发酵生产技术思维导图
介绍发酵所需设备、原料及菌的种类知识点
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思维导图大纲
发酵生产技术思维导图模板大纲
设备篇
发酵设备的概述
发酵罐具备的条件
①满足微生物生长所必要的工艺要求 ②考虑材质的要求以及加工制造难易程度等 ③尽量减少死角，便于灭菌能彻底，避免染菌。
好氧发酵设备
1.机械搅拌通风发酵罐：
结构
有搅拌装置
种类
有空气压缩机 有冷却装置 种类 夹套式 蛇管式 列管式
2.气升式发酵罐：
结构
无搅拌装置 有或无搅拌装置 有空气压缩机 无空气压缩机
种类
冷却面积小 有冷却装置 鼓泡式
3.自吸式发酵罐：
结构
自吸式发酵罐 有或无搅拌装置 无空气压缩机 有冷却装置
种类
机械搅拌自吸式 溢流自吸式
无菌空气制备
过滤除菌
使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截 个质层中，而达到除菌目的。是发酵工业上最常用的经济实用空气除菌方法。
过滤介质
以棉花、玻璃纤维、尼龙等纤维或活性炭作为介质填充成一定厚度 过滤层，或将玻璃纤维、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、金属烧结材料制成过滤层。
菌种篇
发酵菌种
种子来源
直接索取或购买
大自然中分离筛选
发酵产品中分离目的的菌种
工业发酵菌种的选育
采样注意事项
2、所采集的样本必须具有某种代表性;
3、采好的样必须完整地标注样本的种类及采集日期、地点以及采集地点等；
4、应充分考虑采样的季节性和时间因素，真正的原地菌群的出现可能是短暂的；
5、采好的样应及时处理，暂不能处理的也应贮存于4°C下，但贮存时间不宜过长。
菌种退化和保藏
种子衰退
原理
菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些 原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象。
原因
①基因突变 ②菌种不纯 ③培养条件不当
防止退化的方法
①控制传代次数
②创造合适的培养条任；
③采用不易衰退的细胞进行传代；
④采用有效的菌种保藏方法。
种子复壮
定义
•是指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分 离和生产性能 测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢 复该菌原有典型性状的措施；
复壮方法
①纯种分离：（平板划线法、 涂布法、“倾注法、单细胞挑取法等）。 ②通过奇主体内生长进行复壮 （如杀螟杆菌的复壮）； ③淘汰己衰退的个体（采用比较激烈的理化条件进行处理，以杀死 生命力较差的己衰退个体） 。 ④联合复壮，用高剂量的紫外线辐射和低剂量的亚硝基胍联合处理
保藏
原理
主要是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代 谢活动尽量降低，以减少其变异。 一般可通过保持培养基营养成分在最低水平、缺氧状态、千燥和低温，使 菌种处于 “休眠〞状态，抑制其繁殖能力。
种子扩培
种子扩大培养
定义
将保存在砂士管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入 试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而 获得- -定数量和质量的纯种过程。
目的
菌种扩大培养的目的 •发酵罐的投料提供足够数量的代谢旺盛的种子。因为发酵时间 的长短和接种量的大小有关，接种量大，发酵时间则短。将较 多数量的成熟菌体接入发酵罐中，就有利于缩短发酵时间，提 高发酵罐的利用率，并且也有利于减少染菌的机会
原料篇
营养成分
1、碳
2、氮
3、无机盐
4、生长因子
5、水
6、前体因子
原料预处理
酸解法
酶解法
酶酸法
酸酶法
原料灭菌
连续灭菌（空消）
采用专一灭菌设备- 一连消塔，在罐外高 温下对液体培养基进行短时间连续加热、 维持和冷却然后进入到已经灭菌的发酵 罐内。
分批灭菌（实消）
将培养基置于反应器中用蒸汽加热， 达到预定灭菌温度后维持一定时间， 冷却到发酵温度后接种发酵
优点
①发酵设备利用率高 ② 设备要求低，不需要另外 设置加热、冷却装置 ③ 操作要求低，可手动操作 ④ 适合小批量生产规模及含 有大量固体物质的培养基 灭菌
缺点
①对蒸汽要求高 ② 培养基营养物质损耗较多 ③ 需进行反复的加热和冷却 能耗高 ④发酵罐利用率低 ⑤ 不适合大规模生产
工艺篇
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