷氨酸提取,等电点法,离子交换法,金属盐法,盐酸水解,等电点法,离子交换膜电透析法,国内多采用等电点,锌盐法,该法收率可达,85,90%,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,等电点,锌盐法工艺简介：,1,、先采用等电点法提取谷氨酸,1,）原 理,pH =,pI,时谷氨酸的溶解度最小,谷氨酸的等电点,pI,= (pK1 + pK2)/2,= (2.19 + 4.25)/2 = 3.22,将发酵液调至,pH = 3.2,，,使谷氨酸处于过饱和,状态而结晶析出,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,2,）谷氨酸的晶型及性质,在不同条件下会形成两种不同的晶体,-,型晶体：,斜方六面体；纯度高，颗粒大，质量好，与,母液分离容易；为理想的晶型,-,型晶体,：,粉状或针状、鳞片状；晶体微细，纯度低，晶体,无光泽；质量轻，难沉淀；生产上应避免形成该,类晶体,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,3,）影响谷氨酸结晶的主要因素,A),温度与降温速度,当结晶析出温度超过,30,，,-,型晶体明显增加,因此须把发酵液的温度降到,30,以下，再进行,晶体析出。,中和时要控制液温缓慢下降，不能回升,降温过快或忽高忽低，则晶核小而多、结晶微细；,且会引起,-,型向,-,型转变,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,B),加酸速度与终,pH,的影响,若加酸速度太快，会局部过饱和，出现大量细小晶核，形成,-,型晶体,开始加酸至,pH5,左右，加酸可快些；,pH5,以下、起晶前后，加酸速度要慢，须小心,发现晶核时，应立即停止加酸，育晶,2h,，,使晶核成长，然后再继续缓慢加酸中和至,pH3.2,。,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,C),投晶种,起晶有两法,自然起晶,加晶种起晶,加晶种起晶，晶核容易控制，不易出现,-,型晶体,但必须注意晶种的质量 （选择较好的,-,型晶体）,并应掌握好投晶种的时机,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,D),搅拌的影响,搅拌有利于晶体长大，避免,“,晶簇,”,生成,太快，液体翻动剧烈，会引起晶体的磨损，不利晶体长大，使晶体细小。,太慢，晶体容易下沉，,pH,和温度不均匀，引起局部,pH,过低，易生成,-,型晶体。,一般采用：桨式搅拌器；,25,35rpm,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,2,、再用锌盐法进一步提取,（总回收可达,80,90%,）,原 理,在一定,pH,条件下,(pH 6.3),，,谷氨酸与锌离子,生成难溶于水的谷氨酸锌沉淀下来,在酸性条件下，溶解谷氨酸锌；再调,pH,至,2.4,，,谷氨酸结晶析出,由于溶液中锌离子浓度很高，产生共存离子效应，使谷氨酸等电点,pH,值降低,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,工艺流程,等电点法母液,加,ZnSO,4,加,NaOH,调,pH6.,3,含锌废液,（处理或综合利用）,谷氨酸锌盐,加,水,调,pH,至,2.4,湿谷氨酸,锌盐母液,谷氨酸,洗水,水洗离心,四）谷氨酸制味精,味精为谷氨酸纳，,无谷氨酸的酸味，而具很强的鲜味,味精晶体为棱柱状的八面体,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,工艺流程,谷氨酸,中和,湿谷氨酸：纯碱,Na,2,CO,3,= 1,：,0.3-0.34,60; pH6.9 - 7.0 ;,浓度,21-23,波美度,除铁、锌,加,Na,2,S ,生成硫化亚铁、硫化锌沉淀,中和液脱色,湿谷氨酸：活性碳,= 1,：,0.01;,搅拌30分钟，自然沉淀,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,浓缩结晶,结晶锅；真空度,600mmHg,以上；温度,65,以下；当锅内浓度达,31.5,波美度时，用真空吸入晶种起晶、育晶、养晶,分离、干燥、筛分、混盐,分离：,晶液,8000-10000,每分钟转数,干燥：,温度,80 ,筛分：,采用,8,、,12,、,20,、,30,四种目孔,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,味精生产中常见的几个质量问题,味粉混浊,硫化物过量,消泡油过量,夹带,DL-,谷氨酸钠,原材料质量差（如纯碱含杂质多,）,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,产生焦谷氨酸钠,（正常带,1,分子水）,中和、脱色温度高,味精烘干温度过高,浓缩结晶过程温度过高、时间长,各道母液循环次数多,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,味精发红,母液 除铁不净，含铁离子,活性炭盐酸再生不完全，解析铁离子不彻底,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,味精发黄,母液脱色不彻底，带有色素,味精干燥温度过高、时间过长，引起焦化,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,结晶味精,无光泽,结晶操作过程中受长时间的高温,（,75,以上）,味精分离之前，助晶槽母液浓度偏高,干燥温度过高,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,味精发脆,结晶操作过程中 锅内温度忽高忽低,结晶母液,pH,太低 （,6.2,以下）,母液质量差或结晶液循环次数过多,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,第三节,柠檬酸,(citric acid),的发酵生产,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,一、柠檬酸的用途,1,、在食品工业上的应用,第一食用酸味剂,广泛用于饮料、果酱、果胨、腌制品、罐头,赋予水果风味，增溶、缓冲、抗氧化等,2,、在医药上的应用,柠檬酸糖浆：,发烧病人的清凉饮料，清凉、解毒、矫口味,柠檬酸铁铵：,温和的补铁剂，用于缺铁性贫血,柠檬酸钾：,治疗膀胱炎和糖尿病所致的酸中毒,柠檬酸钠：,抗凝血剂，用于输血、血液和血浆的保存,柠檬酸铜：,消毒杀菌剂并有收敛作用，用于配制眼膏,柠檬酸镁：,温和的泻药，用于,X,光透视前的清肠,3,、在化工上的应用,常用的电镀缓冲剂和络合剂,许多化学反应的催化剂 如环氧树脂的交联、聚尿烷泡沫塑料,用于制造高效无公害洗涤剂,用于生产牙膏、洗面乳、洗发剂,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,1891,年，德国,Wehmer,首先发现一种青霉菌能积累柠檬酸，随后开始了发酵法生产的研究,1919,年，比利时成功地进行了浅盘发酵法的工业生产,1923,年，美国,Pfizer,公司开始用浅盘法大规模生产,1968,年，我国利用薯干粉原料深层发酵获得成功，成为我国 柠檬酸生产的一大特色,目前我国有近百家生产厂，产品主要出口日本和西欧,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,二、柠檬酸发酵微生物,1,、黑曲霉,(,Aspergillus,niger,),目前最有竞争力的菌种，我国多数厂家采用,2,、酵母,酵母的重要性在于能发酵烷烃产生柠檬酸,解脂假丝酵母,(,Candida,lipolytica,),发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,三、柠檬酸发酵机理,1,、丙酮酸脱氢酶,2,、柠檬酸合成酶,3,、乌头酸（水合）酶,4,、,5,、异柠檬酸脱氢酶,6,、,-,酮戊二酸脱氢酶,7,、,8,、琥珀酸脱氢酶系,9,、富马酸（延胡索酸）酶,10,、苹果酸脱氢酶,11,、丙酮酸羧化酶,12,、苹果酸酶,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,柠檬酸虽在,TCA,循环中是一个中间产物，在正常情况下，柠檬酸在细胞内不会积累，且柠檬酸是黑曲霉的良好碳源。,从理论上推测，乌头酸水合酶失活或受抑，,TCA,循环阻断是积累柠檬酸的必要条件,柠檬酸积累是菌体代谢失调的结果,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,柠 檬 酸 积 累 的 代 谢 调 节,磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶,乌头酸酶,异,柠檬酸脱氢酶,柠檬酸积累的机理,:,1,）由锰离子缺乏抑制了蛋白质合成而导致细胞内,NH,4,+,浓度升高和一条呼吸活性强的侧系呼吸链，不产,ATP,，,这两方面的因素分别解除了对磷酸果糖激酶,(PFK),的代谢调节，促进了,EMP,途径畅通；,2,）由组成型的丙酮酸羧化酶源源不断地提供草酰乙酸；,3,）在控制,Fe,2+,含量的情况下，乌头酸水合酶活性低而不能及时转化柠檬酸；,4,）一旦柠檬酸浓度升高，就会抑制异柠檬酸脱氢酶，从而进一步促进了柠檬酸自身的积累。,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,四、工艺流程,原料 （薯干、木薯）,粉 碎,液 化,接 种,包 装,脱 色,除金属离子,浓缩结晶,离心、成品干燥,酸 解,发 酵,菌丝过滤,CaCO,3,中 和,斜面,茄瓶,麸曲,种子罐,1,、薯类原料的处理,糖化或液化：,黑曲霉虽有糖化能力，但柠檬酸发酵菌种的糖化或液化能力不强。为了缩短发酵时间等目的，淀粉原料通常要经过糖化或液化处理。国外多采用糖化法，国内主要采用液化法。,液化法,是我国柠檬酸发酵工业上的特色方法，它利用了黑曲霉糖化酶能力强的特点。即淀粉的液化是由外加酶完成,，,而后续的糖化是由发酵菌种自身完成的。,Sweet potato cassava,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,2,、制种,我国普遍采用麸曲生产工艺,流程：,原种,斜面,茄瓶,麸曲,种子罐,麸皮培养基；三角瓶或可拆卸铝盒,茄瓶孢子接种；,30,32,，,4 d,使孢子发育成菌丝球；缩短发酵罐的发酵时间；,薯干粉培养基；麸曲接种；,34,35,，,18,28h,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,发酵培养基：,常用薯干粉培养基,接种量：,5,10%,温度：,32,罐压：,0.1MPa,风量：,50m,3,标准罐,0,18h, 0.08,0.1,vvm,18,30h, 0.12,vvm,30h - 0.15,vvm,3,、发酵,表面发酵工艺,固体发酵工艺,深层发酵工艺,广泛采用，以上制种也是针对此工艺讲的,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,4,、提取,菌丝过滤,中 和,酸 解,过 滤,脱 色,去除,金属离子,浓缩与结晶,干燥与包装,先加热至,80,90,加热的作用：,1,）终止发酵；,2,）使蛋白变性凝固，降低发酵液黏度；,3,）使菌体中的柠檬酸释放,2C,6,H,8,O,7,H,2,O + 3CaCO,3, Ca,3,(C,6,H,5,O,7,),2,4H,2,O + 3CO,2, + H,2,O,中和终点,pH:6.0,6.8,温度：,50,70,柠檬酸钙,+ 3H,2,SO,4, 2,柠檬酸,+ 3CaSO,4,85,此温下各种变体石膏的溶解度均最小，并有利于形成片状的半水石膏，便于过滤,活性炭,1,3%,85,，搅拌,30min,强酸型阳离子交换树脂,温度,50,60,（常压浓缩易分解成乌头酸，且结晶色泽变深）,真空度,600,700mmHg,36.5,37 Be,出罐,减压沸腾干燥箱,温度控制在,35,以下,（防止失去结晶水）,发酵工程,第八章 现代发酵工业主要产品的工艺过程,