发酵工程复习概论
发酵工程知识点总结归纳
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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。
发酵工程章节复习资料
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发酵⼯程章节复习资料第⼀章绪论1、发酵及发酵⼯程的概念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微⽣物制造或⽣产某些产品的过程包括:1. 厌氧培养的⽣产过程,如酒精,乳酸等。
2. 通⽓(有氧)培养的⽣产过程,如抗⽣素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物,也包括菌体细胞、酶等。
发酵⼯程(Fermentation Biotechnology): 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。
2、发酵⼯程技术的发展⼤致可分为哪⼏个阶段,每段的技术特点是什么?1. ⾃然发酵时期:嫌⽓性发酵⽤于酒类酿造,好⽓性发酵⽤于酿醋、制曲。
2. 纯培养技术的建⽴:⼈⼯控制环境条件使发酵效率迅速提⾼。
3.通⽓搅拌好⽓发酵过程技术的建⽴:从分解代谢转为⽣物合成代谢,可以利⽤微⽣物合成积累⼤量有⽤的代谢产物。
4.⼈⼯诱变育种与代谢控制发酵⼯程技术的建⽴:遗传⽔平上控制微⽣物代谢。
5. 发酵动⼒学、发酵⼯程连续化、⾃动化⼯程:以数学、动⼒学、化⼯原理等为基础,通过计算机实现发酵过程的⾃动化控制的研究,使发酵过程的⼯艺控制更为合理。
6. 微⽣物酶反应⽣物合成与化学合成反应结合⼯程技术:可⽣产许多过去不能⽣产的有⽤物质。
3、发酵⼯业的应⽤范围1. 酿酒⼯业(啤酒、葡萄酒、⽩酒)2. ⾷品⼯业(酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、乳酸)3. 抗⽣素⼯业(青霉素、链霉素、⼟霉素)4. 有机酸⼯业(柠檬酸、葡萄糖酸)5. 酶制剂⼯业(淀粉酶、蛋⽩酶)6. 氨基酸⼯业(⾕氨酸、赖氨酸)7. 核苷酸发酵⼯业(肌苷酸、肌苷)8. 有机溶剂⼯业(酒精、丙酮)9. 维⽣素⼯业(VB2、VB12)10.⽣物能源⼯业(沼⽓、⽣物柴油)11.环境保护产业(废⽔⽣物处理)12.⽣理活性物质发酵⼯业(激素)13. 冶⾦⼯业(微⽣物探矿、⽯油脱硫)14.微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业(酵母、单细胞蛋⽩)4、发酵⼯业的特点与化学⼯程相⽐,发酵⼯程具有以下特点:1、发酵过程是极其复杂的⽣物化学反应,与微⽣物细胞息息相关2、通常在常温常压下进⾏,反应安全,需求条件也⽐较简单3、发酵醪(包括固相、液相、⽓相,还含有活细胞体或菌丝体),属⾮⽜顿流体,其特性影响因素很多,对发酵⼯程都有关联4、具有严格的灭菌系统,以防⽌杂菌污染如空⽓除菌系统、培养基灭菌系统、设备的冲洗灭菌等5、反应以⽣命体的⾃动调节⽅式进⾏,因此数⼗个反应过程能够像单⼀反应⼀样,在同⼀发酵罐内进⾏6、后处理阶段,为了适应菌体与发酵产物的特点,需采取⼀些特殊的⼯艺措施并选⽤合适的设备。
发酵工程期末总复习
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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。
第一章发酵工程知识点汇总解析
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第一章发酵工程知识点汇总第一节传统发酵技术的应用(一)发酵与传统发酵技术1.发酵(1)概念:是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
(2)应用:不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,利用它们就可生产出人们所需要的多种产物。
2.传统发酵技术(1)概念:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
(2) 传统发酵技术方式:以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式(3)传统发酵技术菌种的来源; 原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物(4)传统发酵技术的优缺点:缺点:生产条件不易控制,容易收杂菌的污染,生产效率低,品质不一等。
优点:操作简单便于家庭式或作坊式生产,成本低。
(4)实例:腐乳的制作①参与发酵的微生物;酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
②原理:(写化学反应式)【思考】:1.每年进行同样的操作,每年制作的腐乳口感是否完全相同?不完全相同,发酵的生产条件不易被控制,自然界中微生物的种类多样。
2. 腐儒的制作过程中,为什么卤汤中酒的含量在12%左右?酒含量过高会延长腐乳成熟的时间,过低不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败。
(二)尝试制作传统发酵食品1.传统发酵菌种的比较2.实例泡菜的制作(1)菌种:乳酸菌。
(2)发酵原理:在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸。
反应式:C6H12O6――→酶2C3H6O3+能量。
(3)腌制条件:控制腌制的时间、温度和食盐的用量,防止杂菌污染,严格密封。
(4)制作过程配制盐水:用清水和食盐配制质量百分比为5%20%的盐水(目的:过高:乳酸发酵受抑制,泡菜风味差;过低:杂菌易繁殖,导致泡菜变质)→盐水煮沸(目的:杀菌除氧)→冷却待用(目的:避免杀死乳酸菌菌种)原料处理、 蔬菜装坛:新鲜蔬菜洗净→切条块、混匀→晾干;装至半坛→加调味料→继续加菜至八成满注意:装八成满的主要目的:防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂加盐水:将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,盐水没过全部菜料→盖好坛盖封坛发酵:向坛盖边缘的水槽中注满水→发酵过程中经常向水槽中补充水根据室内温度控制发酵时间【思考】(1).泡菜制作中,哪些操作制造的“无氧环境”?a.选择的泡菜坛要有很好的气密性;b.盐水煮沸后冷却 待用;c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料;d.盖上 坛盖,并用水密封泡菜坛(2).泡菜发酵初期,泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出,试分析产生气泡的原因。
发酵工程复习资料
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发酵⼯程复习资料第⼀章,绪论⼀、填空:微⽣物⼯程可分为发酵和提纯两部分,其中以发酵为主。
化学⼯程与发酵⼯程的本质区别在于化学⼯程利⽤⾮⽣物催化剂,发酵⼯程利⽤⽣物催化剂---酶。
⼆、判断:发酵产品是经微⽣物厌氧⽣物氧化过程获得的。
错三、课后思考题:1、发酵的定义:利⽤微⽣物的新陈代谢作⽤,把底物(有机物)转化成中间产物,从⽽获得某种⼯业产品。
(⼯业上定义、⼴义、有氧⽆氧均可)2、发酵流程:3、⽐拟放⼤的基本过程:斜⾯菌种-摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)-⼩型发酵罐-中试-⼤规模⼯业⽣产4、发酵⼯程的发展经历了哪⼏个阶段?1.)⾃然发酵时期2)纯培养技术建⽴(第⼀个转折期)3)通⽓搅拌的好⽓性发酵⼯程技术建⽴(第⼆个转折期)4)⼈⼯诱变育种与代谢控制发酵⼯程技术建⽴(第三个转折期)5)发酵动⼒学、连续化、⾃动化⼯程技术的建⽴(第四个转折期)6)⽣物合成和化学合成相结合⼯程技术建⽴(第五个转折期)5、微⽣物⼯业发展趋势1)、⼏个转变分解代谢→合成代谢⾃然发酵→⼈⼯控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因⼦的⼈⼯⽀配建⽴的发酵(如⼯程菌)2)、化学合成与⽣物合成相结合3)、⼤型、连续化、⾃动化发酵发酵罐的容量可达500t,常⽤的也达20-30t。
4)、⼈⼯诱变育种和代谢控制发酵微⽣物潜⼒进⼀步挖掘,新菌株、新产品层出不穷。
5)、原料范围不断扩⼤⽯油、植物淀粉、天然⽓、空⽓、纤维素、⽊质素等6、举例说明微⽣物⼯业的范围酿酒⼯业(啤酒、葡萄酒、⽩酒)⾷品⼯业(酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、酸乳)有机溶剂发酵⼯业(酒精、丙酮、丁醇)抗⽣素发酵⼯业(青霉素、链霉素、⼟霉素等)有机酸发酵⼯业(柠檬酸、葡萄糖酸等)酶制剂发酵⼯业(淀粉酶、蛋⽩酶等)氨基酸发酵⼯业(⾕氨酸、赖氨酸等)核苷酸类物质发酵⼯业(肌苷酸、肌苷等)维⽣素发酵⼯业(维⽣素B12、维⽣素B2等)⽣理活性物质发酵⼯业(激素、⾚霉素等)名贵医药产品发酵⼯业(⼲扰素、⽩介素等)微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业(酵母、单细胞蛋⽩)微⽣物环境净化⼯业(利⽤微⽣物处理废⽔等)⽣物能⼯业(沼⽓、纤维素等天然原料发酵⽣产酒精、⼄烯等能源物质)微⽣物治⾦⼯业(微⽣物探矿、治⾦、⽯油脱硫等)第⼆章发酵基础知识1、写出⽣产以下产品的主要菌种:啤酒(啤酒酵母)、黄酒(霉菌(根霉、曲霉)、酵母菌、细菌)、味精(⾕氨酸棒杆菌、黄⾊短杆菌)、柠檬酸(⿊曲霉)、⾷醋(霉菌、酵母菌、醋酸菌)、酸奶(乳酸菌(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌))2、发酵⼯艺控制中,主要应监控温度、pH值、溶解氧、泡沫、氧化还原电位等。
发酵工艺学复习Word版
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发酵工艺学概论复习1.发酵技术的概念和特点概念:发酵技术是利用微生物的生长和代谢生产各种有用生物、化学产品的技术现代发酵技术的特点:产品类型多、技术要求高、规模巨大、技术发展速度快2. 相对于化学反应过程,微生物反应具有以下的优点:1)反应在常温、常压下进行,对设备的要求较低。
2)原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,价格相对低廉。
3)反应以生命体的自动调节方式进行,能在单一反应器(发酵罐)内很容易地进行。
4)生产过程相对安全,对人体危害小。
5)通过对微生物的菌种改良,能够利用原有设备使生产飞跃。
3. 发酵工业存在的问题(发酵过程存在的问题和缺陷)1)底物不可能完全转化为目标产物,副产物的产生不可避免,造成产物提取和精致的困难。
2)微生物反应是活细胞的反应,菌体易发生变异和退化,微生物反应过程复杂,对发酵过程的控制相当困难。
3)原料是农副产品,虽然价廉,但质量和价格波动较大。
4)与化工过程相比,反应器的效率低。
5)发酵废水量大,并含较高的COD和BOD,需要进行处理。
6)生产过程易受杂菌污染7)发酵过程的控制相当困难4. 发酵工业(技术)发展简史现代发酵工业以青霉素(penicillin)的大规模液体深层培养为标志。
1928年Fleming发现了青霉素,1940年Florey和Chain成功制备青霉素并进行临床实验。
5. 发酵技术的应用1)在医药行业的应用a能生产四种类型的产品:各种抗生素,各种氨基酸、维生素、基因工程药物b希望能写出几种常用抗生素的名称:抗细菌的抗生素:青霉素、头孢菌素、红霉素、链霉素、螺旋霉素、四环素、万古霉素、链阳性菌素等抗真菌的抗生素:两性霉素、灰黄霉素、制霉菌素、杀假丝菌素、多效霉素抗肿瘤抗生素:放线菌素,博来霉素,阿德里亚霉素,阿霉素,丝裂霉素各种氨基酸:几乎所有的氨基酸都可以由微生物发酵制备或由微生物产生的酶合成维生素:维生素B2、维生素C、维生素B12,麦角固醇(维生素D2的前体)基因工程药物:干扰素(interferon)、生长激素、白细胞介素(interleukin)、表皮生长因子、促红细胞生长素(erythopoietin, EPO)、集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)、单克隆抗体(monoclonal antibodies, MAbs)2) 在化学工业中的应用由发酵法生产的有机溶剂: 乙醇(ethanol)、丙酮(acetone)、丁醇(butanol)、二羟基丙酮(dihydroxyacetone)等由发酵法生产的有机酸 : 乙酸(acetic acid)、丙酸(propionic acid)、乳酸(lactic acid)、丁酸(butyric acid)等3)在酶制剂行业的应用写出几种工业酶制剂的名称 :淀粉酶、糖化酶、半乳糖苷酶、葡萄糖异构酶、纤维素酶等蛋白酶:包括碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶脂肪酶果胶酶青霉素酰化酶、青霉素扩环酶等医药工业、轻工业用酶2 微生物的代谢调节微生物代谢调节的生化基础1)酶活性调节的生化基础:别构效应(反馈抑制)2)酶合成调节的生化基础:酶的诱导和阻遏微生物代谢调节的方式酶的诱导:酶诱导(enzyme induction)的定义生物与一种化学物质—诱导物(inducer)相接触的结果大大增加了酶的合成速率。
高中发酵工程的知识点总结
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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 期末复习
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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。
发酵工程概论
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二、发酵工程概况
发酵工程的发展的四个阶段 1、第一阶段 发酵理论的建立——巴斯德
2、第二个里程碑 以微生物的纯种培养技术为主要特征 ——丙 酮丁醇的制造
物。
菌种的筛选:
自然选育 诱变育种 基因工程育种
2、种子的扩大培养
种子扩大培养:是指将保藏菌种接入试 管斜面活化后,再经摇瓶到种子罐逐级 培养而获得的一定数量和质量被称为发 酵种子的纯种微生物的过程。
种子的扩大培养
(1) 菌丝进罐培养
(2) 孢子进罐培养3 Fra bibliotek生物的发酵过程
三、国外发酵工业的发展趋势
1,生物转化(或生物合成)技术成为国外著名化学 公司争夺的热点,并逐步从医药领域逐渐向化工领 域转移
2,生物催化合成已成为化学品合成的支柱之一
3,利用生物技术生产有特殊功能、性能、用途或环 境友好的化工新材料,是化学工业发展的一个重要 趋势。
4,传统的发酵工业已由基因重组菌种取代或 改良。许多传统的发酵工程产品如柠檬酸、 青霉素等都已开始采用基因工程手段进行 改造,大大地提高了产量。在以基因工程 为主导的现代生物技术产品中,医药生物 技术产品占75%左右。
3、第三个阶段 以深层发酵青霉素为主要特征
4、第四个阶段 以引入基因工程,达到微生物定向育
种为主要特征。
三、发酵工程的内容和生产流程
现代发酵工程的主要内容包括:
工业生产菌株的选育 发酵条件的优化与控制 生物反应器的设计 发酵产物的分离、提取和精制
发酵工程期末总复习
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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。
发酵工程复习
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发酵工程复习第一章:绪论1.生物技术:应用自然科学及工程学原理依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。
2.发酵工程:生物技术的重要组成部分是生物技术产业化的重要环节,它将微生物学,生物化学和化学工程的基本原理有机地结合起来,是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术,属于生物技术的范畴。
由于它以培养微生物为主,所以又称微生物工程。
3.工业上的发酵(Industrial scale):在微生物工业中,把所有通过微生物或其他生物细胞(动、植物细胞)的培养,统称为发酵。
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。
4.现代发酵工程技术的形成:发酵现象→酿造食品工业→非食品工业1→青霉素→抗菌素发酵工业2→氨基酸,核酸发酵(代谢控制发酵)3→基因工程菌→动物细胞大规模培养→植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培养5.发酵工程的意义:(1)推动了抗生素工业的发展(2)建立了一套完整的好氧发酵技术,大型搅拌发酵罐培养方法(3)推动了整个发酵工业的深入发展(4)奠定了现代发酵工程基础6.细胞融合技术、基因操作技术等:(1)增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数,可以大幅度地提高目标产物的产量;(2)将动、植物或某些微生物特有产物的控制基因植入细胞中,快速经济地大量生产这些产物;(3)将具有不同性能的多种质粒植入,使新菌株在清除污染或以非粮食物质为原料进行发酵生产或环境保护。
7.分类:(1)根据对氧的需要区分:厌氧和好氧发酵(2)根据培养基物理性状区分:液体和固体发酵(3)根据从微生物生长特性区分:分批发酵和连续发酵(4)按发酵原料来区分:糖类物质发酵、石油发酵、废水发酵(5)按发酵产物区分:①氨基酸发酵②有机酸发酵③抗生素发酵④酒精发酵⑤维生素发酵⑥酶制剂发酵8.发酵工程的特点:(1)原料简单、来源广泛、可再生;(2)多个反应过程可在发酵过程中一次完成;(3)反应通产在常温常压下进行,条件温和,能耗少,设备很简单;(4)可特异性地进行复杂的化学反应;(5)要求无菌操作。
发酵工程复习资料讲解
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发酵工程复习题(仅供参考)第1章绪论1.发酵:通过微生物的生长和繁殖代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程。
2.发酵工程:主要包括菌种选育和保藏、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等。
3.现代生物技术划分为:基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等5个方面。
4.发酵的本质:①1680年,荷兰人列文虎克制成了显微镜;②1897年德国人毕希纳提出酶的催化理论后,对发酵的本质才最终有了真正的认识。
5.发酵工程技术的发展史(6个阶段):①1900年以前,自然发酵阶段;②1900-1940年,德国人科赫在1905年因肺结核菌研究获诺贝尔奖,科赫发明了固体培养基,应用固体培养基分离培养细菌,得到了细菌的纯培养,同时改进了细菌的染色法,纯培养技术的建立是发酵技术发展的第一个转折时期;③1929年弗莱明发现青霉素,它的问世使千万生命免除了死亡的威胁,同时在发酵工业的发展史上开创了崭新的一页;④代谢控制发酵工程技术的建立,是发酵技术发展的第三个转折时期;⑤20世纪60年代,许多跨国公司决定研究生产微生物细胞作为饲料蛋白质的来源,甚至研究采用石油产品作为发酵原料,这一时期可视为发酵工业发展的第五阶段。
⑥这一时期可以采用分子生物学为核心的现代生物技术手段,构建基因工程菌。
6.发酵工业的特点:①发酵过程一般都是在常温下进行的生物化学反应,反应条件比较温和;②可采用较廉价的原料生产较高价值的产品;③发酵过程是通过生物体的自适应调节来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单一的代谢产物;④由于生物体本身所具有的反应机制,能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,也可以比较复杂的高分子化合物;⑤发酵生产不受地理、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。
7.(P6)8.工业发酵的类型:①根据对氧的需求分为:需氧发酵、兼性厌氧发酵和厌氧发酵;②根据培养基物理状态分为:液体发酵和固体发酵;9.近年的一些新发展的微生物培养方法(两步法液体深层培养):此法在酶制剂生产和氨基酸生产方面应用较多。
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发酵工程复习资料第一章绪论1、发酵及发酵产品各包括哪些类型?答案要点:一)发酵的类型:按发酵原料分类:糖类物质发酵、石油发酵、废水发酵;按发酵形式分类:固体发酵、液体发酵;按发酵工艺流程分类:分批发酵、连续发酵、流加发酵;按发酵过程对氧的需求分类:厌氧发酵、通风发酵;按发酵产物分类:氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵、酶制剂发酵二)发酵产品的类型:以菌体为产品、以微生物的酶为产品、以微生物的代谢产物为产品、生物转化过程2、了解发酵工程的组成、基本要求及主要特点。
答案要点:一)组成:上游工程:菌种选育、种子培养、培养基设计与制作、接种等。
发酵工程:发酵培养。
下游工程:产物的提取纯化、副产品的回收、废物处理等。
二)基本要求:发酵设备、合适的菌种、合适的培养基、有严格的无菌生长环境三)主要特点:1)发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件简单;2)发酵所用的原料主要以再生资源为主;3)发酵过程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一的代谢产物;4)获得按常规方法难以生产的产品;5)投资少,见效快,经济效率高;6)维持无菌条件是发酵成败的关键;7)环境污染小。
3、为什么说发酵工程在国民经济中有着重要的地位?答案要点:因为发酵工程在医药、食品、能源、化工、冶金、农业、环境保护等方面均有着十分重要的作用,例如:抗生素的生产;饮料食品等的制造;沼气、微生物采油、生物肥料、生物农药以及三废处理等方面都有很重要的应用。
所以说发酵工程在国民经济中有着重要的地位。
4、了解发酵工业的类型及必备条件。
答案要点:一)发酵工业类型:食品发酵工业:食品、酒类1)传统分类非食品发酵工业:抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋白酿造业:利用微生物生产具有较高风味要求的发酵食品。
2)现代分类发酵工业:经过微生物纯种培养后,提炼、精制而获得成分单纯、无风味要求的产品。
发酵工程复习
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(3)掌握发酵培养基及设备灭菌的主要方法; 微生物的热阻;对数残留定律。分批灭菌 时间的计算。连续灭菌的优点及灭菌时间 的计算。生产中空气除菌的主要方法;空 气过滤效率及其影响因素。通风发酵对无 菌空气的要求;过滤除菌的机理;对数穿 透定律;介质层厚度的计算。空气过滤的 一般流程;过滤器类型及结构;过滤介质。
•
通气和搅拌;
•
泡沫的影响和控制;
•
二氧化碳和呼吸商;
•
发酵异常现象及染菌分析;染菌对发酵的影响;染菌污染后的挽
救和处理;染菌的预防措施;食用菌及生物农药生产中应注意的
染菌问题;发酵终点的判断;发酵的优化控制;发酵过程的计算
机控制;发酵过程的精确检测。
工业发酵的主要类型
• 发酵过程按进行过程分三种方式(分批发 酵、补料分批发酵、连续发酵),定义,特点;
(4)应用试设计某种厌氧发酵(例如乳酸发酵) 反应器的基本构型。通风量的控制与计算;公称 容积和装液量的计算。计算通风状态下的搅拌功 率。论证以KLa值相同的原则放大是最佳放大方 法。
第七章 发酵工艺控制
•
工业发酵的主要类型;
•
营养基质和菌体浓度的影响及其控制;
•
温度的影响及工程复习
第一章 绪论
• (1)了解:发酵工程、发酵、发酵方式、 发酵产品类型。
• (2)理解发酵工程的特点,发酵工程的内 容,发酵工程的发展史。
第二章 工业发酵菌种的选育
(1)了解:自然选育的含义、优缺点及一般程序; 诱变育种的含义及其优缺点;诱变、复合诱变 及诱变剂的种类;基因重组、杂交育种的含义 及二者关系;杂交育种的优缺点;原生质体融 合及其优点;基因工程技术的核心内容。菌种 衰退及其主要原因;防止菌种衰退的方法。
(整理)13-14-2学年 发酵工程复习.
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发酵工程复习第一部分微生物工程原理第一章微生物工程概论一、发酵工程的定义和特点定义发酵工程:什么是发酵工程?利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品。
微生物的生物转化发酵是指利用微生物细胞的一种或多种酶,作用于一些化合物的特定部位(基因),使其转变成结构相类似但经济价值更大的化合物的生化反应.生物反应过程有那几个部分组成(4个部分):原材料预处理、生物催化剂的制备、生物反应器及反应条件的选择、产物的分离纯化。
发酵工程要实现发酵过程并获得发酵产品,必须具备那些条件?只有具备了这些条件,微生物工程才能顺利的进行。
这些条件包括:1.要具有某种适宜的微生物――即必须要有好的菌种。
2.要保证或控制微生物进行代谢得各种条件(培养基组成,温度,O2,PH等)――适宜的工艺条件。
3.具有进行微生物发酵的设备――必要的发酵设备4.具有将菌体或代谢产物提取出来,精制成产品得方法和设备――具有完善的产品提取技术。
微生物工程特点1、严格的无菌生长环境:包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;2、在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;3、种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
4、在进行任何大规模工业发酵前,必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验,得到产物形成的动力学模型,并根据这个模型设计中试的发酵要求,最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。
5、由于生物反应的复杂性,在从实验室到中试,从中试到大规模生产过程中会出现许多问题,这就是发酵工程工艺放大问题。
第三章菌种的选育为了满足发酵工业的需要,菌种选育的方向:就是选育出能吃“粗粮”、耐高温、生长快、代谢旺、产量高、质量好、无毒性的优良菌株。
因此菌种选育工作的重点:是从常温菌到高温菌,慢生菌到速生菌,野生菌到变异菌等方向进展。
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发酵工程复习资料发酵工程:利用微生物的生长和代谢活动来大量生产人们所需产品的过程理论与工程技术体系。
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集成。
发酵的本质1、显微镜观察:微生物2、著名的巴斯德实验:微生物作用3、著名的毕希纳实验:酵素(酶)的作用本质:由微生物的生命活动所生产的酶的生物催化作用所致。
发酵动力学:是研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生产的动态平衡及其内在规律。
二.发酵工业菌种一、工业上常用的微生物1. 细菌醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌、乳酸杆菌、枯草杆菌、丙酮丁醇梭菌、大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌常用的细菌:大肠杆菌应用:对谷氨酸定量分析,生产天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸乳酸杆菌应用:乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作枯草芽孢杆菌应用:生产淀粉酶2. 酵母菌种类:酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母红酵母、面包酵母应用:生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和制取蛋白质、生产脂肪3. 霉菌黑曲霉:应用:生产有机酸、生产淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶黄曲霉:应用:酱油、酱类(淀粉酶)米曲霉:应用:产糖化酶和蛋白酶、主要用于酿酒制曲和酱油制曲土曲霉:应用:生产甲义丁二酸毛霉:应用:可以产生蛋白酶,我国多用于豆腐乳、豆豉等的制作根霉:种类:米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇根霉应用:酿酒青霉:应用:生产青霉素、葡萄糖氧化酶红曲霉:应用:用于南方红曲酒(女儿红)的生产;用于红色色素的生产、豆腐乳的生产等4. 放线菌:种类:龟裂链霉菌、金霉素链霉菌、灰色链霉菌、红霉素链霉菌应用:各类抗生素。
土霉素、四环素、链霉素、红霉素5.未培养微生物定义:指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养方法还未获得纯培养的微生物,其在自然环境微生物群落中占有非常高的比例,约为99%。
❖研究方法1.模拟自然培养法: 原位培养、培养条件优化、单细胞操作2.宏基因组分析法二、发酵工业菌种分离筛选菌种选择的总趋势❖野生菌→变异菌❖自然选育→代谢控制育种❖诱发基因突变→基因重组的定向育种❖1.分离的思路❖新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。
❖实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。
❖有了优良的菌种,还要有合适的工艺条件和合理先进的设备与之配合。
设计筛选方案时必须考虑两个要点: 1.选择性 2.灵敏度2.新种分离与筛选的步骤样品的采集——>样品的处理——>目的菌富集培养——>分离纯化——>性能测定1.样品的采集原则:(1)样品的来源越广泛,获得新种的可能性越大,特别是在一些苛刻的环境如:高温、高压、高盐等极端环境中。
(2)了解目标产物的性质和可能目标产物的微生物种类及其生理特征:☆微生物在代谢上具有一定的规律,次生代谢在进化上后移,芽孢菌以上才有筛选意义。
☆分离不同种类的微生物时,还要考虑微生物的生理特性。
如:要筛选纤维素酶产生菌,要到富含纤维素的土壤中采样,如深林土壤。
采样的注意事项1、采样时应尽可能保持相对无菌;2、所采集的样本必须具有某种代表性;3、采好的样必须完整地标上样本的种类及采集日期、地点以及采集地点的地理、生态参数等;4、应充分考虑采样的季节性和时间因素,因为真正的原地菌群的出现可能是短暂的;5、采好的样应及时处理,暂不能处理的也应贮存于4℃下,但贮存时间不宜过长。
这是因为一旦采样结束,试样中的微生物群体就脱离了原来的生态环境,其内部生态环境就会发生变化,微生物群体之间就会出现消长2. 样品的处理(1)物理方法:热处理、膜过滤、离心法(2)化学方法:通过在培养基中加入某些化学成分来增加特定微生物的数量。
(3)诱饵法:将一些固体物质,如:石蜡、花粉、蛇皮、毛发等,加到待分离的土壤或水中做成诱饵,将期菌落长成后再进行平板分离,可获得某些特殊的微生物种类3.富集培养定义:就是给混合菌群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,以促使目标菌株大量繁殖,从而有利于分离它们。
方法:(1)控制培养基的营养成分(2)控制培养条件(3)添加抑制剂添加专一性抑制剂也可达到抑制不需增殖的微生物的目的.如土样悬浮液中加数滴10%酚可抑制霉菌和细菌的生长,而放线菌仍生长;又如添加青霉素,链霉素之类抗生素能抑制细菌的生长.4.分离纯化尽管通过增殖培养效果显著,但还是处于微生物的混杂生长状态。
因此还必须分离,纯化。
在这—步,增殖培养的选择性控制条件还应进一步用,而且控制得细一点,好一点。
纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。
5.生产性能的测定一、菌种分离的一般过程:土样的采取→土样预处理→富集培养→菌种初筛-----菌种复筛----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。
二、目的微生物富集的一些基本方法富集的目的:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。
复筛复筛是在初筛的基础上进一步鉴定菌株的生产能力的筛选,采用摇瓶培养,一般一个菌株重复3-5瓶(较优的菌株)培养后的发酵液采用精确的分析方法测定。
实例:碱性纤维素酶产生菌的筛选(国家七五攻关项目)文献:产生菌为中性牙孢杆菌,嗜碱牙孢杆菌、放线菌及霉菌采样(造纸厂)→80度30分钟处理↓以1%CMC(羧甲基纤维素)为唯一碳源、pH10.5的平板上,培养3~4天,然后再平板上加入1%刚果红染色,Nacl脱色后选择有透明圈的菌落从285个土样中获得62株:26株为组成型,36株为诱导型实验题(或许会有用):淀粉酶可以通过微生物发酵生产,为了提高酶的产最,请你设计一个实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株。
①写出主要实验步骤。
②根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。
(提示:生产菌株在含有淀粉的固体培养基上,随其生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。
)1.主要实验步骤:①将养好的生产菌株分两组。
一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照。
②制备含淀粉的固体培养基。
③把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,相同条件下培养。
④比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。
预期实验结果:①由于诱发突变率低,诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。
②由于诱发突变不定向性,诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小2.氨基酸产生菌的筛选样品预处理初筛(除真菌)对应到copy前相应位置,找到目的菌落再对产物进行定量测定筛选产物含量高的菌株发酵工业菌株的鉴定:通常把鉴定微生物技术分为四个不同的水平:(1)细胞的形态和习性水平:例如用经典的的研究方法,观察细胞的形态特征、运动性、酶反应、营养要求和生长条件(2)细胞组分水平:包括细胞组成成分如:细胞壁成分、细胞氨基酸库、脂类、醌类以及光合作用色素等的分析,所用的技术除常规的实验室技术外,还使用红外光谱、气相色谱和质谱分析等技术。
(3)蛋白质水平:包括氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应等技术(4)基因或核酸水平:包括核酸分子杂交(DNA与DNA 、 DNA 与RNA)、(G+C)含量的测定、遗传信息的转化和转导、16SrRNA或18SrRNA寡核苷酸组分分析、以及DNA或RNA的核苷酸序列分析等。
三.发酵工业培养基设计培养基:指用于维持微生物细胞生长繁殖和产物形成的营养物质。
二、发酵工业培养基的营养成分及来源(一)碳源:1、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骨架(2)提供合成目的产物所的原料2.常用的碳源:(1)糖类:葡萄糖、淀粉、糖蜜(2)油和脂肪:豆油、菜子油、葵花籽油、猪油、鱼油、棉籽油等(3)有机酸:乳酸、柠檬酸、乙酸(4)烃和醇类:正烷烃、乙醇(5)生物质:木材、秸秆、草类等3.发酵培养基的选择原则:*(1)必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。
*(2)有利于减少培养基原料的单耗,即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。
*(3)有利于提高培养基和产物的浓度,以提高单位容积发酵罐的生产能力。
*(4)有利于提高产物的合成速度,缩短发酵周期。
*(5)尽量减少副产物的形成,便于产物的分离纯化。
*(6)原料价格低廉,质量稳定,取材容易。
*7)所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响,利于提高氧的利用率,降低能耗。
(8)有利于产品的分离纯化,并尽可能减少产生“三废”的物质。
淀粉水解糖的制备第一步:利用淀粉酶将淀粉液化转化为糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加;(液化)第二步:利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖。
(糖化)* 3.酸酶结合法:4.淀粉水解糖的制备方法(目的使淀粉变成葡萄糖):酸解法;酶解法;酸酶结合水解法。
5.糖蜜可分为:甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。
糖蜜前处理的方法:加酸通风沉淀法;加热加酸沉淀法添加絮凝剂澄清处理法;(1)酸酶法:先将淀粉酸水解成糊精或低聚糖,然后再用糖化酶将其水解为葡萄糖。
用酸酶法水解淀粉制糖,酸液化速度快,且糖化是由酶来进行的,对液化要求不高,可采用较高的淀粉乳浓度,以提高生产效率。
(2)酶酸法:将淀粉先用淀粉酶液化到一定程度,然后用酸水解成葡萄糖。
糖蜜预处理的方法(1) 加酸通风沉淀法(2) 加热加酸沉淀法(3)添加絮凝剂澄清处理法絮凝剂:聚丙烯酰胺(二)氮源1、无机氮源种类:氨盐、硝酸盐和氨水所以选择合适的无机氮源有两层作用:(1)满足菌体生长(2)稳定和调节发酵过程中的pH2、有机氮源来源:工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料,花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。
(三)生长调节物质生长调节物质:发酵培养基中某些成分的加入有助于调节产物的形成,这些添加的物质称为生长调节物质。
包括生长因子、前提、产物抑制剂和促进剂。
1、生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
2、前体:前体指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接在微生物生物合成过程中合成到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高的一类化合物。
(采用少量多次的流加工艺)如:苯乙酸、甘氨酸、吲哚、氨茴酸等(二)培养基的类型(1)斜面培养基(2)种子培养基(包括摇瓶种子和小罐种子培养基):(3)发酵培养基发酵培养基是发酵生产中最主要的培养基,它不仅耗用大量的原材料,而且也是决定发酵生产成功与否的重要因素。
1)根据菌体自身生长规律和产物合成的特点来设计培养基:☆对菌体生长与产物相偶联的发酵类型,充分满足细胞生长繁殖的培养基就能获得最大的产物。