发酵复习重点

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第一章绪论

1.名词解释：发酵工程

现代发酵工程：采用现代工程技术手段，利用生物细胞的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程中的一种新技术。

2.发酵过程中包括哪些环节？

发酵工程的内容包括了以下的基本步骤：

1.菌种的选育

2.培养基的配置

3.灭菌

4.种子扩大培养和接种

5.发酵过程控制

6.发酵动力学及代谢机理

7.发酵过程的比拟放大

8.分离提纯

3.简述发酵工程的发展历史。

⏹ 1.传统发酵工业：

●从人类出现到19世纪中期

⏹ 2.近代发酵工业建立时期

●19世纪50年代到20世纪40年代

⏹ 3.近代发酵工业全盛时期

●从20世纪40年代初到70年代末

⏹ 4.现代发酵工业建立和发展

●20世纪70年代末至今

4.发酵工业的研究范围包括哪几个方面？

⏹ 1.微生物菌体发酵

⏹ 2.微生物酶发酵

⏹ 3.微生物代谢产物发酵

⏹ 4.微生物转化发酵

⏹ 5.生物技术的生物细胞发酵

5.简述发酵工程的主要前沿进展。

主要研究：人工选育和改良菌种

⏹高等动植物细胞培养

⏹固定化技术广泛应用

⏹开发大型节能高效的发酵装置

⏹强调代谢机理与调控研究

⏹将生物技术广泛地用于环境工程

⏹混合菌发酵

前沿进展：

⏹过程优化技术

⏹多尺度生物反应器优化控制技术

⏹生物炼制

第二章菌种选育

1.发酵工业对菌种的要求有哪些，菌种的来源有哪些？

⏹原料廉价，生长迅速，目的产物产量高；

⏹培养条件易于控制，发酵周期较短；

⏹抗噬菌体及杂菌污染的能力强；

⏹菌种不易变异退化；

⏹对放大设备的适应性强；

⏹菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。

●从自然界筛选

●菌种保藏机构

●从发酵制品中分离

2.常见的菌种选育方法有哪些？

经典育种：自然选育，诱变育种，有一定盲目性。

定向育种：杂交育种，分子育种(DNA重组技术)

如碱基类似物、5—氟尿嘧啶、烷化剂等

4.菌种保藏有哪些主要方法？

⏹1、斜面低温保藏

⏹2、液体石蜡覆盖保藏

⏹3、沙土管保藏法

⏹4、悬液保藏法

⏹5、真空冷冻干燥保藏法

⏹6、低温保藏法

⏹7、液氮超低温保藏法

第三章微生物培养基

1.组成工业培养基的主要成分有哪些，各成分来自哪些资源？

一、碳源

种类：

⏹糖：单糖中的己糖，寡糖中的蔗糖、麦芽糖、棉子糖，多糖中的淀粉、纤维素、半

纤维素、甲壳质和果胶质等，其中淀粉是大多数微生物都能利用的碳源。

⏹有机酸如糖酸、柠檬酸、反丁烯二酸、琥珀酸、苹果酸、丙酮酸、酒石酸等。

⏹醇类中甘露醇、甘油、低浓度的乙醇。

⏹脂肪酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等低级脂肪酸都可用作碳源。油酸和亚油酸等高

级脂肪酸可被不少放线菌和真菌作为碳源和能源利用，低浓度的高级脂肪酸可刺激细菌生长，但浓度较高时往往有毒害作用。

⏹正烷烃：一般是指从石油裂得到的14C至18C的直链烷烃混合物。

①葡萄糖②糖蜜（糖蜜是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。）③淀粉、糊精

二、氮源

1、无机氮源

种类：氨盐、硝酸盐和氨水

2、有机氮源

来源：工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。

三、无机盐及微量元素

五、生长因子、前体和产物促进剂

五、水

2.培养基有哪些类型？

按纯度

1) 天然培养基

(2) 合成培养基

(3) 半合成培养基

按状态

(4) 固体培养基（琼脂）

(5) 半固体培养基

(6) 液体培养基

按用途

7) 孢子（斜面）培养基

(8) 种子培养基

(9) 发酵培养基

按作用

(10) 基本培养基 (11) 鉴别培养基 (12) 增殖培养基 (13) 选择培养基

3.影响培养基质量的因素有哪些？

⏹ 原料及设备的预处理 ⏹ 原材料的质量 ⏹ 发酵特性的影响 ⏹ 灭菌

⏹ 水质的影响 ⏹ 其他影响因素

第四章 灭菌

1.

2

ln T R E

dT

K d ⋅∆=

反应的ΔE 越高，lnK 对T 的变化率越大，即T 的变化对K 的影响越大。

∵ΔE>ΔE’， ∴随着T 上升，菌死亡速率增加倍数大于培养基成分分解速率增加倍数，故一般选择高温快速灭菌 。

由于杀死微生物的活化能ΔE 大于营养成分破坏的活化能ΔE’ ，温度升高，灭菌反应速率常数（比死亡速率）增加的倍数大于营养成分破坏反应速度常数增加的倍数，因而在较高的温度下可以缩短灭菌时间而保留较多的营养物质。 2.为什么湿热灭菌比干热灭菌温度低时间短？

1、热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强。水分子的存在有助于破坏维持蛋白质三维结构的氢键和其他相互作用弱键，更易使蛋白质变性。蛋白质含水量与其凝固温度成反比。

2、热蒸汽比热空气穿透力强，能更加有效地杀灭微生物：

3、蒸汽存在潜热．当气体转变为液体时可放出大量热量，故可迅速提高灭菌物体的温度。

①蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量愈大，发生凝固所需的温度愈低。湿热灭菌的菌体蛋白质吸收水分，因较大同一温度的干热空气中易于凝固。②湿热的穿透力比干热大，使深部也能达到灭菌温度，故湿热比干热收效好。③温热灭菌过程中蒸气放出大量潜热，加速提高湿度。因而湿热灭菌比干热所要温度低，如在同一温度下，则湿热灭菌所需时间比干热短。

3.培养基灭菌的方法？

1. 热灭菌法

2. 化学灭菌法

3. 辐射灭菌法

4. 过滤除菌法

5. 臭氧除菌法 （一）分批灭菌:

将配好的培养基放在发酵罐和其他容器中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起灭菌

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