HOOFDSTUK 11: Industriële microbiologie Industriële micro-organismen en hun producten Groei en produktvorming in industriële processen

Transcriptie

1 MICROBIOLOGIE - DEEL I - LES 7 Prof. Dr. ir. J. Swings «Biology of Microorganisms», 9de ed. (2000) HOOFDSTUK 11: Industriële microbiologie 11.1 Industriële micro-organismen en hun producten 11.2 Groei en produktvorming in industriële processen 11.3 Eigenschappen van grootschalige fermentaties 11.4 Up-scaling van fermentaties

2 HOOFDSTUK 11: Industriële microbiologie 11.1 Industriële micro-organismen en hun producten 11.2 Groei en produktvorming in industriële processen 11.3 Eigenschappen van grootschalige fermentaties 11.4 Up-scaling van fermentaties Cultuur collecties Afkorting ATCC BCCM CBS DSMZ naam, plaats American Type Culture Collection, VS Belgium Co-ordinated Collections of Micro-organisms, België Centraalbureau voor Schimmelculturen, Nederland Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, Duitsland

3 Produkten van industriële microbiologie Fig 11.1 HOOFDSTUK 11: Industriële microbiologie 11.1 Industriële micro-organismen en hun producten 11.2 Groei en produktvorming in industriële processen 11.3 Eigenschappen van grootschalige fermentaties 11.4 Up-scaling van fermentaties

4 Primaire metabolieten Fig 11.2 Secundaire metabolieten Fig 11.2

5 Relatie tss. primaire en secundaire metabolieten Fig 11.3 HOOFDSTUK 11: Industriële microbiologie 11.1 Industriële micro-organismen en hun producten 11.2 Groei en produktvorming in industriële processen 11.3 Eigenschappen van grootschalige fermentaties 11.4 Up-scaling van fermentaties

6 Een industriële fermentor Fig 11.4

7 HOOFDSTUK 11: Industriële microbiologie 11.1 Industriële micro-organismen en hun producten 11.2 Groei en produktvorming in industriële processen 11.3 Eigenschappen van grootschalige fermentaties 11.4 Up-scaling van fermentaties Scale-up Fig 11.6

8 LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken Het ideale industriële micro-organisme Reincultuur Stabiel Sporen Groeit vlug / op grote schaal Onschadelijk Genetisch te manipuleren Cellen verwijderen

9 Industriële microbiologie Antibiotica Vitaminen Aminozuren Enzymen Azijn Gist Alcohol Proteïnen LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken

10 Commercieel geproduceerde antibiotica Antibiotica producerend micro-organisme Bacitracine Bacillus licheniformis (EFB) Cephalosporine Cephalosporium species (F) Kanamycine Streptomyces kanamyceticus (A) Penicilline Penicillium chrysogenum (F) Tetracycline Streptomyces rimosus (A) Fig 11.7

11 Fig 11.7 LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken

12 Fig 11.9 Fig 11.11

13 Fig Fig 11.8

14 LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken Fig 11.13

15 Monosodium glutamaat (MSG) L-glutamaat Smaakversterker In champignons «Chinese restaurant syndroom»

16 Fig Fig 11.14

17 LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken

18 Waspoeders Proteasen Lipasen Cellulase Amylase High fructose corn syrup Mais zetmeel a-amylase Gluco amylase Glucose isomerase Glucose + fructose

19 Geimmobiliseerde enzymen Fig LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken

20 Habitats azijnzuurbacteriën fruit en bloemen bijenkorf wijn bier palmwijn sake tequila thee cider frisdranken nata de coco looien melkzuur-gepreserveerd vlees kaas produktie kefir azijn bloem Doorsnede ingeënte appel Boscoop Acetobacter Acetobacter Gluconobacter

21 Fig 11.19

22 LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken

23 Fig 11.21

24 LES 7 HOOFDSTUK 11: industriële microbiologie 11.5 Isolatie en characterizering van antibiotica 11.6 Industriële produktie van antibiotica 11.7 Vitaminen en aminozuren 11.8 Microbiële bioconversies 11.9 Enzymen Azijn Gist Alcohol en alcohol-houdende dranken

25 Glucose fi 2EtOH + 2 CO (druif: % suikers)

26 Wijntypes Rode Witte Zoete Droge Schuimwijn Sauternes Eiswein Spätlese Ciders & perries Sake Palmwijn Mede Pulque Champagne Versterkte wijn Sherry Porto Madeira Fig 11.23

27 Fig Bier! Hoge gisting S. cerevisiae C Ales, Engelse 4 6d Lage gisting S. carlsbergensis 5 10 C Pilsener, Lager 6 12d

28 Gerst bevat: 60% zetmeel 10% N houdende stof 7 8 dagen kieming van gerst Eesting vd mout Extraktieketel proteolyse b-amylase totale versuikering Draf Fig 11.24

29 Geestrijk vocht Fig Substraten voor bio-ethanol produktie Melasse Zetmeel Jeruzalem artisjok Cellulose Wei

30 Mogelijke alcohol opbrengst (1000L/ha) Suikerriet Maniok Jeruzalem artisjok Suikerbiet Aardappelen Graan Levensmiddel vs. Brandstof

31 Fusarium graminearum 12% proteins 5% fibres 3% fat no chlolesterol 85 kcal / 100g Quorn