发酵工程重点总结

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发酵工程知识点总结归纳

发酵工程知识点总结归纳

发酵工程知识点总结归纳一、发酵工程概述1. 发酵工程的定义发酵工程是一门研究微生物、酶等生物催化剂在工业生产中广泛应用的工程学科。

2. 发酵工程的历史发酵工程的历史可以追溯到几千年前,最早的酿酒技术可以追溯到古代民族。

随着人类对微生物的认识和技术的发展,发酵工程逐渐成为一门系统的学科。

3. 发酵工程的应用领域发酵工程广泛应用于食品、饮料、医药、生物制药、环保等领域,对人类的生活和健康有着重要影响。

二、发酵过程及机理1. 发酵过程发酵过程是利用微生物或酶对有机物进行生物催化反应,产生有机产物或能量的过程。

发酵过程通常包括菌种培养、发酵产物的分离提纯等步骤。

2. 发酵机理发酵的基本机理包括微生物的生长和代谢过程,包括物质的代谢途径、酶的作用、生理生化特性等。

三、发酵工程中的微生物1. 发酵微生物的分类发酵微生物包括细菌、真菌、酵母等。

不同的微生物在发酵过程中起到不同的作用。

2. 发酵微生物的培养发酵微生物的培养包括培养基的配制、发酵罐的设计等环节,培养条件对微生物的生长和代谢具有重要影响。

3. 发酵微生物的选育发酵工程中常用的微生物包括大肠杆菌、酵母菌等,针对不同的产品需要选择适合的微生物用于发酵生产。

四、发酵工程中的酶1. 酶的分类酶是生物催化剂,可以促进化学反应的进行。

按照其作用方式可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等。

2. 酶的应用酶在发酵工程中有着广泛的应用,可以用于生产食品、医药、生物燃料等产品。

3. 酶的工程化酶的工程化包括酶的产生、提纯、改良等步骤,使其更好地适用于实际生产。

五、发酵工程中的设备1. 发酵罐发酵罐是用于放置和滋生微生物的设备,包括灭菌、通气、控温等功能。

2. 排气系统排气系统可以有效地排除产生的二氧化碳和其他代谢产物,以保证发酵过程的正常进行。

3. 分离设备分离设备包括离心机、膜分离等,用于分离提纯发酵产物。

六、发酵工程中的工艺控制1. 发酵条件的控制发酵过程中需要控制pH、温度、氧气供应等参数,以保证微生物的生长和产物的产生。

发酵工程重点总结

发酵工程重点总结

第一章发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。

该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。

发酵工业的特点?(7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。

3.反应专一性强。

4.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的生物转化修饰。

5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。

6.菌种是关键。

7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。

工业发酵的类型?厌氧发酵1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵兼性厌氧发酵液体发酵(包括液体深层发酵)2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵深层固体发酵(机械通风制曲)分批发酵按发酵工艺流程补料分批发酵单级恒化器连续发酵连续发酵多级恒化器连续发酵带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵发酵生产的基本工业流程?1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制;2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌;3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中;4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物;5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品;6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

工业发酵的过程的工艺流程图?第二章1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程?调查研究(包括资料查阅)试验方案设计含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?)样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现)菌种分离根据目的菌株及其产物特点分选择性分离方法随机分离方法(定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离)富集液体培养固体培养基条件培养(初筛)菌种纯化复筛菌种纯化初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试较优菌株1-3株保藏及进一步做生产试验某些必要试验和或作为育种的出发菌株毒性试验等2、菌种选育改良的具体目标。

发酵工程全部知识点总结

发酵工程全部知识点总结

发酵工程全部知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵的定义发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。

主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。

2. 发酵工程的定义发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性,通过合理调控环境条件,进行微生物发酵过程中的相关技术。

二、发酵微生物1. 酵母酵母是发酵工程中最常用的微生物,广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。

2. 细菌细菌在发酵工程中也有重要的应用,如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。

3. 真菌真菌发酵应用广泛,包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。

三、发酵工程的基本过程1. 液体发酵液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中,通过控制培养基成分、通气、温度等条件来进行微生物代谢产物的生产。

2. 固体发酵固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中,通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进行微生物代谢产物的生产。

3. 半固体发酵半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中,采用液态和固态发酵的优点来进行微生物代谢产物的生产。

四、发酵工程的主要设备和工艺1. 发酵罐发酵罐是发酵工程的主要设备之一,根据不同的发酵工艺和需求,可以采用不同类型的发酵罐。

2. 发酵工艺发酵工艺是指在发酵过程中,针对不同的微生物和产物特性,进行合理的发酵条件控制和操作流程。

3. 发酵控制系统发酵控制系统是指在发酵工程中,通过自动化设备和仪器,实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。

五、发酵工程的应用范围1. 食品工业发酵工程在食品工业中应用广泛,如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。

2. 医药工业发酵工程在医药工业中应用广泛,如生产抗生素、激素、酶制剂等。

3. 燃料工业发酵工程在燃料工业中也有应用,如生物乙醇、生物柴油等。

4. 化学工业发酵工程在化学工业中也有应用,如生产乳酸、丙酮、丙二醇等。

六、发酵工程的发展趋势1. 发酵工程技术的进步随着科技的不断进步,发酵工程的技术也在不断提高,发酵设备和工艺不断更新。

高二发酵工程的知识点总结

高二发酵工程的知识点总结

高二发酵工程的知识点总结导言发酵工程是利用微生物、酶或细胞等生物催化剂在适宜的温度、湿度、氧气和营养条件下,把某些物质转化为其他有用的产物的过程。

发酵工程技术一直是生物工程领域的重要组成部分,具有广泛的应用前景。

本文将就高二发酵工程的相关知识点进行总结,包括基本概念、发酵工艺、发酵设备以及发酵工程的应用等内容。

一、基本概念1.发酵的定义发酵是指在生物体内或外部环境中,微生物在适宜的温度、湿度和营养条件下,利用其生理代谢特性,使有机物质发生氧化还原反应,产生有用的代谢产物或能量。

广义上说,发酵包括微生物、酶和细胞等生物催化剂在适宜条件下,将有机物质转化为其他有用的物质的过程。

2.发酵的分类发酵可以根据反应物和产物的不同,分为多种类型。

常见的发酵分类包括酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵、粘质发酵等。

这些发酵过程都有各自的反应特点和应用领域。

3.发酵的基本原理发酵的基本原理是微生物、酶或细胞等生物催化剂在适宜的环境条件下,利用其生理代谢特性,通过氧化还原反应将有机物质转化为其他有用的产物。

发酵过程包括底物的降解、中间产物的生成以及最终产物的生成,涉及到多种生物化学反应和代谢途径。

4.发酵的影响因素发酵过程受多种因素的影响,包括温度、pH值、氧气浓度、底物浓度、营养盐浓度等。

这些因素对发酵过程的速率和产物的选择性都有重要影响,需要在发酵工程中进行精确控制。

二、发酵工艺1.发酵基质的制备发酵基质是支撑微生物生长和代谢的重要环境因素,一般包括底物、营养盐、氮源、微量元素等。

制备发酵基质需要考虑微生物的需求,同时还需要考虑工艺的可行性和经济性。

2.发酵菌种的培养发酵菌种的培养是进行发酵工艺的前提,包括细菌、酵母菌、真菌等。

菌种的选取和培养条件对发酵的效率和产物的纯度都有重要影响,需要进行精确控制。

3.发酵过程的控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气浓度、搅拌速度等多个因素的调节,需要根据具体的发酵工艺设计和实验结果进行精确控制。

发酵工程要点总结

发酵工程要点总结

第一章 绪论发酵:通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养,大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。

发酵工程:是发酵原理和工程学的结合,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的科学,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。

这里所指的生物材料包括来自自然界微生物、基因重组微生物等以及各种来源的动物细胞和植物细胞。

发酵工程组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵工程、下游工程第二章 发酵设备固体发酵液体发酵(厌氧发酵,好氧发酵)厌氧发酵:酒精发酵罐好氧发酵:通风搅拌发酵罐通风搅拌发酵罐设备主要部件包括:1罐身2电机3搅拌器4轴封5消泡器6联轴器7中间轴承8空气吹泡管(或空气喷射器)9挡板10冷却装置1.罐体:罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成,材料为碳钢或不锈钢,大型发酵罐可用衬不锈钢或复合不锈钢制成,为了满足工艺要求,罐需要承受一定压力,罐壁厚度决定于罐径及罐压的大小。

罐体上的管路越少越好2.搅拌作用:打碎空气气泡,增加气液接触界面以提高气液间的传质效率使发酵液充分混和。

3挡板的作用:防止液面中央产生漩涡,促使液体激烈翻动,提高溶解氧。

竖立的蛇管、列管、排管也可以起挡板作用;4消泡器:利用机械的方法打碎气泡5仪表:测量相关参数为什么压力表不用直管:会有培养基冲入,污染压力表;起不到缓冲作用;灭菌冷却后有冷凝水(含菌)掉入罐内,污染菌种,弯管液封,上面的杂菌不会掉入下面管道中。

6罐体各部分的尺寸有一定比例,高/径比约为2.5~4。

发酵罐的灭菌(在夹套中)关好空气阀,蒸气上进下出,冲蒸气,压力大于2 kg/cm2(120℃),最好是4~5 kg/cm2(160℃)。

当罐内温度>80℃,进蒸气口(蒸气阀)关掉,出蒸气口(排气阀)关小。

打开空气阀,蒸气直接进罐,121℃,20~30min 。

从80℃~100℃上升很快,大于100℃后温度上升很慢,到118℃时就开始计时,计时25min 时立即关掉蒸气阀。

发酵工程知识点总结高中生物

发酵工程知识点总结高中生物

发酵工程知识点总结高中生物发酵工程是一种利用微生物的代谢活动来生产有用物质或转化物质的技术。

在高中生物课程中,发酵工程的知识点主要集中在微生物的类型、发酵过程的基本条件、发酵过程中的物质变化、以及发酵技术的应用等方面。

以下是对这些知识点的总结:一、微生物的类型与作用1. 细菌:在发酵过程中,某些细菌如乳酸菌、醋酸菌等能够通过其代谢活动产生特定的有机酸,从而影响食品的味道和保存性。

2. 酵母菌:酵母菌在无氧条件下能够将糖分解为酒精和二氧化碳,这一过程称为酒精发酵,广泛应用于酿酒和面包制作。

3. 霉菌:霉菌在发酵过程中可以产生多种酶,参与物质的分解和转化,如在酱油和豆瓣酱的生产中起到关键作用。

二、发酵过程的基本条件1. 温度:不同的微生物对温度的适应性不同,发酵过程中需要控制适宜的温度以保证微生物的生长和代谢活动。

2. pH值:微生物的生长和代谢活动对环境的酸碱度有一定的要求,pH 值的控制对于发酵过程的成功至关重要。

3. 氧气:有些发酵过程需要充足的氧气(好氧发酵),而有些则在无氧条件下进行(厌氧发酵)。

三、发酵过程中的物质变化1. 糖类的代谢:在发酵过程中,糖类物质可以被微生物分解为酒精、乳酸、醋酸等不同的有机酸,这些有机酸赋予食品特有的风味。

2. 蛋白质的代谢:蛋白质在微生物的作用下可以分解为多肽、氨基酸等小分子物质,这些物质对食品的营养价值和风味有重要影响。

3. 脂肪的代谢:脂肪在发酵过程中可以被微生物分解为甘油和脂肪酸,这些物质对食品的口感和营养价值有一定的影响。

四、发酵技术的应用1. 食品工业:发酵技术在食品工业中有广泛应用,如酿造酒类、制作面包、酸奶、酱油等。

2. 医药工业:通过发酵技术可以生产抗生素、维生素、酶等医药产品。

3. 化工工业:发酵技术也可以用于生产化工原料,如生物柴油、生物塑料等。

五、发酵工程的未来发展1. 基因工程的应用:通过基因工程技术,可以对微生物进行改造,使其具有更强的发酵能力和更高的产品选择性。

高中发酵工程的知识点总结

高中发酵工程的知识点总结

高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础,通过控制合适的环境条件,利用微生物或酶的代谢作用,进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。

2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用,使其产生有用的化学产物。

发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵,有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用,而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。

3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用,可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。

二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体,包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。

其中,细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌,真菌包括霉菌和酵母菌。

2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件,不同微生物的生长特性有所不同。

典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。

3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。

呼吸代谢需要有氧气,产生CO2和H2O,而发酵代谢不需要氧气,产生乳酸、酒精、醋酸等产物。

4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式,培养基的选择对微生物的生长有重要影响。

三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。

2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备,按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。

3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物,可以是细菌、酵母菌、真菌等。

合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。

4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面,需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。

发酵工程原理知识点总结

发酵工程原理知识点总结

发酵工程原理知识点总结发酵工程是一门研究微生物在发酵过程中生长、代谢和产物形成的工程学科。

其研究内容包括发酵微生物的筛选与培养、优化发酵条件、发酵过程监控与控制、发酵产物提取纯化与分离、罐内动力学和发酵机理等。

以下是发酵工程原理的相关知识点总结:1.发酵微生物的筛选与培养:(1)选材原则:产物多、投资少、筛选简单、培养容易、操纵方便;(2)常用的微生物包括细菌、酵母、霉菌等;(3)需考虑微生物生长的条件,如pH、温度、氧气供应等;(4)历经菌种筛选、单菌菌种的分离和纯化、菌种的贮藏等步骤;2.发酵条件的优化:(1)pH的控制:不同微生物对pH的要求不同,可以通过酸碱控制剂来调节pH;(2)温度的控制:温度是细胞生长和代谢的重要因素,一般通过水浴或发酵罐内加热来实现温度控制;(3)氧气供应的控制:氧气是许多微生物生长和代谢必需的,可以通过氧气流量的调节或增加曝气器的表面积来提供充足的氧气;(4)发酵液的搅拌速度和离心速度:搅拌可增强氧气传递和培养液的混合,离心可实现发酵产物的分离和提纯;3.发酵过程监控与控制:(1)发酵过程中需要监测的重要指标包括微生物生长速率、酸碱度、氧气浓度、温度、发酵产物浓度等;(2)监控手段有离线分析法、在线分析法和非破坏性检测法;(3)通过对监测指标的控制,实现对发酵过程的控制与优化,如调节酸碱度、温度以及添加营养物质来提高产量和产物质量;4.发酵产物的提取纯化与分离:(1)通过离心和过滤等物理方法,去除微生物和固体颗粒;(2)通过萃取、渗析、蒸馏、结晶等方法来提纯产物;(3)产物的纯化和分离过程需要进行监测和控制,以确保产物的纯度和产量;5.罐内动力学和发酵机理:(1)罐内动力学研究微生物的生长和代谢过程,了解微生物在不同发酵过程中的特性;(2)通过建立数学模型,可以预测发酵过程中微生物产物的生成速率和浓度变化;(3)对发酵机理的研究有助于进一步优化发酵条件,提高产物的产量和质量;以上是发酵工程原理的一些主要知识点总结。

发酵工程知识点总结

发酵工程知识点总结

发酵工程知识点总结一、发酵工程的基本概念发酵工程是利用微生物、酶等生物体对有机物进行代谢的技术和工艺。

通过对微生物的培养、发酵过程的调控和产物的提取等一系列工艺步骤,实现对特定有机物的高效生产。

发酵工程是一门综合国家的学科,涉及生物学、化学工程、微生物学、工艺学等多个学科的知识。

二、发酵工程的发展历史发酵工程的起源可以追溯到几千年前,人类早在古代就已经开始利用自然界中的微生物进行发酵生产,如制酒、酿酒、发酵豆腐等工艺。

随着科学技术的发展,特别是现代微生物学、生物技术和生物化工技术的兴起,发酵工程逐渐成为一门独立的学科,并得到了迅速的发展。

三、发酵工程的基本原理发酵过程是一种微生物或酶对有机物进行代谢的过程。

微生物在合适的温度、pH值、氧气供应等条件下,利用有机物作为碳源进行代谢,产生新的有机化合物。

该过程分为静态发酵和动态发酵两种方式。

在发酵工程中,需要控制好微生物的生长条件,确保发酵产物的质量和产量。

四、发酵工程的主要微生物种类发酵工程中常用的微生物包括细菌、真菌、酵母等。

常见的细菌有大肠杆菌、乳酸菌等,真菌有曲霉、酵母菌等。

不同的微生物对有机物的代谢方式有所差异,因此在不同的发酵工程中需要选择合适的微生物种类。

五、发酵工程的工艺流程发酵工程的工艺流程主要包括微生物的培养、发酵过程的控制和产物的提取三个阶段。

微生物的培养是指通过预处理、接种和发酵基质制备等步骤,使得微生物得到最佳的生长繁殖条件。

发酵过程的控制是指通过对温度、pH值、氧气供应等因素的调控,使得微生物产生出期望的产物。

产物的提取则是指将发酵产物从培养基中分离出来,并经过精制处理得到最终的产品。

六、发酵工程中的发酵罐发酵罐是发酵工程中最为重要的设备之一,它是用来进行微生物培养和发酵过程控制的容器。

根据不同的发酵工艺要求,发酵罐可以分为批次式发酵罐、连续式发酵罐等多种类型。

在发酵罐中,需要控制好温度、pH值、氧气供应等因素,以确保微生物的生长和代谢过程。

发酵工程知识总结及考试重点

发酵工程知识总结及考试重点

绪论发酵工程:是一门以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行产品工业化生产的系统工程。

涉及范围包括发酵工艺和发酵设备两大部分。

主要研究内容有菌种选育与构建、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、生物反应过程的参数检测和计算机应用、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题。

发酵工程原理是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:初级代谢为许多生物都具有的生物化学反应,例如能量代谢及氨基酸、蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。

初级代谢产物是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、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。

次级代谢:次级代谢是在一定的生长时期(一般是稳定生长期),微生物以初级代谢产物为前体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。

第二章自然选育:在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。

引起自然突变的原因有两个:多因素低剂量的诱变效应和互变异构效应。

杂交育种:是指将两个基因型不同的菌株经吻合(或接合)使遗传物质重新组合,从中分离和筛选具有新性状的菌株。

诱变育种:指利用物理、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、快速和高效的筛选方法,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:把两个亲本的细胞壁分别通过酶解作用加以瓦解,使菌体细胞在高渗环境中释放出只有原生质膜包裹着的球状体(称为原生质体)。

两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇(PEG)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。

在再生成细胞的菌落中就有可能获得具有理想性状的重组子。

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。

发酵工程重要知识点总结

发酵工程重要知识点总结

发酵工程重要知识点总结微生物培养基的设计与制备发酵工程中,微生物培养基的设计与制备是十分重要的一环。

培养基的成分会对微生物的生长和代谢产生重大影响,因此在设计和制备培养基时,需要考虑培养细菌所需的基本营养成分,如碳源、氮源、维生素和微量元素等。

此外,还需考虑到微生物的生理和代谢特点,对培养基进行参数的优化,以提高微生物的生长速度和产物产率。

在培养基设计与制备中,需要考虑到物质成本、功能、易得性、安全性等因素,以保证微生物的正常生长。

通过合理设计与制备,可以提高微生物的产量和产物质量。

发酵过程的控制与优化发酵过程的控制与优化对发酵工程的成败起着至关重要的作用。

在发酵过程中,需要控制发酵温度、pH值、搅拌速率、氧气供应等参数,以保证微生物的生长和产物的产生。

此外,还需要监测发酵过程中的代谢产物和废物的浓度,以及微生物的生理状态。

根据所分析的数据,可以对发酵过程中的参数进行调控,并优化发酵条件,以提高产物产率和产物质量。

通过控制与优化发酵过程,可以确保生产的产品达到规定的标准。

发酵工程中的传质过程在发酵工程中,传质过程也是一个重要的知识点。

传质过程是微生物利用基质的过程,通过传质过程,微生物可以从基质中提取所需的营养物质,以及产生所需的化合物。

传质的速率和效率会影响微生物的生长和产物的产量,因此在发酵工程中需要对传质过程进行研究和分析。

包括气液传质、液相传质等,在发酵设备设计和控制参数优化时,都需要考虑到传质的影响。

发酵工程中的发酵设备在发酵工程中,发酵设备也是一个重要的知识点。

发酵设备的设计与选型会影响发酵过程的效率和成本。

在发酵设备设计中,需要考虑到发酵反应器的结构、材料、加热与冷却系统、搅拌系统、气体供应系统等方面。

通过合理的设计,可以提高发酵设备的使用寿命和效率。

选择合适的发酵设备也可以提高生产效率和成本控制。

发酵工程中的清洁卫生在发酵工程中,清洁卫生也是一个重要的知识点。

在发酵过程中,需要保持发酵设备、培养基、容器和管道的清洁卫生,以避免微生物污染和产物质量下降。

发酵工程总复习重点总结

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。

生物选修三发酵工程知识点知乎

生物选修三发酵工程知识点知乎

生物选修三发酵工程知识点知乎发酵工程是一门研究利用微生物进行发酵生产的学科,涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。

以下是发酵工程的一些重要知识点:1.发酵过程及其条件:发酵是一种利用微生物或酶催化剂进行有机物转化的生物过程。

发酵过程通常需要一些基本条件,如适宜的温度、pH值、氧气供应、营养物质等。

2.微生物的选择:发酵过程中,选择适宜的微生物对于产品的质量和产量起到至关重要的作用。

常见的发酵微生物包括酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。

3.发酵基质:发酵基质是微生物生长和代谢所必需的营养物质,它包括碳源、氮源、矿物质、维生素等。

发酵过程中需要根据不同微生物的需求来设计合适的发酵基质。

4.发酵过程的控制:发酵过程是一个相对复杂的过程,需要通过控制发酵温度、pH值、氧气供应、基质浓度等参数来实现最佳的发酵效果。

5.发酵设备及操作:发酵工程中使用的设备包括发酵罐、搅拌器、气体供应系统、温控系统等。

发酵操作需要严格控制发酵过程中的各个参数,并采取相应的措施来确保发酵过程的成功进行。

6.剪切力与氧气传递:在发酵过程中,剪切力的作用可以促使混合物更加均匀地分布在发酵液中,从而提高氧气传递效率,有效促进微生物的生长和代谢。

7.发酵产物的分离与纯化:发酵产物的分离与纯化是发酵工程中的关键步骤之一、常用的分离技术包括离心、滤过、透析、薄层层析、凝胶层析等。

8.发酵中的计量和控制:发酵过程的计量和控制是发酵工程中的重要内容之一、通过监测和调控发酵过程中的各个参数,可以实现发酵过程的优化和控制。

9.发酵工程的应用:发酵工程在食品工业、医药工业、化工工业等领域有广泛的应用。

例如,酿酒、饮料、乳制品、药物、酶制剂等都是通过发酵工艺生产的。

10.发酵工程的发展:随着生物技术的迅猛发展,发酵工程的研究和应用也得到了广泛的推广。

发酵工程的发展方向包括发酵过程优化、新型发酵设备开发、生物传感器等。

总结起来,发酵工程是研究利用微生物进行发酵生产的学科,涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。

发酵工程原理知识点总结

发酵工程原理知识点总结

发酵工程原理知识点总结1.微生物生长和代谢:发酵工程原理的基础是对微生物生长和代谢过程的深入理解。

微生物生长的关键因素包括温度、pH值、营养物质和氧气的供应等。

在发酵过程中,微生物通过代谢合成或降解有机物质,产生所需的产物或者降解废物。

代谢途径包括糖的发酵、酸的代谢、氨基酸和脂类的合成等。

2.反应器的设计和操作:反应器是发酵工程中最核心的装置,其设计和操作直接影响发酵过程的效果。

常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器和离散批式反应器等。

反应器的设计需要考虑气液传质、热量传递、气体液体反应速率等因素。

操作方面,需要控制反应器内的温度、pH值、氧气和营养物质的供应等参数。

3.发酵过程的监测和控制:发酵过程的监测和控制是保证发酵工程运行稳定和高效的关键。

监测包括微生物数量、代谢产物的浓度、营养物质的消耗和废物的产生等方面。

常用的监测方法包括生物量测定、物质浓度测定、环境参数的监测等。

控制方面,需要根据监测结果调整温度、pH值、氧气和营养物质的供应,以维持发酵过程的稳定和高效。

4.发酵工艺的优化:发酵工艺的优化是提高产量和质量的关键。

优化方法包括微生物菌种的选取、培养基组成的优化、发酵条件的优化等。

在微生物菌种选取上,需要考虑产物的需求和微生物的特性。

培养基的组成需要提供充足的营养物质,以满足微生物的生长需求。

发酵条件的优化包括控制温度、pH值、氧气和营养物质的供应等,以最大程度地促进微生物的生长和代谢。

5.发酵工程的应用领域:发酵工程广泛应用于食品、饮料、制药、化工等工业领域。

在食品工业中,发酵工程用于酿造啤酒、酱油、味精等食品。

在制药工业中,发酵工程用于制备抗生素、酶、氨基酸等生物药品。

在化工工业中,发酵工程用于生产有机酸、有机溶剂等化学品。

总之,发酵工程原理涉及微生物的生长和代谢、反应器的设计和操作、发酵过程的监测和控制等方面。

了解和掌握发酵工程原理,可以为工程师在发酵工程中的设计和操作提供理论和实践指导,进一步提高发酵工程的效果和产量。

高二发酵工程的知识点总结

高二发酵工程的知识点总结

高二发酵工程的知识点总结发酵工程是一门涉及生物和工程学科的交叉学科,研究生物质在微生物或酶的作用下产生有用产物的过程。

在高二阶段的学习中,掌握发酵工程的基本知识点对于进一步深入学习和理解发酵工艺具有重要意义。

本文将对高二发酵工程的知识点进行总结。

一、发酵工程的基本概念和原理1. 发酵的定义:发酵是生物体在无氧或微氧条件下通过酶的催化作用将有机物转化为有机酸、醇、酮、酯、酶或其他化合物的过程。

2. 发酵的分类:根据所用微生物的种类和发酵过程的条件,发酵可以分为酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵、酱油发酵等。

3. 发酵的条件:发酵过程中,需要控制温度、pH值、营养物质和氧气供应等条件,以保持微生物的生长和产酶/产物的最佳状态。

4. 发酵过程的步骤:发酵过程包括菌种接种、培养基制备、发酵液发酵、产物分离和纯化等步骤。

二、常见的发酵工艺1. 酒精发酵:酒精发酵是将糖类物质经过酵母菌的作用转化为乙醇和二氧化碳的过程。

常见的应用包括酿酒、酿造啤酒等。

2. 乳酸发酵:乳酸发酵是将葡萄糖等物质通过乳酸菌转化为乳酸的过程。

常见的应用包括乳制品生产、食品酸化等。

3. 醋酸发酵:醋酸发酵是将酒精通过醋酸菌氧化转化为醋酸的过程。

常见的应用包括醋的生产和调味品的发酵等。

4. 酱油发酵:酱油发酵是将大豆和小麦等原料经过微生物的作用转化为酱油的过程。

常见的应用包括调味品的生产和食品加工等。

三、发酵工程的关键技术1. 良种选育:选择高产高效的微生物菌株,进行培养和改良,以提高发酵产物的质量和产量。

2. 发酵培养基的设计:根据微生物的生长特性和发酵需要,合理设计培养基的组成和比例,为微生物的生长提供适宜的营养环境。

3. 发酵过程的控制:通过控制温度、pH值、氧气供应等参数,调节微生物的生长和代谢,提高产物生成的效率。

4. 发酵产物的提取和纯化:通过物理和化学方法,将发酵产物从发酵液中分离和纯化,以获得高纯度的产品。

四、发酵工程的应用领域1. 食品工业:发酵工程在食品工业中广泛应用,包括酿酒、酿造啤酒、乳制品生产、酱油生产等。

发酵工程总结版

发酵工程总结版

发酵工程期末复习名词解释:1.发酵工程是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞参与的工艺过程的的原理和科学,是研究利用生物材料生产有用物质服务于人类的综合性科学技术。

2.分批培养: 是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, 在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。

3.连续培养: 是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基, 同时又以相同的速度流出培养液, 从而使培养系统内培养液的量维持恒定, 微生物细胞能在近似恒定状态下生长的发酵方式。

4.补料分批培养: 是指在分批培养过程中, 间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法5.液化: 用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。

6.糖化: 用糖化酶(又称葡萄糖淀粉酶)将糊精和低聚糖转化为葡萄糖7.糊化: 在温水中, 当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象, 称为淀粉的糊化。

此时的温度称为糊化温度。

8.老化:分子间已断裂的氢键、糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程, 也就是复结的过程。

9.间歇灭菌间歇灭菌就是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中, 通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程, 也称分批灭菌或实罐灭菌。

10.连续灭菌将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时加热、保温和冷却, 进行灭菌。

11.呼吸强度(比耗氧速率) QO2 : 单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。

单位: mmolO2/(kg干菌体·h)。

12.摄氧率γ(耗氧速率): 单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。

单位:γ=QO2·x x——细胞浓度, kg(干重)/m313.临界氧浓度微生物的耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响, 各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求, 即不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度, 称为临界氧浓度, 以C临界表示14.静电除菌: 利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。

发酵工程知识点总结高中

发酵工程知识点总结高中

发酵工程知识点总结高中一、发酵工程的概念和发展发酵工程,是指通过微生物的代谢活动,将有机物质转化成更有用的产物的工程技术。

发酵工程是综合应用生物化学、微生物学、工程学的一门新兴科学,是现代生产中的重要组成部分。

随着生物技术和工程技术的不断发展,发酵工程得到了较快的发展。

发酵工程的产物广泛用于医学、农业、食品、环保等多个领域。

在国民经济各部门和人们生活中都起着重要作用。

二、发酵工程的基本原理1.微生物发酵的基本原理发酵的基本过程是:首先是微生物分解所需营养物质为能量,随后是将其转化为生长代谢的生物体组织,进一步是将有机物质转化为对人类生产和生活有益的产物。

在这个过程中,微生物起着关键的作用。

2.发酵过程的基本特点发酵过程是由微生物代谢活动引起的,具有时间长、可控制性差等特点。

另外,发酵过程还会产生较多的热量,需要合理的散热措施。

3.发酵工程原料的选择原料的选择对于发酵工程至关重要,原料一般包括碳源、氮源、矿物盐等,不同的微生物对原料要求差异较大。

4.发酵工程的主要流程发酵工程主要包括发酵罐的设计、微生物的培养、发酵条件的控制等步骤,其主要目的是通过发酵罐培养微生物得到需求的产物。

三、发酵工程中的微生物1.发酵工程中的微生物的种类常见的发酵微生物有酵母菌、乳酸菌、霉菌、细菌等。

在不同的发酵过程中,选择合适的微生物种类非常重要。

2.微生物的选型对于发酵工程来说,微生物的选型是十分关键的。

要根据所需产物的性质和发酵条件的要求来选择合适的微生物。

3.微生物的培养微生物的培养是发酵工程中的核心环节,培养的条件应该控制得很好,确保微生物的最佳生长繁殖情况。

四、发酵罐的设计1.发酵罐的结构发酵罐通常分为罐体、搅拌器、温控装置、进气装置、排气装置等几个部分。

2.发酵罐的主要功能和要求发酵罐的主要功能是提供合适的生长环境给微生物,要求它能够充分搅拌,保持温度和通气等。

3.发酵罐的类型目前,常用的发酵罐类型有批量式、连续式及其衍生的多种类型。

发酵工程最强重点

发酵工程最强重点

发酵工程全部重点,想答高分的背吧!来源:隋源的日志填空选择:1、突变分类:点突变和染色体畸变2、发酵培养基作用:满足菌体生长+促进产物形成。

3、培养基原料:C(50%)、N、无机盐、微量元素、水、生长因子、前体。

4、总染菌率(一年内)=发酵染菌批数/总投料批数×100%5、配制培养基时防止物料结块或带异物,定期消毒配料和送料系统。

在实罐、空罐、培养基、管道灭菌操作过程中,严格按工艺规程执行,确保蒸汽畅通及压力与温度的对应关系;发酵过程中取样、平板划线要严格无菌状态操作;对空气净化、补料、转种系统等要求定期无菌检查。

6、工业常用的灭菌方法:化学物质灭菌;热灭菌;辐射灭菌;过滤介质除菌。

7、适用于小批量生产,固体颗粒培养基,产泡沫多时采用。

8、通常必须灭菌条件:110-130℃,5-20分钟,培养液灭菌采用高温短时加热的方式。

9、使用于大规模生产、小颗粒液体培养基,产少量泡沫。

10、利用板式换热器进行连续灭菌的流程图,其流程的能量利用较合理。

11、微生物吸氧量常用呼吸强度和耗氧速率两种方式表示。

12、水中的污染物:有机污染物+无机污染物13、谷氨酸发酵,在中性和微碱性条件下积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。

14、生物转化与化学反应相比优点:反应条件温和,对环境无污染。

15、发酵工业生产菌几乎都是经人工诱变处理后获得的突变株。

这些突变株是以大量生成某种代谢产物(发酵产物)为目的筛选出来的,因而它们属于代谢调节失控的菌株。

16、DNA损伤的修复和基因突变有密切的关系5种方式修复DNA:1)光复活作用;2)切补修复;3)重组修复;4)SOS修复系统;5)DNA多聚酶的校正作用。

17、表型延迟的两种原因:分离性延迟和生理性延迟。

18、诱变育种中2个主要环节:(一)制定筛选目标(二)制定筛选方案19、诱变育种的3个环节:突变的诱发、突变株的筛选、突变高产基因。

20、诱发突变是不定向而随机的→多种变异性状的出现选择。

发酵工程全重点总结

发酵工程全重点总结

一绪论1生物技术(biotechnology): “应用自然科学及工程学原理、依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务”的技术。

2发酵的英文Fermentation是从拉丁语ferver即“翻腾”、“沸涌”、“发泡”而来;因为发酵有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。

如中国的黄酒、欧洲的beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标志。

3发酵广义——通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。

狭义——厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。

4发酵工业:(巴斯德)经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。

如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。

、5就发酵产品而言,发酵主要有以下主要类型:微生物菌体发酵;酶制剂和酶调节剂的微生物发酵;以微生物的代谢产物(包括初级代谢产物和次级代谢产物)为目的产物的微生物发酵;微生物转化发酵;工程菌和工程细胞产物的发酵等。

6 生物发酵工业的发展简史:传统(古老)生物技术的追溯;第一代(初期)生物技术产品的出现;第二代(近代)生物技术产品的发展;第三代(现代)生物技术产品的挑战。

①最早的发酵产品据记载起源与5000BC。

据记载最早的发酵食品应是酒类,通常认为是wine,因为大自然中具备了野生果类和酵母菌,条件适宜情况下即行发酵。

在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。

由于自然界中资源的多样性(F、M),便有了多种多样的发酵食品。

4000BC——Beer,至古埃及即出现了麦芽糖化。

5000~6000BC——wine、黄酒、白酒、Cheese 4000BC——Beer,至古埃及即出现了麦芽糖化。

(酱油、调味品) 白酒:农业社会粮食节余,生霉、发酵、蒸馏而得)②第一个转折点——微生物纯种分离培养技术建立:自然发酵时期:知其然而不知其所以然,如厌气性——酒类,好气性——醋。

微生物纯种分离培养技术,开创了人为控制微生物时代,减少了腐败现象,实现了无菌操作;发明了简便的密封式发酵罐;人工控制条件,提高发酵效率,稳定产品质量。

生物发酵工程知识点总结

生物发酵工程知识点总结

生物发酵工程知识点总结1. 生物发酵工程的基本原理生物发酵工程利用微生物、植物细胞或酶等生物体系进行发酵反应,基本原理是在适宜的温度、酸碱度、氧气、营养物质和搅拌情况下控制微生物或酶的生长及其代谢产物的合成,从而得到所需的产物。

发酵反应是一种细胞代谢过程,主要包括生长期、对数期和平稳期。

在发酵过程中,要控制各种条件以获得高产率和高产量。

2. 微生物发酵微生物发酵是指利用微生物进行发酵反应的过程,其产物包括酒精、酶制品、有机酸、氨基酸、维生素等。

微生物发酵的生物体系包括细菌、酵母菌、真菌等,其中酵母菌发酵用于酒精、面包、酵素制造等方面,细菌发酵用于酸奶、维生素、有机酸的生产,真菌发酵用于抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。

微生物发酵的关键是要选用适宜的微生物菌种,并控制发酵过程中的温度、pH值、营养物质、氧气等因素。

3. 植物细胞发酵植物细胞发酵是指利用植物细胞进行发酵反应的过程,其产物包括植物次生代谢产物、药物、化工产品等。

植物细胞发酵通常是通过培养植物细胞、组织或器官再生植物进行的,其优点是可以大规模生产植物次生代谢产物和药物,但也存在生长速度慢、培养条件复杂等问题。

植物细胞发酵的关键是要选择适宜的培养基和生长调节因子,以及控制植物细胞的生长和代谢过程。

4. 酶工程酶工程是指利用酶进行发酵反应的过程,其产物包括有机合成化合物、生物燃料、生物催化等。

酶工程主要是通过分离纯化酶、改良酶活性和稳定性以及选择适宜的反应条件来实现。

酶工程的关键是要选用适宜的酶种和酶反应条件,以及进行酶的固定化和酶的逆向工程等技术手段。

5. 发酵生产过程控制发酵生产过程控制是指在微生物、植物细胞或酶等生物体系进行发酵反应时,通过对温度、pH值、氧气、营养物质、搅拌等参数进行监测和控制,以获得高产率和高产量的过程。

发酵生产过程控制的关键是要选用适宜的控制系统和控制策略,以及对发酵过程中的微生物或酶的代谢过程进行实时监测和调控。

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第一章发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。

该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。

发酵工业的特点?(7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。

3.反应专一性强。

4.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的生物转化修饰。

5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。

6.菌种是关键。

7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。

工业发酵的类型?厌氧发酵1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵兼性厌氧发酵液体发酵(包括液体深层发酵)2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵深层固体发酵(机械通风制曲)分批发酵按发酵工艺流程补料分批发酵单级恒化器连续发酵连续发酵多级恒化器连续发酵带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵发酵生产的基本工业流程?1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制;2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌;3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中;4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物;5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品;6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

工业发酵的过程的工艺流程图?第二章1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程?调查研究(包括资料查阅)试验方案设计含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?)样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现)菌种分离根据目的菌株及其产物特点分选择性分离方法随机分离方法(定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离)富集液体培养固体培养基条件培养(初筛)菌种纯化复筛菌种纯化初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试较优菌株1-3株保藏及进一步做生产试验某些必要试验和或作为育种的出发菌株毒性试验等2、菌种选育改良的具体目标。

(4点)?1.提高目标产物的产量2.提高目标产物的纯度,减少副产物3.改良菌种性状,改善发酵过程4.改变生物合成途径,以获得高产的新产品3、简述菌种保藏的原理及基本方法。

原理:根据微生物的生理生化特点。

人工的创造条件,使微生物的代谢处于不活拨,生长繁殖受到抑制的休眠状态,以达到降低其代谢活动,延长保存期的目的。

方法:1.斜面低温保藏法2.矿油封藏法3.冷冻真空干燥法4.液氮超低温保藏法第三章培养基:广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。

同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。

1、发酵工业培养基的要求(4点)?①培养基能够满足产物最经济的合成。

②发酵后所形成的副产物尽可能的少。

③培养基的原料应因地制宜,价格低廉;且性能稳定,资源丰富,便于采购运输,适合大规模储藏,能保证生产上的供应。

④所选用的培养基应能满足总体工艺的要求,如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

2、依据生产流程和作用,微生物的培养基可分为哪些类型?各有何特点?答:类型:1.斜面(孢子)培养基:供微生物细胞生长繁殖或保藏菌种使用,供给细胞生长和繁殖所需各类营养物质。

2.种子培养基:扩大菌种,短时间内获得数量多、质量高的大量菌种,以满足发酵生产的需要。

3.发酵培养基:发酵生产中最主要的培养基,不仅需要大量的原材料,而且也是决定发酵生产成功与否的主要因素。

特点:斜面(孢子)培养基:①富含有机氮源,少含或不含糖分。

有机氮有利于菌体的生长繁殖,能获得更多胞。

②对于放线菌或霉菌的产孢子培养基,则氮源和碳源不宜太丰富,否则易长菌丝而少形成孢子。

③斜面培养基中宜加入少量无机盐类,供给必要的生长因子和微量元素。

种子培养基:①营养丰富完全,氮源和维生素等生长因子的含量高些;②供孢子萌发的培养基中,加入一些易于吸收利用的C、N源,便于孢子发芽生长;③ pH要稳定;④最后一级尽可能接近发酵培养基,常加入少量发酵合成期才大量需要的物质。

发酵培养基:目的:使接种菌丝生长并能高效表达,获得高的发酵产量,同时组分尽可能单一,以保证高的得率。

要求营养丰富完全,有利于产物合成;不能大量加入快C、快N源,应和慢C、N源相结合;在产物分泌期间,pH 稳定;加入适量合成所需的物质,如前体等,进行定向发酵;采用中间补料,以提高发酵单位;原料的考虑——成本问题3、碳源、氮源在培养基中的作用是什么?碳源作用:1.提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所必需的碳成分2.提供合成目的产物所必须的碳成分氮源作用:氮源主要用于构成菌体细胞物质(氨基酸,蛋白质、核酸等)和含氮代谢物。

常用的氮源可分为两大类:有机氮源和无机氮源。

4、培养基成分选择的原则是什么?培养基设计的步骤有哪些?①根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题,初步确定可能的培养基成分;②通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分;③当培养基成分确定后,剩下的问题就是各成分最适的浓度,由于培养基成分很多,为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。

第四章1、发酵过程中杂菌污染后的常见表现?答:消耗营养,合成新产物,菌体自溶。

发粘等造成分离困难;改变pH;分解产物,噬菌体破坏极大。

2、试比较灭菌、消毒、除菌与防腐的区别。

灭菌:用化学或物理方法杀死物料或设备中所有有生命物质的过程。

消毒:用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物。

一般只能杀死营养细胞而不能杀死芽孢除菌:用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子。

防腐:用物理或化学方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖。

区别:消毒与灭菌的区别在于,消毒仅仅是杀死生物体或非生物体表面的微生物,而灭菌是杀灭所有的生命体。

因此灭菌特别适合培养基等物料的无菌处理。

消毒一般只能杀死营养细胞,而不能杀死细胞芽孢和真菌孢子等,特别适合于发酵车间和设备器具的无菌处理。

3、分批灭菌和连续灭菌的区别及各自的特点。

4、发酵对无菌空气的要求是什么?试述空气过滤除菌的流程。

要求:无菌、无灰尘、无杂质、无水、无油、正压流程:5、某发酵罐内装培养基10 m3,在121℃下进行分批灭菌,设每毫升培养基中含耐热的芽孢为107个,求理论灭菌时间。

(k =2.303 min-1,Nt =0.001)Nt ——经t 时间灭菌后的残留菌数,个 N0——开始灭菌时原有的活菌数,个k ——比死亡速率常数(灭菌速率常数),s-1 6、尾气中CO2含量异常变化可以分析染菌情况。

假如污染杂菌,CO2含量将会如何变化?若感染噬菌体,CO2含量又将如何变化?答:若发酵罐出现污染杂菌,则CO2 含量升高,因为杂菌代谢产生CO2、若感染噬菌体,工程菌会破坏死亡,则尾气中CO2含量降低。

2.303/lg tN t k N 解:N0 = 10×106×107 = 1013(个) Nt = 0.001(个) k = 2.303(min-1) ㏑(Nt/N0) = -ktt = 2.303/k ×[lg(N0/Nt)] = 2.303/2.303×[lg(1016)]第五章1、什么是种子培养?优良的种子应当具备哪些条件?种子培养:将保存在砂土管(冷冻干燥管等)中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过摇瓶或扁瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。

这些纯种培养物称为种子。

具备的条件:①生长活力强,延迟期短;②生理状态稳定;③浓度及总量能满足发酵罐接种量的要求;④无杂菌污染,保证纯种发酵;④适应性强,生产能力稳定2、简述种子扩大培养的一般流程。

①斜面培养基中活化。

②偏瓶固体培养基或摇瓶培养基中扩大培养;完成实验室种子制备。

③一级种子罐制备生产用种子,视情况确定扩大级数,完成生产车间种子制备。

④种子转种至发酵罐。

3、简述种龄与接种量。

种龄:是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

接种量:是指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。

4、大量的接入培养成熟的菌种的优点?(6点)①缩短生长过程的延缓期,因而缩短了发酵周期,提高了设备利用率②节约发酵培养的动力消耗③有利于减少染菌机会第六章1、发酵过程的特点有哪些?①多相:气相、液相和固相②多组分:培养基中多种营养成分,多种代谢产物,细胞内也具有不同生理功能的大、中、小分子化合物。

③非线性:细胞代谢过程用非线性方程描述。

④复杂群体的生命活动。

2、什么是生长得率、产物得率、基质比消耗速率与产物比生成速率?得率:(或产率,转化率,Y):是指被消耗的物质和所合成产物之间的量的关系。

包括生长得率(Yx/s)和产物得率(Yp/s)生长得率:是指每消耗1 g(或mol)基质(一般指碳源)所产生的菌体重(g),即Yx/s=ΔX/-ΔS产物得率:是指每消耗1 g(或mol)基质所合成的产物g数(或mol数)。

转化率:是指投入的原料与合成产物数量之比基质比消耗速率:(Qs, g(或mol)/g菌体·h):指每克菌体在一小时内消耗营养物质的量。

它表示细胞对营养物质利用的速率或效率产物比生成速率:(Qp, g(或mol)/g菌体·h):指每克菌体在一小时内合成产物的量。

它表示细胞合成产物的速度或能力3、什么是恒化器?什么是恒浊器?各有何特点。

恒化器:是一种设法使培养液流速保持不变,并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。

恒化器特点:在恒化器中,一方面菌体密度会随时间的增长而增高,另一方面,限制生长因子的浓度又会随时间的增长而降低,两者互相作用的结果,出现微生物的生长速率正好与恒速流入的新鲜培养基流速相平衡。

这样,既可获得一定生长速率的均一菌体,又可获得虽低于最高菌体产量,却能保持稳定菌体密度的菌体。

恒浊器:是根据培养器内微生物的生长密度,并借光电控制系统来控制培养液流速,以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。

恒浊器特点:①培养基的流速低于微生物生长速度,菌体密度增高,这时通过光电控制系统的调节,可促使培养液流速加快。

反之亦然,并以此来达到恒密度的目的。

因此这类培养器的工作精度是由光电控制系统的灵敏度来决定的。

②在恒浊器中的微生物,始终能以最高生长速率进行生长,并可在允许范围内控制不同的菌体密度③一般来说,恒浊器较难控制,目前大多数研究工作者都利用恒化器进行连续培养的研究4、分批发酵、补料分批发酵和连续发酵各自的定义、特点。

分批发酵:补料分批发酵:连续发酵:第七章1、氧在微生物发酵中有何作用?(3点)①构成微生物细胞本身及其代谢产物的组分之一。

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