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如何從自然界微生物發酵

發布時間:2022-12-14 03:18:10

1. 微生物發酵工業中,有哪些途徑可以獲得生產所需要的理想菌種

1 從自然界分離篩選
2 從菌種保存機構直接購買所需的菌株
3 從生產過程中發酵水平高的批號中重新進 行分篩

2. 微生物的發酵方法有哪些

利用微生物的發酵工程在食品和飲料工業占據著重要的位置。目前使用微生物生產檸檬酸可以滿足全世界的需要。在歐洲與美洲,乳製品及穀物的發酵是重要的食品發酵過程,在牛乳中可發生6種主要的發酵反應。現代牛乳發酵需要接種專用的微生物。穀物製品的發酵中最重要的是麵包和焙烤食品的生產。用於麵包製作的酵母,通常採用菌種在糖蜜中發酵而獲得。釀造工業在歐美主要生產啤酒與葡萄酒、蘋果酒等,在中國主要生產白酒、醬製品、醋等。中國在蔬菜腌制中也廣泛採用發酵方法。

3. 為什麼只有部分微生物能用於發酵

微生物的無氧呼吸稱之為發酵,所以 微生物都能發酵微生物又分細菌、黴菌、酵母和放線菌四大類.細菌和酵母菌都是單細胞,細菌借分裂而繁殖,酵母借芽生而繁殖.黴菌是多細胞,除內生或外生孢子外還有菌絲,肉眼可以看見大多數微生物是有益無害的,會造成損害的微生物只是少數。就總體來說,微生物是功大於過的,而且是功遠遠大於過。近年來迅速崛起的發酵工程,正是這些微生物在忙忙碌碌,工作不息,甚至不惜粉身碎骨,才使得五光十色的產品能一一面世。從「樂百氏奶」等乳酸菌飲料,到比黃金還貴的干擾毒等葯品,都是微生物對人類的無私奉獻。微生物在發酵過程里充當著生產者的角色,這與它的特性是分不開的。它們具有孫悟空式的生存本領、豬八戒式的好胃口,還組成了天下第一的「超生游擊隊」。

孫悟空是怎麼折騰也不會死的英雄。微生物的生存本領也好生了得。它們對周圍環境的溫度、壓強、酸鹼度、干濕條件都有極強的適應力,在10千米深的海底,人會被壓成一張紙,而有些細菌仍逍遙自在地生活。在零下250℃的超低溫下,有些微生物仍不死去,只是處於「冬眠」狀態而已。

如果條件適宜,微生物會不斷繁衍生長,從沒有見過它們自行死亡。而這幫不死的小傢伙還極為貪吃,甚至飢不擇食。好吃的食品自不必說,連石油、塑料、金屬氧化物、工業垃圾和DDT、砒霜等毒葯,都會成為某些微生物競相吞吃的美味。

吃得多,長得快,繁殖速度自然十分驚人。如果一個大腸桿菌能順利無阻地繁殖,兩天後其重量等於地球重量的4倍。

4. 如何從自然界分離得到酵母菌,並准備實驗樣品

1 食用菌母種的分離,可分為孢子分離法、組織分離法以及基內菌絲分離等 2 孢子分離法,是用食用菌的有性孢子或無性孢子萌發成菌絲,培養成菌種的方法.這種菌種生活力較強,但孢子個體之間有差異,且自然分化現象較嚴重,變異大,需經出菇試驗才能在生產上應用. (l)單孢分離法:是每次或每支試管只取一個擔孢子, 讓它萌發成菌絲體來獲得純菌種的方法.蘑菇和草菇用單孢分離得到的菌絲,有結實能力,可採用此法分離生產純菌種.單孢分離生產上較少採用,而且技術復雜,一般採用多孢分離法. 孢子分離法,是用食用菌的有性孢子或無性孢子萌發成菌絲,培養成菌種的方法.這種菌種生活力較強,但孢子個體之間有差異,且自然分化現象較嚴重,變異大,需經出菇試驗才能在生產上應用. (l)單孢分離法:是每次或每支試管只取一個擔孢子, 讓它萌發成菌絲體來獲得純菌種的方法.蘑菇和草菇用單孢分離得到的菌絲,有結實能力,可採用此法分離生產純菌種.單孢分離生產上較少採用,而且技術復雜,一般採用多孢分離法. (2)多孢分離法:就是把許多孢子接種在同一培養基上,讓它們萌發、自由交配來獲得食用菌純菌種的一種方法.具體操作方法,有以下幾種:①種菇孢子彈射法:選擇個體健壯、朵形圓正,無病蟲害、出菇均勻、高產穩產,適應性強的八九分成熟的種菇,切去大部分,菌柄用無菌水沖洗數遍後再用已滅菌的紗布或脫脂棉、濾紙吸干表面水分.在接種箱或無菌室內,把種菇的菌褶朝下用鐵絲倒掛在玻璃漏斗下面,漏鬥倒蓋在培養皿上面;上端小孔用棉花塞住.培養皿放在一個鋪有紗布的搪瓷盤上,靜置12~20小時,菌褶上的孢子就會散落在培養皿內.形成一層粉末狀孢子印(平菇極淡紫色,蘑菇、草菇 為褐色,香菇、金針菇孢子印白色).用接種針沾取少量孢子在試管中的瓊脂外面或培養皿上劃線接種.待孢子萌發,生成菌落時,選孢子萌發早、長勢好的菌落進行試管培養. 還可用孢子採集器收集孢子.方法是選好種菇後,按上述程序,輕輕掀開玻璃鍾罩,將種菇柄朝下插在孢子採收器的鋼絲架上,放在培養皿正中央.隨即蓋好玻璃罩,用紗布將鍾掌周圍塞好.並在紗布上倒少許升汞或無菌水.移入 20℃左右恆溫箱培養.

5. 如何從自然界中篩選菌種經發酵獲得乳酸菌

1富集培養,用改良MRS(%):蛋白腖1.0,牛肉浸膏1.0,酵母膏0.5,葡萄糖2.0,吐溫80 0.1,磷酸氫二鉀0.2,乙酸鈉0.5,檸檬酸二胺0.2,硫酸鎂0.005.PH6.2-6.6 40度培養2天。
2.用改良MRS塗布平板分離。

6. 如何利用微生物發酵生產糧食

在日常生活中,發酵現象是司空見慣的。然而,你知道微生物發酵嗎?微生物能通過自己的新陳代謝,對一些物質進行分解或合成,產生另外一些物質。利用微生物的這種本領,生產人們需要的各種原料和產品,這就是微生物發酵。

微生物的發酵作用是在神奇的「魔術師」——酵的作用下進行的,只要是常溫、常壓就可以了。由於微生物種類繁多,因而能在不同的環境中形成不同的發酵產物。這些產物幾乎都與我們日常生活密切相關,如,醋、甘油、味精、酒精、抗生素、維生素和微生物殺蟲劑。

能不能利用微生物發酵來生產糧食呢?不久前,微生物學家發現可以利用微生物發酵生產糧食。這里說的糧食不是指澱粉,而是蛋白質。微生物發酵生產蛋白質的速度比植物快500倍,比動物快2000倍。一個細菌一晝夜發酵生產的蛋白質,大約等於它自身重量的30~40倍。一個農民每年要種0.67公頃的土地,才能收獲1000多千克的大豆,得到400千克的植物蛋白;而一個工人在工廠里利用微生物發酵生產糧食,一年竟能生產10萬千克蛋白質。

微生物發酵對人類作出了巨大的貢獻。隨著科學技術的發展,它的應用前景將越來越廣闊。

7. 生物發酵過程中有哪些關鍵調控因素

影響微生物發酵能否成功的因素有1、是菌種的選取。2、是菌體濃度的控制。3、是基質的控制,包括碳源、氮源和磷酸鹽的量的控制。4、是溶氧量的控制。5、酸鹼度的控制。下面是微生物發酵過程的一篇文章,希望對你有幫助!
微生物發酵過程即微生物反應過程,是指由微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應過程。
根據微生物的種類不同(好氧、厭氧、兼性厭氧),可以分為好氧性發酵和厭氧性發酵兩大類。
(1)好氧性發酵 在發酵過程中需要不斷地通人一定量的無菌空氣,如利用黑麴黴進行檸檬酸發酵、利用棒狀桿菌進行谷氨酸發酵、利用黃單抱菌進行多糖發酵等等。
(2)厭氧性發酵 在發酵時不需要供給空氣,如乳酸桿菌引起的乳酸發酵、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發酵等。
(3)兼性發酵 酵母菌是兼性厭氧微生物,它在缺氧條件下進行厭氣性發酵積累酒精,而在有氧即通氣條件下則進行好氧性發酵,大量繁殖菌體細胞。
按照設備來分,發酵又可分為敞口發酵、密閉發酵、淺盤發酵和深層發酵。
一般敞口發酵應用於繁殖快並進行好氧發酵的類型,如酵母生產,由於其菌體迅速而大量繁殖,可抑制其他雜菌生長。所以敞口發酵設備要求簡單。相反,密閉發酵是在密閉的設備內進行,所以設備要求嚴格,工藝也較復雜。淺盤發酵(表面培養法)是利用淺盤僅裝一薄層培養液,接人菌種後進行表面培養,在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設備時,對一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發酵法是指在液體培養基內部(不僅僅在表面)進行的微生物培養過程。
液體深層發酵是在青黴素等抗生素的生產中發展起來的技術。同其他發酵方法相比,它具有很多優點:
①液體懸浮狀態是很多微生物的最適生長環境。
②在液體中,菌體及營養物、產物(包括熱量)易於擴散,使發酵可在均質或擬均質條件下進行,便於控制,易於擴大生產規模。
③液體輸送方便,易於機械化操作。
④廠房面積小,生產效率高,易進行自動化控制,產品質量穩定。
⑤產品易於提取、精製等。因而液體深層發酵在發酵工業中被廣泛應用。
1.2.1 工業生產常用微生物
微生物資源非常豐富,廣布於土壤、水和空氣中,尤以土壤中為最多。有的微生物從自然界中分離出來就能夠被利用,有的需要對分離到的野生菌株進行人工誘變,得到突變株才能被利用。當前發酵工業所用菌種的總趨勢是從野生菌轉向變異菌,從自然選育轉向代謝控制育種,從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。工業生產上常用的微生物主要是細菌、放線菌、酵母菌和黴菌,由於發酵工程本身的發展以及遺傳工程的介人,藻類、病毒等也正在逐步地變為工業生產用的微生物。其他微生物有擔子菌、 藻類。
1.2.2. 培養基
1.2.2.1 培養基的種類
培養基是人們提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產物需要的多種營養物質的混合物。培養基的成分和配比,對微生物的生長、發育、代謝及產物積累,甚至對發酵工業的生產工藝都有很大的影響。依據其在生產中的用途,可將培養基分成抱子培養基、種子培養基和發酵培養基等。
(1)抱子培養基 抱於培養基是供製備泡子用的。
(2)種於培養基 種子培養基是供抱子發芽和菌體生長繁殖用的。
(3)發酵培養基 發酵培養基是供菌體生長繁殖和合成大量代謝產物用的。
1.2.2.2 發酵培養基的組成
發酵培養基的組成和配比由於菌種不同。設備和工藝不同以及原料來源和質量不同而有所差別。因此,需要根據不同要求考慮所用培養基的成分與配比。 但是綜合所用培養基的營養成分,不外乎是碳源(包括用作消泡劑的油類)、氮源、無機鹽類(包括微量元素)、生長因子、水、產物形成的誘導物、前體和促進劑等幾類。
1.2.3 發酵的一般過程
生物發酵工藝多種多樣,但基本上包括菌種制備、種子培養、發酵和提取精製等下游處理幾個過程。典型的發酵過程如圖4-1所示。以下以黴菌發酵為例加以說明。

1.2.3.1 菌種
在進行發酵生產之前,公先必須從自然界分離得到能產生所需產物的菌種,並經分離、純化及選育後或是經基因工程改造後的"工程菌".才能供給發酵使用。為了能保持和獲得穩定的高產菌株,還需要定期進行菌種純化和育種,篩選出高產量和高質錄的優良菌株。
1.2.3.2 種子擴大培養
種子擴大培養是指將保存在砂上管。冷凍乾燥管或冰箱中處於休眠狀態的生產菌種,接入試管斜面活化後,再經過茄子瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養而獲得一定數量和質量的純種的過程。這些純種培養物稱為種子。
發酵產物的產量與成品的質量,與菌種性能以及抱於和種子的制備情況密切相關。先將貯存的菌種進行生長繁殖,以獲得良好的抱子,再用所得的抱子制備足夠量的菌絲體,供發酵罐發酵使用。種子制備有不同的方式,有的從搖瓶培養開始,將所得搖瓶種於液接入到種子罐進行逐級擴大培養,稱為菌絲進罐培養;有的將泡了百接接人種子罐進行擴大培養,稱為抱子進罐培養。採用哪種方式和多少培養級數,取決於菌種的性質。生產規模的人小和生產廠藝的特點,種於制備一般使用種於罐,擴人培養級數通常為二級。種廠制備的工藝流程如圖4-2所示示。對於不產孢子的菌種,經試管培養直接得到菌體,再經搖瓶培養後即可作為種子罐種子。
1.2.3.3 發酵
發酵是微生物合成大量產物的過程,是整個發酵工程的中心環節。它是在無菌狀態下進行純種培養的過程。因此,所用的培養基和培養設備都必須經過滅菌,通人的空氣或中途的補料都是無菌的,轉移種子也要採用無菌接種技術。通常利用飽和蒸汽對培養基進行滅菌,滅菌條件是在120℃(約0.IMPa表壓)維持20~30min。空氣除菌則採用介質過濾的方法,可用定期滅菌的乾燥介質來阻截流過的空氣中所含的微生物,從而製得無菌空氣。發酵罐內部的代謝變化(菌絲形態、菌濃、糖、氮含量、pH值,溶氧濃度和產物濃度等)是比較復雜的,特別是次級代謝產物發酵就更為復雜,它受許多因素控制。
1.2.3.4 下游處理
發酵結束後,要對發酵液或生物細胞進行分離和提取精製,將發酵產物製成合乎要求的成品。

8. 微生物是怎麼發酵得到酶的

一般都是發酵微生物,生產菌體和表達酶蛋白,提取酶蛋白。純的酶都是經過特異工藝提取和純化的。

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