发酵工艺学整理资料全
发酵工艺学 复习提纲
发酵工艺学复习提纲啤酒一、中国啤酒工业发展历程。
啤酒是以优质大麦芽为主要原料,大米、酒花等为辅料,经过制麦、糖化、啤酒酵母发酵等工序酿制而成的一种含有C02、低酒精浓度和多种营养成分的饮料酒。
世界上产量最大的酒种之一。
中国啤酒工业发展简史:中国在四五千年前,就有古代啤酒。
中国近代啤酒是从欧洲传入的,第一家现代化啤酒厂是1903年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂,从1902年到1949年的40多年中,中国只建立了不到10个工厂,年产啤酒近1万t。
从1949年到1993年,我们用43年的时间,发展成为世界啤酒第二生产大国。
改革开放二十多年来中国啤酒工业得到迅猛发展,2001年啤酒产量为2274万吨,2002年啤酒产量达到2386万吨,首次超过美国成为世界第一啤酒生产大国。
二、啤酒的分类。
1、据工艺分类可分两大类:以德国、捷克、丹麦、荷兰为典型的下面发酵法啤酒;以及以澳大利亚、新西兰、加拿大等的上面发酵法啤酒。
2、根据是否巴氏灭菌分为:生啤酒/熟啤酒。
3、根据麦芽度可分为:8o啤酒/10o啤酒/12o啤酒/14o啤酒/18o啤酒。
4、根据色泽可分为:黑啤酒/黄啤酒/淡色啤酒。
啤酒种类:啤酒种类很多,有生啤酒、熟啤酒、低醇啤酒、果味啤酒等。
生啤酒:又叫鲜啤酒,这种啤酒不经过杀菌,具有独特的啤酒风味,采用的是硅藻土过滤机,菌不能被滤掉,因此其保质期一般在3-7天。
酒中活酵母菌在灌装后,甚至在人体内仍可以继续进行生化反应。
纯生啤酒:是采用无菌膜过滤技术,滤除了酵母菌和杂菌,使啤酒避免了热损伤,保持了原有的新鲜口味。
最后一道工序进行严格的无菌灌装,避免了二次污染,保质期可达180天。
啤酒种类。
熟啤酒:普通啤酒都是要杀菌(巴氏杀菌),杀了菌之后叫熟啤酒。
因为酒中的酵母已被加温杀死,不会继续发酵,稳定性较好。
干啤酒:使用特殊的酵母使剩余的糖继续发酵,把糖降到一定的浓度之下,就叫干啤酒。
低醇和无醇啤酒:利用特制的工艺令酵母不发酵糖,只产生香气物质,啤酒的各种特性都具备,滋味、口感都很好。
发酵重点资料整理
发酵重点资料整理名词解释: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。
连续灭菌是指将培养基先灭菌,在倒入已经灭菌后的发酵罐中的灭菌方式。
发酵罐要在之前先消毒,称为空消。
接种量:接种量是移入的接种液体积占接种后培养液体积的比例。
发酵工艺学期末复习资料
第一章绪论一、什么是发酵?1675年制成显微镜——微生物的存在。
1857年巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起的,发酵(fermentation)最初来自拉丁语“发泡”(fervere)一词,它是指酵母作用于果汁或发芽谷物时产生CO2的现象。
1897年毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精——酶。
生物化学家的定义: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,或者发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
微生物学家的定义:发酵则是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程,二、什么是发酵工程?简述发酵工程的发展史。
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,在合适的条件下,通过现代工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需要的产品的过程称为发酵工程。
发酵工程的发展史:发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵(代谢控制发酵)→基因工程菌第一个转折点:非食品工业;第二个转折点:青霉素→抗菌素发酵工业;第三个转折点:代谢调控,包括酶的活力调控,酶的合成调控,解除菌体自身的反馈调节, 突变株的应用,前体、终产物、副产物等;近代转折点:基因、动物、海洋。
1、发酵工程的早期阶段人们的对发酵技术的认识起始于19世纪末,主要来自于厌氧发酵,如利用酵母菌、乳酸菌生产酒精、乳酸和各种发酵食品。
20世纪初期,1916年英国采用梭状芽孢杆菌生产丙酮丁醇,德国采用亚硫酸盐发酵法生产甘油──由食品工业向非食品工业发展。
好氧发酵技术:速酿法从乙醇生产醋酸,通气法大量繁殖酵母,用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作糖化剂生产酒精,用微小毛霉生产干酪。
1933年发明了摇瓶培养法代替了传统的静置培养法。
生长均匀,增殖时间短。
2、发酵工程的重大转折点20世纪40年代初,第二次世界大战爆发,青霉素的发现,迅速形成工业大规摸生产。
1928年由 Fleming发现青霉素;1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究表面培养:1升扁瓶或锥形瓶,内装200ml麦麸培养基─── 40u/ml;1943年沉浸培养:5m3 ─── 200u/ml;当前:100m3─200m3 ─── 5-7万u/ml。
发酵工艺学
发酵:微生物作用于原料形成产物的过程。
发酵食品:利用微生物作用而制得的食品。
第一章酱油的生产酱油中含有多种调味成分:酱油的特殊的香味、食盐的咸味、氨基酸钠盐的鲜味、糖及其他醇甜物质的甜味、有机酸的酸味、酪氨酸甘爽适的苦味、天然的红褐色素。
酱油的分类:1.按发酵方法:(1)按加温方法:天然晒露法、保温速酿法;(2)按成曲拌水多少:稀醪发酵法、固态发酵法;(3)按拌盐水浓度:高盐、低盐、无盐;(4)按成曲的菌种种类:单菌、多菌。
2.按成品物理状态:液态酱油、半固态酱油、固态酱油;3.按产品性质:酿造酱油、配制酱油。
酱油的原料及作用:蛋白质类原料:1.为微生物的生长繁殖提供营养物质;2.酱油的营养成分以及鲜味来源;3.部分氨基酸的进一步反应与酱油的香气形成、色素的形成有直接关系;4.酱油色香味体的形成至关重要,是酱油生产的主要原料。
淀粉质原料:1.碳源;2.香气、甜味;3.增加酱油香味;4.良好的体态;5.色素。
食盐:1.它使酱油具有适当的咸味,并与氨基酸共同给予酱油鲜味,起到调味的作用2.在酱醅发酵时食盐有抑制杂菌的作用,在成品中有防止酱油变质的作用。
曲精:将成熟的曲种经低温干燥后,分离并收集米曲霉孢子,并密封包装而成,孢子数可达200亿以上个。
厚层通风制曲工艺流程:水→加热↘豆粕→混合→润水→蒸料→冷却→接种→通风培养→成曲麸皮↗酱醪:构成曲拌入多量盐水,成为浓稠的半流动状态的混合物。
酱醅:构成曲拌入少量盐水,成为不流动状态的混合物。
固态低盐保温发酵工艺流程:水↘食盐→溶解→盐水↘成曲→粉碎→制醅→入缸(池)→保温发酵→成熟酱醅发酵温度“先中后低”型发酵:前期:蛋白酶,淀粉酶;最适温度42-45;一般需10天;后期:乳酸菌,酵母菌;适宜温度30-32:;一般需20天。
酱油的体:酱油的浓稠度,俗称酱油的体态,它使由各种可溶性固形物构成的。
浸出的工艺流程:(三套循环淋油法)加热加热加热(70-80°C)↓ 20h 80-85°C↓8-12h 60-70°C↓2h成熟酱醅→第一次浸泡→头渣→第二次浸泡→二渣→第三次浸泡→残渣↓↓↓第一次过滤第二次过滤第三次过滤↓↓↓头油二油三油加热的目的:1.灭菌和灭酶;2.调和香气;3.增加色泽;4.出去悬浮物。
发酵工艺学复习Word版
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。
发酵工艺原理知识点归纳
所学内容:1、菌种:选育、培养、保藏;2、发酵的概念、原理、参数控制;3、介绍一些产品的发酵过程第一章绪论一、发酵1、发酵的定义:培养生物细胞(包括动物细胞、植物细胞和微生物)来制得产物的过程。
2、发酵工业:根据有无风味要求分为酿造工业和发酵工业。
3、实现发酵需具备的条件:①适宜的微生物;②保证微生物进行代谢的条件(pH、营养、温度等);③进行发酵的设备;④有提取精制产品的方法和设备二、发酵工业的沿革①天然发酵阶段:嫌气发酵、非纯种培养(靠的是经验),质量不稳定。
②纯种培养技术的建立:巴斯德认识到发酵是由微生物所进行的化学反应;柯赫建立了单种微生物的分离和纯培养技术。
——表面培养、产量少③通气搅拌发酵技术的建立:青霉素④代谢控制发酵技术:运用动态生物化学、遗传学知识,控制生物合理代谢。
⑤开拓发酵原料时期;⑥基因工程阶段三、发酵工业的范围1、微生物菌体发酵:酵母、微生物菌体蛋白(scp 单细胞蛋白)、藻类、活性乳酸菌制剂、真菌、生物杀虫剂。
2、微生物酶发酵:工业应用的酶大都来自微生物发酵。
3、微生物代谢产物发酵初级代谢产物:对数生长期所产生的产物,是菌体生长繁殖所必需的,如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、类脂、糖类等次级代谢产物:菌体生长静止期中,某些菌体能合成在生长期中不能合成的、具有一些特性的产物,如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等4、微生物转化发酵: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经济价值的产物的生化反应,特点是特异性强,包括反应特异性、结构位置特异性和立体特异性。
最古老的生物转化就是利用菌体将乙醇转化成乙酸的醋酸发酵。
5、利用生物技术所得的生物细胞发酵①消除环境污染;②保持生态平衡;③湿法冶金;④利用生物技术所得的生物细胞发酵四、发酵工业的特征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控制4、发酵产物的分离纯化5、发酵废弃物的回收利用五、发展趋势第二章工业微生物的生长与产物的生物合成微生物的特点:体积小、繁殖快、吸收转化快、适应性强、容易变异、分布广、种类多、代谢类型多。
发酵食品工艺学-资料总汇
发酵工艺学1、我国发酵食品的工艺特色采用多种原料,且多以淀粉质原料为主。
多菌种混合发酵,且多以霉菌为主的微生物群(国外多以细菌、乳酸菌)。
工艺复杂、多用曲:董酒生产制的曲用72味中药。
多为固态发酵:醅、醪。
2、生产酱油用的原料、菌种有哪些?P7 原料包括蛋白质原料(豆粕、豆饼、花生饼、大豆、其它蛋白质原料)、淀粉质原料(麸皮、小麦、碎米、米糠、玉米、甘薯、大麦、粟、高粱等)、食盐、水及一些辅助原料(苯甲酸钠、山梨酸钠,丙酸)。
菌种①霉菌主要为曲霉(米曲霉、黑曲霉、甘薯曲霉、黄曲霉)、毛霉和根霉,其中最重要的是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染),其产酶能力较强。
②细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等,有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等;③酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母,有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等菌属。
3、酱油发酵剂:酱油发酵料中微生物的数量在发酵前和发酵后有很大的变化,这是因为在发酵前温度较低,适合各类微生物生长,当进入高温期(55~60℃)后,大部分微生物被淘汰,仅剩下一些高温且耐盐的微生物继续生长。
从微生物优势菌群变化情况来看,低温发酵时细菌占绝对优势,其次为霉菌,再次是酵母菌;当发酵进入高温期后,细菌大量衰亡,被霉菌中少数耐热种取代,但芽孢菌的数量和优势变化不大。
酱油发酵料中的主要霉菌为曲霉、毛霉和根霉,其中最重要的是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染),其产酶能力较强。
酱油发酵料中主要的细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等,有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等;酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母,有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等。
酱油发酵醪液的初始pH值一般为6.5-7.0,由于蛋白质被酶降解成氨基酸和低肽以及乳酸菌的发酵,pH会迅速降低。
酱油醪中的主要乳酸菌为酱油足球菌、大豆足球菌以及植物乳杆菌。
如果pH低于5.5-5.0,这些菌生长将逐渐趋缓。
发酵工艺学
原生质体融合
• • 〖6〗渗透压: 在原生质体制备过程中保持稳定的等渗透 压至关重要,等渗透压可免除原生质体的膨胀 破裂,还有助于酶和底物的结合。 • 为使渗透压保持稳定,一般要采用渗透压 稳定剂,可作为渗透压稳定剂的物质有氯化钾、 氯化钠、蔗糖、甘露醇、山梨醇等。 • 不同微生物采用不同的稳定剂,细菌多用 蔗糖、氯化钠等;酵母多用山梨醇、甘露醇等; 霉菌中多用氯化钾和氯化钠等,其使用浓度一 般为0.3~0.8mol/L。
酶解除去细胞壁后的原生质体应具 有再生能力,即能重新长成胞壁,恢复 细胞形态,并能正常生长繁殖,这是原 生质体融合育种的必要条件。 • 原生质体对渗透压很敏感,容易破 裂,因此,再生培养基应具有与原生质 体内相同的渗透压,这就要求在培养基 中加入渗透压稳定剂。
•
• 不同微生物的原生质体要求不同成分的高 渗再生培养基。 • 一般来说,原生质体的再生率从千分之几 到百分之几十,有时可达100%。
原生质体融合
• • 〖2〗菌体生理状态: 原生质体形成好坏与菌的生理状态 有关,一般在对数生长期胞壁对酶最为 敏感,这时制备的原生质体形成率和再 生率均高。 • 注意:不同菌要求不同的生长期,如 细菌在对数生长后期,放线菌则在对数 生长期到稳定期转换时最好。
原生质体融合
• • 〖3〗酶的浓度: 不同的微生物要求用不同的酶处理,同时 酶的浓度不同也影响原生质体的制备。 • 一般说来,在一定浓度范围内,原生质体 形成率随酶浓度增加而提高,酶浓度过低不利 于原生质体形成,但酶浓度过高则导致原生质 体再生率下降。 • 以原生质体形成率和再生率之积达到最大 时的酶浓度作为最适酶浓度。如制备酵母菌原 生质体时,蜗牛酶浓度以1%~2%为佳。 • 对酶浓度的要求还与其他条件有关。
第三章发酵工艺学
(三)从前突变到突变
修复系统
校正差错:光复活、切补修复、 DNA多聚酶的校正作用 (不利于突变诱发) 引起差错:重组修复、SOS修复系统 (有利于突变发生)
(四)从突变到突变型
表型变落后于基因型改变的 现象。 分离性迟延 生理性迟延
获得目的基因,再借助于病毒、细菌质粒或其他载 体,将目的基因转移至新的宿主细胞并使其在新的 宿主细胞系统内进行复制和表达,或者通过细胞间 的相互作用,使一个细胞的优秀性状经其间遗传物 质的交换而转移给另—个细胞的方法。
一个完整的基因克隆过程包括以下步骤
1、获得待克隆的DNA片段(基因);
2、目的基因与载体在体外连接; 3、重组DNA分子导入宿主细胞;
(一)出发菌株的选择
1.选纯种:①要选择发酵产量稳定,波动范围 小菌株②如菌种不纯,可采用自然分离或用 缓和诱变剂处理 2.选产量高的,产孢子早而多,考虑产色素的 多少,生长速度快慢等利用发酵产物合成因 素。 3.选择对诱变剂敏感菌株
(二)处理菌悬液的制备
单细胞或单孢子菌悬液的制备
在诱变育种 中要求待处理的菌悬液呈分散的单细胞或单 孢子状态,这样一方面可以均匀地接触诱变 剂,另一方面又可避免长出不纯的菌落。 菌悬液一般可用生理盐水或缓冲溶液配制, 如果是用化学诱变剂处理,因处理时 pH值会 变化,必须要用缓冲溶液。除此之外,还应 注意分散度,方法是先用玻璃珠振荡分散, 再用脱脂棉或滤纸过滤,经处理,分散度可 达90%以上,供诱变处理较为合适。
平板分离
挑选单菌落(注意形态的观察) 发酵试验
单细胞(孢子)悬液的制备
细菌:转种到新鲜肉汤液体中培养,获得分
散且生长活跃菌体 放线菌和霉菌的孢子:采用玻璃珠或石英砂 振荡打散孢子,用滤纸或棉花过滤。可加入 0.05%分散剂。
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。
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发酵工艺学复习资料第一章绪论1、现代发酵的定义:通过微生物的生长多和代谢活动,产生和积累人们所需代谢产物的一切微生物培养过程。
2、厌氧发酵:是微生物体内产生能量的氧化还原反应,同时也是形成多种代谢产物的生物化学过程。
3、巴斯徳:用实验证明发酵是微生物活动的结果,为后来的微生物纯粹培养奠定了理论基础(必考)4、koch:建立了微生物纯培养技术5、初级代谢产物:有机酸、氨基酸、蛋白质、酶、核苜酸、核酸、脂类、糖及醇类6、次级代谢产物:抗生素、色素、生物碱、植物生长素等7、我国发明生产VC的方法:我国发明了用醋酸杆菌将山梨醇转化为山梨糖,再用氧化葡萄糖酸杆菌与巨大芽砲杆菌的自然组合进行笫二步转化,将山梨糖转化成VC的前体2■酮基古龙酸的这种二步发酵法产生VC的方法。
8、智能食吊:多稀不饱和脂肪酸9、厌氧发酵:像乳酸菌发酵产生乳酸和梭状芽泡杆菌发酵产生丙酮丁醇,在整个发酵过程中无需供给空气,属于厌氧发酵。
10、需氧发酵:如棒状杆菌进行的谷氨酸发酵,黑曲霉进行的柠檬酸发酵以及放线菌进行抗生素的发酵等都属于需氧发酵。
11、兼性厌氧发酵:如酵母菌就属于兼性厌氧微生物,当有氧供给的情况下,进行好氧呼吸,积累酵母菌体,而在缺氧的情况下,进行厌氧发酵,积累代谢产物一酒精。
第二章发酵工业菌种选育1、用于大规模发酵产生的菌种,不论是野生菌株,还是突变菌株,或是基因工程菌株,符合以下要求:1)有利用广泛来源原料的能力,所需培养基易得,价格低廉;2)培养和发酵条件温和;3)繁殖能力强,生长速度和反应速度快,发酵周期短;4)单产高,且保持相对稳定;5)发酵后,非目标代谢产物少,产物容易分离提纯;6)具有自身保护机制,抵抗杂菌污染能力强;7)遗传特性稳定,不易变异退化;8)不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,保证安全。
2、发酵工业屮常用微生物主要包括:细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类。
3、棒状杆菌属:该属屮的谷氨酸棒状杆菌、北京棒状杆菌可用于生产多种氨基酸,如谷氨酸、鸟氨酸、高丝氨酸、丙氨酸、色氨酸、醋氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等4、乳酸杆菌属:乳酸杆菌多分布在乳制品和发酵植物如泡菜、酸菜等发酵食品中,在青贮饲料和人的肠道中也比较常见。
发酵工艺学整理资料
发酵工艺学整理资料1、发酵工程的概念:指利用微生物的生长繁殖与代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论与工程体系。
2、发酵工程的内容:微生物菌种选育与保藏,培养基与发酵设备的灭菌技术,空气净化技术,菌种的扩大培养,代谢产物发酵生产,发酵过程中参数检测、分析与控制技术,发酵过程中补料技术,产品分离纯化技术3、巴斯德证明了酒精就是由活的酵母发酵引起的4、发酵产品的类型:A微生物菌体发酵目的:获得微生物菌体细胞例如酵母与藻类、担子菌、苏云金芽杆菌、疫苗等特点:细胞的生长与产物积累成平行关系,生长稳定期产量最高。
B微生物酶发酵目的:获得酶制剂与酶调节剂例如青霉素酰化酶、糖苷酶抑制剂特点:需要诱导作用,或遭受阻遏、抑制等调控作用的影响,在菌种选育、培养基配制以及发酵条件等方面需给予注意C微生物代谢产物发酵: 包括初级代谢产物(无种属特异性)与次级代谢产物(微量、有种属特异性、特殊活性)D微生物转化发酵生物转化:就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物实质:利用微生物代谢过程中的某一酶或酶系将一种化合物转化成含有特殊功能集团产物的生物化学反应。
E基因工程发酵 F 动、植物细胞产物的发酵5、发酵的方法:A表面发酵培养固体表面发酵培养:投资小、设备少、简单易行、适于小型化生产B液体深层发酵培养微生物细胞在液体深层中进行纯种培养的过程6、液体深层发酵流程保藏菌种斜面活化扩大培养种子罐主发酵产物分离纯化成品7、微生物转化与发酵的区别发酵就是通过微生物的生长繁殖与代谢活动,产生人们所需产品的过程。
其核心就是微生物8、菌种选育的目的:提高发酵产量;改进菌种性能;去除多余组分;产生新的发酵产物9.菌种选育基本理论:遗传与变异;遗传与变异的物质基础;基因突变的本质10.菌种选育技术:A自然选育用途:分离、纯化、复壮菌种B诱变育种用途:发酵工业广泛应用C 原生质体融合用途:有两个合适亲本时的菌种选育D基因工程育种用途:清楚微生物的遗传背景时的菌种选育11.菌种退化与变异的原因A遗传基因型的分离要点:遗传物质的多样化,群体繁殖B 自发突变的结果可能原因:1)沙土管长期保藏2)连续传代3)新陈代谢产生的诱变物质 4)增变基因、死亡基因的存在C 经诱变剂处理后的退化变异。
发酵工艺知识点归纳总结
发酵工艺知识点归纳总结一、发酵工艺概述发酵是一种利用微生物或其代谢产物从生物基质中提取或合成有用产品的生物技术。
发酵工艺是利用微生物、酶和生物催化剂将有机物质(如酸、盐等)以及无机物质(如矿物盐、氮细菌固氮等)转化成为新的化合物、能源和材料。
通常发酵工艺包括发酵条件的选择、微生物的培养及发酵过程的控制等方面。
二、发酵工艺的优点1. 高效:发酵工艺可以利用微生物的代谢活性,将原料转化成有用的产物,效率较高。
2. 环保:发酵工艺采用自然微生物或食品级酵母,产物具有较高的生物降解性。
3. 资源可再生:发酵工艺可以利用可再生资源(如纤维素、淀粉等)进行生产,有助于减少对自然资源的依赖。
三、发酵工艺的应用领域1. 食品工业:酱油、酸奶、面包等2. 医药工业:抗生素、酵素、活性物质等3. 生物燃料工业:乙醇、丁醇等4. 环保领域:生物降解剂、生物除臭剂等四、发酵工艺的关键技术及知识点1. 微生物的培养与筛选a. 常用的微生物包括酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等,需要根据产品的要求进行选择和培养。
b. 筛选高效的代谢株、构建高产菌株等是微生物工程领域的重要研究方向。
2. 发酵过程的控制a. 发酵罐的选择:不同产品对发酵罐的要求不同,需要根据工艺要求进行选择。
b. pH和温度的控制:不同微生物对环境条件的要求不同,需要进行相应的调控。
c. 发酵时间的控制:不同产品对发酵时间的要求不同,需要根据实际情况进行调整。
3. 发酵产物的提取与纯化a. 利用生物反应器进行发酵,得到发酵产物后需要进行提取和纯化工艺。
b. 常用的技术包括离心、超滤、结晶等,需要根据产物的特性进行选择。
4. 发酵剂及添加剂a. 发酵液中添加适量的碳源、氮源、矿物盐等,以及酵母提取物、酶类等辅助添加剂,为微生物生长和产物合成提供必要的条件。
五、发酵工艺的发展趋势1. 高效、低成本:随着设备、工艺技术的不断发展,发酵工艺生产成本将更低,效率更高。
2. 生物工程:利用现代生物工程技术对微生物进行改良,构建高效、高产菌株,以提高产物产量和纯度。
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。
发酵工艺学第三版吐血整理重点
第一章发酵fermentation: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。
发酵工程:是将微生物学、生物化学和化学工程的根本原理有机的结合起来,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。
〔主要利用的是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌〕发酵生产药物的类型:抗生素、酶抑制剂、免疫抑制剂、维生素、氨基酸第二章微生物药物的合成:在微生物体酶催化下将小分子物质逐步合成分子量较大产物的生化反响过程。
〔呈现多代作用或代栅栏特征〕微生物体存在着严密、准确、灵敏的代调节体系。
微生物的代调节机制复杂,具有多系统、多层次的特点。
代调节的3个部位:细胞〔与细胞器〕膜、酶本身、酶与底物的相对位置与间隔状况。
代调节的3种形式:细胞透性的调节、代途径的区域化和流向、代速度的调节。
酶活性调节通过改变代途径中一个或者几个关键酶的活性来调节代速度调节方式。
特点是迅速与时有效经济12种酶活性调节方式前馈作用、终产物抑制、补偿性激活、协同〔多价〕反响抑制、累积反响抑制、增效〔合作〕反响抑制、顺序反响抑制、同工酶调节、联合激活或抑制调节〔终产物抑制的补偿性逆转〕、平衡合成、代互锁、假反响抑制。
次级代产物的特点1、特定菌种产生的代产物2、菌种特定生长阶段的产物3、是多组分的混合物4、以初级代产物为前体或起始物进展合成5、次级代产物的生物合成受初级代的调控6、次级代酶在细胞上具有特定的位置和结构7、次级代产物的合成过程受基因控制8、次级代产物的合成对环境因素特别敏感9、次级代产物的合成与菌体的形态有一定关联。
10、次级代产物的结构多样特殊。
分叉中间体:在微生物的代过程中,有一些中间代物,既可以被微生物利用来合成初级代产物,也可以被用来合成次级代产物。
多组分的原因1、次级代产物的合成酶对底物的特异性不强2、对底物作用不完全3、同一底物可以被多种酶催化次级代过程前体:直接被菌体用来合成代产物,而自身分子结构没有明显改变的物质磷酸盐调节1、磷酸盐促进初级代,抑制次级代2、磷酸盐抑制次级代产物前体的合成3、磷酸盐抑制磷酸酯酶的活性4、ATP调节作用5、磷酸盐对次级代产物合成酶的调节6、磷酸盐调节的分子机制是作用在转录水平上的菌种选育的目的1、改进菌种特性2、提高发酵产量3、产生新的发酵产物4、去除多余组分自然选育:是一种纯种选育的方法,它利用微生物在一定条件下自发突变的原理,通过别离筛选排除衰退型菌株,从中选择维持原有生产水平的菌株。
发酵工艺学
发酵工艺学发酵工艺概论发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料,生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学,化学工程,基因工程,细胞工程,机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。
现代发酵工程不但生产酒精类饮料,醋酸和面包,而且生产各种食品添加剂:谷氨酸,柠檬酸,苹果酸,核苷酸,多糖等;医疗保健药物如胰岛素,干扰素,生长激素,抗生素和疫苗;农用生产资料:天然杀虫剂,细菌肥料,微生物除草剂;在化学工业上生产AA,酶,维生素和单细胞蛋白等。
Use of microorganisms:适应性强消化能力强繁殖能力强1857年,法国化学家,微生物学家巴斯德提出了著名的发酵理论“一切发酵工程都是微生物作用的结果”。
巴斯德认为:酿酒是发酵,是微生物在起作用。
酒变质也是发酵,是另一类微生物在作祟。
可用加热的方法来杀死有害微生物,也可将纯种微生物分离出,获得所需发酵产品。
一、发酵工程(fermentation engineering)1.直接利用微生物的机能将物料加工以提供产品的过程,又称微生物工程。
在最适发酵条件下,大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。
2.发酵工业简介Fermentation Industry发酵食品Fermented Foods有机酸Organic Acids氨基酸Amino Acids核酸类物质Nucleotides酶制剂Enzymes医药工业(抗生素…)Pharmaceutical (Antibiotics…)饲料工业(单细胞蛋白) Feedstuff (eg. SCP)环境工程(废物处理)Environmental Application (Waste Treatment)其它(冶金工业…)Others (eg. Metallurgical industry)二、微生物(一)为什么要利用微生物?微生物繁殖非常迅速微生物培养易于控制微生物本身也容易改造(二)抗生素、氨基酸、酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产?这与微生物的生长和代谢特点有什么关系?1、某些微生物因争夺生存环境或营养物,会产生抗生素将其他种类的微生物杀死。
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发酵工艺学整理资料1.发酵工程的概念:指利用微生物的生长繁殖和代活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程体系。
2.发酵工程的容:微生物菌种选育和保藏,培养基和发酵设备的灭菌技术,空气净化技术,菌种的扩大培养,代产物发酵生产,发酵过程中参数检测、分析和控制技术,发酵过程中补料技术,产品分离纯化技术3.巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起的4.发酵产品的类型:A微生物菌体发酵目的:获得微生物菌体细胞例如酵母和藻类、担子菌、云金芽杆菌、疫苗等特点:细胞的生长与产物积累成平行关系,生长稳定期产量最高。
B微生物酶发酵目的:获得酶制剂和酶调节剂例如青霉素酰化酶、糖苷酶抑制剂特点:需要诱导作用,或遭受阻遏、抑制等调控作用的影响,在菌种选育、培养基配制以及发酵条件等方面需给予注意C微生物代产物发酵: 包括初级代产物(无种属特异性)和次级代产物(微量、有种属特异性、特殊活性)D微生物转化发酵生物转化: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物实质:利用微生物代过程中的某一酶或酶系将一种化合物转化成含有特殊功能集团产物的生物化学反应。
E基因工程发酵 F 动、植物细胞产物的发酵5.发酵的方法:A表面发酵培养固体表面发酵培养:投资小、设备少、简单易行、适于小型化生产B液体深层发酵培养微生物细胞在液体深层中进行纯种培养的过程6.液体深层发酵流程保藏菌种斜面活化扩大培养种子罐主发酵产物分离纯化成品7.微生物转化与发酵的区别发酵是通过微生物的生长繁殖和代活动,产生人们所需产品的过程。
其核心是微生物8.菌种选育的目的:提高发酵产量;改进菌种性能;去除多余组分;产生新的发酵产物9.菌种选育基本理论:遗传与变异;遗传与变异的物质基础;基因突变的本质10.菌种选育技术:A自然选育用途:分离、纯化、复壮菌种B诱变育种用途:发酵工业广泛应用C 原生质体融合用途:有两个合适亲本时的菌种选育D基因工程育种用途:清楚微生物的遗传背景时的菌种选育11.菌种退化和变异的原因A遗传基因型的分离要点:遗传物质的多样化,群体繁殖B 自发突变的结果可能原因:1)沙土管长期保藏 2)连续传代 3)新代产生的诱变物质 4)增变基因、死亡基因的存在C经诱变剂处理后的退化变异。
12.自然选育流程图C诱变剂及诱变剂剂量的选择:诱变剂种类选择:①对遗传稳定的出发菌株,最好采用以前未使用过的、突变谱较宽的、诱变率高的强诱变剂(NTG, EMS)。
②对遗传不稳定的出发菌株,采用温和诱变剂(UV)。
③对诱变史较长的高产菌株,如多次使用某一诱变剂,可能出现“钝化”现象,此时则需改用另外的诱变剂。
最佳剂量的选择:常以杀菌率来表示相对剂量(剂量-存活率曲线) 。
在产量变异工作中,常采用相对杀菌率为75~85%, 甚至90~99.9%的剂量。
但对多核细胞菌株,一般用高剂量处理,便于形成较纯的菌落和增加多细胞菌株的稳定性D突变株的筛选:随机筛选和理性筛选随机筛选之一:摇瓶筛选:初筛一般是一个菌株只做一个摇瓶,从大量菌株中选出10-20%较好的菌株,淘汰80-90%的菌株;而复筛中摇瓶培养一般是一个菌株培养3瓶,并要重复3-5次,选出3-5个较好的菌株,再做进一步比较,选出最佳的菌株随机筛选之二; 琼脂块筛选法之三:自动化筛选13.营养缺陷型菌株的浓缩:一般包括:诱变处理、中间培养、淘汰野生型菌株、检出营养缺陷型、鉴定营养缺陷型的种类等5个步骤14.淘汰野生型的方法有抗生素法和菌丝过滤法抗生素法:常用于细菌和酵母菌营养缺陷型菌株的富集,前者用青霉素法,后者用制霉菌素法。
青霉素作用细菌的原理:未曾突变的野生型在基本培养基上能生长,突变为营养缺陷型的菌株被抑制。
营养缺陷型菌株在基本培养基上不生长,也不分裂,因此不受青霉素的作用而保存。
制霉菌素作用真菌的机理:制霉菌素可与真菌细胞膜上的甾醇作用,从而引起膜的损伤,也是只能杀死生长繁殖着的酵母菌或霉菌。
在基本培养基中加入抗生素,野生型生长被杀死,营养缺陷型不能在基本培养基中生长而被保留下来菌丝过滤法:原理:真菌和放线菌等丝状菌的野生型孢子在基本培养基中能萌发长成菌丝,而营养缺陷型的孢子则不能萌发。
步骤:诱变处理后的孢子→基本培养液(培养10 h左右)→用灭菌的脱脂棉→除去菌丝→继续培养→每隔3-4 h过滤一次,重复3-4次→稀释→涂皿分离。
15. 营养缺陷型菌株的检出方法:逐个检出法、夹层培养法、限量补充培养法和影印接种法逐个检出法:诱变后的孢子或菌体→富集培养→涂布分离在完全培养基平板上培养→待菌落孢子成熟后,用灭菌的牙签把孢子或菌体分别接到基本培养基和完全培养基平板上的相应位置→同时培养→然后观察对比菌落生长情况。
如果基本培养基上不生长而完全培养基相应位置上生长的菌落为营养缺陷型。
挑取孢子或菌体分别移接到基本培养基和完全培养基斜面上,进一步复证夹层法:先在培养皿底部倒入一层基本培养基→倒入含有菌体细胞的基本培养基→加第三层基本培养基→培养→平板上首先出现的菌落,为野生型菌落(在平皿底部做好颜色标记)→加上第四层完全培养基→经培养→如果在基本培养基上不长而在完全培养基上生长的小型菌落,可能是营养缺陷型。
限量补充培养法:如果试验的目的仅是检出营养缺陷型菌株,则其方法是将富集培养后的细胞接种到含有0.01%蛋白胨的基本培养基上,培养后,野生型细胞迅速地长成大菌落,在平皿底部作好颜色标记,而生长缓慢的小菌落可能是缺陷型,此称为限量培养; 如果试验目的是要定向筛选某种特定的缺陷型,则可在基本培养基中加入某种单一的氨基酸、维生素或碱基等物质,称为补充培养。
补充这些物质的数量可根据已有缺陷型进行测定后加以确定。
16抗性突变株的分离:主要包括:抗药性突变株、抗噬菌体突变株、抗结构类似物突变株为了简化初筛步骤,常用的方法:根据形态突变淘汰低产菌株。
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,使所需微生物能被快速鉴别出来。
生长圈法:通常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素的产生菌。
抑菌圈法:常用于抗生素产生菌的分离筛选17氨基酸生产菌的定向育种思路:切断或减弱支路代;解除自身的反馈抑制;增加前体物的合成;利用特殊调节机制;去除终产物A切断或减弱支路代实现方式:营养缺陷突变株的应用、渗漏缺陷突变株B选育抗反馈调节突变株优点:不受培养基成分的影响,生产较稳定;选育结构类似物抗性突变株,简单易得;易于保存而不易发生回复突变方法一:选育结构类似物抗性突变株机理:作为假反馈抑制剂,作为假反馈阻遏剂影响突变率的因素:菌种遗传特性,菌种细胞壁结构,培养条件和环境条件方法二:利用酶底物专一性宽的育种策略:则可利用该酶对其它底物的活性,选育代调节突变株。
例:在添加了乙酰赖氨酸和过量精氨酸的戴维斯发酵培养基中,接种赖氨酸缺陷型(Lys-)菌株,经培养,从出现的生长菌落中能够获得精氨酸合成酶系的解阻遏突变株C增加前体物的积累通过选育某些营养缺陷型或结构类似物杭性突变株,增加目的产物的前体物的合成,有利于目的产物的大量积累。
D利用特殊调节机制育种:平衡合成、代互锁平衡合成:一个产物阻遏酶,一个产物激活酶代互锁:分支途径上游的某个酶受到另一条分支途径的终产物,甚至于本分支途径几乎不相关的代中间物的抑制或激活,使酶的活力受到调节,即为代互锁。
这种作用只在高浓度下才发生,且此调节作用是部分的,不完全的E除去终产物:改变细胞膜通透性18.原生质体具有的特性:对诱变剂敏感,对噬菌体不敏感,不受感受态影响包括原生质体再生育种,原生质体诱变育种,原生质体转化育种,原生质体融合育种及其他原生质体育种A微生物原生质体再生育种:微生物制备原生质体后直接再生,从再生菌落中分离筛选变异菌株,最终得到优良性状提高的正突变株。
对数期细胞,不需要遗传标记原生质体再生育种程序:出发菌株的选择,菌种活化和预培养,原生质体制备,原生质体再生,高产菌株分离,复筛,遗传稳定性检测,菌种特性及发酵特性研究B微生物原生质体融合育种:利用物理、化学或生物学方法,诱导遗传特性不同的两个亲本原生质体融合,经染色体交换、重组而达到杂交的目的,经筛选获得集双亲优良性状于一体的稳定融合子。
原生质体融合育种的特点:杂交率高、受接合型或致育型的限制小、遗传物质传递更为完整、存在着两株以上亲株同时参与融合形成融合子的可能、有可能采用产量性状较高的菌株作融合亲株、提高菌株产量的潜力较大、有助于建立工业微生物转化体系原生质体融合步骤:遗传标记亲株筛选,原生质体制备,原生质体融合,融合子再生,重组体检出与鉴定,重组体的形态、生理生化和遗传分析原生质体的检出与分离:利用营养缺陷性标记选择融合体,抗药性,荧光染色,双亲对碳源利用不同,形态差异19.培养基:微生物生长繁殖和生物合成代产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。
20.培养基成分A碳源:用于构成微生物细胞和代产物中碳元素的营养物质。
作用:构成微生物细胞,合成代产物,提供能量碳源种类:糖类:单糖:葡萄糖; 双糖:蔗糖、乳糖、麦芽糖;多糖:淀粉、糊精。
脂肪:豆油、玉米油、葵花籽油(耗氧大)。
有机酸、醇:乙醇(谷氨酸发酵),山梨醇(VC),甘油,碳氢化合物:正十六烷(谷氨酸发酵)。
速效碳源(葡萄糖):利用快,促进菌丝生长迟效碳源(多糖、油脂):粘度大,影响DO,利用缓慢,利于产物合成B氮源:构成微生物细胞和代产物中氮元素的营养物质。
作用:构成微生物细胞、合成代产物。
氮源种类:无机氮源:(NH4)2SO4、 NaNO3、NH4NO3、NH4Cl、氨水。
有机氮源:黄豆饼粉、玉米浆、麸质粉、酵母粉、蛋白胨、牛肉膏、棉籽粉等。
生理酸性物质:代后能产生酸性物质的营养成分。
如:(NH4)2SO4、NH4Cl。
生理碱性物质:代后能产生碱性物质的营养成分。
如:(NaNO3、CH3COONa)。
C无机盐及微量元素:硫、磷、铁、镁、钙、钴、钾、钠、锰作用与浓度有关,低刺激,高抑制磷:菌体核酸、核蛋白等细胞的组成成分,是许多辅酶和高能磷酸键的成分,氧化磷酸化反应的必需元素,(常用磷酸盐:KH2PO4、K2HPO4)调节作用,改变方向:初级代次级代铁:构成氧化酶元素,浓度影响明显镁:激活酶,提高产生菌耐受性钠:维持细胞渗透压钾:影响细胞膜透性钙:调节细胞通透性锌、钴:某些酶的辅酶或激活剂硫:组成菌体、产物。
PKS途径—硫脂酶。
D前体;在产物的生物合成过程中,被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质。
作用:明显提高产量,控制组分含量E水、消泡剂(玉米油、泡敌、油脂乳化剂)、生长因子、促进剂、抑制剂21培养基种类:按组成:合成M:研究用复合M :工业用按用途;孢子培养基:制备孢子用。