发酵工艺重点

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发酵工程重点

发酵工程重点

发酵⼯程重点第⼀章、绪论⼀、名词解释:1.发酵:利⽤微⽣物在有氧或⽆氧条件下的⽣命活动来制备微⽣物菌体或其代谢产物的过程2.发酵⼯程:主要指在最适发酵条件下,发酵罐中⼤量培养细胞和⽣产代谢产物的⼯艺技术。

3.微⽣物的纯培养:把各种微⽣物彼此分开培养成纯种微⽣物4.深层培养:(你们书上有的)5.微⽣物的⽣物转化:是利⽤⽣物细胞对⼀些化合物某⼀特定部位(基团)的作⽤,使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合⼆、问题:1.发酵⼯业的基本流程是什么?①发酵原料的选择和预处理②微⽣物菌种的选育及扩⼤培养③发酵设备选择及⼯艺条件的控制④发酵产物的分离提取⑤废弃物的回收和利⽤等2.发酵⼯程有哪⼏部分组成?各部分研究⽬标是什么?- 上游⼯程- 发酵⼯程- 下游⼯程3.实现发酵产品的基本条件是什么?适宜的微⽣物、保证或控制微⽣物进⾏代谢的各种条件、进⾏微⽣物发酵的设备、精制成产品的⽅法的设备第⼆章、⼯业发酵菌种的选育⼀、名词解释:1.⾃然选育:在⽣产过程中,不经过⼈⼯处理,利⽤菌种的⾃发突变,选育出优良菌种的过程2.诱变选育:利⽤物理或化学诱变剂处理均匀分散的微⽣物细胞群,促使其突变率⼤幅度提⾼,然后采⽤简便、快速和⾼效的筛选⽅法。

3.富集培养:利⽤不同种类微⽣物⽣长繁殖对环境和营养的要求不同,⼈为的控制条件,使之利于某类或某种微⽣物⽣长,⽽不利于其他种类的微⽣物的⽣存,已达到使⽬的菌种占优势⽽得以快速分离纯化的⽬的。

⼆、问题:1、微⽣物菌种选育的⽅法:⾃然选育、诱变育种、细胞⼯程育种、DNA重组技术育种2、⾃然选育的主要步骤:答案⼀:菌种—菌悬液—分离单菌落—分别测定单菌落的⽣产能⼒—筛选⾼产菌株◆答案⼆:采样-增殖培养-培养分离-筛选(初筛和复筛)(⽼师说答案2还好,⼤家可以⾃⼰再整理下)3、诱变选育的⽅法和步骤?- ⽅法和步骤:①出发菌株的选择②制备菌悬液③诱变处理④中间培养⑤突变菌株筛选- 后培养(中间培养):由于在发⽣了突变尚未表现出来之前,有⼀个表现延迟的过程,即细胞内原有酶量的稀释过程(⽣理延迟),需3带以上的繁殖才能将突变性状表现出来。

固态发酵工艺

固态发酵工艺

固态发酵工艺固态发酵工艺是一种以微生物在固体底物上生长代谢为基础的技术。

其主要优点包括发酵过程相对简单,生产成本低,产品品质好,营养价值高等。

因此,在食品、医药、化工等领域得到广泛应用。

本文将重点探讨固态发酵工艺的原理、分类、应用领域及挑战等方面。

一、固态发酵的原理固态发酵与液态发酵相比,其发酵底物通常是由白腐菌、黑曲霉、酵母菌等微生物种类组成的一种复杂生态系统。

这些微生物以底物为营养源,在发酵过程中产生酶和代谢产物,其中酶的作用可以分解底物成分,代谢产物则对底物的性质产生一定影响,直接决定了发酵产物的品质。

二、固态发酵的分类根据不同的发酵底物,固态发酵主要分为以下几类:豆类、谷物、木质素、酒渣、果皮等。

其中豆类是最常用的底物之一,如黄豆、豆饼等,主要用于生产豆制品,如豆豉、豆腐等。

谷物类固态发酵主要应用于酱油、米酒、醪糟等食品的生产。

木质素类固态发酵被广泛应用于木质素的降解和生物质燃料的制备等方面。

酒渣类固态发酵用于生物质能的转化和生产酒渣菌蛋白等。

果皮类固态发酵主要用于生产果皮醋等产品。

三、固态发酵的应用领域 1.食品领域:固态发酵技术在食品加工中得到了广泛应用,如豆制品、酱油、醋、米酒、酸奶、面包等。

2.药物领域:利用固态发酵技术生产天然药物,如青黛、灵芝、人参等。

3.环保领域:利用固态发酵技术处理废弃物,如酒渣、果皮等。

4.工业领域:通过固态发酵技术生产有机酸、生物柴油、单细胞蛋白等产品。

四、固态发酵工艺的挑战由于固态发酵的发酵底物非常复杂,所涉及的微生物多样且生态环境复杂,因此,固态发酵工艺面临着以下挑战: 1.微生物筛选和优化:选择合适的微生物对于固态发酵的成功至关重要,同时需要通过优化培养条件,提高微生物的代谢能力和产物的产率。

2.发酵条件控制:固态发酵中,底物湿度、通气、温度等因素都对发酵过程产生影响,需要合理控制这些条件,才能保证发酵的成功。

3.发酵底物的特性:不同的发酵底物性质不同,对于不同的固态发酵底物,需要制定相应的处理策略和工艺。

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。

发酵重点

发酵重点

绪论1、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。

广义“发酵”的定义泛指指微生物进行的一切活动。

泛指利用生物细胞(含动、植物细胞和微生物)获得产品的所有过程。

2、发酵工艺研究、优化和控制微生物发酵过程中的各种参数,以利于提高微生物的发酵能力和产品得率的工艺技术。

3、单种微生物分离和纯培养技术的建立是食品发酵技术发展的第一个转折点。

好氧性发酵工程技术是食品发酵技术发展的第二个转折点。

人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术是食品发酵技术发展的第三个转折点。

化学合成与微生物发酵相结合的工程技术的建立是食品发酵技术发展的第四个转折点。

纯培养:第一个转折点通气搅拌:第二个转折点代谢控制:第三个转折点基因工程菌:第四个转折点4、食品发酵的发展趋势利用基因工程技术,人工选育和改良菌种。

结合细胞工程技术,用发酵技术进行动植物细胞培养——次生代谢产物的生产。

应用酶工程技术,将固定化酶或细胞广泛用于发酵工业。

发酵罐(第二节是重点)1、广义的发酵罐是指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。

工业发酵中一般指进行微生物深层培养的设备。

2、通用式发酵罐的主要部件:罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布管、消泡器、冷却管(或夹套)、联轴器、中间轴承、人孔、管路等。

3、搅拌器:作用:使通入的空气分散成气泡并与发酵液充分混合,使氧溶解于发酵液中。

径向式(蜗轮式)轴向式(推进式)平叶式、弯叶式和箭叶式螺旋桨式、浆叶式形式4、径向式搅拌器优点:气体分散能力强;缺点:功耗较大,作用范围小。

5、轴向式搅拌器优点:轴向混合性能较好,功耗低,作用范围大;缺点:对气体的控制能力弱。

6、挡板的作用:改变液流的方向,促使液体激烈翻动,增加溶解氧。

防止搅拌过程中漩涡的产生,而导致搅拌器露在料液以上,起不到搅拌作用。

7、消泡方法:化学法——天然油脂、聚醚类、高级醇类等。

物理法——机械消泡装置,常用耙式消泡器。

发酵工艺重点

发酵工艺重点

第一章绪论发酵的定义:通过微生物的生长和代谢活动,产生和积累人们所需代谢产物的一切微生物培养过程。

发酵工程:是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系。

微生物发酵产品分为(按发酵类型):微生物菌体细胞、酶制剂和酶调节剂、微生物代谢产物(包括初级代谢产物和次级代谢产物)以及微生物转化、工程菌发酵产物等。

发酵培养方法:表面培养发酵法和深层培养发酵法。

液体深层培养法的基本工艺过程:菌种选育、孢子制备、种子制备、发酵培养、发酵液预处理、提取精制、成品检验、成品包装。

第二章菌种选育工业发酵三个技术领域:菌种选育、发酵工艺(上游工程)和分离提取工艺(下游工程)。

菌种选育在发酵生产上的目的:提高发酵产量、改进菌种性能、产生新的发酵产物、去除多余的组分。

微生物突变的修复:光修复、切补修复、重组修复、SOS修复系统、DNA聚合酶的校正作用。

菌种选育的方法:自然选育、诱变育种、杂交育种、基因工程育种、原生质体育种。

自然选育(natural screening):是指利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理,通过分离、筛选排除衰退型菌株,从中选出维持或高于原有生产菌株的过程,以达到稳定或提高生产的目的。

菌种退化:菌种在长期的传代保存过程中,由于自发突变使菌种变得不纯,生产能力下降。

原因有菌种遗传特性的改变、经诱变剂处理后的退化变异、菌种生理状况的改变(培养条件)。

自然选育的一般过程:单孢子悬浮液的制备、分离出单菌落、单菌落传斜面、摇瓶初筛、菌种保藏、摇瓶复筛、放大试验。

诱变育种(mutation breeding)是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群体,促进其突变率大幅提高,然后采用简便、高效的筛选方法,从中选出少数具有优良性状的突变菌株。

主要包括出发菌株的选择、诱变处理和筛选突变株三个部分。

诱变育种的步骤:出发菌株的选择、悬浮液的制备、诱变处理、中间培养、突变株的分离和筛选。

发酵工艺考试重点

发酵工艺考试重点

1.工业化菌种的要求?答:(1)菌种不能是病原菌,不能产生任何有害的生物活性物质或毒素,以保证产品的安全性:(2)有在短时间的发酵周期内产生大量发酵产物的能力:(3)在发酵过程中不产生或少产生与目标产物性质相近的副产物及其他产物,可提高营养物质的转化率,减少分离纯化的难度,降低成本,提高产品的质量;(4)生长繁殖能力强,生长.反应速度快,发酵周期短,产孢菌应均有较强的产孢子能力;(5)原料来源广,价格低廉,菌种能高效的将原料转化为产品;(6)对需要添加的前体物质有耐受能力,不能将前提作为一般碳源利用;(7)菌种纯,遗传特性稳定,抗噬菌体能力强,以保证发酵生产和产品的稳定性。

2.什么是发酵级数?发酵级数对发酵有何影响?影响发酵级数的因素有哪些?答:一般由菌丝体培养开始计算发酵级数,但有时,工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数发酵级数对发酵影响:(1).种子级数少,可简化工艺和控制,减少染菌机会(2).种子级数太少,接种量小,发酵时间延长,降低发酵罐的生产率,增加染菌机会(3).级数大,难控制、易染菌、易变异,管理困难,一般2-4级。

(4).在发酵产品的放大中,反应级数的确定是非常重要的一个方面影响发酵级数的因素:(1)菌种生长特性,孢子发芽及菌体繁殖速度;(2) 发酵规模.(3)工艺要求.(4)接种量的影响.3.影响斜面种子质量的因素有哪些?种子质量对发酵有何影响?答:(1)培养基:培养基的营养成分应适合种子培养的需要,一般选择一些有利于孢子发芽和菌丝生长的培养基,在营养上易于被菌体直接吸收和利用,营养成分要适当的丰富和完全,氮源和维生素含量较高;培养基的营养成分要尽可能和发酵培养基接近,以适合发酵的需要,这样种子移入发酵罐后能比较容易适应发酵罐的培养条件。

培养基的pH 要比较稳定,适合菌的生长和发育。

(2)培养条件:种子培养应选择最适温度,培养过程中通气搅拌的控制很重要。

(3)种龄:在工业发酵生产中,一般都选在生命力极为旺盛的对数生长期,菌体量尚未达到最高峰时移种。

发酵重点1-8

发酵重点1-8

1、发酵工程的基本定义?发酵工程:是利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系,是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。

发酵工程也称作微生物工程,该技术体系主要包括菌株选育与保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化制备,同时也包括微生物生理功能的工业化利用。

2、提出研发一个发酵新产品的可能路线发酵生产工艺流程除某些转化过程外,典型的发酵工艺过程大致可以划分为以下6个基本过程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灭菌;③扩大培养有活性的适量纯种,以一定比例将菌种接入发酵罐中;④控制最适的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。

3、发酵工业的特点①常温常压下进行的生物化学反应,条件较温和②较廉价的原料生产较高价值的产品③通过生物体的自适应调节来完成,反应专一性强,可以得到较为单一的代谢产物④可以产生比较复杂的高分子化合物⑤不受地理、气候、季节等自然条件的限制,可以根据订单安排通用发酵设备来生产多种多样的发酵产品1、为什么需要进行微生物菌种改良?①提高目标产物的产量生产效率和效益!②提高目标产物的纯度,减少副产物可有效降低产物分离成本。

③改良菌种性状,改善发酵过程改变和扩大菌种所利用的原料范围、提高菌种生长速率、保持菌株生产性状稳定、提高斜面孢子产量、改善对氧的摄取条件并降低需氧量及能耗、增强耐不良环境的能力(如耐高温、耐酸碱、耐自身所积累的过量代谢产物)、改善细胞透性以提高产物的分泌能力等。

④改变生物合成途径,以获得高产的新产品2、你认为菌种筛选过程中最关键的环节是什么?筛选方法(1)平皿快速检测法肉眼可观察的变化。

显色法、变色圈法、透明圈法、生长圈法和抑制圈法…(2)形态变异的利用(3)高通量筛选(high throughput screening)3、如果尽量保持菌种不发生退化?(1)控制传代次数基因的变化往往发生在复制和繁殖过程中,繁殖越颇繁,复制的次数越多,基因发生变化的机会也就越多。

发酵工艺重点知识

发酵工艺重点知识

发酵⼯艺重点知识绪论发酵: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。

发酵⾷品:是指经过微⽣物(细菌、酵母和霉菌)或酶的作⽤,使加⼯原料发⽣⼀系列⽣物化学变化及物理变化⽽制成的具有独特风味和特有风格的⾷品。

(酒:酵母,酸奶:乳酸菌,醋:醋酸菌等)功⽤:与普通⾷品相⽐,发酵⾷品作⽤:(1)保留原来⾷物中的活性成分,分解某些对⼈体不利的因⼦。

(2)提⾼⾷物营养素的利⽤程度。

(3)VB12较为丰富。

(4)脂肪含量较低。

(5)有⼀定的保健作⽤。

发酵⼯业:指利⽤⽣物的⽣命活动产⽣的酶,将⽆机或有机原料进⾏酶加⼯,获得产品的⼯业。

(产品包括⾷品、保健品药品、⽣物制品等。

)与化学⼯业相⽐,⾷品发酵与酿造的特点:安全简单原料⼴泛反应专⼀代谢多样易受污染菌种选育菌种选育、保藏与复壮微⽣物杂交育种含义、使⽤的培养基、⽅法含义:两个基因型不同的菌株通过吻合(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。

杂交育种⽬的:(1)使不同菌株的遗传物质进⾏交换和重新组合,从⽽改变原有菌株的遗传物质基础,获得杂种菌株(重组体)。

(2)把不同菌株的优良性状汇集重组体菌株中,提⾼产量和质量,甚⾄改变菌种特性,获得新的品种。

(3)获得的重组体对诱变剂的敏感性得以提⾼和恢复,以便重新使⽤诱变⽅法进⾏选育。

在杂交育种中通常使⽤的培养基(1)完全培养基(CM):含有糖类、多种氨基酸、维⽣素及核酸碱基及⽆机盐等⽐较完全的营养基质,野⽣型和营养缺陷型菌株均可⽣长。

(2) 基本培养基(MM):只含纯的碳源、⽆机氮和⽆机盐类,不含有氨基酸、维⽣素、核苷酸等有机营养物,营养缺陷型菌株不能在其上⽣长,只允许野⽣型⽣长。

(3) 有限培养基(LM):在基本培养基或蒸馏⽔中含有10%⼀20%完全培养基成分。

(4) 补充培养基(SM) (鉴别培养基):在基本培养基中加⼊⼰知成分的氨基酸、维⽣素等,通常⽤作鉴别分离⼦。

第七章发酵工艺控制

第七章发酵工艺控制

如:许多抗生素和色素的发酵
第二节
一、物理参数
工业发酵过程的主要 控制参数
1、温度 与温度有关的因素: 氧在培养液中的溶解度和传递速率 菌体生长速率和产物合成速率 测量工具:铂电阻或热敏电阻
• 2、压力(Pa)
与压力高低有关的因素: 罐压高低与氧和CO2在培养液中的溶解度有关 罐压一般范围: 0.2×105~0.5×105 Pa 测量工具: 隔膜法压力表或压敏电阻压力表
1、分批发酵
概念:
分批发酵:指将微生物和营养物一次性加入发酵 罐中,经过培养生长,最后一次收获的培养方式, 中间除了空气进入和尾气排出,没有物料交换。 在分批发酵中,培养基是一次性加入,不再 补充,随着微生物的生长繁殖活跃,营养物质逐 渐消耗,有害代谢产物不断积累,因此其生长速 度将随时间发生有规律性的变化。
2.补料分批培养的优缺点 优点:与分批培养相比
① 解除底物抑制和葡萄糖的分解阻遏效应。 ② 可以避免在分批发酵中因一次投料过多造成 细胞大量生长所引起的一切影响;
③ 可用作为控制细胞质量的手段,以提高发芽 孢子的比例; ④ 可作为理论研究的手段,为自动控制和最优 控制提供实验基础。
与连续培养相比优点
④ 衰亡期
细胞死亡率增加,明显超过新生率,进入 衰亡期。多数发酵在到达衰亡期前就结束。 特点:活的细胞数目以对数速率急剧下降、 细胞裂解或自溶。衰亡期比其它期相对较 长。
分批发酵优缺点:

① ② ③ ④
优点:
操作简单 周期短 染菌机会少 产品质量易于控制

缺点:
① 生产能力不是很高 ② 非生产周期较长,使得发酵成本高
三、生物参数
1、菌体形态 菌体形态是衡量种子质量、区分发酵阶段、控 制发酵过程的代谢变化和决定发酵周期的依据之 一。 用显微镜观察菌体形态 2、菌体浓度 概念:菌体浓度是指单位体积培养液中菌体的 含量。 根据菌体浓度的大小决定适合的补料量和供氧 量,同时可判断目的产物的产量是否达到最大量。

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。

生物农药的发酵生产工艺及优化研究

生物农药的发酵生产工艺及优化研究

生物农药的发酵生产工艺及优化研究生物农药是利用微生物、植物或动物等生物资源制备的一种农药,具有环境友好、高效、低毒等特点。

其生产过程主要包括菌种培养、发酵、提取和制剂加工等环节。

本文将重点介绍生物农药的发酵生产工艺及优化研究。

一、菌种培养菌种培养是生物农药发酵生产的第一步,通过培养菌种可以获取高效、稳定的发酵菌株。

常用的菌种培养方法有液体培养法和固体培养法。

液体培养法适用于菌株扩繁和菌种保存,而固体培养法适用于菌种的筛选和培养。

二、发酵发酵是生物农药生产的核心环节,通过菌种的发酵可以合成生物农药的活性成分。

发酵过程中需要控制发酵温度、pH值、发酵时间等因素,以保证菌株的生长和代谢活性。

此外,还需要添加适量的碳源、氮源和微量元素等营养物质,以促进菌株的生长和代谢。

发酵过程中产生的代谢产物对生物农药的活性和稳定性起着重要的影响。

因此,优化发酵条件和调控菌株的代谢途径是提高生物农药产量和质量的关键。

目前,常用的优化方法包括遗传工程、代谢工程和发酵工程等。

三、提取和制剂加工发酵结束后,需要将发酵液中的活性成分提取出来,并进行制剂加工,以便于农药的使用和储存。

提取方法主要包括溶剂提取、超声波提取和微波提取等。

制剂加工主要包括浓缩、干燥和制剂配方等。

四、优化研究为了提高生物农药的产量和质量,优化研究成为了当前的热点领域。

优化研究主要包括以下几个方面:1. 菌株筛选和改良:通过筛选和改良菌株,可以获得高效、稳定的发酵菌株,提高生物农药的产量和质量。

2. 发酵条件优化:通过调控发酵条件,如温度、pH值、发酵时间等,可以提高菌株的生长和代谢活性,进而提高生物农药的产量和质量。

3. 代谢工程:通过改造菌株的代谢途径,可以提高生物农药的产量和质量。

常用的方法包括基因工程和代谢途径调控等。

发酵工程复习重点

发酵工程复习重点

微生物生物技术重点第一章1 发酵的概念传统概念:指酵母作用于果汁或发芽谷物,进行酒精发酵时产生CO2的现象。

生物学概念:发酵是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质开释能量的过程。

(生化)工业生物学家概念:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程现代概念:培养生物细胞(含动植物和微生物)来制取产物的所有过程2 生物工程(Microbial engineering )是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。

发酵工程的发展简史1、传统的发酵时期——天然发几千年酒(古埃及龙山文化)啤酒、黄酒、酱油、泡菜等特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭体会传授技术,使产品质量不稳固(不了解微生物与发酵的关系)2、近代发酵工程时期——纯培养技术1665 英国物理学家Robert Hooke(罗伯特·胡克)细胞壁1680 荷兰列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek) 活细胞人类认识到微生物的存在特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭体会传授技术,使产品质量不稳固(不了解微生物与发酵的关系)由天然发酵阶段转向纯培养发酵(第一次转折过程特点产品的生产过程较为简单,对生产要求不高,规模不大3、近代发酵工程时期——深层培养技术显现于20世纪40年代,以抗生素的生产为标志青霉素的发觉与大量需求表面培养法(surface culture) 效价40U/mL,纯度20%,收率30%二战期间,青霉素发酵生产成功青霉素发酵生产的成功,给发酵工业带来两大功绩:开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业建立深层培养法(submerged fermentation),把通气搅拌技术引入发酵工业。

它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。

发酵重点资料整理

发酵重点资料整理

发酵重点资料整理————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:名词解释:工业发酵的含义:通过微生物的生长繁殖以及代谢活动,产生和累计人们所需要的产物的生化反应。

发酵工程的含义:利用微生物的某种特定功能,通过现代工程技术手段,给微生物提供适宜的生长条件,生长。

出所需要的产物的生物反应工程代谢控制发酵:有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物。

利用有机酸和氨基酸的代谢控制。

巴斯德效应:氧气对发酵的抑制作用。

巴斯德发现,在酵母菌发酵时,通入氧气,呼吸作用增强,发酵作用降低。

初级代谢产物与次级代谢产物:初级代谢产物是微生物通过代谢活动,产生与自身生长繁殖必须的物质;次级代谢产物是生成对自身无明确影响的产物。

自发突变与诱发突变:自发突变是微生物在一定情况下自身发生的变异;诱发突变是人为地有意识地将生物置于诱变因子当中,该生物发生突变。

自然选育:根据自然变异从自然界选出符合生成要求的菌种。

诱变育种:用人工方法引起菌体变异,再筛选出适合的菌种。

营养缺陷型菌株:野生菌株通过人工诱变或者自然突变失去合成某种营养物的能力。

在缺乏改种营养物的培养基时,不能生长。

发酵培养基:满足大量菌体生长、繁殖以及产物积累的培养基。

C/N比:培养基中的碳源及氮源的比值。

DE 值:葡萄糖当量值,是指糖化液中还原糖占干物质的比例。

生长因子:生长所必须的微量的有机物。

前体物、产物促进剂:前体物以及产物促进剂可以促进产物的积累。

前体是可以直接被微生物合成到产物,促进剂能改改变细胞渗透性。

过滤介质除菌:利用过滤介质的除菌方法。

分为绝对过滤介质除菌,深层过滤介质。

绝对过滤介质是利用微生物大于过滤孔径的机制。

深层过滤介质是利用重力沉降、扩散运动、惯性冲击、阻截、静电吸附。

实罐灭菌(实消)、空消:实罐灭菌又称分批灭菌,将培养基输入到发酵罐,一同灭菌。

发酵工艺学重点知识

发酵工艺学重点知识

发酵工艺学一选择题1、中浓度型啤酒其麦芽汁浓度为(C )A. 6°〜8°B. 8〜11°C.10°〜12°D. 14°〜20°2、啤酒酵母对可发酵糖利用能力顺序是:(A)A. 葡萄糖〉果糖>蔗糖〉麦芽糖>麦芽三糖B. 葡萄糖〉果糖〉麦芽糖〉蔗糖〉麦芽三糖C. 蔗糖〉果糖〉葡萄糖〉麦芽糖>麦芽三糖D. 蔗糖〉果糖〉葡萄糖〉麦芽三糖〉麦芽糖3、下列酒的品种中,属于黄酒的是:(A)A.绍兴酒B.茅台C.汾酒D.五粮液4、1892年华侨张弼士在(C )建立酿酒公司,这是我国第一个新型的葡萄酒酿造厂。

A.青岛B.威海C.烟台D.德州5、能够除去带正电离子的去浊措施(D )A.冷冻过滤法B. 吸附法C. 离子交换柱吸附过滤法D.膜过滤6、酿造绍兴酒的糖化发酵剂(C )A.酒药B.根霉毛霉C.曲和药D.酵母7、唐代诗人李白以“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”的诗句赞美的是(A )A.兰陵美酒B.清酒C.红曲黄酒D.绍兴酒8、酱油酿造的微生物的最优选择是:(A )A.米曲霉B.青霉C.红曲霉D.根霉9、用于发酵酿酒的葡萄汁其糖分含量不得低于(A)A. 17%B.20%C. 5%D. 10%10、下列选项属于啤酒生产工艺的是:(A)A.糖化B.陈酿C.配兑D.堆曲二判断题1、白酒是我国特有的、具有悠久历史的传统酒种。

(V )2、黄酒是我国最古老的酒种。

(V)3、纤维类物质是自然界中的可再生资源。

(V )4、采用高温制曲、晾堂堆积、清蒸回酒等工艺,用石壁泥底窖发酵,酱香柔润为其特点的酱香型白酒,以茅台酒为代表。

(V )5、高度白酒:酒度在40%~65% (v/v)。

(X )正确答案:高度白酒:酒度在41%~65% (v/v)。

6、优质香型酒花,有德国的Hallertauer、Hersbrucker等。

(x )正确答案:香型酒花,有德国的Hallertauer、Hersbrucker等。

发酵工艺学期末考试重点——信阳农林学院

发酵工艺学期末考试重点——信阳农林学院

第一章绪论1.工业发酵:指在人工控制条件下,微生物通过自身代谢活动,将所吸收的营养物质进行分解、合成,产生各种产品的生产工艺过程。

2.发酵食品;是食品原料经微生物作用所产生的一系列特定的酶催化,所进行的生物、化学反应总和的代谢活动产物。

3.发酵与酿造史四个转折点单种微生物分离和纯培养技术的建立,是食品发酵与酿造技术发展的一个转折点。

好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。

人工诱变育种和代射控制发酵工程技术是发酵与酿造技术发展的第三个转折点。

将化学合成与微生物发酵有机地结合起来的工程技术就建立起来了,这形成了发酵与酿造技术发展的第四个转折点。

4.发酵食品在生产和加工过程中主要发酵条件及过程控制的基本要求?一、温度对发酵过程的影响及其控制:1.温度对发酵过程的影响:影响发酵温度的因素:发酵热。

发酵过程的温度控制:采用二级或多级管理、折中法二、PH对发酵过程的影响及其控制:1.PH对发酵过程的影响2.发酵过程中的PH控制三、溶解氧对发酵过程的影响及其控制:1.溶解氧对发酵过程的影响2.发酵过程中溶解氧的控制.四、基质浓度对发酵过程的影响及补料的控制1.基质浓度对发酵的影响2.补料的控制五,发酵过程中泡沫的消除与控制,机械消泡法,化学消泡法。

消泡剂:天然油脂类、高级醇、聚醚类六、其他因子的在线控制:1.离子选择性传感器,2.酶电极,3.微生物电极,4.质谱仪第二章葡萄酒1.葡萄酒的分类:葡萄酒是以新鲜葡萄或葡萄汁经发酵酿制而成的低酒精度饮料酒,酒精含量为11%左右.葡萄酒的种类(1)按葡萄酒的颜色分类:①红葡萄酒②白葡萄酒③桃红葡萄酒(2)按含糖量分类①干葡萄酒②半干葡萄酒③半甜葡萄酒④甜葡萄酒(3)按生产工艺分类:①天然葡萄酒②加强葡萄酒③加香葡萄酒(4)按含不含二氧化碳分类:①平静葡萄酒②起泡葡萄酒③葡萄汽酒压力略低于起泡葡萄酒。

2.葡萄汁的成分调整:1.调整糖分葡萄汁必须含糖17%,才能酿成含10%(V/V)酒精的葡萄酒,酒度<10%为弱酒,不易保存。

发酵工艺学重点整理

发酵工艺学重点整理

一、名词解释啤酒:啤酒以大麦、酒花、水为主要原料,经过制麦芽、糖化、啤酒酵母发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的低度酒精饮料。

葡萄酒:含有一定糖分和水分的果实,经过破碎、压榨取汁、发酵等工艺酿制而成的低度饮料酒都可称为果酒。

蒸白酒:白酒是以曲类、酒母等为糖化发酵剂,利用粮谷或代用料、经蒸煮、糖化发酵、蒸馏、贮存、勾兑而成的蒸馏酒。

白酒以前叫烧酒、高粮酒,建国后统称白酒。

浸麦度:指大麦浸渍后所含水分的百分数。

发芽率:露出根芽的麦粒所占的百分数。

胚乳溶解:大麦发芽期间由于一些列酶的催化作用使得胚乳中的蛋白质淀粉等物质不断溶解,低分子的氨基酸糖类不断增加,从而使胚乳的结构由坚韧而变得疏松的过程。

库值:蛋白分解强度=生产麦汁含氮量/标准协定麦汁含氮量×100煮沸强度:表示每小时内蒸发出水分的百分率煮沸强度=混合麦汁量-最终麦汁量/(混合麦汁量×煮沸时间)×100% 啤酒的生物稳定性:由于微生物的原因而造成啤酒稳定性变化的现象。

啤酒的非生物稳定性:在贮存过程中,由于化学成分的变化,引起的浑浊、沉淀现象称为啤酒的非生物稳定性。

啤酒发酵度(外观发酵度、真实发酵度):发酵度:即麦汁中浸出物浓度下降的百分率。

发酵度( %) =E-E´/E╳100%E—发酵前的麦汁浓度 E´—发酵后的发酵液浓度真正发酵度:发酵后,排除酒精后的浸出物浓度下降的百分率一般 60%-70%外观发酵度:发酵后,不排除酒精后的浸出物浓度下降的百分一般为 75%-87%外观发酵度一般比真正发酵度约高20%葡萄糖阻遏效应:由于葡萄糖常对分解利用其他底物的有关酶的合成有阻遏作用,故分解代谢产物阻遏又称为葡萄糖效应。

巴斯德效应:酵母菌酒精发酵时通入氧气,发酵减慢,停止产生乙醇,葡萄糖消耗速率下降。

氧对发酵的这种抑制现象称为巴斯德效应。

反巴斯德效应:发现某些组织,如视网膜以及多种癌瘤细胞在葡萄糖充足时,不管供氧条件如何都有很强的酵解如而有氧氧化相对减弱。

发酵过程主要分析项目有哪些

发酵过程主要分析项目有哪些

引言概述:发酵过程是一种广泛应用于生物工程领域的重要工艺,它可以用于制备食品、药品、生物燃料等众多产品。

在这个系列文章中,我们将进一步探讨发酵过程的主要分析项目。

本文是第二篇,将重点介绍发酵过程的另一些关键分析项目。

通过深入理解这些项目,可以帮助我们更好地监控和控制发酵过程,提高产品质量和产量。

正文内容:1. 细胞生长分析1.1 活菌数测定:通过培养基上的平均菌落数、液体发酵过程中的总菌数等来评估细胞生长情况。

1.2 生长曲线测定:通过定期取样并测量细胞生物量的变化,绘制生长曲线,以了解细胞生长速率和生长周期。

1.3 叶绿素含量测定:适用于藻类等含有叶绿素的微生物,通过测量叶绿素的吸收光谱来评估细胞生长情况。

2. 代谢产物分析2.1 pH值测定:通过定期测量发酵液的pH值,了解细胞代谢过程中酸碱平衡的变化情况。

2.2 溶氧度测定:通过测量发酵液中的溶解氧浓度,评估细胞的氧耗情况和氧传输效率。

2.3 糖消耗测定:通过测量发酵液中糖的浓度变化,评估细胞的糖代谢速率和效率。

2.4 氨基酸产物分析:通过高效液相色谱法或气相色谱法等技术,测定发酵液中的氨基酸含量,评估细胞代谢过程中氨基酸的合成和分解情况。

2.5 有机酸产物分析:通过色谱技术,测定发酵液中有机酸(如乳酸、柠檬酸等)的含量,评估细胞代谢过程中有机酸的产生和利用情况。

3. 发酵过程参数分析3.1 温度控制:通过定期测量和调整发酵罐内的温度,以维持最适合细胞生长和代谢活性的温度范围。

3.2 搅拌速率控制:通过调整发酵罐内的搅拌速率,以维持细胞生物量的均匀分布,促进养分和氧气的传输。

3.3 曝气速率控制:通过调整发酵罐内的曝气速率,以满足细胞的氧气需求,促进细胞代谢活性。

3.4 过程采样时间间隔:确定合适的采样时间间隔以保证得到代表性的样品,用于后续分析。

3.5 细胞培养基成分优化: 通过调整培养基中碳源、氮源、微量元素等成分的配比,优化细胞生长和代谢产物的合成。

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。

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第一章绪论发酵的定义:通过微生物的生长和代谢活动,产生和积累人们所需代谢产物的一切微生物培养过程。

发酵工程:是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系。

微生物发酵产品分为(按发酵类型):微生物菌体细胞、酶制剂和酶调节剂、微生物代谢产物(包括初级代谢产物和次级代谢产物)以及微生物转化、工程菌发酵产物等。

发酵培养方法:表面培养发酵法和深层培养发酵法。

液体深层培养法的基本工艺过程:菌种选育、孢子制备、种子制备、发酵培养、发酵液预处理、提取精制、成品检验、成品包装。

第二章菌种选育工业发酵三个技术领域:菌种选育、发酵工艺(上游工程)和分离提取工艺(下游工程)。

菌种选育在发酵生产上的目的:提高发酵产量、改进菌种性能、产生新的发酵产物、去除多余的组分。

微生物突变的修复:光修复、切补修复、重组修复、SOS修复系统、DNA聚合酶的校正作用。

菌种选育的方法:自然选育、诱变育种、杂交育种、基因工程育种、原生质体育种。

自然选育(natural screening ):是指利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理,通过分离、筛选排除衰退型菌株,从中选出维持或高于原有生产菌株的过程,以达到稳定或提高生产的目的。

菌种退化:菌种在长期的传代保存过程中,由于自发突变使菌种变得不纯,生产能力下降。

原因有菌种遗传特性的改变、经诱变剂处理后的退化变异、菌种生理状况的改变(培养条件)。

自然选育的一般过程:单孢子悬浮液的制备、分离出单菌落、单菌落传斜面、摇瓶初筛、菌种保藏、摇瓶复筛、放大试验。

诱变育种(mutation breeding )是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群体,促进其突变率大幅提高,然后采用简便、高效的筛选方法,从中选出少数具有优良性状的突变菌株。

主要包括出发菌株的选择、诱变处理和筛选突变株三个部分。

诱变育种的步骤:出发菌株的选择、悬浮液的制备、诱变处理、中间培养、突变株的分离和筛选。

自发突变:微生物未经人为诱变剂处理或杂交等生物技术手段而自然发生的突变。

诱发突变:人为用化学、物理诱变剂处理微生物而引起的突变。

表型延迟:微生物表型的改变总是落后于基因型改变的现象。

理性化筛选(定向筛选):运用遗传学、生物化学的原理,根据产物已知的或可能的生物合成途径、代谢调控机制和产物分子结构来进行设计和采用一些筛选方法,以打破微生物原有的代谢调控机制,获得能大量形成产物的高产突变株。

初级代谢产物高产菌株的筛选:筛选细胞膜透性改变的突变株、筛选营养缺陷型突变株、筛选结构类似物抗性突变株。

次级代谢产物(主要是抗生素)高产菌株的筛选:筛选营养缺陷型突变株、筛选负变株或零变株的回复突变株、筛选去磷酸盐调节突变株、筛选去碳源分解代谢调节突变株、筛选氨基酸结构类似物抗性突变株、筛选二价金属离子抗性突变株、筛选前体或前体结构类似物抗性突变株、筛选自身所产的抗生素抗性突变株。

影响原生质体制备的因素:培养基组成、菌龄、酶浓度、酶解温度和PH酶解时间、渗透压稳定剂。

影响原生质体再生的因素:再生培养基组成、培养基中水分、菌体生理状态、稳定剂、酶作用浓度及时间。

原生质体融合的一般过程:遗传标记的选择、再生亲本原生质体的制备、原生质体的融合、原生质体的再生、融合子的选择。

第三章培养基培养基:人工配制的、供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物的多种营养物质的混合物。

培养基成分包括:碳源(能源)、氮源、磷源、硫源、无机盐、水、生长因子、前提、促进剂、抑制剂等。

速效碳源、氮源和迟效碳源、氮源生理酸性(碱性)物质:经过微生物代谢作用后,形成酸性(碱性)物质的营养成分。

前体:微生物代谢产物的合成过程中,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变化的物质。

诱导物:一般指一些特殊的小分子物质,在微生物发酵过程中添加这些小分子物质后,能够诱导代谢产物的生物合成,提高发酵产量。

促进剂:是指那些细胞生长非必需的,但加入后却能显著提高发酵产量的一些物质,常以添加剂的形式加入发酵培养基中。

抑制剂:发酵过程中加入某些化学物质会抑制某些代谢途径的进行,同时会使另一代谢途径活跃,从而获得所需代谢产物,或使正常代谢产物的中间产物积累的物质。

发酵生产培养基:孢子培养基/ 斜面培养基,种子培养基,发酵培养基和补料培养基。

影响培养基质量的因素: 原材料质量、水质、灭菌、培养基粘度。

培养基的筛选方法:单因子试验法、正交试验、均匀设计。

第四章灭菌与除菌染菌的危害:消耗基质或产物,造成生产能力的下降;反应异常(pH 值),提取更加困难;生产菌细胞将被裂解,使生产失败。

湿热灭菌法:利用饱和蒸汽灭菌,使微生物体内的蛋白质发生凝固作用而致死。

特点是蒸汽有很强的穿透力,冷凝时放出大量的潜热,来源方便,价格低廉,灭菌效果好,是目前最基本的适合培养基和设备的灭菌方法。

一般条件为:121C, 30 min。

热阻:微生物在某一特定条件(主要指温度和加热方式)下的致死时间。

相对热阻:某种微生物在某一条件下的致死时间与另一种微生物在相同条件下的比值。

对数残留定律和对数穿透定律,t=2.303/k * lg(N o/Nt)和L=1/K * ln(N O/N L)分批灭菌:将配制好的培养基输入发酵罐内,用直接蒸汽加热,达到灭菌要求的温度和压力后维持一定时间,再冷却至发酵要求的温度,这一工艺过程称分批灭菌(实罐灭菌)优点:设备要求低,操作简便。

缺点:①营养成份有损失;②罐利用率低;③不能采用高温快速灭菌工艺连续灭菌:将配置好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温、和冷却而进行灭菌。

优点:①可采用高温短时灭菌,培养基受热时间短,营养成分破坏少,有利于提咼发酵产率;②发酵罐利用率咼;③可采用咼温短时火菌。

缺点:不适合容积小的发酵罐。

空气除菌的方法:辐射杀菌、热杀菌、静电除菌、过滤除菌。

深层过滤原理:微粒气流运动方向改变引起微粒对滤层纤维产生惯性冲击滞留、阻截滞留、重力沉降、布朗扩散、静电吸附等作用而把微粒滞留在纤维表面上空气过滤除菌设备:前过滤器、空气压缩机、冷却器、分水器、储气罐、加热器、总过滤器等。

无菌检查的方法:肉汤培养法、显微镜检查法(镜检法)、平板划线培养或斜面培养检查法染菌来源:空气系统、设备、培养基、种子、工艺操作等第五章菌种制备与保藏发酵生产中种子必须满足的条件:生长活力强、生理形状稳定、菌体数量足够、无杂菌污染、生产力稳定。

生产菌种的制备一般包括两个过程:孢子制备和种子制备菌种进入种子罐的两种方法:孢子进罐法(生长快)和摇瓶菌丝进罐法(生长慢) 。

种子制备:将固体培养基上培养出的孢子或菌体转入到液体培养基中培养,使其繁殖成大量菌丝或菌体的过程。

n 级种子——n+1 级发酵种子罐的级数取决于:菌种性质;菌体生长速度;发酵设备的合理利用。

影响孢子质量的因素:培养基、培养温度和湿度、培养时间和接种量。

影响种子质量的因素:培养基、培养条件、种龄和接种量。

菌种保藏目的:保持优良菌种生产性能的稳定、不污染杂菌、不死亡。

原理:根据菌种的生理生化特性,人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态菌种保藏方法:斜面低温保藏法、液体石蜡封存保藏法、固体曲保藏法、沙土管保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温保藏法。

引起菌种退化的原因主要有:基因突变、变异菌株性状分离、连续传代;其它因素:温度、湿度、培养基、培养条件第六章发酵过程中的供养摄氧率丫( OUR Oxygen Uptake Rate ):单位体积培养液每小时消耗氧的量。

呼吸强度Q O2:单位重量干菌体在单位时间内所吸取的氧量。

呼吸临界氧浓度:在溶氧浓度低时,呼吸强度随溶解氧浓度的增加而增加,当溶氧浓度达某一值后,呼吸强度不再随溶氧浓度的变化而变化,此时的溶氧浓度称为临界氧浓度。

影响微生物需氧量的因素:微生物种类和生长阶段、培养基的组成、培养液中溶解氧浓度、培养条件、CO2的影响。

氧传递的阻力:供养阻力和需氧阻力。

氧的传递速率N = K La(C*-C L),影响供氧的主要因素有K La和氧传递推动力C*-C L气泛点:在特定条件下,通入发酵罐内的空气流速达某一值时,使搅拌功率下降,当空气流速再增加时,搅拌功率不再下降,此时的空气流速称为“气泛点” ( Flooding point )发酵液中溶解氧浓度的测定:亚硫酸钠测定法、普遍采用)复膜氧电极测定法第七章发酵过程的控制发酵类型(按操作方式):分批发酵、补料分批发酵和连续发酵。

按与氧关系:需氧发酵和厌氧发酵。

按发酵动力学参数的关系:生长偶联型、部分生长偶联型和非生长偶联型。

初级代谢:细胞在生命活动过程中进行的与菌体生长、繁殖相关的一类代谢活动,其产物即为初级代谢产物。

特点:生长分为几个阶段(延迟期、对数期、稳定期、死亡期)营养物质的消耗与菌体生长密切相关;代谢产物的合成与菌体生长紧密相关。

次级代谢:菌体生长阶段、产物合成阶段、菌体自溶阶段 3 个阶段。

菌体浓度(cell concentration): 单位体积培养液中菌体的含量。

影响因素:微生物种类和遗传特性、营养物质的种类与浓度、菌体生长环境条件。

临界菌体浓度: 为获得最高生产率, 需采用摄氧速率与传氧速率相平衡时的菌体浓度称〜,是菌体的遗传特性和发酵罐的传氧特性共同影响的结果。

最适菌体浓度:在一定发酵条件下,使微生物的呼吸不受抑制时的最大菌体浓度。

碳源的浓度控制方法:经验方法(中间补料)、动力学方法(根据菌体比生长速率、产物比合成速率、糖比消耗速率来控制)。

发酵培养基一般选用快速利用和缓慢利用的氮源组成的混合氮源。

抗生素发酵,通常采用生长亚适量的磷酸盐浓度。

温度对发酵的影响:影响酶的活性、影响发酵液的物理性质、影响代谢产物的合成方向。

发酵热:就是发酵过程中释放出来的净热量,是各种产生的热量减去各种散失的热量所得的净热量。

生物热:微生物在生长繁殖过程中产生的热量;影响因素有菌种、培养基、培养时间和菌体呼吸强度。

最适发酵温度的选择:根据不同发酵阶段和发酵条件,选择最适温度。

pH 对发酵的影响: 影响酶活、影响基质或中间产物的接力状态、影响发酵产物的稳定性。

影响发酵pH 变化的因素:菌种遗传特异性、培养及成分、发酵工艺条件。

发酵过程pH的确定:根据发酵阶段控制(一般5-8 )和发酵实验结果。

控制pH的方法:调节培养基的组成、补料、加入缓冲剂、加入酸或碱、改变发酵条件。

引起溶氧异常下降的原因:1)污染好气性杂菌;2)菌体代谢发生异常现象,需氧要求增加;3)设备或工艺控制发生故障或变化引起溶氧异常升高的原因:1)菌体代谢出现异常,耗氧能力下降;2)污染烈性噬菌体(影响最为明显),产生菌未裂解前呼吸已受抑制,直到菌体破裂完全失去呼吸能力,溶氧直线上升溶氧控制的一般策略:前期大于临界溶氧浓度,中后期满足产物的形成。

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