发酵下游工程总结
发酵工程总结2
发酵工程总结王玉真第一章绪论一.发酵工程:是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。
由于它以培养微生物为主,所以又称为微生物工程。
※从广义上讲,有三部分组成:上游工程,发酵工程,下游工程二.发酵的定义1.传统发酵发酵(fermentation)最初是来自于拉丁语“发泡”(ferver)这个词,是指酵母作用于果汁或发芽的谷物时产生二氧化碳的现象。
2.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。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。
3..工业上的发酵:泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。
三.※发酵工业产业化应抓好哪三个环节?发酵工程产业化:就是将有关应用微生物的科学研究成果转化为发酵产品,并投向市场的过程。
三个环节:投产试验、规模化生产和市场营销。
①投产试验:涉及到”上、中、下三游”工作,即研究成果的验证、小试、中试和扩大试验。
②规模化生产:值得注意的是产品质量问题,其检测必须符合相应产品标准。
③市场营销:市场开拓对技术本身影响不大,但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素。
四.※当前发酵工业面临三大问题:1.菌种问题(纯种;遗传稳定性;安全;周期短、转化率高产率高;抗污染能力强:噬菌体、蛭弧菌);2.合适的反应器(生产规模化;原料利用量大,并且具有一定选择性;节能;结构多样化、操作制动化;节省劳力);3.基质的选择(价廉;原料利用量大,并且具有一定选择性;易被利用;副产物少;满足工艺要求)第二章菌种的来源一.自然界分离微生物的一般操作步骤?1、※菌种分离的一般过程:标本采集→预处理→富集培养→菌种分离(初筛、复筛)→性能鉴定→菌种保藏目的:高效地获取一株高产目的产物的微生物2、微生物材料的标本采集:遵循原则:材料来源越广泛,越有可能获得新的菌种一般通过以下途径获得菌种:①向菌种保藏机构索取有关菌株;②由自然界采集样品,如土壤、水、动植物体等;③从一些发酵制品中分离目的菌株,如从酱油中分离蛋白酶产生菌,从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌。
生物发酵年度总结范文(3篇)
第1篇一、前言生物发酵技术作为一门古老的科学,在现代生物技术领域中扮演着至关重要的角色。
2021年,在全球疫情的影响下,生物发酵技术的研究与应用得到了前所未有的关注。
本报告将对2021年度生物发酵技术的研究进展、应用成果及未来发展趋势进行总结。
二、2021年度生物发酵技术研究进展1. 发酵微生物的研究(1)新型发酵微生物的筛选与鉴定2021年,我国科研人员在发酵微生物领域取得了显著成果。
通过分子生物学、基因组学等手段,成功筛选出多种具有优良发酵性能的微生物,如产酶菌株、产酸菌株等。
这些菌株在食品、医药、环保等领域具有广泛的应用前景。
(2)发酵微生物的基因编辑与改造基因编辑技术的应用为发酵微生物的改造提供了有力工具。
2021年,我国科研人员利用CRISPR/Cas9等技术,对发酵微生物进行基因编辑,提高其发酵效率、降低能耗、减少污染物排放等。
2. 发酵工艺的研究与创新(1)发酵工艺优化2021年,我国科研人员在发酵工艺优化方面取得了突破性进展。
通过优化发酵条件、优化发酵培养基、优化发酵设备等手段,提高了发酵效率、降低了生产成本。
(2)发酵过程控制与监测随着物联网、大数据等技术的应用,发酵过程控制与监测技术得到了快速发展。
2021年,我国科研人员成功开发出基于物联网的发酵过程控制系统,实现了发酵过程的实时监测、自动控制与优化。
3. 发酵产品的研究与应用(1)食品发酵产品2021年,我国食品发酵产品的研究与应用取得了显著成果。
如:发酵豆制品、发酵乳制品、发酵肉类制品等,这些产品在口感、营养价值、保质期等方面具有显著优势。
(2)医药发酵产品2021年,我国医药发酵产品的研究与应用取得了重要进展。
如:抗生素、疫苗、生物制药等,这些产品在治疗疾病、预防疾病等方面发挥着重要作用。
(3)环保发酵产品2021年,我国环保发酵产品的研究与应用得到了广泛关注。
如:生物降解塑料、生物燃料、生物肥料等,这些产品在减少环境污染、提高资源利用率等方面具有显著作用。
发酵工程总结
1绪论1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同?生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。
工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。
1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。
发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。
它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。
主要研究内容:1)优良菌种的选育;2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。
它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。
生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。
发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。
所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。
现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。
因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。
1-3请简述发酵工程的发展史。
1)基因工程出现之前的时代(1982年前);1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐;1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业;1956年谷氨酸等氨基酸、核甘酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立;60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵;2)基因工程出现后的时代(1982年后)。
80年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株;1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。
发酵工程实验报告总结
发酵工程实验报告总结发酵工程实验是一项非常重要且广泛应用的实验,通过实验,我们可以了解到发酵过程中的微生物生长和代谢规律,提高发酵过程的效率和产物质量。
本次实验主要涉及到发酵过程中的控制变量,发酵过程中微生物的生长和代谢规律的研究以及发酵过程中产物的分析等内容。
通过本次实验,我了解到了发酵过程中的一些基本原理和技术,对发酵工程有了更加深入的认识。
在实验中,我们首先进行了菌种的培养和优选。
通过实验,我们了解到菌种的选择和培养过程对发酵过程中的微生物生长和产物质量具有重要的影响。
通过对不同菌种的筛选和培养条件的优化,我们可以选择到合适的菌种,并使其生长状况良好,提高发酵过程的效率。
在实验中,我们还进行了发酵过程的控制变量的研究。
通过对发酵过程中温度、pH值、氧气供应等因素的控制,我们可以调节微生物的生长速度和产物的合成效率。
实验结果表明,控制变量对发酵过程中的微生物生长和产物质量具有明显的影响。
因此,合理地控制发酵过程中的各项参数是提高发酵效率和产物质量的关键。
在实验中,我们还对发酵过程中微生物的生长和代谢规律进行了研究。
通过对微生物数量、生物量、细胞代谢产物等指标的测定和分析,我们可以了解到微生物在不同生长阶段的代谢特点和变化规律。
实验结果表明,微生物生长和代谢过程中有明显的生长阶段和代谢阶段的变化,我们可以根据这些变化规律来调节发酵过程中的控制变量,提高发酵效率。
最后,在实验中,我们还对发酵过程中产物的分析进行了研究。
通过对发酵产物的组成、含量、纯度等指标的分析和测定,我们可以评估发酵过程的效果和产物质量。
实验结果表明,发酵产物的组成和含量与微生物的生长和代谢过程密切相关,通过调节好发酵过程中的控制变量和选择合适的菌种,我们可以获得高质量的发酵产物。
综上所述,发酵工程实验是一项非常重要和有意义的实验,通过实验,我们可以了解到发酵过程中的微生物生长和代谢规律,探索调节发酵过程的控制变量以提高发酵效率和产物质量的方法。
发酵产品工艺学实习总结
发酵产品工艺学实习总结篇一:发酵工程实习报告发酵工程实习报告生物技术092 xxx2011年10月11日,在老师的带领下,我们参观了位于焦作市的健康元生物制品有限公司。
现将此次实习总结如下:1.实习目的这次实习是在完成相关基础课程的学习后所进行的实践环节。
通过到工厂生产环节的实习和观摩,我们进一步巩固加深课堂所学过的理论知识,将理论和生产实践结合,使我们对发酵企业有一个初步的了解。
2.实习内容2.1实习单位简介焦作健康元生物制品有限公司是由健康元药业集团股份有限公司及香港天诚实业有限公司共同投资成立,注册资本金5亿元。
公司占地面积565.74亩,于2005年11月份开始动工兴建。
作为“健康元药业集团股份有限公司”原料药战略的重要组成部分,焦作健康元生物制品有限公司总投资14亿元,总建筑面积6.5万平方米,主要生产医药抗生素——头孢类药品的母核:7-氨基头孢烷酸(简称7-ACA),年生产能力为2000吨。
2.2认识实习内容在健康元生物制品有限公司的厂区,我们按照从上游到下游的顺序依次参观了产品制作的发酵环节、过滤提取环节、精炼环节。
在参观发酵环节中,我们参观了摆满大大小小发酵罐的生产区和大型电脑控制室。
生产区的发酵罐十分高大,xx动辄就是几十升的容积。
在控制室中,除了控制台上的电脑外,还立着一块两米多高,十几米长的大型电子显示板,显示板上各个发酵罐的状态看得一清二楚,加料、排气、消毒等步骤全部有电脑控制,很是先进。
发酵液的过滤是依靠各种膜系统,通过层层膜过滤,将其逐层净化。
发酵液中有效成分的提取是依靠一种树脂,这种树脂只能特异性吸附其中的那种有效成分,有效成分同过范德华力与树脂紧密结合,经过树脂吸附后,再经过洗脱环节,有效成分就被提取出来了。
提取出的有效成分中还含有色素,需要在经过脱色素环节进一步精炼。
经历了这几个环节后,我们就基本上得到了想要的东西。
3.实习体会作为一名生物技术专业的本科生,我对发酵、药品相关领域怀有好奇,而这次认识实习让我比较全面的了解了这些生物制品行业的发展情况,熟悉了相关生物制品的生产工艺、销售网络、工艺设备等专业知识,这为以后的专业学习都奠定了一定的基础.通过实习,我也感受到了当今生物产业的广阔前景,坚定了专业信心,在以后的理论学习中,我将更好地把实习所学的知识与理论知识结合起来,争取早日掌握扎实的专业技能!篇二:发酵实习报告食品发酵工程综合实习报告题目学生姓名院系专业班级指导教师赵明明啤酒酿造的工艺学号092102109食品与生物科技学院食品科学与工程(食品工程方向)0903班李继伟职称讲师中国·武汉二○一二年六月目录前言.........................................................................................................1 1 实习过程简介 (1)1.1啤酒酿造的工艺流程.......................…………………………………………1 1.2啤酒酿造后有关参数的测定……………………………………………………2 1.3附表:实习记录 (3)3 实习心得与体会.......................................................................................4 实习日志 (5)前言1 实习过程简介1.1 啤酒酿造的工艺流程一、主要生产原料麦芽14kg、焦香麦芽150g、大米6kg、啤酒花、啤酒酵母(啤酒活性干酵母)二、主要生产设备蒸气锅、糊化锅、糖化锅、发酵罐、辅助设备(温度控制系统、设备清洗系统等)三、生产工艺操作具体步骤1、粉碎操作:称取一定量的麦芽、大米和焦香麦芽,加少量水搅拌均匀后开始粉碎,适当调节粉碎机流量控制阀,观察粉碎细度。
发酵工程最后总结
一,名词解释1发酵工程:是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,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的一种新技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
2实罐灭菌:是指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加热至灭菌温度后维持一定时间,再冷却到接种温度,也叫间歇灭菌、分批灭菌。
3连续培养:又叫开放培养,是相对分批培养或密闭培养而言的。
连续培养是采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法.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,在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。
4培养基:是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料,一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)以及维生素和水等。
有的培养基还含有抗菌素和色素,用于单种微生物培养和鉴定。
5自然选育:也称自然分离,是指对微生物细胞群体不经过人工处理而直接进行筛选的育种方法,又称为单菌落分离。
6营养缺陷型:指微生物等不能在无机盐类和碳源组成的合成培养基中增殖,必须补充一种或一种以上的营养物质才能生长。
7渗漏缺陷型:是遗传障碍不完全的营养缺陷型,突变使某一种酶的活性下降而不是完全丧失,所以这种缺陷性能够少量地合成某一代谢产物,能在基本培养基上少量地生长。
8消毒灭菌:灭菌是指杀灭一切活的微生物。
而消毒则是指杀灭病原微生物和其他有害微生物,但并不要求清除或杀灭所有微生物(如芽胞等)。
9发酵动力学:是研究各种环境因素与微生物代谢活动之间的相互作用随时间变化的规律的科学。
10生物热:产生菌在生长繁殖过程中产生的热能11搅拌热:搅拌器转动引起的液体之间及液体与设备之间的摩擦产生的热量12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。
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 下游工程技术知识点
第十二章发酵工程下游工程技术第一节发酵液的预处理与固-液分离1.1 概述发酵产物的提取与精制属于发酵工程的下游加工技术。
下游加工亦称发酵后处理,是指从发酵液或酶反应中分离纯化目的产物并加工成成品的过程。
在多数情况下是从稀的发酵液中回收目的产物,整个过程有多项单元操作组成,其中有许多是经典的化工单元操作。
上游加工下游加工一、下游加工过程的重要性1.获得商业产品的关键环节。
2.促进发酵工程上游加工技术或工艺的改进。
3.拥有市场竞争力的重要保证。
二、下游加工过程的特点1. 发酵液是复杂的多相系统,属非牛顿液体,从中分离所需产品困难大。
2. 发酵产品在培养液中具有浓度低,稳定性差,对酸碱等外界环境十分敏感,容易失活。
3. 下游加工过程代价昂贵,产品回收率不是很高。
4. 发酵过程复杂,要求下游加工工艺应具有相当的适应性,以确保最终产品的纯度和质量。
三、下游加工的原则和要求原则:1)短时间内处理2)分离时尽量低温3)选择生物物质稳定的pH4)要程序化进行清洗,消毒,包括厂房,设备,管路要求:1)达到所需的纯度2)成本要低,得率高3)工艺过程要简便,对分离物质特性清楚4)废弃物要易处理,能够做到综合利用(零排放;清洁生产)5)实验室产品能够放大生产四、下游加工工程的一般流程1. 粗分离阶段(1)发酵液的预处理和固-液分离。
(2)产物的初分离。
2.纯化精制阶段(3)产物的高度纯化。
(4)成品加工。
1.2 发酵液的预处理与固-液分离一、发酵液的一般特征1. 含水量高,一般可达90%~99%,处理体积大。
2. 产品浓度低。
3. 悬浮物颗粒小,密度与液体相差不大。
4. 固体粒子可压缩性大,一压缩就变形。
5. 液体黏度大,大多为非牛顿型流体。
易吸附在滤布上。
6. 产物性质不稳定,不耐热、酸碱敏感、易被氧化、易被微生物污染及酶分解。
二、发酵液预处理的目的和要求1.预处理的目的(1)改变发酵液的物理性质,促进悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离器的效率;(2)尽可能使产物转入便于后处理的某一相中(多数是液体);(3)去除发酵液中部分杂质,以利于后续各步操作。
发酵年度总结汇报范文(3篇)
第1篇尊敬的领导,各位同事:时光荏苒,转眼间又到了一年一度的总结汇报时刻。
在此,我代表发酵部门全体成员,对过去一年的工作进行梳理和总结,并对未来的发展方向进行展望。
以下是我对发酵年度工作的汇报:一、工作回顾1. 技术创新与研发过去的一年,我部门紧紧围绕公司发展战略,加大技术创新和研发力度。
在发酵工艺、菌种选育、设备改进等方面取得了显著成果。
具体表现在以下几个方面:(1)成功研发新型发酵菌株,提高了发酵效率,降低了生产成本。
(2)优化了发酵工艺,实现了连续化、自动化生产,提高了产品质量。
(3)引进国外先进设备,提升了生产线的自动化水平。
2. 生产管理在发酵生产过程中,我部门严格执行各项规章制度,确保生产安全、稳定、高效。
具体表现在:(1)加强原辅材料的质量把控,确保原料合格率达到100%。
(2)强化生产过程监控,降低生产事故发生率。
(3)优化生产流程,提高生产效率,降低能耗。
3. 质量控制我部门高度重视产品质量,严格按照国家标准和公司要求进行生产。
具体表现在:(1)加强原辅材料、半成品、成品的质量检测,确保产品质量合格。
(2)建立完善的质量管理体系,提高员工质量意识。
(3)积极应对市场变化,调整产品结构,满足客户需求。
4. 安全环保我部门始终坚持“安全第一,预防为主”的原则,加强安全生产和环境保护工作。
具体表现在:(1)定期开展安全生产培训,提高员工安全意识。
(2)加强设备维护保养,确保生产设备安全可靠。
(3)加大环保投入,降低废气、废水排放量。
二、存在问题及改进措施1. 存在问题(1)部分员工对发酵工艺的理解和掌握程度不足,影响生产效率。
(2)发酵设备老化,更新换代速度较慢。
(3)市场变化较快,产品结构调整不够及时。
2. 改进措施(1)加强员工培训,提高员工技能水平。
(2)加大设备投入,提高生产设备的现代化水平。
(3)密切关注市场动态,及时调整产品结构。
三、未来展望在新的一年里,我部门将继续秉承“创新、务实、高效、共赢”的理念,为公司发展贡献力量。
生物发酵年度总结范文(3篇)
第1篇一、引言生物发酵技术作为一门古老而又充满活力的学科,在我国食品、医药、环保等领域发挥着重要作用。
回顾过去的一年,我国生物发酵行业在技术创新、产业发展、市场应用等方面取得了显著成果。
本文将对2023年度生物发酵行业的发展情况进行总结,并对未来发展趋势进行展望。
二、技术创新1. 菌种选育与改造过去一年,我国生物发酵行业在菌种选育与改造方面取得了重要突破。
通过基因工程、代谢工程等技术手段,成功培育出了一批具有优良性能的菌种,如耐高温、耐盐、耐酸碱等特性。
这些菌种在食品、医药、环保等领域具有广泛的应用前景。
2. 发酵工艺优化随着生物发酵技术的不断发展,发酵工艺优化成为行业关注的焦点。
通过优化发酵条件、改进发酵设备、提高发酵效率等措施,显著提高了发酵产物的产量和质量。
例如,在啤酒生产中,通过优化发酵工艺,提高了啤酒的品质和口感。
3. 生物催化技术生物催化技术在生物发酵行业中的应用越来越广泛。
通过利用酶或微生物的催化作用,实现了对生物底物的高效转化,降低了生产成本,提高了生产效率。
例如,在生物柴油生产中,生物催化技术可以提高生物柴油的产率和品质。
三、产业发展1. 市场规模持续扩大2023年,我国生物发酵行业市场规模持续扩大,预计达到XXX亿元。
其中,食品发酵、医药发酵、环保发酵等领域均保持稳定增长。
2. 产业链不断完善生物发酵产业链不断完善,从菌种选育、发酵生产、产品加工到市场销售,各个环节均得到快速发展。
同时,生物发酵行业与相关产业的融合发展不断加强,如与新材料、新能源等领域的结合。
3. 区域发展格局优化我国生物发酵行业区域发展格局不断优化,东部沿海地区、长江经济带、中原经济区等地区成为行业发展的重要支撑。
四、市场应用1. 食品发酵食品发酵是生物发酵行业的重要应用领域。
2023年,我国食品发酵行业市场规模达到XXX亿元,主要产品包括酱油、醋、味精、酵母等。
2. 医药发酵医药发酵是生物发酵行业的另一个重要应用领域。
发酵工程总结()
发酵工程总结(供参考)1.自然选菌(从自然界筛选菌种的步骤主要有哪些?)(12)采样,增殖培养,纯种分离,性能测定。
生产中选种,抗噬菌体菌种选育,菌落形态变异菌种选育。
利用环境选择作用选菌。
2.溶氧控制加强搅拌,增大空气流量,减小培养基粘度,提高氧分压,适当的消泡剂3. 影响因素(PH,溶氧)PH:搅拌,空气流量,培养液性质,消泡剂,微生物生长,离子强度,温度,氧分压溶氧:菌种,培养基成分,培养条件4. 发酵罐基本条件适宜高径比,承受一定压力,气液充分混合,足够冷却面积,减少死角,灭菌彻底,密封严密,减少泄漏。
5.化学修饰调节理论,变构调节指通过酶分子本身化学组成上的改变引起酶活性的变化,修饰等,导致酶的化学组成发生变化从而提高或降低酶的活性。
指特殊效应物(变结构蛋白质)与酶结合后,使酶分子的空间构型发生变化,导致酶活性的改变。
称调节酶(变构酶)6.微生物酶制剂的优点酶品种多,新酶种易得。
/菌种易诱变,代谢易调控。
/易培养和规模化,周期短,产量大。
基因易操作,优质种易得。
/不受季节,气候和地域限制。
7.空气过滤除菌机理布朗扩散运动,拦截滞留作用,惯性冲击作用,重力沉降作用,静电吸附作用。
8.机械搅拌发酵罐特点优点:PH和温度易控,使用和适应性好,放大容易,应用广缺点:动力消耗大,易损伤细胞,结构复杂,不易清洗,易污染9.杂交育种的类型(p28)细菌`:接合,转化,转导。
霉菌:有性生殖和准性生殖10.杂菌检测的方法(P98)平板划线、液体培养基、显微镜检查11.酶合成和酶活性的调节(诱导酶,组成酶)酶活性:酶活性的调节是指微生物通过改变已有酶的催化活性来调节代谢的进行酶合成:酶的合成调节是说微生物通过调节酶的种类和数量来调节代谢的进行.诱导酶:又称适应性酶,指依赖于酶底物或底物的结构类似物(诱导剂)的存在而合成的酶。
组成酶:指不依赖与酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶12.培养基配置的原则针对培养的目的和需要控制营养物质的浓度和配比调节PH及氧化还原电势价廉易得原料及注意事项13.影响灭菌因素培养基成分,培养基物理状态,培养基PH,培养基微生物数量,微生物细胞含水量,微生物细胞菌龄,微生物耐热性。
发酵工程工作总结
发酵工程工作总结
发酵工程是一门涉及微生物、生物化学、工程学等多学科知识的综合性学科,
其应用范围涉及食品、医药、化工等多个领域。
在过去的一段时间里,我有幸参与了发酵工程的工作,并在实践中积累了一些经验和感悟,现在我将对这段经历进行总结和分享。
首先,发酵工程的工作需要对微生物的生长规律和代谢途径有深入的了解。
在
实际操作中,我们需要根据不同微生物的特性,选择合适的培养基、培养条件和发酵工艺参数,以保证微生物能够获得最佳的生长环境,从而产生出高效的发酵产物。
在这个过程中,对微生物的生理特性和代谢途径的理解是至关重要的。
其次,发酵工程的工作需要对发酵工艺有深入的了解和熟练的操作技能。
在实
际操作中,我们需要掌握各种发酵设备的使用方法,了解不同发酵工艺的优缺点,并且能够根据实际情况进行灵活调整和优化。
同时,我们还需要对发酵过程中可能出现的问题有预见性,并且能够迅速有效地解决这些问题,以保证整个发酵过程的顺利进行。
最后,发酵工程的工作需要具备团队合作和沟通能力。
在实际工作中,我们需
要与不同领域的专业人员进行密切的合作,共同解决实际问题。
而且,我们还需要与同事之间进行有效的沟通和协调,以保证整个团队的工作能够有序进行。
总的来说,发酵工程是一项综合性强、应用广泛的工作,需要我们具备多方面
的知识和能力。
在未来的工作中,我将继续努力学习,不断提升自己的专业素养,以更好地为发酵工程的发展做出贡献。
发酵工程工作总结
发酵工程工作总结在过去的一段时间里,我有幸参与了一项发酵工程项目的工作。
这段时间让我对发酵工程有了更深入的了解,并且也让我体会到了发酵工程工作的重要性和挑战性。
在这篇文章中,我将对我所参与的发酵工程工作进行总结,分享我在这个项目中所学到的经验和收获。
首先,我要强调的是发酵工程在现代生产中的重要性。
发酵工程是利用微生物、酶或细胞等生物体对物质进行转化的工程技术。
在食品、医药、化工等领域,发酵工程都有着广泛的应用。
在我们所参与的项目中,我们主要是针对食品领域开展发酵工程工作,通过对微生物的培养和利用,生产出高品质的食品产品。
这种工作不仅需要我们对微生物的生长和代谢规律有深入的了解,还需要我们具备严密的实验操作和数据分析能力。
其次,我要说的是发酵工程工作的挑战性。
在发酵工程中,微生物的生长和代谢受到许多因素的影响,如温度、pH值、营养物质等。
因此,我们需要在实验中对这些因素进行精确的控制,以确保微生物能够正常生长并产生所需的产物。
在实际的工作中,我们也遇到了许多困难和挑战,比如微生物培养过程中的污染问题、产物分离纯化的难度等。
但正是这些挑战让我们不断学习和进步,也让我们更加深刻地理解了发酵工程工作的复杂性和精密性。
最后,我要总结的是我在这个项目中所学到的经验和收获。
通过这段时间的工作,我不仅对发酵工程有了更深入的了解,还学会了如何进行实验设计、数据分析和结果解读。
同时,我也意识到了团队合作在发酵工程工作中的重要性,只有团结协作,才能克服种种困难,完成艰巨的任务。
此外,我还学会了如何在实践中不断改进和完善工作方法,以提高工作效率和结果的可靠性。
总的来说,参与发酵工程工作是一次宝贵的经历。
通过这段时间的工作,我不仅对发酵工程有了更深入的了解,还学会了许多实用的技能和方法。
我相信这些经验和收获将对我的未来学习和工作产生积极的影响,也让我更加热爱和珍惜发酵工程这个领域。
希望在未来的工作中,我能够继续努力,不断提升自己,为发酵工程的发展贡献自己的力量。
发酵工艺小结(五篇模版)
发酵工艺小结(五篇模版)第一篇:发酵工艺小结一、发酵概念工业上的发酵:泛指利用微生物在发酵罐或者特定反应容器中在特定的条件下生产某些产品的过程。
产品有细胞代谢产物,菌体细胞,酒精,乳酸,抗生素,氨基酸,酶制剂等。
发酵过程:菌种选育:自然界筛选、诱变育种、基因工程、细胞工程↓培养基配制:根据培养基的配制原则制备,实践中需多次试验配方↓灭菌:杀灭杂菌↓扩大培养和接种↓发酵过程(中心阶段):检测进程,满足碳源、氮源、无机盐等营养需要;严格控制温度、pH、溶氧、转速等↓分离纯化:菌体:过滤、沉淀代谢产物:蒸馏、萃取、离子交换二、微生物工业产品的类型1.微生物菌体的发酵:以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵工业。
传统的菌体发酵工业:①面包酵母发酵②微生物菌体蛋白(单细胞蛋白)现代的菌体发酵工业:药用真菌(如冬虫夏草,灵芝与天麻共生的密环菌)农业上——生防治剂:苏云金杆菌(Bt),蜡状芽孢杆菌,细胞中的伴孢晶体可以杀灭。
鳞翅目和双翅目害虫;丝状真菌的白僵菌,绿僵菌可以防治松毛虫;木霉菌可以防治生物病害。
另外,活性乳酸菌制剂,用以改善人体肠道微环境,也是一种菌体的直接利用。
还有人畜防治疾病用的疫苗等。
2.微生物酶发酵酶普遍存在于动物,植物和微生物中。
如在食品工业中,用微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖,氨基酰化酶用于拆分DL氨基酸。
3.微生物代谢产物发酵:(1)初级代谢产物(primary metabolite)菌体生长繁殖所必需的,在对数生长期产生的物质,如氨基酸、核苷酸、蛋白质等。
(2)次级代谢产物(secondary metabolite)与菌体生长繁殖无明显关系,是在菌体生长的稳定期(静止期)合成的具有特定功能的产物。
如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子、色素维生素,柠檬酸,谷氨酸等。
4.微生物的生物转化利用微生物细胞的一种或多种酶,把一种化合物转变成结构相关的更有价值的产物。
最古老的生物转化:利用菌体将乙醇转化成乙酸的醋酸发酵。
发酵工程-下游工程技术知识点(word文档物超所值)
升高温度可以降低悬浮液的黏度,除去某些杂蛋白,降低悬浮物的最终体积,破坏凝胶状 结构、增加滤饼的空隙度,提高过滤效率。
不适用热敏性的物质,而且要防止加热导致细胞溶解,胞内物质外溢。 (3)添加酶制剂 比如:加酶将多糖转化为单糖 2. 凝聚和絮凝法 凝聚和絮凝的概念: 凝聚是在高价无机盐作用下,由于双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。
第十二章 发酵工程下游工程技术 第 1 节 发酵液的预处理与固-液分离 1.1 概述
发酵产物的提取与精制属于发酵工程的下游加工技术。 下游加工亦称发酵后处理,是指从发酵液或酶反应中分离纯化目的产物并加工成成品的过程。
在多数情况下是从稀的发酵液中回收目的产物,整个过程有多项单元操作组成,其中有许多 是经典的化工单元操作。
优点:适用的范围广、破碎率高、细胞碎片的粉碎程度低以及活性的保留率高。
缺点:对冷冻-融解敏感的生化物质不适用。 ③ 高速珠磨法
原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于 1mm)一起快速搅拌或研磨,研磨剂、珠子与细胞之间的互相剪切、碰撞,使细胞破碎,释 放出内含物。
絮凝是指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。 凝聚原理:电解质将胶体粒子表面上的电荷中和,减少存在于胶体粒子间的静电斥力,使范 德华力占优势,这样胶体就会凝聚成较大、较密实的粒子。
(扩散双电层的结构模型图) 常用的凝聚方法:在稀溶液中加入电解质以促进凝聚。试剂包括酸、碱、简单电解质和合成 的高分子电解质。 常用的凝聚剂 Al2(SO4)3.18H2O,AlCl3.6H2O,FeCl3,ZnSO4,MgCl2 阳离子对负电荷的胶粒凝聚能力次序为: Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+ 絮凝原理: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使之更容 易过滤。 絮凝剂通过静电引力、范德华引力或氢键的作用,强烈地吸附在胶粒的表面。当一个高分子 聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上,产生桥架连接时,就形成了较大的絮团, 这就是絮凝作用。
发酵工程实验报告总结与反思
发酵工程实验报告总结与反思引言发酵工程是一门同时涉及生物学、化学、工程学等多学科交叉的学科,其应用广泛,涵盖食品、制药、能源等领域。
本次实验是在发酵工程方面的基础实验,旨在通过观察和控制微生物在拟合法罐中的发酵过程,了解并掌握发酵工程的基本原理和操作要点。
实验目的1. 通过观察发酵曲线,了解发酵过程中的生物学特征;2. 掌握发酵工程中常用的微生物菌种培养技术;3. 学会调控发酵条件,提高发酵效率。
实验过程本次实验选取酵母菌作为发酵微生物,使用琼脂平板培养菌株,获得单菌种。
然后将菌株接种到小规模发酵罐中,控制发酵温度、pH值和通气速率,观察发酵过程中的生物学特征。
最后,利用收获的数据绘制发酵曲线,并进行数据分析。
实验结果通过本次实验,我们获得了以下结果:1. 发酵过程中,酵母菌的生长呈现指数增长的趋势;2. 正确的温度、pH值和通气速率的控制,对于发酵效果至关重要;3. 根据发酵曲线的变化,可以预测发酵过程中的产物生成和生物质积累。
实验总结本次实验是我们在发酵工程方面的第一次实践,通过实际操作和数据分析,我们对发酵过程中的一些基本概念和操作方法有了初步了解。
同时,也发现了一些问题和改进的空间。
首先,我们在控制条件方面存在一定的不足。
尽管我们设定了标准的温度、pH值和通气速率,但在实际操作中,由于设备的限制和人为操作的不准确性,我们的控制精度并不高,这可能对发酵过程的结果产生了一定的影响。
因此,今后的实验中,我们应该更加认真地对待实验操作过程,提高操作的准确性。
其次,我们在数据分析方面还有待提高。
虽然我们成功绘制了发酵曲线,并通过曲线分析发现了一些规律,但我们对于数据的解读还不够深入。
今后在实验数据的处理和分析上,我们应该加强对实验结果的理解和解读能力,更好地调整和控制发酵过程,以达到更好的效果。
最后,本次实验中我们只以酵母菌为例进行了发酵实验,但发酵工程涉及到多种微生物和产物,因此今后我们应该在实验中考虑更多的微生物菌种和产物类型,以更好地了解发酵工程的广泛应用。
发酵年度总结报告模板(3篇)
第1篇一、报告概述尊敬的领导、同事们:随着本年度的结束,为了全面回顾过去一年的工作,总结经验,查找不足,明确未来发展方向,现将本年度发酵生产工作总结如下。
二、工作回顾1. 生产情况本年度,我单位发酵生产任务圆满完成,产量同比增长15%,产品质量稳定,合格率达到98%以上。
在市场行情波动的情况下,我单位产品销量保持稳定,市场份额略有上升。
2. 技术创新(1)针对生产过程中的关键技术难题,我们组织开展了技术攻关,成功研发了新型发酵工艺,提高了生产效率和产品质量。
(2)引进先进设备,优化生产流程,降低了生产成本,提高了生产效益。
3. 质量管理(1)加强原材料采购管理,确保原材料质量,从源头上把控产品质量。
(2)严格执行生产工艺标准,加强生产过程控制,确保产品质量稳定。
4. 安全生产(1)加强安全生产宣传教育,提高员工安全意识。
(2)完善安全生产管理制度,确保生产安全。
5. 团队建设(1)加强员工培训,提高员工技能水平。
(2)关心员工生活,营造良好的工作氛围。
三、存在的问题1. 生产设备老化,部分设备更新换代需求迫切。
2. 市场竞争加剧,产品价格波动较大。
3. 员工技能水平有待提高。
四、改进措施1. 加快设备更新换代,提高生产效率。
2. 加强市场调研,制定灵活的市场营销策略。
3. 加大员工培训力度,提高员工技能水平。
4. 加强企业文化建设,增强团队凝聚力。
五、未来展望在新的一年里,我们将继续努力,以更高的标准、更严的要求,不断提升发酵生产水平,为公司发展做出更大贡献。
敬请领导、同事们予以监督和指导。
【报告结束】字数:515字第2篇一、标题发酵年度总结报告二、导语随着岁月的流转,我们已顺利走过了本年度的发酵生产历程。
在这一年里,我们秉持着严谨的科学态度和务实的生产精神,不断优化发酵工艺,提高产品质量,确保了发酵产品的稳定供应。
现将本年度发酵工作进行全面总结,以期为下一年的工作提供借鉴。
三、正文一、工作回顾1. 工艺优化本年度,我们针对发酵工艺进行了深入研究,成功优化了发酵参数,提高了发酵效率。
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。
发酵下游工程总结
由微生物发酵而获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术,通常称为下游技术(Downstream Processing),也称为下游工程或下游加工过程。
发酵工程下游工程的特点:1)成分复杂,发酵液是复杂的多相系统2)所需产物在培养液中浓度较低(最高10%左右)3)普遍存在下游工程代价高,回收率较低等问题4)生产的产品有些具有生物活性5)生物安全问题(biosafety)下游工程的生产过程发酵液的预处理和过滤提取精制成品加工发酵液特性:1发酵产物浓度较低,大多为1%-10%,悬浮液中大部分是水2悬浮物颗粒小,密度与液体相差不大3固体粒子可压缩性大4液体黏度大,大多为非牛顿型流体5性质不稳定,随时间变化,如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响改变发酵液过滤特性的方法:物理化学方法包括:调pH(等电点)、热处理、电解质处理、添加絮凝剂、添加表面活性剂、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。
凝聚是在中性盐(电解质)的作用下,由于胶体粒子之间双电子层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。
絮凝是指在某些高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。
絮凝作用形成的颗粒更大混凝:对于带负电荷的菌体或蛋白质来说采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电子层电位和产生吸附架桥的双重机理,所以称之为混凝。
固-液分离设备:板框压滤机硅藻土过滤机真空转鼓过滤机碟片式离心机倾析式离心机微生物代谢产物大多数会分泌到胞外,称为胞外产物。
而有些目的产物存在于细胞内部,如大多数酶蛋白、类脂和部分抗生素等,称为胞内产物。
细胞破碎方法p278珠磨机(法,bead mill)工作原理:微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌桨作用下快速搅拌或研磨,珠子之间以及珠子与细胞之间的相互剪切、碰撞,使细胞壁破裂,释放出内含物。
高压均质器(高压匀浆机)工作原理:从高压室(几百个大气压)压出的细胞悬浮液从阀室与阀杆之间的环隙中高速喷出,速度可达450m/s,高速喷出的浆液撞击到静止的碰撞环上,由于突然减压和高速冲击作用,在剪切和撞击力等综合作用下细胞破裂。
基因生物发酵工程总结
基因生物发酵工程总结基因生物发酵工程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2kg/cm2(120℃),最好是4~5kg/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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
由微生物发酵而获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术,通常称为下游技术(Downstream Processing),也称为下游工程或下游加工过程。
发酵工程下游工程的特点:1)成分复杂,发酵液是复杂的多相系统2)所需产物在培养液中浓度较低(最高10%左右)3)普遍存在下游工程代价高,回收率较低等问题4)生产的产品有些具有生物活性5)生物安全问题(biosafety)下游工程的生产过程发酵液的预处理和过滤提取精制成品加工发酵液特性:1发酵产物浓度较低,大多为1%-10%,悬浮液中大部分是水2悬浮物颗粒小,密度与液体相差不大3固体粒子可压缩性大4液体黏度大,大多为非牛顿型流体5性质不稳定,随时间变化,如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响改变发酵液过滤特性的方法:物理化学方法包括:调pH(等电点)、热处理、电解质处理、添加絮凝剂、添加表面活性剂、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。
凝聚是在中性盐(电解质)的作用下,由于胶体粒子之间双电子层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。
絮凝是指在某些高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。
絮凝作用形成的颗粒更大混凝:对于带负电荷的菌体或蛋白质来说采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电子层电位和产生吸附架桥的双重机理,所以称之为混凝。
固-液分离设备:板框压滤机硅藻土过滤机真空转鼓过滤机碟片式离心机倾析式离心机微生物代谢产物大多数会分泌到胞外,称为胞外产物。
而有些目的产物存在于细胞内部,如大多数酶蛋白、类脂和部分抗生素等,称为胞内产物。
细胞破碎方法p278珠磨机(法,bead mill)工作原理:微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌桨作用下快速搅拌或研磨,珠子之间以及珠子与细胞之间的相互剪切、碰撞,使细胞壁破裂,释放出内含物。
高压均质器(高压匀浆机)工作原理:从高压室(几百个大气压)压出的细胞悬浮液从阀室与阀杆之间的环隙中高速喷出,速度可达450m/s,高速喷出的浆液撞击到静止的碰撞环上,由于突然减压和高速冲击作用,在剪切和撞击力等综合作用下细胞破裂。
超声波破碎工作原理:超声波(15~25kHz)能引起细胞的空穴作用——剪切应力——流体流动——细胞膨胀、破裂Hughes (压碎器)press法是一种利用冷冻挤压原理制成的高速匀浆器工作原理:菌体-25~-30℃——形成冰晶——从小孔中挤出——靠高速挤压作用,使冰晶磨损。
某些化学试剂,如有机溶剂、变性剂(盐酸胍、尿素)、表面活性剂(SDS)、抗生素、金属螯合剂(EDTA)等,可以改变细胞壁或膜的通透性,从而使细胞内物质有选择的渗透出来,这种处理方式称为化学渗透法(chemical permeation)。
渗透压法原理:将细胞放在高渗透压的介质中(如一定浓度的甘油或蔗糖溶液,20%),达到平衡后,介质被突然稀释,或者将细胞转入缓冲液中,由于渗透压的突然变化,水迅速通过细胞壁和细胞膜进入细胞,引起细胞壁和细胞膜膨胀破裂,从而使细胞通透性增大。
冻融法原理:冻融法是通过水结晶的形成和随后的融化而进行细胞破碎。
冷冻的目的是破坏细胞膜的疏水键结构,增加其亲水性和通透性,而且由于胞内水结晶使胞内外产生溶液浓度差,在渗透压作用下引起细胞膨胀而破裂。
酶溶法原理:利用酶反应分解破坏细胞壁上特殊的键而达到破壁的目的,即利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞,使细胞壁受到部分或完全破坏后,再破坏细胞膜,以提高胞内产物的通透性。
自溶法原理:采用诱导的方式激活自身溶胞酶系统将菌体溶解。
发酵产品的提取盐析法盐析法又称中性盐沉淀法,在发酵液中加入中性盐能破坏蛋白质或酶的胶体性质,消除微粒上的电荷,促使蛋白质或酶沉淀。
一般应用于蛋白质分离和酶制剂工业的发酵液提取。
盐析的机理①盐离子与蛋白质分子争夺水分子,降低了用于溶解蛋白质的有效水量,减弱了蛋白质的水合程度,破坏了蛋白表面的水化膜,导致蛋白质溶解度下降;②盐离子电荷的中和作用,使蛋白质溶解度下降;③盐离子引起原本在蛋白质分子周围有序排列的水分子的极化,使水活度降低。
盐溶(Salting in)在蛋白质水溶液中,加入少量的中性盐,如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等,会增加蛋白质分子表面的电荷,增强蛋白质分子与水分子的作用,从而使蛋白质在水溶液中的溶解度增大。
这种现象称为盐溶。
等电点沉淀法是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。
主要用于一些两性电解质的产物中,例如抗生素、氨基酸和蛋白质。
等电点(pI, isoelectric point):蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH,此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。
符号为pI。
有机溶剂沉淀法:向蛋白质溶液中加入丙酮或乙醇等水溶性有机溶液,随着有机溶液浓度的增大,水对蛋白质分子表面电荷基团或亲水基团的水化程度降低,溶液的介电常数下降,蛋白质分子间的静电引力增大,从而凝聚和沉淀。
常用的有机溶剂是甲醇、乙醇和丙酮。
有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二:1、与盐溶液一样具有脱水作用,2、有机溶剂的介电常数比水小,导致溶剂的极性减小。
选择性变性沉淀法选择一定的条件使溶液中存在的某些杂蛋白变性沉淀而不影响所需蛋白质的方法称为选择性变性沉淀法。
利用液体混合物中各组分(component)挥发性(volatility)的差异,以热能为媒介使其部分汽化从而在汽相富集轻组分、液相富集重组分而分离的方法。
蒸馏是将液-固、液-液混合物分离成较纯或近于纯态组分的单元操作。
1. 工作原理:利用液体混合物中各组分(component)挥发性(volatility)的差异,以热能为媒介使其部分汽化从而在汽相富集轻组分、液相富集重组分而分离的方法。
2. 适用范围:白酒、酒精、甘油、丙酮等发酵产品的提取和精制及某些萃取过程中的溶剂回收常采用蒸馏。
萃取是用一种溶剂将产物从另一种溶剂(如水)中提取出来,达到浓缩和提纯目的的单元操作。
1. 工作原理:利用欲萃取得到的成分在两种互不相溶的溶解度的不同,使其从一种溶剂转入另一种溶剂而实现分离。
2. 适用范围:广泛用于抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物的提取反胶束或称逆胶束(Reversed micelle) 是指当有机溶剂中加入表面活性剂并令其浓度超过某临界值时,表面活性剂便会在有机溶剂中形成一种稳定的大小为毫微米级的聚集体。
影响反胶团萃取的因素:(1)溶液的pHpH影响蛋白质的电荷数量和电荷性质(2)溶液的离子强度影响微胶团的静电状态凡是对蛋白质所含电荷有影响的因素,如pH,以及对反胶束的静电状态有影响的因素,均能改变蛋白质的增溶作用。
(3)表面活性剂的浓度和种类(4)其他(有机溶剂、助表面活性剂、温度)超临界流体是处于临界温度和临界压力以上,介于气体和液体之间的高密度流体。
在临界温度以上压力不高时与气体性质相近,压力较高时则与液体性质更接近,由此形成的超临界流体的性质介于汽液两相之间,并易于随压力调节的特点。
超临界流体萃取原理超临界萃取是利用SCF作为萃取剂,从液体和固体中萃取出特定成分,以达到某种分离的目的。
一般说来,物质的溶解能力与其密度成正比关系。
所以,在临界点附近,温度和压力的微小变化往往会导致溶质的溶解度发生几个数量级的变化。
利用超临界流体的这个性质进行分离操作效果奇佳,而且过程无相变,能耗较低。
因此,超临界流体已突破了一般流体的范畴。
离子交换分离法是利用溶液中的溶质离子与离子交换树脂的活性离子交换时结合力大小不同而进行分离的一类方法。
离子交换树脂的类型:离子交换树脂由不溶性的高分子聚合物骨架、功能基团和活性离子三部分组成。
在水溶液中,树脂的活性离子可从功能基团上解离下来,在骨架与溶液间自由迁移,并可与溶液中的同性离子发生离子交换作用。
若活性离子为阳离子,可与溶液中的其他阳离子发生交换,则这类树脂称为阳离子交换树脂;若活性离子为阴离子,可与溶液中的其他阴离子发生交换,则这类树脂称为阴离子交换树脂。
精制结晶是使溶质呈晶态从溶液中析出的过程。
是获得纯净固态物质的重要方法之一。
一般把许多性质相同的粒子(包括原子、离子、分子)在空间有规律地排列呈的格子状的固体叫做晶体。
若物质结晶时有水合作用,则所得晶体水合物中有一定数量的水分子,称为结晶水饱和溶液:当溶液中溶质浓度等于该溶质在同等条件下的饱和溶解度时,该溶液称为饱和溶液;过饱和溶液:溶质浓度超过饱和溶解度时,该溶液称之为过饱和溶液;影响晶体质量的因素晶体质量主要是指晶体的大小、形状(均匀度)和纯度三个方面。
影响因素主要包括:(1)影响晶体的大小的因素——温度、晶核质量、搅拌等。
(2)影响晶体的形状的因素——改变过饱和度、改变溶剂体系、杂质(3)影响晶体的纯度的因素——母液中的杂质、结晶速度、晶体粒度及粒度分布(4)晶体的结块(5)重结晶常用的结晶方法(1)等电点结晶——氨基酸提取(2)添加有机溶剂结晶(3)将部分溶液蒸发结晶(4)将热饱和溶液冷却,添加晶种结晶——谷氨酸和柠檬酸(5)盐析结晶——酶制剂和抗生素精制结晶过程(包括:形成过饱和溶液、晶核形成和晶体生长三个阶段过饱和溶液的形成热饱和溶液冷却部分溶剂蒸发法真空蒸发冷却法化学反应结晶在电解质溶液中,位于电场中的带电离子在电场力的作用下,以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象,称之为电泳。
工作原理:靠溶质在电场中移动速度不同而实现分离。
应用最普遍的是凝胶电泳法等电聚焦一种利用有pH梯度的介质分离等电点不同的蛋白质的电泳技术色谱分离(chromatographic resolution, CR)亦称为层析分离它是一种物理分离方法,利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别,使各组分以不同程度分布在两个相中。
其中一个相为固定的,称为固定相;另一个相则流过此固定相,称为流动相分离机理p300吸附色谱(adsorption chromatography,AC)是指混合物随流动相通过固定相(吸附剂)时,由于固定相对不同物质的吸附力不同而使混合物分离的方法。
原理:利用吸附剂对组分吸附能力的差异进行分离。
物理吸附和化学吸附通过范德华力、静电引力、疏水作用、共价结合力及氢键等与待分离物质的极性官能团作用。
常用吸附剂: 活性炭、氧化铝、碳酸钙、磷酸钙(羟基磷灰石)、硅胶等。
分配色谱(distribution chromatography,DC)的流动相和固定相都是液体,因而又称为液-液色谱原理:是利用混合物中各物质在两液相中的分配系数不同而分离。
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)是基于离子交换树脂上可电离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换,由于混合物中不同溶质对交换剂具有不同的亲和力而将他们分离。