第8届上海国际生物发酵展,每届参展客商都是满载而归,被业界人士称赞为“亚洲生物发酵行业大展”,今年将于8月26-28日,在上海新国际博览中心E7、E6馆再次隆重召开。展会集多领域的新产品、新技术、新工艺、新装备为展示内容,打造“展示、贸易、交流”一站式综合服务平台。让观众能够与业内资深专家及同行精英近距离面对面,共同为中国生物发酵产业搭建国内外政策研讨、技术交流、产品展示、项目合作的综合性专业平台,共探行业核心趋势,推动发酵产业全速前进!百草牧乐专业技术老师前去参展,这次让大家真正的大饱眼福,什么是真正的发酵技术了,是用什么发酵的!发酵方法:

微生物发酵过程根据发酵条件要求分为好氧发酵和厌氧发酵。好氧发酵法有液体表面培养发酵、在多孔或颗粒状固体培养基表面上发酵和通氧深层发酵几种方法。厌氧发酵采用不通氧的深层发酵。因此,无论好氧与厌氧发酵都可以通过深层培养来实现,这种培养均在具有一定径高比的圆柱形发酵罐内完成,就其操作方法可分为以下几种。

分批式操作:底物一次装入罐内,在适宜条件下接种进行反应,经过一定时间后,将全部反应物取出。半分批式操作:也称流加式操作。是指先将一定量底物装入罐内,在适宜条件下接种使反应开始。反应过程中,将特定的限制性底物送入反应器,以控制罐内限制性底物浓度在一定范围,反应终止将全部反应物取出。反复分批式操作:分批操作完成后取出部分反应系,剩余部分重新加入底物,再按分批式操作进行。反复半分批式操作:流加操作完成后,取出部分反应系,剩余部分重新加入一定量底物,再按流加式操作进行。连续式操作:反应开始后,一方面把底物连续地供给到反应器中,同时又把反应液连续不断地取出,使反应过程处于稳定状态,反应条件不随时间变化。[3]分批发酵法(batchfermentation)分批发酵又称分批培养,发酵工业中常见的分批发酵方法是采用单罐深层分批发酵法。每一个分批发酵过程都经历接种、生长繁殖、菌体衰老进而结束发酵,最终提取出产物。这一过程在某些培养液的条件支配下,微生物经历着由生到死的一系列变化阶段,在各个变化的进程中都受到菌体本身特性的制约,也受周围环境的影响。只有正确认识和掌握这一系列变化过程,才有利于控制发酵生产。分批发酵的特点是:微生物所处的环境是不断变化的,可进行少量多品种的发酵生产,发生杂菌污染能够很容易终止操作,当运转条件发生变化或需要生产新产品时,易改变发酵对策,对原料组成要求较粗放等。分批培养过程微生物生长可分为:停滞(或调整)期、对数(生长)期、稳定期和衰亡期四个阶段。研究细胞的代谢和遗传宜采用生长最旺盛的对数期细胞。在发酵工业生产中,使用的种子应处于对数期,把它们接种到发酵罐新鲜培养基时,几乎不出现停滞期,这样可在短时间内获得大量生长旺盛的菌体,有利于缩短生产周期。在研究和生产中,常需延长细胞对数生长阶段。补料分批发酵法(fed-batchfermentation)补料分批发酵又称半连续发酵或半连续培养,是指在分批发酵过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。与传统分批发酵相比,其优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。低基质浓度的优点为:①可以除去快速利用碳源的阻遏效应,并维持适当的菌体浓度,使不致加剧供氧的矛盾;②避免培养基积累有毒代谢物。补料分批发酵广泛应用于抗生素、氨基酸、酶制剂、核苷酸、有机酸及高聚物等的生产。连续发酵法(continuousfermentation)连续发酵又称连续培养,连续发酵过程是当微生物培养到对数期时,在发酵罐中一方面以一定速度连续不断地流加新鲜液体培养基,另一方面又以同样的速度连续不断地将发酵液排出,使发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持旺盛的稳定状态,而pH值、温度、营养成分的浓度、溶解氧等都保持一定,并从系统外部予以调整,使菌体维持在恒定生长速度下进行连续生长和发酵,这样就**提高了发酵的生长效率和设备利用率。开放式连续发酵在开放式连续发酵系统中,培养系统中的微生物细胞随着发酵液的流出而一起流出,细胞流出速度等于新细胞生成速度。因此在这种情况下,可使细胞浓度处于某种稳定状态。另外,最后流出的发酵液如部分返回(反馈)发酵罐进行重复使用,则该装置叫做循环系统,发酵液不重复使用的装置叫做不循环系统。

封闭式连续发酵

在封闭式连续发酵系统中,运用某种方法使细胞一直保持在生物反应器内,并使其数量不断增加。这种条件下,某些限制因素在生物反应器中发生变化,最后大部分细胞死亡。因此在这种系统中,不可能维持稳定状态。封闭式连续发酵可以用开放式连续发酵设备加以改装,只要使用部分菌体重新循环。另一种方法是采用间隔物或填充物置于设备内,使菌体在上面生长,发酵液流出时不带细胞或所带细胞极少。

透析膜连续发酵是一个新方法,它是采用一种具有微孔的有机膜将发酵设备分隔,这种膜只能通过发酵产物,而不能通过菌体细胞。这样,将培养液连续流加到发酵设备的具有菌体的间隔中,微生物的代谢产物就通过透析膜连续不断地从另一间隔流出。在一些发酵过程中,当发酵液中代谢产物积累到一定程度时就会抑制它的继续积累,而采用透析膜发酵的方法可使代谢产物不断透析出去,发酵液中留下不多,因而可以提高产物得率。

发酵技术

发酵一般泛指利用微生物制造工业原料或产品的过程。由微生物(细菌、酵母等)、有机物(主要是碳水化合物)、培养基等在一定的温度和pH等条件下进行[1]。

发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵的过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术。发酵的概念来源于酿酒的过程,而发酵最初来源于拉丁语的“发泡”。早在几千年前,我们祖先就已经开始使用发酵技术进行酿酒、调味品的调制,积累了丰富的发酵经验。最初,发酵技术主要用于一些家庭作坊进行手工制作产品,产品的质量和数量都不尽如人意,后来,随着社会的不断发展和工业化的不断深入,实现了工业化的规模生产发酵中药好处

中药发酵炮制的实质是利用微生物对药材进行的生物转化,经过发酵可以改变药物药性、增效减毒,从而使药材的药理作用发生变化产生新的化学成分。与煨、炒、煅、炮、炼、焙、烘、烤等其他中药炮制方法相比,发酵法是在常温常压条件下进行的,反应条件温和、操作简单,同时转化反应中利用了产生于微生物生长代谢过程中的酶,酶选择性的对底物进行结构修饰,所以能进行一些其他炮制方法无法实现的反应,以低成本、少公害的优势获得活性更好、结构更合理的中药成分。

与其他中药炮制方法相比,发酵中药的优势在于,微生物可以除去大分子杂质,将不能被人体直接利用的有效活性组分降解成小分子活性物质,从而使发酵中药能被人体快速吸收,大大提高了药效。在王林等的实验中,用莱菔子、麻黄、连翘、金银花4味中药发酵灵芝菌,实验结果表明,发酵后灵芝菌的生物量显著增加,与发酵前相比灵芝液的去痰止咳作用也大大增强。

经过发酵,中药在微生物的作用下有毒物质被分解,从而药物的毒副作用降低了。以大黄为例,结合型蒽醌衍生物(二蒽醌番泻苷)是其产生泻下作用的主要成分,为了缓和大黄对胃肠道的这种不良反应,临床应用中就要采用炮制手段把结合型蒽醌衍生物分解或破坏掉。相关学者研究表明,采用发酵法炮制大黄,发酵后结合型蒽醌衍生物含量降低,而具有抗肿瘤作用的游离型蒽醌的含量增加了6倍,从而改变了大黄的蒽醌类成分的含量,达到了减毒增效的作用。

中药发酵技术是在中药理论基础上,与现代生物技术完美结合,已逐步成为中药新药研究开发的重要手段,为中药改进剂型、扩大治疗范围及中药新药创制提供了新的途径,因此中药发酵技术必将有广阔的发展前景。

下面看下高科技的高端设备,就是由这些设备发酵分离出来的制剂。

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