发酵工程最全总结

1、发酵工程：采用工程技术手段在人工控制下通过微生物的生命活动二获得的代谢物的过程，为人类生产生物产品的一种技术。内容：发酵工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、基因工程。

2、生物技术：又称生物工程，指应用自然科学及工程学的原理，依赖生物催化剂的作用，将物料进行加工以提供或为社会服务的技术

3、几代生物技术：1.纯种培养技术2.有氧发酵抗生素（以抗生素的生产为标志）3.氨基酸发酵4.基因工程阶段（DNA重组技术、原生质体融合技术）

4、工业生产常用的6打微生物：细菌，酵母菌，霉菌，放线菌，担子菌，藻类。

5、采样：1、一般耕作土：细菌、放线菌；2、山坡上的森林土：霉菌、酵母菌；3、偏碱的土壤(PH7·0一7·5)：细菌、放线菌；4、偏酸的土壤(pH7·0以下)：霉菌、酵母菌；

6、采样最好的土层5一25cm。每克土含菌数约几十万到几十亿个。酵母菌分布土层最浅，约5一lOcm，霉菌和好氧芽抱杆菌也分布在浅土层。

7、冬季温度低，气候干燥，微生物生长缓慢，数量最少。春天微生物生长旺盛，数量逐渐增加。秋季采土样最为理想，抗生素产生菌，尤其是霉菌、酵母菌，大多从南方土壤中筛选出来。

9、采土样的方法:用取样铲，将表层5cm左右的浮土除去，取5~25cm处的土样10-25g，装入事先准备好的塑料袋内扎好。北方土壤干燥，可在10一3Ocm处取样。

10、微生物营养及环境类型：1、分离淀粉酶、糖化酶的菌株：工厂、糕点厂、酒厂及淀粉加工厂等场所。2、分离酵母菌：蜂蜜、蜜饯、甜果及含糖浓度高的植物汁液中采样。3、分离果胶酶产生菌：柑橘、草霉及山芋等果蔬中含有较多的果胶。

菌种保存方法：1、斜面低温保藏：4℃，保存1-3月。2、液体石蜡封存保藏：石蜡封斜面，4℃冰箱保存1年。

3、固体曲保藏：以麸皮，大米等为培养基,固体状态保存。

4、沙土管保藏：适用于产孢子细菌、霉菌、放线菌。

5、冷冻干燥法：在冷冻保护剂中通过升华除去水份，-15℃保存5-10年，有报导达30年。

6、液氮超低温保藏：-196℃保存已超过15年。

11、菌种保藏应注意的问题：菌体状态：休眠体；基质：营养贫乏！操作过程：不应对细胞造成伤害。

12、原生质体融合育种步骤：1．标记菌株的筛选和稳定性验证。2．原生质体制备。3．等量原生质体加聚乙二醇促进融合。4．涂布于再生培养基，再生出菌落。5．选择性培养基上划线生长，分离验证，挑取融合子进一步试验、保藏。6．生产性能筛选。

13、原生质体融合特点：1、杂交频率较高：细胞壁去除后在高渗条件下形成类似于球形的原生质体。2、受接合型或致育型的限制较小：二亲株中任何一株都可能起受体或供体的作用，因此有利于不同种属间微生物的杂交。3、遗传物质传递更为完整：原生质体融合是二亲株的细胞质和细胞核进行类似的合二为一的过程。4、存在着两株以上亲株同时参与融合形成融合子的可能性。5、有可能采用产量性状较高的菌株作融合亲株。6、提高菌株产量的潜力较大。7、有助于建立工业微生物转化体系。

14、菌种的选育包括：自然选育（从自然界分离获得菌株，从自发体遍体中获得）2诱变选育。

15、自然选育的一般步骤：采样，增殖培养，纯种分离，性能测定。

16、诱变育种步骤：1.出发菌株的选择2.处理菌悬液的制备3.诱变处理4.中间培养5.分离和筛选。物理诱变剂：射线如紫外线、X—射线、γ—射线，快中子；化学诱变剂：化学因子如碱基类似物、5—氟尿嘧啶、烷化剂、EMS、亚硝酸、亚硝基胍等。

17、营养缺陷型的筛选方法：中间培养→淘汰野生菌→检出缺陷型菌；具体方法：影印法、点种法、夹层法

18、突变株的筛选：随机筛选:摇瓶法;琼脂块法;自动化法；理性化筛：初级代谢产物菌的筛选；次级代谢产物菌的筛选。

18、酵母扩大过程：试管菌株—液体试管—小三角瓶—卡式罐—汉森罐—酵母繁殖槽—发酵罐

放线菌斜面培养温度28度少数为37度培养时间5~14d。

19、抗性标记：利用不同微生物的抗性差异选择重组体。这类标记比较多，如抗逆性(高温、高盐、高pH)和抗药性等，其中抗药性标记最为常用。不同微生物对某一药物的抗性程度不一，这是其遗传物质决定的。利用这种差异能在相应药物的选择性培养基上获得重组体。有时也把抗性标记与营养缺陷型标记结合使用，能提高育种效率和消除不利影响。

20、二次煮出法糖化：料液比1:4混合加入糖化锅，35-37度保温30min,升温至50-52度保温60min，升温后15min 从中取1/3的醪液煮沸30min后回加，使原来的醪液升温到63-70度保温60min左右以充分糖化，直至醪液与碘液不起显色反应为止。之后再取1/3醪液煮沸10min后回加，恒温保持20min。

21、双酶法制糖：淀粉（α-淀粉酶）→液化液（α-淀粉酶在140℃才会失活）→（糖化酶）→糖液

22、双酶法糖化的关键：1、高活性的酶制剂；2、配制时先调酸至酶活性最高点（PH=5.9-6.1）搅匀，再加入酶，不用金属器皿调配。；3、Ca、Mg、Na、K等金属对酶起增加稳定作用，

Ag、Hg、Cu等对酶抑制或失活。；4、酶的底物浓度会影响反应速度、DE值。浓度高副反应增大。所以淀粉乳为30-40%；5、采用喷射法液化时，采用耐高温酶110℃5-10分；6、糖化时间：液化1小时，糖化36小时，DE值达最高95%-99% ；OD=0.003糖化结束。7、流加酶：为减少复合反应，缩短糖化时间可以分批加入。α-淀粉酶加量10-20U/g干淀粉。无锡耐高温菌（液体）20000U/ml（0.5-0.6L/t）；8、两次灭酶操作（第一次5-10分；第二次30分）；9、用Na2CO3 调PH；10、加CaCI2，保护酶活性，用量0.15-0.3%干淀粉。

23、液化程度控制：（1）液化程度不能太低？原因：①在液化过程中，液化程度太低，液化液的黏度就大，难于操作；②葡萄糖淀粉酶属于外酶，水解只能由底物分子的非还原性末端开始，底物分子小，水解的机会就越小，会影响到糖化速度；③液化程度低，淀粉易老化，不利于糖化，特别是会使糖化液的过滤性相对较差。（2）液化程度不能太高原因：因为葡萄糖淀粉酶是先与底物分子生成络合结构，而后发生水解催化作用。液化超过一定程度，不利于糖化酶与液化淀粉生成络合结构，影响催化效率，使糖化液否认最终DE值偏低。

24、液化时要控制葡萄糖值在10-20之间较好？在正常液化条件下，控制淀粉水解程度在葡萄糖值为10-20之间为好，因为此时保持较多量的糊精及低聚糖，较少量的葡萄糖，而且液化温度较低时，液化程度可偏高些，这样经糖化后的糖化液的葡萄糖值较高

25、两次灭酶？第一次为液化达到终点时灭液化酶（100℃10min），为避免液化酶影响糖化酶。第二次为糖化后灭糖化酶（90℃30min）减少副反应，保持高的DE值。

生物素：是B族维生素的一种，维生素H,辅酶R。

26、特殊生长因子：构成辅酶的组成分，促进生命活动的进行。(生物素、硫胺素、肌醇、氨基酸、嘌呤、嘧啶)。

27、前体物质、促进剂、抑制剂：（1）、前体物：能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量有较大的提高。（2）、促进剂：既不是营养物，又不是前体，但能提高产量的添加剂。如诱导物、表面活性剂。（3）、抑制剂：改变途径、降低菌呼吸改变发酵性质等。

28、糖化：将淀粉水解为葡萄糖的过程。淀粉的制得的糖液叫淀粉水解糖。

29、淀粉水解过程：淀粉—糊精（吸水膨胀）—液化糊精（无化反应，淀粉酶，）—低聚糖（糖化酶）—麦芽糖—葡萄糖。

30、淀粉水解工艺流程：原料（淀粉水盐酸）—调浆—糖化—冷却—中和脱色—过滤除杂—糖液。

31、淀粉水解过程的变化：淀粉颗粒结构破坏，糖苷键断裂，其分子逐渐变小。先变成糊精、低聚糖、麦芽糖，最后才能生成G。

32、淀粉水解的原理：直连：可溶性淀粉（正构淀粉）碘液（聚合度12-15棕色20-30红色，35-40紫色，45以上兰色）加热不生成糊精可溶性胶体50-60℃可逆析出，60-600个葡萄糖残基，1.4糖苷键。支链：碘液紫色，膨化淀粉（异构链淀粉）“糊化淀粉”1.4糖苷键和1.633、34、淀粉水解糖液必须具备的条件：1、糖液葡萄糖含量：20%；2、糖液洁净，呈杏黄色或黄绿色、3、透光率：90%以上、4、糖液不含糊精(dextrin)、5、糖液不能变质、6、转化率：90%左右。

35、淀粉的糖化：在工业生产，将淀粉水解为葡萄糖的过程称。淀粉的老化：实际上分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程。淀粉的糊化：淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，互相接触变成糊状液体。

36、灭菌：利用物理和化学方法杀灭或除去物料及设备中一切生命物质的过程。

37、消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器具外的病毒，一般只能杀死营养细胞而不能杀死芽孢。

38、灭菌与消毒区别：消毒不一定能达到杀菌的要求，而灭菌能达到消毒的要求。

39、灭菌的方法：1、干热灭菌法160-170 ℃1-2小时；2、火焰灭菌法；3、电磁波、射线灭菌法；4、湿热灭菌5、化学药剂灭菌法：高锰酸钾、漂白粉、酒精、新洁尔灭、甲醛、过氧乙酸、酚类；6、过滤除菌法

40、空气净化的方法：①热灭菌法②静电除菌③介质过滤除菌法④辐射杀菌。

41、空气净化一般流程：空气吸气口→空气粗滤器→空气压缩机→一级空气冷却器→二级空气冷却器→分水器→空气贮罐→旋风分离器→丝网除沫器→空气加热器→总空气过滤器→分空气过滤器→无菌空气。

42、发酵过程的内容，采用过程手段：1菌种的选育2配置培养基和灭菌3扩大培养和接种4发酵过程5发酵产物的分离和提取。

43、厌氧与有氧的区别：1.设备：有氧发酵有通气搅拌供养装置，厌氧发酵不需供养装置；2.途径：厌氧与有氧都经过EMP途径，但厌氧不进入TCA循环，在核外的物质中完成；有氧进入TCA循环，在细胞线粒体内完成。

44、酵母的酒精发酵