‘壹’ 应用于工业化生产发酵罐内的培养基是固体培养基吗
是的
如果需要一些微生物培养基,可以给你推荐中海生物技术的,之前用过,感觉还不错,有固体培养基、液体培养基、即用型培养基、检验类培养基、还挺多的
固体发酵
1. 固体发酵的概念:
微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵,在固体发酵过程中不含任何自由水,随着自由水的增加,固体发酵范围延伸至粘稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。
2. 固体发酵的优点:
1) 培养基单纯,例如谷物类、小麦麸、小麦草、大宗谷物或农产品等均可被使用,发酵原料成本较 经济。
2) 基质前处理较液体发酵少,例如简单加水使基质潮湿,或简单磨破基质增加接触面积即可,不需 特殊机具,一般家庭即可进行步骤。
3) 因获得水分可减少杂菌污染,此种低灭菌步骤即可施行的发酵,适合低技术地区使用。
4) 能产生特殊产物,如红麴产生的红色色素是液体发酵的十倍,又例如曲霉菌在固 体发酵所产生的糖苷酶较液体发酵产生的酶更具耐热性。
5) 固体发酵相当于使用相当高的培养基,且能用较小的反应器进行发酵,单位体积的产量较液体为 高。
6) 下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化或单纯,常是整个基质都被使用,如做为饲料添加 物则不需要回收及纯化,无废弃物的问题。
3. 固体发酵的缺点:
1) 限于低湿状态下生长的微生物,故可能的流程及产物较受限,一般较适合于真菌。
2) 在较致密的环境下发酵,其代谢热的移除常造成问题,尤其是大量生产时,常限制其大规模的产 能。
3) 固态下各项参数不易侦测,尤其是液体发酵的各种探针不适用于固体发酵,pH值、湿度、基质 浓度不易调控,生物量不易量测,每批次发酵条件不易一致,再现性差,质量不稳定。
4) 不易以搅拌方式进行质量传递,因此发酵期间,物质的添加无法达到均匀,因此 不易得到高含量的产品。
5) 由于不易侦测,从发酵工程的观点来看,许多工作都只是在定性或观察性质,故不易设计反应器, 难以量化生产或设计合理化的发酵流程。
6) 固体发酵的培养时间较长,其产量及产能常低于液体发酵,发酵过程容易被杂菌污。
7) 萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。
液体发酵
1. 液体发酵的概念
液体发酵技术是现代生物技术之一,它是指在生化反应器中,模仿自然界将菌株在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供适于菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌大量培养繁殖的过程。工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。发酵液直接供作药用或供分离提取,也可以作液体菌种。
2. 液体发酵培养的特点
1) 原料来源广泛,价格低廉:菌株的液体培养所需的碳源可用工业葡萄糖、工业淀粉及山芋粉等;氮源可采用黄豆饼粉、蚕蛹粉、麸皮粉等。为了降低成本,通常还取用部分工业废水为代用品,如糖蜜废母液、木材水解液、各种大豆深加工废水、玉米深加工废水及淀粉废水等,原料来源相当广泛。
2) 菌体生长快速:在液体培养中,液体培养基的营养成分分布均匀,有利于菌类营养体的充分接触和吸收。菌体细胞能在反应器内处于最适温度、pH、氧气和碳氮比的条件下生长,能及时排放呼吸作用产生的代谢废气,因此新陈代谢旺盛,菌丝生长分裂迅速,能在短时间内积累大量的菌体和多糖、多肽等具有生理活性的代谢产物。
3) 生产周期短:通过液体发酵培养获得大量的菌体和生理活性物质一般仅需要2-7天的时间,且菌龄整齐,而固体培养需要30-60天。
4) 能有效降低菌种污染率:液体菌种接入固体培养料时,具有流动快,易分散、发菌点多、萌发快等特点,能有效地降低过程中的污染。
5) 工厂化生产、无季节性:液体发酵是在发酵罐内、控制最佳条件来培养菌体的,因此不受季节性限制。而固体培养往往需要有很大的培养空间,条件难以控制,且受季节影响较大。
‘贰’ 应用于工业化生产发酵罐内的培养基是固体培养基吗
1. 固体发酵的定义:固体发酵是指微生物在非溶解状态的基质上进行生长和发酵的过程。在这种发酵方式中,基质通常不含自由水,但随着水分的增加,发酵过程可以从固体状态扩展到粘稠状态,甚至到悬浮发酵。
2. 固体发酵的优点:
- 培养基成分简单,成本较低,可以使用谷物、小麦麸、小麦草等大宗谷物或农产品作为原料。
- 前期处理步骤较少,如只需简单加水使基质潮湿或磨碎基质以增加接触面积,无需特殊机具。
- 由于水分含量较低,可以减少杂菌污染,适合技术水平较低的地区。
- 能够产生特殊产物,例如红麴中的红色色素产量是液体发酵的十倍,曲霉菌产生的糖苷酶具有更强的耐热性。
- 固体发酵可使用较高浓度的培养基,且在较小的反应器中进行,单位体积产量较高。
- 下游回收纯化过程和废弃物处理相对简化,基质通常被完全利用,如作为饲料添加剂无需回收纯化。
3. 固体发酵的缺点:
- 仅适用于在低湿度下生长的微生物,限制了可能的发酵流程和产物,通常更适合真菌。
- 在致密环境中发酵时,代谢热的移除可能成为问题,尤其在大量生产时,限制了大规模产能。
- 固态下参数不易监测,如pH值、湿度、基质浓度等,生物量不易量测,发酵条件不易保持一致,再现性差,质量不稳定。
- 难以通过搅拌实现质量传递,物质添加不够均匀,高含量产品难以获得。
- 监测困难,发酵工程量化生产或设计合理化流程挑战较大。
- 固体发酵培养时间较长,产量和产能通常低于液体发酵,易受杂菌污染。
- 提取产物黏度高,不易浓缩。
4. 液体发酵的定义:液体发酵技术是现代生物技术的一种,涉及在生物反应器中将必需的营养物质(如糖类、有机和无机氮源、无机盐等)溶解在水中形成培养基,经过灭菌后接种菌种,通入无菌空气并搅拌,以提供适宜的氧气条件和支持菌体生长繁殖的外界环境。
5. 液体发酵的特点:
- 原料来源广泛且成本低廉,可以使用工业葡萄糖、淀粉、豆饼粉等多种原料,甚至工业废水。
- 菌体生长快速,因为营养成分分布均匀,有利于菌体吸收,且能及时排除代谢废物。
- 生产周期短,通常2-7天即可获得大量菌体和代谢产物,而固体培养需30-60天。
- 能有效降低菌种污染率,液体菌种在固体培养中具有快速分散和萌发优势。
- 适合工厂化生产,无季节性限制,不受季节影响。