发酵工程期末考试重点整理(终极版)
发酵工程期末总复习
发酵工程期末总复习选择10×2’判断5×2’(错的多)填空15×1’(在问答题范围中)选择填空有关于灭菌的计算看图回答问题1×7’日程生活知识和发酵相关的名字解释5×4’第一组:分批培养连续培养补料分批培养1.分批培养:指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入少量微生物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。
2.连续培养:发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐内的体积维持恒定。
达到稳态后,整个过程中菌的浓度,产物浓度,限制性基质浓度都是恒定的。
3.补料分批培养:介于分批培养和连续培养之间的培养方法。
在微生物或动植物细胞培养过程中,随着营养物质消耗,间歇或连续地添加营养成分或新鲜培养基,但不同时收获培养液。
第二组:种龄双种倒种种子扩大培养1.种龄:指种子罐中培养的菌体从接种开始到移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
2.双种:两个种子罐种子接种到一个发酵罐中。
3.倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
4.种子扩大培养:指保存在砂土管中、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种培养物的过程。
第三组:C源N源前体产物促进剂生长因子1.C源:是合成目的产物所必需的碳成分。
碳源物质为细胞提供能源,组成菌体细胞成分的碳架,构成代谢产物。
2.N源:把从外界吸入的氮素化合物或氮气,称为该生物的氮源。
氮源物质构成菌体细胞结构物质,为微生物提供能源,合成含氮代谢物。
3.前体:在微生物的生物合成过程中,有些化合物能直接被微生物利用构成产物分子结构的一部分,而化合物本身的结构没有大的变化,这些物质称为前体。
4.产物促进剂:是指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。
5.生长因子:微生物正常代谢必不可少的微量有机物质。
发酵工程考试复习重点
个人收集整理仅供参考学习一,名词解释:连续发酵FBC 泡沫发酵动力学维持因素生长得率产物得率生产率容积产率初级代谢次级代谢基质比消耗速率产物比生产速率前体生物耗氧量呼吸强度接种量产物促进剂酶活性调节酶合成调节分解代谢物阻遏葡萄糖效应二,填空选择:湿热灭菌灭菌实质辐射原理干热灭菌发酵发酵工程史发酵类型发酵工艺流程发酵水平发酵工程是----or分支化学诱变剂包括物理诱变剂包括生物处理污水的原理传递系数初筛复筛生物参数影响发酵成本因素纤维介质过滤器生长偶联性维持因素培养基组成发酵生成丁酸,丙酸?影响质量因素是-————菌种退化原因影响ka的因素常规放大方法工业发酵过程研究工程菌培养液相体积氧传——饱和氧浓度mond方程生长速率与——-有关种子菌活性碳和发酵-——初级代谢合成调节机制包括Monod方程表达式几种形式化发酵动力学的内容发酵热发酵过程阶段,产品类型维持代谢发酵过程主要参数三.判断:正确的开头:抗生素组成酶培养基设计臭氧灭菌四.问答:1.泡沫影响(5点)以及不同时期的特点2.反馈抑制的几种形式(5种)3.杂菌对发酵过程的影响(5点)4.论述次级代谢的特征(10点)5.什么是初代,次代以及两者关系v6.分批灭菌如何操作7.在发酵过程如何控制成本(13章)8.C02对发酵的影响及控制9.微生物发酵经过了几个阶段10.突变株筛选的步骤11.影响pH变化的因素12.生产发酵如何控制(发酵罐6点)13.PH对菌体生长和合成的影响,如何控制?何为营养缺陷型?举例说明营养缺陷型的筛选方法。
造成菌种退化的原因是什么灭菌的方法主要有哪几种?其灭菌原理何在?发酵工业中为何应用最广的是湿热灭菌?何为补料分批发酵?该法主要适用在哪些场合?什么叫连续培养?提出连续培养的根据是什么?连续培养有何缺点?什么叫比生长速率?什么叫得率系数?什么叫转化率?什么是发酵热、生物热?生物热的产生受哪些因素的影响?何谓呼吸强度、摄氧率和临界氧浓度?发酵过程中如何根据发酵需要控制溶解氧?影响氧传递速率的因素有哪些?为什么?进行摇瓶培养时,如何增加氧传递速率?.改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些?简述其机理1 / 1。
发酵工程期末考试复习整理
一.名词解释1.前体:某些化合物被加入培养基后,能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去,而自身的结构并未发生太大变化,却能提高产物的产量,这类小分子物质被称为前体。
如在青霉素的发酵生产中,苯乙胺及其衍生物和一些脂肪酸的前体可以被优先结合到青霉素分子中去,它们是青霉素分子的组成部分。
并且加入的这类分子不同,除可以提高产量外,还可以形成不同的青霉素。
2.聚合度:衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以n表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含单个结构单元数目。
由于高聚物大多是不同分子量的同系物的混合物,所以高聚物的聚合度是指其平均聚合度。
3.增效反馈调节:又称合作反馈抑制,在分支代谢途径中,当两个分支的末端产物同时存在时,反馈抑制明显强于只有一种末端产物存在时的作用。
也就是1+1>2的效果。
4.共同中间体:是指既是生产初级代谢产物的中间体也是生产次级代谢产物的中间体。
5.分批发酵:又称分批培养,即在一个密闭系统内一次性投入有限数量的营养物进行培养的方法。
在以后微生物的整个生长繁殖过程中,除加氧气、消泡剂及控制pH值外,不再加入任何其他物质,因此这是一种非恒态的培养方法。
6.倒种法:种子罐数量较少,当菌种不够对多个发酵罐接种使用时,一个发酵罐加入全部菌种培养后,一罐分两罐,再补加培养基进行发酵。
7.临界氧浓度:是指不影响微生物呼吸的最低溶氧浓度,和菌种的种类、大小、生长状态等有关。
8.半合成抗生素:一部是微生物合成,另一部分是用化学方法或生物方法进行修饰而成的衍生物。
9.化学耗氧量:又称化学需氧量,简称COD。
是指在一定条件下,水体中存在的能被一定的氧化剂(如高锰酸钾和重铬酸钾)所氧化还原性物质的量,通常用mg/L来表示。
COD是表示水体有机污染的一项重要指标,能够反应水体的污染程度。
化学耗氧量越大,说明水体受有机物的污染越严重。
10.抗生素的效价单位:指每毫升或每毫克中所含某种抗生素的有效成分的多少,其有三种表示方法:一是稀释单位,是将抗生素配成溶液,逐步进行稀释,以抑制某一标准菌株生长发育的最高稀释度(即最小剂量)作为效价单位;二是重量单位,是以抗生素的有效成分(即生理活性部分)的重量作为抗生素的效价单位,即1微克作为一个效价单位;三是特殊单位,某些抗生如青霉素G钠盐1毫克定为1667单位,另外,为了生产科研的方便而规定的,链霉素、土霉素等其效价基准都是以1毫克作1000单位计算。
发酵工程期末试题及答案
发酵工程期末试题及答案一、选择题1. 发酵工程是指通过什么技术手段促使微生物发酵?A. 高温加热B. 低温冷藏C. 化学合成D. 手工搅拌答案:C. 化学合成2. 下面哪个条件对于发酵过程是必需的?A. 光照条件B. 高氧浓度C. 适宜温度D. 高湿度答案:C. 适宜温度3. 发酵酵母菌在酵母发酵过程中主要产生什么?A. 二氧化碳B. 氧气C. 水D. 氮气答案:A. 二氧化碳4. 下面哪个因素对酵母发酵效果影响最大?A. 初始菌种浓度B. 发酵温度C. 发酵pH值D. 发酵时间答案:B. 发酵温度5. 发酵工程中的底物指的是什么?A. 微生物种类B. 发酵槽C. 发酵产物D. 发酵过程中的原料答案:D. 发酵过程中的原料二、填空题1. 发酵是一种通过微生物代谢作用,将底物转化为产物的过程。
2. 发酵过程中,产生的主要产物包括二氧化碳、酒精、醋酸等。
3. 发酵过程中,适宜的温度范围能够提高微生物代谢速度。
4. 发酵工程中,控制pH值是为了保持适宜的微生物活性。
5. 发酵过程中,空气中的氧气是微生物进行呼吸代谢所必需的。
三、简答题1. 请简述发酵工程的基本原理及应用范围。
答:发酵工程是利用微生物代谢活动来生产有用物质的过程。
它通过控制底物、温度、酸碱度、氧气供应等因素,促使微生物正常生长和代谢,在其代谢过程中产生所需的产品。
发酵工程广泛应用于食品工业、医药工业、化工工业等领域,生产出的产品包括酒精、乳酸、抗生素等。
2. 发酵工程中的关键影响因素有哪些?请简要说明其作用。
答:发酵工程中的关键影响因素包括温度、pH值、氧气供应等。
适宜的温度可以提高微生物代谢速度,促进产物的生成;控制适宜的pH值有利于维持微生物的正常生长和代谢;提供足够的氧气供应可以满足微生物的呼吸代谢需求,提高发酵效率。
3. 发酵过程中的菌种选择对发酵效果有何影响?答:菌种选择是发酵工程中一个关键的因素,不同的菌种对底物的利用能力不同,产物的种类和产量也会有所差异。
发酵工程期末总复习
发酵工程-期末总复习第一章概论1.现代发酵工业发酵定义是:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制造微生物菌体本身,或其直接代谢产物及次级代谢产物的过程.2.应用范围微生物菌体:面包酵母,SCP微生物酶:糖化酶、蛋白酶、脂肪酶等。
直接代谢产物(初级代谢产物):微生物生命活动中必需的代谢物.如氨基酸,维生素等.次级代谢产物:代谢过程中产生的,对一般生长活动并不必需的代谢物质,常在微生物停止生长以后才产生.如色素,毒素,抗生素等.微生物的生物转化:利用微生物产生的酶作用于化合物的局部结构。
微生物消除环境污染微生物湿法冶金:利用微生物对某些金属氧化物的氧化还原反应。
3.发酵的特点=微生物的特点+发酵工程的特点微生物的特点:体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。
发酵工程的特点:反应条件温和(常温常压);原料来源广泛并无需精制;众多反应都在同一发酵罐内完成。
4.发酵的基本条件要有某种合适的微生物或其它生物细胞;保证微生物能够进行代谢的各种条件(培养基,温度,溶解氧);微生物发酵的场所;目的产物的提取和精制。
5.发酵工艺组成部分种子培养、培养基制备、产物的提取精制、无菌空气、发酵罐。
6.发展历程①古代发酵:只知现象,不知本质。
米酒啤酒②近代发酵—纯培养技术的建立。
酒精甘油丙酮-丁醇巴斯德发现了发酵是由微生物引起的,从而使传统的经验发酵变成了一门科学.布雷费尔德1872年创立了霉菌纯培养技术.汉逊1878年创立了酵母纯培养技术。
科赫1881年创立了细菌纯培养技术.③现代发酵:通气搅拌发酵1929弗莱明完成了发酵技术的第二次技术转折;青霉素。
代谢控制发酵1959木下祝郎发展完成了发酵技术的第三次转折;氨基酸、核苷酸。
基因工程菌发酵1970以来引起发酵工程的技术革命;技术特点:可定向改造生物基因,按人们的意志生产产品;人生长素,干扰素,疫苗7.展望利用基因工程技术选育优良菌种;采用发酵技术大量培养高等动植物细胞;开发大型节能发酵装置,自动化将成为生产控制的主要手段;应用代谢控制技术生产各种代谢产物;发酵发生产单细胞蛋白,解决粮食危机。
(整理)发酵工程复习资料重点.
发酵工程(Fermentation Engineering)的定义应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会服务的一门科学。
淀粉质原料进行蒸煮的目的是使植物组织和细胞膜彻底破裂,淀粉成为溶解状态进行液化;同时对进料进行灭菌;排除原料中的一些不良成分及气味。
为了实现这些目的,蒸煮设备必须达到下列要求:(1)能使淀粉细胞完全破裂,淀粉溶解成均匀的糊状物;(2)尽量减少淀粉和糖分的损耗,避免产生其它不必要的有害的化学变化;(3)节省蒸汽,减少热损失;(4)设备能承受较高的压力,具有耐磨性,能使物料在锅内充分翻动,受热均匀;(5)结构简单,操作方便,投资少。
连续蒸煮有低温长时间的罐式连续蒸煮,中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮后熟器在连续蒸煮中,后熟器是利用经加热器或蒸煮锅(罐)加热后的料液余热,在一定压力和温度下维持一定时间的继续蒸煮,因此,后熟器又称维持器。
对后熟器的要求是,料液在后熟器中的整个截面上均匀地由下向上推动,力求做到先进先出。
真空冷却指的是醪液在一定的真空度下(即醪液进入负压状态)醪液本身产生大量蒸气(二次蒸气),并被抽出,这样便消耗了醪液大量的热量,因而醪液很快冷到与真空度相应的温度,这种醪液冷却法就称为真空冷却糖化设备主要是糖化罐,其容积按1m3的糖化醪需要的1.3m3容积来计算。
其旋转方向与冷却水在蛇管中水流的方向相反⏹连续糖化罐的作用是连续地把糊化醪与水稀释,并与液体曲或麸曲乳混合,在一定温度下维持一定时间,保持流动状态,以利于酶的活动。
二级真空冷却的连续糖化法。
对蒸煮醪的前冷却和后冷却均采用真空冷却的糖化工艺,叫二级真空冷却糖化法发酵罐的定义:是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。
⏹1.按微生物生长代谢需要分类:⏹好气:抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸,维生素等产品是在好气发酵罐中进行的;需要强烈的通风搅拌,目的是提高氧在发酵液中的传质系数;⏹厌气:丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。
学年第二学期期末考试《发酵工程》整理版
2009-2010学年第二学期期末考试《发酵工程》整理版过滤除菌法:采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过空气中所包含的微生物,从而获得无菌空气的除菌方法。
常用的过滤介质:棉花、玻璃纤维、活性炭、超细玻璃纤维纸、石棉滤板。
第七章发酵过程的工艺控制临界氧浓度:指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。
氧饱和度:发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度。
饱和溶氧浓度:在一定温度和压力下,空气中的氧在水中的溶解度。
(mol/m3)如何调节摇瓶发酵的供氧水平(影响摇瓶kla的因素)?摇瓶机往复,频率80-120分/次,振幅8cm。
旋转,偏心距转速250rpm。
装液量,一般取1/10体积左右。
影响发酵罐供氧因素搅拌:搅拌功率增大对氧的利用效果明显,但过于激烈的搅拌,产生很大的剪切力,可能对细胞造成损伤。
且增加传热的负担。
空气流量:一定限度内,K la随着空气流量的增加而增加。
培养液性质(密度、黏度、表面张力、扩散系数等)微生物生长的影响:细胞浓度增加,Kla值逐渐变小温度的影响:温度降低可得到较高的氧溶解度。
发酵液中的体积氧传递方程:OTR=K Lα(C*–C L)以单位体积的液体中所具有的氧的传递面积为 a (m2/m3),OTR单位体积培养液中的氧传递速率,K Lα以氧浓度为推动力的容积氧传递系数,反映了设备的供氧能力,C*与气相氧平衡时液相氧浓度(mol/m3),C L:液相溶解氧浓度。
如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平发酵初期较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力,对菌体的生长会产生不利的影响,所以发酵初期采用小通风,停搅拌,但是通气增大的时间一定要把握好。
CO2浓度对发酵的影响溶解在发酵液中的CO2对氨基酸、抗生素微生物的发酵具有刺激和抑制作用,大多数微生物适应低浓度的CO2(0.02%—0.04%V/V)。
CO2浓度的控制1.发酵过程通过通气量的控制,可以调节CO2浓度的大小,通气量大搅拌速度快CO2浓度就会减小。
2.通过控制罐压来调节CO2浓度:罐压升高发酵液中CO2浓度增加,罐压降低CO2浓度随着下降。
发酵工程 期末复习
发酵工程第一章发酵工程概论1.1 发酵工程的概念和特点(1)传统发酵最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象,或者是指酒的生产过程。
(2)生化和生理学意义的发酵(巴斯德)生化和生理学意义的发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式,或者更严格地说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
(3)工业上的发酵:泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。
包括:厌氧培养的生产过程、通气(有氧)培养的生产过程(4)发酵工程研究如何利用微生物的生长代谢活动来生产各种有用生物化学产品的技术过程。
发酵工程的主要研究内容:1)一条主线:菌种,培养基,种子扩大培养,发酵过程控制,后处理;2)两个重点:发酵过程优化,发酵过程放大;3)三个层次:反应器水平,细胞水平,分子水平;4)四个目标:高转化,高产量,高效率,低成本;(5)利用发酵工程进行生产的优点:1)安全生产——生产过程相对安全,对人体危害小。
2)可持续发展——通过对微生物的菌种改良,能够利用原有设备使生产水平产生飞跃。
(6)发酵过程存在的问题和缺陷发酵过程会产生副产物;菌种易发生变异和退化;发酵过程的控制相当复杂;原料主要是农副产品,质量和价格波动较大;与化工过程相比,反应器的效率低;发酵废水量大,并含较高的COD和BOD;生产过程易受杂菌污染的影响。
1.2 发酵工业的发展简史(1)古老的发酵工业-1900年前特点:多菌混合天然发酵(2)早期的发酵工业1900-1940 特点:纯培养技术的建立,人为控制发酵的过程,使发酵工业进入到近代化学工业的行列。
产品:厌氧发酵和表面固体发酵(3)现代发酵工业1940- 特点:有氧发酵的液体深层培养技术开发和广泛应用代谢控制发酵:用人工诱变的方法,有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物,最早在氨基酸发酵中得到成功应用。
抗生素发酵技术(40年代):液体深层培养+机械搅拌通气氨基酸发酵技术(50年代):代谢控制发酵技术(4)第三代微生物发酵技术1979-基因工程产品:基因分离、鉴定、克隆等,构建基因工程菌,生产多种活性物质。
发酵工程期末考点总结
第一章绪论狭义“发酵”的定义:在生物化学或生理学上发酵是指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式,或者更严格地说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
广义“发酵”的定义:工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程,它包括厌氧培养的生产过程,如酒精、丙酮丁醇、乳酸等,以及通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。
产品即有细胞代谢产物,也包括菌体细胞、酶等。
“发酵工程”的定义:应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。
发酵工程的特点:1)常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件也比较简单。
2)发酵所用的原料简单粗放3)反应的专一性强,因而可以得到较为单一的代谢产物4)发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要5)可以产生比较复杂的高分子化合物。
6)微生物菌种是进行发酵的根本因素7)工业发酵与其他工业相比,投资少,见效快,并可以取得显著的经济效益。
发酵过程的组成:繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份确定;培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌;培养出有活性、适量的纯种,接种入生产容器中;微生物在最适合于产物生长的条件下,在发酵罐中生长;产物提取和精制;过程中排出的废弃物的处理。
发酵产品的类型: 菌体、代谢产物、酶初级代谢产物:氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、脂类和碳水化合物等。
次级代谢产物:有些微生物的稳定期培养物中所含有的化合物,并不在营养期时出现,而且未见到对细胞代谢功能有明显的影响。
例如,抗生素。
生物转化过程定义:生物细胞或其产生的酶能将一种化合物转化成化学结构相似,但在经济上更有价值的化合物。
特点:反应条件温和(30-40℃,常压,水相反应)反应选择性高反应产物纯度高(包括光学纯)反应底物简单便宜(一般无毒、不易燃)反应收率主要取决于菌种的性能设备简单第二章:生产菌种的来源微生物的特性及工业微生物的要求:1)微生物的特性:体积小、面积大;吸收快、转化快;生长旺、繁殖快;易变异、适应性强;种类多、分布广2)工业化菌种的要求:能够利用廉价的原料,有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强遗传性能要相对稳定不易感染它种微生物或噬菌体产生菌及其产物的毒性必须考虑生产特性要符合工艺要求菌种在发酵过程中不产生或少产生与目标产品性质相近的副产物和其它产物。
发酵工程期末总复习
第一章概论1、生物工程(技术)、发酵工程的定义发酵工程:是发酵原理与工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程的原理和科学,是研究利用生物材料生产有机物质,服务于人类的一门综合性科学技术。
生生物工程定义:应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供产品或用于为社会服务的技术。
2、发酵方法分类?发酵的种类多种多样。
按获取能量的方式(对氧的需要)可分为:好氧发酵和厌氧发酵。
按发酵原料:糖质原料发酵和烃类原料(石油和天然气)发酵。
按产物类型:初级代谢产物发酵,次级代谢产物发酵;或分为食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养……3、发酵工业的工艺流程和范围?1、发酵工业生产流程主要包括以下环节:(1)原料预处理;(2)培养基配制和灭菌;(3)无菌空气的制备;(4)生物菌种制备和扩大培养;(5)发酵过程控制;(6)发酵产品的分离和提取。
2.1、以微生物细胞为产物的发酵工业2.2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业2.3、以微生物酶为产品的发酵工业2.4、生物转化或修饰化合物的发酵工业2.5、微生物废水处理和其他4、生物反应过程的组成和共性?a、原料的预处理及培养基的制备b、生物催化剂的制备c、生物反应器及反应条件的选择d、产品的分离与纯化3.1、确定培养基的成分和比例,选择培养基的碳源、氮源、微量元素及生长因子等,并确定各组分含量及比例。
3.2、合理确定发酵或培养级数以及各级的培养条件、过程控制的参数和种子培养系统与生产过程合理配套;保证细胞正常生长和所需产物的形成,以最低的消耗获得最大的得率。
3.3、如何防止生产过程的杂菌和噬菌体污染,保证生产过程正常进行。
3.4、选择合适的产品提取、分离、纯化工艺,使之高效率、低成本地从细胞或培养液中得到所需产品。
5、举出三个发酵工业应用例子?(1)调味品和发酵食品:味精、肌苷酸、鸟苷酸和的酱、酱油、醋、豆豉、豆腐乳、饴糖、泡菜等。
发酵工程考试重点(1-4章)
第一章绪论一发酵工程的发展史(P3-5)(出选择判断)二发酵工业的特点1发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应,反应安全,要求条件较简单。
2可用较廉价原料生产较高价值产品。
微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。
基于这—特性,可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。
3发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单—的代谢产物。
4由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。
5发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外,反应必须在无菌条件下进行。
如果污染了杂菌,生产上就要遭到巨大的经济损失,要是感染了噬菌体,对发酵就会造成更大的危害。
因而维持无菌条件是发酵成败的关键。
6微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
7发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制,可以根据订单安排通过发酵设备来生产多种多样的发酵产品。
第二章发酵工业菌种一从自然界分离筛选菌种的一般步骤二发酵工业对菌种的要求1能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,且生成的目的产物产量高、易于回收;2生长速度和反应速度较快,发酵周期较短;3培养条件易于控制;4抗噬菌体及杂菌污染的能力强;5菌种不易变异退化;6对放大设备的适应性强;7菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
三菌种改良的原因和具体目标菌种改良原因:来源于自然界的微生物菌种,在长期的进化过程中,形成了一整套精密的代谢控制机制,微生物细胞内具有反馈抑制、阻遏等代谢调控系统,不会过量生产超过其自身生长、代谢需要的酶或代谢产物,所以,从自然界分离得到的野生菌株,不论在产量还是质量上,均难以满足工业化生产的需求,故需要对菌株进行改良。
发酵工程总复习重点总结
✿发酵工业对微生物菌种的要求尽管工业用微生物菌种多种多样,但作为大规模生产,选择菌种应遵循以下原则:1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,并形成所需的代谢产物,产量高。
2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,且所需酶活力高。
3、根据代谢控制的要求,选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。
4、选育抗噬菌体能力强的菌株,使其不易感染噬菌体。
5、菌种纯粹,不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
6、菌种不是病原菌,不产生有害的生物活性物质和毒素,以保证安全。
✿富集(enrichment)培养:是在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,以利分离到所需的菌株。
①其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件,例如,供给特殊的基质或加入某些抑制剂。
控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开;高温下培养可将嗜热微生物和非嗜热微生物分开;控制pH可分离嗜酸或嗜碱微生物;高糖或高盐培养基可分离耐高渗透压微生物;在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性,如分离真菌可在土豆培养基中加入链霉素;分离细菌或放线菌可在培养基中加入制霉菌素等②需注意,所需菌型生长的结果有时会改变培养基的性质,从而改变选择压力。
③重复移植几次后接种少量已富集的培养物到固体培养基上。
④移植时间是关键,应在所需菌种确已占优势的情况下进行。
✿利用固体平板的生化反应进行分离①利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步分离的方法。
②分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或利用某些代谢产物生化反应来设计的。
③可显著提高分离效率1、透明圈法在平板培养基中加入溶解性较差的底物,使培养基混浊;能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈,圈的大小初步反应菌株利用底物的能力。
2、变色圈法对于一些不易产生透明圈产物的产生菌,可在底物平板中加入指示剂或显色剂,使目的微生物菌落周围呈现变色圈,从而能被快速鉴别出来;3、生长圈法将待检菌涂布于高浓度工具菌并缺少所需营养物的平板上进行培养,若某菌株能合成平板所需的营养物,在该菌株的菌落周围便会形成一个混浊的生长圈4、抑菌圈法若被检菌能分泌某些抑制菌生长的物质,如抗生素等,便会在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈✿菌种选育:应用微生物遗传和变异理论,用人工方法(或自然)造成变异,再经过筛选以得到人们所需菌种的过程。
发酵工程期末复习重点
《发酵工程》第二章发酵工程菌种1、发酵工程菌:发酵工业的微生物种类很多,可分为两二类,即可培养微生物和未培养微生物。
其中,可培养微生物包括四大类:1)细菌:单细胞原核微生物,分布最广、数量最多,工业上常用的有枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等,用于各种酶制剂、有机酸、氨基酸等; 2)放线菌:单细胞原核,因菌落呈放线状而得名,最大的经济价值在于能产生多种抗生素,常用的放线菌主要来自链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属,如链霉素、红霉素、金霉素;3)酵母菌:一类单细胞,兼性厌氧,出芽生殖真核微生物,啤酒酵母、假丝酵母、类酵母用于生产啤酒、制造面包、生产脂肪酶和可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白; 4)霉菌:发霉的真菌,根霉、毛霉、红曲霉、青霉,它们广泛用于生产酶制剂等。
2、发酵工程菌种的分离筛选:发酵工业对菌种的要求:1)能在廉价原料制成的培养基上生长,目的产物产量高、易回收;2)生长快,发酵周期短;3)培养条件易于控制;4)抗噬菌体和杂菌污染能力强;5)菌种不易变异退化;6)对放大设备的适应性强;7)菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
菌种的获得途径:1)从菌种保存机构直接购买(CCCCM中、A TCC美);2)从自然届分离筛选;3)从发酵水平高的批号中重新进行分离筛选。
菌种的分离筛选过程:样品的采集(土壤、海洋、空气、极端环境微生物、动植物中,总原则是来源越广泛,获得新菌种的可能性越大)------材料的预处理(热处理、膜过滤、离心法、添加几丁质分离放线菌)--------富集培养(控制营养成分和条件筛选目的菌)------菌种分离(平板划线分离法、涂布分离法)见P18-------菌种的初筛和复筛----菌种鉴定,确定菌种类型。
3、菌种的代谢:1)初级代谢产物:把微生物产生的对自身生长和繁殖必需的物质称为初级代谢产物。
2)次级代谢产物:由生物体合成,但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质,如抗生素、生物碱、色素、毒素等。
发酵工程 期末复习总结
发酵工程复习1、发酵流程2、微生物代谢产物的分类初级代谢产物:是与菌体生长相伴随的产物,主要是构成细胞高分子物质(蛋白质、核酸、多糖、脂类、维生素)的单体物质。
次级代谢产物:是以初级代谢产物、中心代谢产物等,如氨基酸、有机酸等为原料而进行合成,与生长不相伴随,生物功能不明确,其合成常因环境条件稍为变动而中止,结构起比初级代谢产物复杂,如抗生素、毒素、植物碱、胞外多糖等。
转化产物:转化产物的底物不是微生物细胞的产物,而是外源物质,微生物仅在其分子上加工,如加入羟基,还原双键,脱氧或切断支链。
第二章4菌种分离 1.分离思路 2.培养分离原则 3.分离步骤与筛选步骤 4. 生产选种5 富集:为了容易分离到所需的菌种,让无关的微生物至少是在数量上不要增加,可以通过配制选择性培养基,选择一定的培养条件来控制。
又称为富集。
富集的目的:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。
第三章1、自然选育的概念自然选育:在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自然突变(Spontaneous Mutation)而进行的菌种筛选过程,又叫自然分离。
自然选育的目的和意义:发酵工业使用的生产菌株,几乎都是经过人工诱变处理后获得突变株,遗传特性往往不够稳定,容易继续发生变异,变异的方向一个是菌种衰退,造成发酵产量的降低,另一个是菌种变异获得优良性状,使发酵产量提高。
经常进行自然选育工作,可以淘汰衰退的菌株,保存优良的菌株,稳定和提高发酵产量。
2、诱变育种:以诱发突变为基础的育种,是迄今为止国内外提高菌种产量、性能的重要手段。
诱变育种的基本原理(1)基因突变,即DNA分子结构中某一部位发生变化。
(2)由各种物理、化学、生物的因素人工诱发基因突变,引起微生物的遗传变异,可使菌(3)种发生突变的频率和变异的幅度得到提高,从而使筛选获得优良特性的变异菌株的几(4)率得到提高(5)具有速度快、收效大、方法简便的优点(6)诱发突变缺乏定向性,必须与大量的筛选工作结合才能收到良好效果。
发酵工程复习重点
发酵工程复习重点1、发酵工程的概念:发酵原理与工程学的结合,利用生物细胞(含动物、植物和微生物细胞),在合适的条件下,经特定的代谢途径转变成所需产物或菌体的过程。
是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。
2、发酵过程的分类:1)获取能量的方式:好氧发酵、厌氧发酵;2)发酵状态:固态发酵、液态发酵、液体表面发酵、液体深层发酵;3)发酵工艺类型:批式发酵、半连续发酵、连续发酵4)产物类型:初级代谢产物发酵、次级代谢产物发酵;(或)食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养3、巴氏灭菌法:又称低温灭菌法,先将要求灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟,随后迅速冷却到10℃以下。
这样既不破坏营养成分,又能杀死细菌的营养体。
如:啤酒、黄酒、酱油、醋、牛奶等4、发酵工程的第一次飞跃:通气搅拌发酵技术的建立世界上第一个抗生素——青霉素世界上第二个抗生素——链酶素5、生物工程研究的领域:基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程、生物反应器、生物分离工程6、工业微生物的特点:1)种类繁多,分布广泛2)生长繁殖快,代谢能力强3)遗传稳定性差,容易发生变异7、发酵工业对菌种的要求:(1)能在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生成所需的代谢产物,且产量高;(2)培养条件易于控制;(3)生长迅速,发酵周期短;(4)满足代谢控制的要求;(5)抗噬菌体和杂菌的能力强;(6)遗传性状稳定,菌种不易变异退化;(7)在发酵过程中产生的泡沫要少;(8)对需要添加的前体物质有耐受能力,并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用;(9)不是病原菌,同时在系统发育上与病原菌无关,不产生任何有害的生物活性物质(包括抗生素、激素和毒素)。
8、微生物菌种的分离:1)施加选择性压力分离法利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养要求的不同,如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等,人为控制这些条件,使之利于某类或某种微生物生长,而不利于其他种类微生物的生存,以达到使目的菌种占优势,而得以快速分离纯化的目的。
发酵工程期末考试重点整理终极版
•发酵工程:以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程,包括发酵工艺和发酵设备。
•主要研究内容:菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。
•发酵工程原理:指导发酵产品研究与开发,发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。
•初级代谢:是许多生物都具有的生物化学反应,蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。
•初级代谢产物:指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、多糖等。
•次级代谢:微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。
•自然选育:不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。
•杂交育种:将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合,分离和筛选具有新性状的菌株。
•诱变育种:利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显着提高的基础上,采用简便、高效的筛选方法,从中挑选出少数符合目的的突变株,以供科学实验或生产实践使用。
•原生质体融合育种:两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞融合,接着两个亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组•前体:某些化合物加入发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去,而自身结构并没有明显变化,产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。
•抑制剂:某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行,使另一种代谢途径活跃,获得人们所需产物的积累。
如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠,它与代谢过程中的乙醛生成加成物。
这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH还原型辅酶I)的受氢体,而使NAD2在细胞中积累,从而激活a -磷酸甘油脱氢酶的活性,使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH勺受氢体而还原为a-磷酸甘油,其水解后即形成甘油。
•促进剂:指那些既不是营养物质又不是前体,但却能提高产量的添加剂,如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加,并能使链霉菌推迟自溶,延长分泌期。
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●发酵工程:以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程,包括发酵工艺和发酵设备。
●主要研究内容:菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。
●发酵工程原理:指导发酵产品研究与开发,发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。
●初级代谢:是许多生物都具有的生物化学反应,蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。
●初级代谢产物:指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、多糖等。
●次级代谢:微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。
●自然选育:不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。
●杂交育种:将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合,分离和筛选具有新性状的菌株。
●诱变育种:利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显著提高的基础上,采用简便、高效的筛选方法,从中挑选出少数符合目的的突变株,以供科学实验或生产实践使用。
●原生质体融合育种:两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞融合,接着两个亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。
●前体:某些化合物加入发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去,而自身结构并没有明显变化,产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。
●抑制剂:某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行,使另一种代谢途径活跃,获得人们所需产物的积累。
如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠,它与代谢过程中的乙醛生成加成物。
这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH2(还原型辅酶I)的受氢体,而使NADH2在细胞中积累,从而激活α-磷酸甘油脱氢酶的活性,使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH2的受氢体而还原为α-磷酸甘油,其水解后即形成甘油。
●促进剂:指那些既不是营养物质又不是前体,但却能提高产量的添加剂,如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加,并能使链霉菌推迟自溶,延长分泌期。
●灭菌:用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。
消毒是指杀死病原微生物的过程。
●分批灭菌:培养基置于发酵罐中加热,达到预定温度后维持一段时间,再冷却到发酵所需温度的灭菌。
●连续灭菌:在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却,同时把灭完菌的培养基通入已灭过菌的发酵罐的灭菌方式。
●对数残留定律:在微生物死亡过程中的任一时刻,活菌数的减少速率与该时刻残留的活菌数成正比,这就是微生物死亡的对数残留定律。
微分式为:-dN/dτ=kN;积分式为:τ=(2,303/k)log(N0/Ns) N0开始灭菌时的活菌数 Ns灭菌结束时残留菌数。
●单种法:一个种子灌接种一只发酵罐的接种方法。
●双种法:用两只种子灌接种一只发酵罐的接种方法。
●倒种法:从一只发酵罐中倒出适宜的,适量的发酵液给另一个发酵罐做种子的方法。
●生长关联型:产物生成与菌体生长之间有平行的准量关系。
这样的产品或为菌体本身或初级代谢产物。
●部分生长关联型:菌体生长出现两个高峰,第一个生长高峰与产物合成无平行的准量关系,第二个生长高峰与产物合成有平行的准量关系。
●非生长关联型:细胞生长与产物合成无平行的准量关系,只与菌体的总量有关。
大部分次级代谢产物属于这一类。
●凝聚:是在中性盐作用下,由于双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。
絮凝:在某些高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使胶粒形成粗大的絮凝团的过程,是一种以物理的集合为主的过程。
●如何从一个菌种得到另一个菌种(如从生产菌种获得缺陷型):①诱变剂处理:采用辐射、化学试剂等因素处理细菌。
②淘汰野生型:抗生素法或菌丝过滤法。
③检出缺陷型:用一个培养皿即可检出,有夹层培养法和限量补充培养法;在不同培养皿上分别进行对照和检出的有逐个捡出法和影印检出法。
④鉴定缺陷型:可借生长谱法进行。
●如何从土壤中筛选芽孢杆菌(微生物)?采样---预处理---增殖培养---纯种分离---菌落选择---初筛---复筛---野生菌株---性能鉴定(生产性能试验、毒性试验、菌种鉴定)---菌种保藏采样用取样铲,将表层5cm左右的浮土除去,取5-25cm处的土样10~25 g,装入事先准准备好的塑料袋内扎好、编号并记录地点、土壤土质、植被名称、时间及其他环境条件。
悬液稀释预处理从土壤中分离芽孢杆菌时,由于芽孢具有耐高温特性,100℃很难杀死,要在121℃才能彻底死亡。
分离:培养基营养成分、PH、选择性抑制剂;培养:注意温度、PH、氧气需求及培养时间;菌落选择:铺菌法、复印法;复筛:生长速率、底物消耗、产物合成的测定。
●菌种保藏原理、常用方法原理:菌种保藏主要是根据菌种的生理生化特点,人工创造条件,使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低,以减少其变异。
一般可以通过保持培养基营养成分在最低水平,缺氧状态,干燥和低温,使菌种处于休眠状态,抑制其繁殖能力。
常用方法:(1)斜面冰箱保藏法:三个月。
(2)石蜡油封存法:六个月。
(3)沙土管保藏法:产孢子或芽孢的微生物。
(4)真空冷冻干燥保藏法:需要一定设备,要求比较严格。
(5)液氮超低温保藏法:通常在微生物孢子或营养细胞培养物中加入20%的甘油,将其保存在液氮或-80℃冰箱中,可保藏数年而不死。
●培养基主要营养成份及其生理功能培养基的成分:分为碳源、氮源、生长因子、无机盐及微量元素、水和能源。
碳源,细胞及其产物的碳架结构和能量的来源。
氮源:主要用于构成菌体细胞物质(如氨基酸、蛋白质、核酸等)和含氮代谢物等的氮素来源。
生长因子:微生物代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成。
无机盐元素:P、S、Ca、Mg、Na、K、Fe、Cl等。
P:核酸、ATP 辅酶、代谢中间体的组成成分。
在代谢途径的调节方面,起着重要作用。
S:蛋白质、辅酶、生物素、谷光甘肽等组成成分。
是含硫氨基酸的组成成分和某些辅酶的活性基。
Fe:细胞色素、过氧化氢酶的组成成分。
Mg、Ca:酶的辅基、激活剂。
K、Na:调节渗透压。
微量元素:Zn、Co、Mn、Cu等,主要是酶的辅基和激活剂。
水分:是营养物质,因为离开水生命活动即停止;参与代谢活动,如水解与合成多糖、蛋白质等均有水参加反应;是环境条件,许多反应需要在水中进行;是细胞物质的连续相。
能源:为微生物提供生长代谢所需的能源。
微生物根据其生理类群的不同,其能源物质也不同,有时能源物质是独立于碳源之外的。
●发酵工业中常用碳源及其优缺点常用的碳源:糖类、油脂、有机酸、低碳醇、烃类。
在特殊情况下(如碳源贫乏时),蛋白质水解产物或氨基酸等也可被某些菌种作为碳源使用。
(1)糖类:a:速效碳源,如葡萄糖等。
优点:易于利用。
缺点:高浓度会造成抑制,利用过程中产酸速度快,使pH下降。
但是过多的葡萄糖会过分加速菌体的呼吸,以致影响某些酶的活性,从而抑制微生物的生长和产物的合成。
b.长效碳源,如淀粉等,优点是长效,边糖化边利用,不会造成高浓度抑制,且价格较便宜。
缺点是增大培养基的粘度且有些微生物不具有淀粉酶和糖化酶,不能利用这类碳源。
(2)油脂:优点是高还原态能源和碳源,同时也是消沫剂。
缺点是脂肪的分解利用,可造成有机酸积累,使培养液pH下降。
(3)有机酸盐:如乙酸盐等,也可做速效碳源,缺点是成本较高,利用后pH上升。
(4)醇类:如乙醇,低浓度是可被少数微生物作碳源,缺点是成本高。
(5)烃类:石油微生物的碳源,其他微生物一般不能利用。
近年来随着石油工业的发展,微生物工业的碳源也有所扩大,一些烃类物质已用于发酵工业中。
●如何使培养基有一个适当的PH缓冲能力?生理酸性、碱性盐和pH缓冲剂的加入和搭配,以使pH值在发酵过程中不易超过一定范围。
(在微生物的生长、代谢过程中会产生引起培养基pH改变的代谢产物,如不及时调节,就会抑制甚至杀死其自身,因而在设计培养基时,就要考虑培养基成分对pH的调节能力。
●培养基主要无机盐及其生理功能P:核酸、ATP 辅酶、代谢中间体的组成成分。
在代谢途径的调节方面,起着重要作用,有利于糖代谢的进行,能促进微生物的生长。
S:蛋白质、辅酶、生物素、谷光甘肽等组成成分。
硫存在于细胞的蛋白质中,是含硫氨基酸的组成成分和某些辅酶的活性基;Fe:细胞色素、过氧化氢酶的组成成分,是菌体有氧氧化必不可少的元素。
Mg、Ca:酶的辅基、激活剂。
K、Na:调节渗透压。
与维持细胞的渗透压有关,是微生物发酵培养基的必要成分。
Cl:在一般微生物中不具有营养作用,但对一些噬盐菌来讲是有用的。
●开发一个菌株的培养基配方:1.研究思路与原则:A)先要了解该菌的营养类型和生态类型。
B)确定培养基的类型和划定培养条件的范围。
C)进行培养基成分与培养条件的选择:(a) 要根据供试菌的营养需要,包括生长需要和合成产物的需要。
(b) 比例范围,如C:N比。
(c)培养基物态。
(d) pH缓冲能力。
(e)培养温度。
(f)溶氧。
(g)原料价格、来源、加工方式。
2.研究方案设计:(A)选择因子与水平,先选因子后选水平(B)选择适宜的正交表,或者响应面方法,如爬坡法。
(C)填写表格,配制培养基,准备培养条件。
(D)建立检验指标与方法。
3.操作及注意事项:摇瓶规格要一致,培养基要准确。
不能染菌。
种子液要混匀,加量要准确。
检验结果要准确。
4.计算与分析:确定培养基配方与环境条件控制指标。
5.验证试验与适当调整●分批灭菌的简要步骤分批灭菌的操作要点a)配料:将培养基在配制罐中配好后,通过专用管道输入发酵罐中。
b)升温阶段:开动搅拌系统,先用夹套或蛇管预热(尾气开),当温度升温到90-100℃时,停止搅拌,三路进气,同时三路排气。
升温过程应尽可能快一些,以利于营养物质的保持。
c)保温阶段:温度达到预定温度后,关小进汽、排汽阀门,按照罐温变化情况调节各路进汽与排汽量,使罐温维持在预定灭菌温度之上1~2度范围内。
d)冷却阶段:灭菌时间达到后,关闭所有与发酵罐直接相通的阀门,立即引入无菌空气保压,开搅拌、排气阀,引入冷却水冷却。
●典型空气除菌的工艺流程:采气---前置过滤器---空压机---储气管---冷却器---油水分离器---加热器---总过滤器---分过滤器---发酵罐a)采气:高度每上升10米,含菌数下降一个数量级,因此最好采集一定高度的空气。
b)前置过滤:除去大颗粒沙土、纤维等杂物,以防损伤空压机。
c) 空压机:这是一个空气驱动设备,需要的能耗很大。
d) 储气罐:消除往复式空压机产生的气流脉冲。
e) 冷却器:空气经冷却后才能通入发酵罐。
f) 油水分离器:冷却后的空气温度低于漏点后,即有水滴析出。
g) 加热器:通过加温使相对湿度降下来。