H8: Industriële microbiologie
Slides= basis
Thema’s niet vermeld in slides= niet kennen
Enkel aanvullende informatie uit de cursus studeren die bij slides
horen
INLEIDING
M.O. worden gebruikt bij diverse industriële processen
Industriële microbiologie of toegepaste microbiologie
Biotechnologie: het gebruik van levende organismen of delen van
organismen met als doel waardevolle producten te maken
– Klassieke biotechnologie: genetisch materiaal niet veranderd
– Moderne biotechnologie of gentechnologie: genetisch
materiaal wel veranderd (Crispr-technologie Nobelprijs
chemie 2020)
Indeling industriële microbiële processen
1. Microbiële celproductie
M.O. zélf vormen het eindproduct
Bv. gistcellen
2. Bionconversie
M.O zetten een organisch substraat om in een nuttige molecule Bv.
Cortisone
3. Productie van microbiële metabolieten
Primaire of secundaire metabolieten vormen het eindproduct Bv.
Enzymen, antibiotica, aminozuren,…
4. Productie van gefermenteerde producten
Het cultuurmedium na groei vormt het
eindproduct Bv. Wijn, bier
5. Microbiële afbraak van afvalstoffen
Bv. waterzuivering
,Producten uit de industriële microbiologie
HET FERMENTATIEPROCES
3 mogelijkheden:
Spontane fermentatie d.m.v. natuurlijk aanwezige M.O. (bv.
hoeveboter)
Grondstof enten met een klein deel van het gefermenteerde
eindproduct (vb. yoghurt) (back slopping)
Gecontroleerde fermentatieprocessen waarbij geënt wordt met
geselecteerde MO (starterculturen):
o Kwaliteit MO is belangrijk (selectie of modificatie)
o Kwaliteit groeimedium is belangrijk: eventueel steriel medium
(vast/vloeibaar)
Vereisten goed fermentatieproces:
1. Het geschikte MO
2. De keuze van het cultuurmedium
3. Geschikte fermentoren = bioreactoren
1. Het geschikte MO Isolatie en selectie van geschikte
MO uit de natuur
Modificatie => verbeteren van
M.O. om zijn metabolische
prestaties omhoog te drijven:
Conventionele
mutatietechnieken (UV-
straling/X-straling)
Genetische
recombinatietechnieken
(genetische manipulatie/
Crispr/Cas)
Efficiënte industriële
, productiestammen
‘superbugs’
2. Het geschikte cultuurmedium Chemische vergelijking van
de reacties van een cultuur
tijdens fermentatie in een
cultuurmedium
Cellen+ koolstof+ (zuurstof) +
stikstof+ groeifactoren+ energie ->
meer cellen+ product+ warmte+
water+ (koolstofdioxide)
Bevat goedkope
grondstoffen: vaak
bijproducten
voedingsindustrie
(maïsweekwater, melasse,
wei) + N-bron (NH4-zouten of
ureum) + mineralen (P, Mg,
…)
3. De fermentor= bioreactor Grote hoev. cultuurmedium:
tot 500 m3
Steriliseerbaar en steriel
houden
Aërobe-Anaërobe condities:
lucht inbrengen of
Afzuigen
Mengen via gas of via roerder
Steriele monstername ter
controle
Antischuimmiddel of
schuimafscheider
Temperatuursregeling
pH-regeling (pH-stat
fermentatie)
Labo-fermentor Industriële- fermentor
Soorten fermentaties:
Slides= basis
Thema’s niet vermeld in slides= niet kennen
Enkel aanvullende informatie uit de cursus studeren die bij slides
horen
INLEIDING
M.O. worden gebruikt bij diverse industriële processen
Industriële microbiologie of toegepaste microbiologie
Biotechnologie: het gebruik van levende organismen of delen van
organismen met als doel waardevolle producten te maken
– Klassieke biotechnologie: genetisch materiaal niet veranderd
– Moderne biotechnologie of gentechnologie: genetisch
materiaal wel veranderd (Crispr-technologie Nobelprijs
chemie 2020)
Indeling industriële microbiële processen
1. Microbiële celproductie
M.O. zélf vormen het eindproduct
Bv. gistcellen
2. Bionconversie
M.O zetten een organisch substraat om in een nuttige molecule Bv.
Cortisone
3. Productie van microbiële metabolieten
Primaire of secundaire metabolieten vormen het eindproduct Bv.
Enzymen, antibiotica, aminozuren,…
4. Productie van gefermenteerde producten
Het cultuurmedium na groei vormt het
eindproduct Bv. Wijn, bier
5. Microbiële afbraak van afvalstoffen
Bv. waterzuivering
,Producten uit de industriële microbiologie
HET FERMENTATIEPROCES
3 mogelijkheden:
Spontane fermentatie d.m.v. natuurlijk aanwezige M.O. (bv.
hoeveboter)
Grondstof enten met een klein deel van het gefermenteerde
eindproduct (vb. yoghurt) (back slopping)
Gecontroleerde fermentatieprocessen waarbij geënt wordt met
geselecteerde MO (starterculturen):
o Kwaliteit MO is belangrijk (selectie of modificatie)
o Kwaliteit groeimedium is belangrijk: eventueel steriel medium
(vast/vloeibaar)
Vereisten goed fermentatieproces:
1. Het geschikte MO
2. De keuze van het cultuurmedium
3. Geschikte fermentoren = bioreactoren
1. Het geschikte MO Isolatie en selectie van geschikte
MO uit de natuur
Modificatie => verbeteren van
M.O. om zijn metabolische
prestaties omhoog te drijven:
Conventionele
mutatietechnieken (UV-
straling/X-straling)
Genetische
recombinatietechnieken
(genetische manipulatie/
Crispr/Cas)
Efficiënte industriële
, productiestammen
‘superbugs’
2. Het geschikte cultuurmedium Chemische vergelijking van
de reacties van een cultuur
tijdens fermentatie in een
cultuurmedium
Cellen+ koolstof+ (zuurstof) +
stikstof+ groeifactoren+ energie ->
meer cellen+ product+ warmte+
water+ (koolstofdioxide)
Bevat goedkope
grondstoffen: vaak
bijproducten
voedingsindustrie
(maïsweekwater, melasse,
wei) + N-bron (NH4-zouten of
ureum) + mineralen (P, Mg,
…)
3. De fermentor= bioreactor Grote hoev. cultuurmedium:
tot 500 m3
Steriliseerbaar en steriel
houden
Aërobe-Anaërobe condities:
lucht inbrengen of
Afzuigen
Mengen via gas of via roerder
Steriele monstername ter
controle
Antischuimmiddel of
schuimafscheider
Temperatuursregeling
pH-regeling (pH-stat
fermentatie)
Labo-fermentor Industriële- fermentor
Soorten fermentaties:
