发酵工程实验教学研究

发酵工程实验教学研究
发酵工程实验教学研究

发酵工程论文

发酵工程的研究进展 【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。广义的概念:生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念:微生物培养和代谢过程。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。 【关键词】发酵发展应用 1、发酵工程的内容 1.1 定义 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 1.2现代发酵工程 人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。 现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。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,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.3组成 从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。 1.3.1 上游工程:包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。 1.3.2 中游工程: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。这里要有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;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;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。

发酵工程实验方案

生物发酵工程实验 实验一................................ 利用酵母富集培养基分离酵母菌 实验二... ......................... 分离纯化酵母菌 实验三... ......................... 酵母菌的保藏 实验四............................... 大肠杆菌生长曲线测定及pH对生长曲线 的影响 实验五.............................. 发酵罐的构造及操作 实验六.............................. 发酵罐实灌灭菌操作 实验七.............................. 利用7L发酵罐对地衣芽孢杆菌进行补 料分批发酵培养 实验八..............................淀粉酶生成曲线的测定

实验一、利用酵母富集培养基分离酵母菌 一实验目的 1、通过本实验加深理解酵母富集培养基的原理和应用; 2、掌握涂布分离技术; 3、熟悉从自然样品土壤中分离酵母菌的具体操作方法 二实验原理 酵母菌主要分布于含糖高和酸度较高的自然环境中,在果园表土和浆果、蔬菜、花蜜和蜜饯等的表面很容易找到它们。在土壤中,由于各种微生物混杂在一起且酵母菌的数量相对比较少,故可以利用酵母菌富集培养基进行富集培养,该培养基含有较高的葡萄糖(5%)和较酸(pH为4.5)的环境,以及能抑制多种杂菌(许多细菌、放线菌和快速生长霉菌)的孟加拉红(玫瑰红),故十分有利于酵母菌的增值。 三实验材料 土壤(标注采集地点) 培养基:酵母富集培养基(5%葡萄糖、0.1%尿素、0.1%硫化铵、0.25%磷酸二氢钾、0.05%磷酸氢二钠、0.1%七水合硫酸镁、0.01%七水合硫酸铁、0.05%酵母膏、0.003%孟加拉红、1.9%琼脂 pH4.5) 移液枪、培养皿、天平、涂布棒、棉绳、250ml三角瓶、75%酒精棉花、摇床等 四实验步骤 1、采集土样:采集葡萄园或其他果园、菜地等的土壤若干(要求:先铲去2~3cm 的表土,再采集土样)适当研碎。 2、称取1g土样装入准备好的30/250ml蒸馏水中震荡均匀。 3、准备平板:将酵母菌富集培养基加热融化,待冷却至50℃左右后,倒2个平板,冷却待用。 4、用移液枪吸取200ul样品,用涂布法分离菌种。 5、恒温培养:将培养皿倒置后防于37℃恒温培养箱中培养2d。 五结果记录 将土壤来源,平板上得到的菌落特征和菌落数做表记录 六思考题 酵母菌富集培养基中为什么要加孟加拉红

发酵工程实验讲解

发酵工程实验 目录 发酵罐的结构系统及使用方法实验一 实验二微生物的诱变育种乳酸菌的分离及乳酸饮料制作实验三 实验四大肠杆菌生长曲线的测定摇床培养枯草芽孢杆菌发酵条件的优化实验五

实验一发酵罐的结构系统及使用方法 一、实验目的: 1.了解发酵罐(气升式、搅拌式)的几大系统组成,即空气系统、 蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2.掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3.掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4.掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理: 1.蒸汽系统: 三路进汽——空气管路、补料管路、罐体 2.温度系统: (1) 夹套升温:蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温:冷水通入夹套,下进水,上出水。 3.空气系统: 取气口→空压机:往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器:由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得,作用是去除部分细菌及大部分灰尘 (贮气罐):空压机压缩使气体温度升高,经贮气使气体保温杀菌;压缩空气中有油污、水滴,且压力不稳,有一定的脉冲作用,会冲翻后面的过滤介质,贮气后可使油滴重力沉降,减小脉冲。(冷却塔):有降温并稳定作用,同时经旋风分离器进行气液分离 (丝网分离器):通过附着作用,逐步累积沉降而分离5微米以上的微粒 其作用介质为铜丝网 (加温器):对压缩空气升温,除湿,使湿度达50%-60% 总过滤器:纱布包裹棉花加活性炭颗粒,逐层压紧而成。 分过滤器:平板式纤维,中间为玻璃纤维或丝棉,下面放水阀应适时打开放出油、水,再用压缩空气控干。 种子罐或发酵罐 4.补料系统:补培养基、消泡剂、酸碱等。 5.在线控制系统:热电偶(温度探关)、溶氧探头、pH探头(后二者实消时才安装,为不可再生探头,有限定使用次数,pH探头使用前要先校准)、控制柜、数据采集系统。 。)取样口(、出料口)接种口(、进出料系统:进料口6.

发酵工程试验指导

实验 1 K L a 的测定方法 氧是难溶气体,在25℃和1个大气压下,纯水中溶解度为0.25 mol/m 3左右。在好氧发酵过程中,氧气由气相传递到液相,为微生物消耗。氧的传递过程限速阻力位液膜阶段,此时K l a 是描述氧的传递性能的重要参数。 1.目的 掌握利用亚硫酸盐测定容积氧体积传递系数的方法,了解氧传递在好氧发酵过程中的重要作用。 2原理 以Cu 离子为催化剂,溶解于水中的O 2能立即将水中的SO 32-氧化为SO 42-,其氧化反应的速度几乎与SO 32-浓度无关。实际上是O 2一经溶入液相,立即就被还原掉。这种反应特性使溶氧速率成为控制氧化反应的因素。其反应式如下: 2Na 2SO 3 2 2SO 4 剩余的Na 2SO 3与过量的碘作用 Na 2SO 3 + I 2 + H 2O Na 2SO 4 + 2HI 剩余的I 2用标准Na 2S 2O 3溶液滴定。 I 2+ 2Na 2S 2O 3 Na 2S 4O 6+2NaI ?O 2 ~ ?Na 2SO 3 ~ ?I 2 ~ ?Na 2S 2O 3 1 2 2 4 可见,每溶解1mol O 2,将消耗2mol Na 2SO 3,将少消耗2mol I 2,将多消耗4mol Na 2S 2O 3。因此可根据两次取样滴定消耗Na 2S 2O 3的摩尔数之差,计算体积溶氧速率。公式如下: 090036004tV VM tV VM N V ??=???= 式中 N V :两次取样滴定消耗Na 2S 2O 3体积之差, M :Na 2S 2O 3浓度, ?t :两次取样时间间隔,h V 0:取样分析液体积。 将上述N V 值代入公式C C N a k V L -= * 即可计算出k L a

发酵工程发展现状及趋势

发酵工程发展现状及趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史,早在几千年前,人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业,是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上,结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点,日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要 当前,发酵工程的应用是十分广泛的,在不同的工业领域中都有重要应用,例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等,且随着生物技术的发展,发酵工程的应用领域也在不断扩大。 一、发酵工程在各领域的发展现状 1、医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2、食品工业 现代化生物技术的突飞猛进,改写了食品发酵工艺的历史。据报道,由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低,工艺简单,且全部具有光学活性。 3、能源工业 乙醇作为一种生产工艺成熟,生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题,从长远的利益和能源的可再生性来看,燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。

我国发酵工业的现状和发展趋势

生物技术121班刘倩芸 0116 我国发酵工程的发展现状和发展趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史,作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上,结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点,日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要:发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今,我国已形成了一个品种繁多,门类较齐全,具有相当规模的独立工业体系,在不同的工业领域中都有重要应用,例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等,且随着生物技术的发展,发酵工程的应用领域也在不断扩大。【1】 关键词:我国发酵工业现状趋势问题意见 很早以前,人们就利用发酵技术来生产产品,直到近代才发现发酵是由微生物引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展,所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展,而且对提高产品质量及改善环境等,发挥了重要作用。【2】 一、我国发酵发展的历史 我国传统发酵历史悠久,在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里,

已有酿酒的记载。在汉武帝时代开始有了葡萄酒,距今已有两千多年的历史。改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展,发展了一批具有现代生物技术特征的新产品,使发酵工业进入了一个新的发展阶段。【3】二、我国发酵工业的现状 我国生物化工行业经过长期发展,已有一定基础。特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 随着科技创新和技术进步的推进,科技推广应用和产业化步伐的加快,发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸,发展前景更加广阔。【4】 我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升,更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。当前发酵技术进步主要表现为1.技术经济指标有明显提高;2.工艺技术有重大改进;3.装备水平大大改善。【5】 三、发酵工程在各领域的发展现状 医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。 食品工业 现代化生物技术的突飞猛进,改写了食品发酵工艺的历史。据报道,由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生

发酵工程实验

实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数(5学时) 实验目的: 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理: 乳酸菌在乳中生长繁殖,发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的pH值下降,使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物,在无氧条件下生长繁殖较好,实验室条件下利用混菌培养的方法,尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长,每个单菌落代表一个微生物细胞。实验内容: (一)酸奶制作 1、10%脱脂奶粉溶解于热水(80℃左右)中,充分搅拌均匀,配成调制乳; 2、添加蔗糖:为了缓和酸奶的酸味,改善酸奶口味,在调制乳中加人4-8%的蔗糖。 3、灭菌:方法有两种:将乳加热至90℃,保温5min; 4、接种:往冷却到43-45℃灭过菌的乳中加入乳酸菌,接种量为2%-5%。 5、分装:酸奶受到振动,乳凝状态易被破坏,因此,不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装,须是将含有乳酸菌的牛乳培养基先分装到小容器中,加盖后送入恒温室培养,在小容器中发酵制成酸奶。 6、发酵:发酵的温度保持在40-43 ℃,一般发酵时间为3-6h。 发酵终点的确定有两种方法: 1)检测发酵奶的酸度,达到65-70 T°。 2)倾斜观察,瓶内酸奶流动性差,而且瓶中部有细微颗粒出现。 7、冷却:发酵结束,将酸奶从发酵室取出,用冷风迅速将其冷印到10℃以下,一般2 h,使酸奶中的乳酸菌停止生长,防止酸奶酸度过高而影响口感。 8、冷藏和后熟:经冷却处理的酸奶,贮藏在2-5℃的冷藏室中保存。 9、感官指标 1)色泽:色泽均匀一致,呈乳白色,或稍带微黄色。 2)组织状态:凝块稠密结实均匀细腻,无气泡,允许少量乳清析出。 3)气味:具有清香纯净的乳酸味,无酒精发酵味,无霉味和其他外来不良气味。(二)乳酸菌活菌检测 ①、检测培养基:蛋白胨15g,牛肉膏5g,葡萄糖20g,氯化钠5g,碳酸钙10g, 琼脂粉20g,水1000ml,115~121℃灭菌20min,灭菌后放置水浴52℃保温备用。

中药发酵技术研究进展精品

【关键字】化学、生物、设计、指南、建议、方法、条件、进展、空间、效益、质量、增长、传统、问题、矛盾、系统、机制、有效、大力、深入、继续、现代、合理、优良、公开、健康、持续、合作、保持、发展、建立、提出、发现、研究、突出、关键、热点、成果、根本、基础、需要、素质、环境、工程、途径、资源、能力、需求、方式、作用、规模、结构、水平、形势、速度、增强、检验、分析、借鉴、调控、形成、拓展、丰富、保护、推广、满足、服务 中药发酵技术研究进展 摘要:现代生物技术与中药传统发酵制药技术的有机结合为中药发酵技术的迅速发展提供了广阔的空间,与传统发酵工艺技术相比,现代中药发酵技术有了长足的进步。对现代中药发酵技术进行初步概述、总结,着重介绍当前发酵技术中的热点——药用真菌双向性固体发酵技术,而后对现代中药发酵技术的优势及前景进行探讨,为进一步的探索研究奠定基础。 关键词:中药;发酵;双向性发酵 Research survey on fermentation of Chinese materia medica Abstract: The combination of the modern biotechnology and traditional fermentation technology of Chinese materia medica (CMM) provides a broad space for the rapid development of fermentation technology of CMM. Compared with the traditional fermentation technology, the modern fermentation technology has made considerable progress, this paper attempts to preliminarily summarize the modern medicine fermentation technology for CMM, and emphasizes the hotspot in the current fermentation technology―medicinal fungi bidirectional solid-state fermentation technology, then discusses the advantages and prospect of fermentation technology in order to lay the foundation for the further study. Key words: Chinese materia medica; fermentation; bidirectional fermentation 中医中药作为中华民族的瑰宝,在预防和治疗 疾病方面做出了突出贡献。近年来,随着人们对健 康的日益关注,国际市场对天然药物以及传统药物 的需求正迅速上升 [1-2] 。我国拥有极为丰富的中药资 源,但是中药成分结构复杂,有效成分的量低,且 人工不易合成,而中药的人工培植又面临成本高、 周期长的问题,因而难以达到工业化生产的要求, 无法满足日益增长的市场需求 [3] 。究其根本原因, 在于我国中药现代化技术水平较低,无法满足中药 现代化发展的需要。而随着现代生物技术的日益发 展,其与中药发酵技术的有机结合为解决这一矛盾 提供了广阔的空间

发酵工程实验指导书2012

发酵工程实验指导书 辽宁石油化工大学环境与生物工程学院主编

《发酵工程》实验指导书 实验学时:24学时 适用专业:生物工程 生物技术是当前优先发展的高新技术之一,本课程是为了和生物工程专业理 论教学相配合,通过实践教学,培养学生对生物工程专业知识的具体实际应用的 能力。 发酵工程实验是以实验操作为主的技能课程,是生物工程专业学生的必修课, 是在学生学习了《生物化学及实验》、《微生物学及实验》等专业基础课及专业 实验课的基础上开设的,课程目的在于通过本课程的实验训练,使学生对整个微 生物生产过程有一个全面的认识和理解,既可培养他们实际操作的技能,又可达 到提高他们理论联系实际能力的目的。通过学习,使学生能掌握发酵工程常用的 实验方法和常见的发酵工程设备,为以后的学习和科研工作打下良好的基础。 本实验指导书包括: 实验一、细菌增殖曲线的测定(6学时) 实验二、土壤中放线菌的分离与纯化(6学时) 实验三、发酵菌株的初筛 实验四、枯草芽孢杆菌的紫外线诱变选育(6学时)(必做) 实验五、淀粉酶的固态发酵(6学时) 实验六、发酵过程中糖的利用(6学时) 实验七、玉米淀粉液化和糖化(6学时) 实验八、淀粉酶的固定化生产(6学时) 实验九、摇床培养确定酵母菌体的培养和营养条件(6学时)(必做) 实验十、小型连续发酵实验(6学时) 实验十一、甜酒酿的制作(6学时) 备注:实验一至实验七为基础实验,实验八至实验十一为设计性和综合性实验,除必做实验外,其他可选做。 实验总时间为24学时,包括设计实验、准备实验、进行实验、书写实验预习 及最终报告及所需仪器药品清单等。

实验一发酵菌株的初筛 一、实验目的与要求 目的: 1、从已分离到的细菌或真菌中筛选出能产生生理活性物质的菌株。 2、学习淀粉酶、蛋白酶产生菌的筛选方法。 要求: 1、复习微生物学及实验过程所学到的微生物培养的方法和过程,了解影响微生物生长各种条件因素。 2、独立查阅相关资料,设计实验方案,并对实验所需的各种药品、玻璃仪器及分析设备列出清单,写出详尽的试验过程及需要。 3、三人一组,互相配合,开展实验,动手完成实验,并记录并分实验中的实验现象、数据,必要时及时修改试验计划。 4、总结试验数据,经教师认定后,撰写实验报告。 二、实验原理 淀粉酶是一类淀粉水解酶的统称,它能将淀粉水解成糊精等小分子物质并进一步水解成麦芽糖或葡萄糖,淀粉被水解后,遇碘不再变蓝色,因此可以根据淀粉培养基上透明圈的大小来判断所选菌株的淀粉酶活力。 蛋白酶也是一类重要的工业用酶制剂,它能将蛋白质分解成短肽甚至氨基酸。根据三氯乙酸能将酪蛋白变性从而产生沉淀这一原理,可在平板培养基上直接筛选蛋白酶产生菌株。产酶菌株能将酪蛋白水解成小分子物质,菌落周围不形成沉淀蛋白而出现透明圈,根据透明圈大小还能判断产酶活力。 本实验以淀粉酶或蛋白酶产生菌株的筛选为例,介绍发酵菌种的初步筛选方法。 三、实验主要仪器设备及材料 1.菌株:自然界中分离到的目的菌株 2.淀粉酶产生菌筛选培养基:蛋白胨1%,牛肉膏0.3%,氯化钠0.5%,可溶性淀粉0.2%。琼脂2%,pH 7.2-7.4。 3.蛋白酶产生菌筛选培养基:葡萄糖0.05,氯化钠0.5%,磷酸氢二钾0.05%,

发酵工程实验

实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数(5学时) 实验目的: 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理: 乳酸菌在乳中生长繁殖,发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的pH值下降,使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物,在无氧条件下生长繁殖较好,实验室条件下利用混菌培养的方法,尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长,每个单菌落代表一个微生物细胞。实验内容: (一)酸奶制作 1、10%脱脂奶粉溶解于热水(80℃左右)中,充分搅拌均匀,配成调制乳; 2、添加蔗糖:为了缓和酸奶的酸味,改善酸奶口味,在调制乳中加人4-8%的蔗糖。 3、灭菌:方法有两种:将乳加热至90℃,保温5min; 4、接种:往冷却到43-45℃灭过菌的乳中加入乳酸菌,接种量为2%-5%。 5、分装:酸奶受到振动,乳凝状态易被破坏,因此,不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装,须是将含有乳酸菌的牛乳培养基先分装到小容器中,加盖后送入恒温室培养,在小容器中发酵制成酸奶。 6、发酵:发酵的温度保持在40-43 ℃,一般发酵时间为3-6h。 发酵终点的确定有两种方法: 1)检测发酵奶的酸度,达到65-70 T°。 2)倾斜观察,瓶内酸奶流动性差,而且瓶中部有细微颗粒出现。 7、冷却:发酵结束,将酸奶从发酵室取出,用冷风迅速将其冷印到10℃以下,一般2 h,使酸奶中的乳酸菌停止生长,防止酸奶酸度过高而影响口感。 8、冷藏和后熟:经冷却处理的酸奶,贮藏在2-5℃的冷藏室中保存。 9、感官指标 1)色泽:色泽均匀一致,呈乳白色,或稍带微黄色。 2)组织状态:凝块稠密结实均匀细腻,无气泡,允许少量乳清析出。 3)气味:具有清香纯净的乳酸味,无酒精发酵味,无霉味和其他外来不良气味。(二)乳酸菌活菌检测 ①、检测培养基:蛋白胨15g,牛肉膏5g,葡萄糖20g,氯化钠5g,碳酸钙10g, 琼脂粉20g,水1000ml,115~121℃灭菌20min,灭菌后放置水浴52℃保温备用。

发酵工程综述

发酵工程综述 娄宏跃 (12级生物工程专业(1)班) 摘要:抗体酶是具有催化活性的免疫球蛋白,又被称为催化抗体。[1]由于它兼具抗体的高度选择性和酶的高效催化性,因而催化抗体制备技术的开发预示着可以人为生产适应各种用途的,特别是自然界不存在的高效催化剂,对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。本文主要对抗体酶的生产工艺及其应用进行综述。 关键词:抗体酶;发酵;微生物;酶工程 前言: 自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原,通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来,抗体酶一直是科学界的“宠儿”。[2]短短十几年,抗体酶已显示出在许多领域的潜在应用价值,包括许多困难和能量不利的有机合成反应,前药设计,临床治疗,材料科学等多个方面。抗体酶和天然酶在功能上有许多相似之处,如催化效率高,具有专一性、区域和立体选择性,可进行化学修饰和具有辅助因子等,并且在饱和动力学与竞争性抑制方面也极其相似。 一、抗体酶的发现 1946年,Pauling用过渡态理论阐明了酶催化的实质,即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态),从而降低反应能级。他指出,酶通过某种方式与高能、短寿命的过渡态结合而起催化作用。这个过渡态构型中某些键在形成,另一些键在断裂,存在时间极短,半衰期约为10 ~10 s,实际中极难捕获。[3]同时,Pauling又指出酶和抗体的根本不同在于前者选择性的结合一个化学反应的过渡态,而抗体则是结合一个基态分子。 既然过渡态分子难以捕获,而过渡态类似物是能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质,于是人们就设想,只要寻找到与反应中决定性步骤的相应酶紧密结合的酶竞争性抑制剂,就等于发现了过渡态类似物;还有一种思路,就是这种类似物也能根据化学反应机制推测设计出来。然后,以过渡态类似物为半抗原,利用哺乳动物的免疫系统,诱导与其互补构象的抗体产生,这种抗体即具有催化活性——这就是1969年

发酵工程实验

精心整理实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数(5学时) 实验目的: 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理: 乳酸菌在乳中生长繁殖,发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的pH值下降,使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物,在无氧条件下生长繁殖较好,实验室条件下利用混菌培养的方法,尽可能让乳酸菌在无氧条件下 实验内容: 1、10% 2 3 4 5 6 1 2 7 8 9 1 2 3 121℃灭菌 10-1样品溶液;再从中取1ml至添加9.0ml无菌生理盐水三角瓶中,稀释至10-2,以此类推稀释至10-8,即稀释了1亿倍; ③、倒培养平板,从上述已稀释了1亿倍的乳酸菌悬液中取1ml,在无菌操作台上注入9.0cm培养皿中,再将已经灭了菌的保持 在52℃水浴锅中的呈溶解状态的培养基,倒入15毫升左右于培养皿中,全部浸到培养皿,与菌悬液充分混合均匀(倒入培养基后,马上用手转动培养皿,转动几下,让其混合均匀),然后等其凝固再移入培养箱中培养,注意最后一步倒平皿必须在超净台无菌操作,以免杂菌污染。每次稀释均要换灭好菌的移液管。 ④、培养条件:37℃恒温培养箱培养48~72h。 ⑤、培养完毕后,取出进行计数,因为是稀释了1亿倍,所以一个透明圈菌落代表1亿/克,如果有200个透明圈,则是200亿/ 克。 实验器材及试剂: 菌种:市售酸奶试剂:白糖奶粉培养基各成分

器材:培养箱、电炉、铝锅5L,培养皿,酸奶发酵瓶(自带) 实验结果: 1、详细描述自己制作的酸奶结果: 答:制作后酸奶与市场所售酸奶比较,比市场所售酸奶更稠密,酸奶的香味与酸味明显,制作成功 2、记录个人酸奶中各菌数测定的平行数据,计算最终平均值。 答:最终培养基上未出现乳酸菌菌落,全部为杂菌菌落,因此无法统计酸奶中的菌含量 3、同时用图片记录实验过程中各现象与结果并对图进行注释。 答:制备乳酸菌时,瓶子上方留有一部分空间,并未使乳酸菌完全处于无氧环境中发酵,但乳酸菌是兼性厌氧菌,因此在存在少量氧气的环境中,乳酸菌也可以生长,酸奶制备成功。但在平板接种时,由于污染杂菌,乳酸菌并未长出。乳酸菌计数失败。 思考题: 实验目的: 1 2 3 实验原理: 的一种, ), 细胞。 实验内容: 1 2 每置37℃控温摇床培养。转速200r·min-1,至芽孢率达90%以上时停止,约需24h。 3、固体发酵培养基:麸皮60%,稻草粉10%,玉米粉5%,豆粕25%,硫酸镁0.05%,硫酸铵0.5%,料水比为1:1.1。 4、三角瓶固体发酵培养: 每250mL三角瓶装量20-30g(湿重),固体发酵培养基原料试剂混合料,加水,料水比为1:1.1,搅拌均匀,培养基经121℃灭菌30min,降温后接种量为2%(V/M:V—液体菌种体积数,M—固体发酵培养基的质量),然后置37℃培养箱中静止培养,间时拍打,使其均匀生长。至脱落芽孢率为80%以上时,停止发酵,约需48h。 (二)枯草芽孢菌活菌检测 ①、检测培养基:葡萄糖0.2%,NaCl0.5%,酵母膏0.5%,蛋白胨1%,琼脂粉2%,pH7.0。115℃灭菌20min,灭菌后放置水浴 52℃保温备用。 ②、稀释:取10克样品放入添加90ml无菌水的带玻璃珠的250ml三角瓶中,摇床180rpm震荡30min,即为10-1样品溶液; 再从中取1ml至添加9.0ml无菌生理盐水的三角瓶中,稀释至10-2,……以此类推稀释至10-8,即稀释了1亿倍;

发酵工程韩北忠教案

中国农业大学 食品学院教案 课程名称:发酵工程学 教材名称:俞俊棠,唐效宣主编的《生物工艺学》 授课对象:食品学院生物工程专业本科生05 级(共30 人)开课时间:2007 年春学期1-14 周 开课地点:东校区 讲课学时:40学时 主讲教师:刘萍,韩北忠,陈晶瑜 工作单位:食品学院 编写时间:2006-2007 年

第一章:绪论 学时:2 主要内容:发酵工程 教学目标:掌握发酵工程的基本知识;了解发酵工程的一般工艺过程和工艺发展趋势。 教学重点为: 1.发酵工程的概念和研究内容 2.发酵工程的发展历史和研究方法 3.发酵工程的主要学习方法 教学难点是: 1.发酵工程的一般工艺过程和 2.发酵工程发展趋势需要在学习中时刻做到理论联系实际 主要教学方法:讲解,看投影片,举例说明,问题讨论 课程进展流程: 1、课程导入(时间:5分钟) 介绍本节课程讲授内容的总体框架,以对比发酵与发酵工程的区别导入本节课程的第一个内容:发酵工程定义。 出示图片:微生物与发酵工程设备图 引导学生观察发酵工程在工厂中的发酵工程操作。 2、课程讲授 (1)发酵工程定义(5分钟) 提问并讨论同学们自己眼中的发酵工程,引入生化角度、传统角度及现代工为上发酵工程的定义。 (2)发酵工程组成(10分) 引入发酵工程主要图片,并分别讲授什么是发酵工程上游、代谢控制和及下游工程。对发酵工程上每一步骤进行详细解释,使同学们从整体上了解通过发酵工程生产出产品的全过程。 (2)发酵工程研究内容(10分) 从整体上介绍发酵工程研究的内容,并对每一个知识点进行讲解,结合图作分析说明。 (3)发酵工程工艺流程(15分)

发酵工程课程实验教学大纲(生物制药方向) (1)

《发酵工程》课程实验教学大纲(生物制药方向) 课程名称(中文)发酵工程 课程编号04118 课程性质独立设课课程属性专业课 教材及实验指导书名称《发酵工程实验》 学时学分:总学时60 总学分 3 实验学时36 实验学分 2 应开实验学期三年级四~五学期 适用专业制药工程 先修课程微生物学、生物化学、化工原理 一、课程简介及基本要求 发酵工程是整个生物工程的核心,是工业微生物实现实验室与工厂化生产的具体操作,是生物技术在生产实践中应用的原理及方法的一部分,是基因工程及酶工程等生物技术工业化的过程与方法。因此,通过对《发酵工程》的学习,不仅掌握发酵工程原理及发酵优化控制过程,而且对系统了解生物技术及其工业化应用都具有深远的意义。 通过《发酵工程》的学习,使学生进一步系统了解发酵工程从培养基配制到发酵罐生产,产品工程放大等一系列的操作原理及过程。 二、课程实验目的要求(100字左右) 发酵工程是一门实践性很强的工程学科,需要一定学时的实验教学实践,为今后从事相关工作打下良好的实践基础,通过《发酵工程》实验学习,不仅能够掌握发酵工艺操作的具体过程及反应过程控制方法,而且进一步了解目前发酵行业的具体产品生产工艺,对发酵生产能够进行指导与分析。 三、适用专业 制药工程(生物制药方向)。 四、主要仪器设备 操净工作台,摇床,7L和50L不锈钢通风发酵罐、离心机、生化培养箱 五、实验方式与基本要求 1.本课程以实验为主,为单独设课,所以开课后,任课教师需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、实验守则及实验室安全制度等。 2.该课以设计性实验为主,教材中只给出设计题目,实验前学生必须进行预习,设计报告经教师批阅后,方可进入实验室进行实验。 3.实验4人1组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题,教师要引导学生独立分析、解决,不得包办代替。

发酵工程论文 -

发酵工程论文 - 发酵工程的研究进展 【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。广义的概念:生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念:微生物培养和代谢过程。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。 【关键词】发酵发展应用 1、发酵工程的内容 1.1 定义 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 1.2现代发酵工程 人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。 现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发

酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。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,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.3组成 从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。 1.3.1 上游工程:包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。 1.3.2 中游工程: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。这里要有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;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;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。 此外,根据不同的需要,发酵工艺上还分类批量发酵:即一次投料发酵;流加批量发酵:即在一次投料发酵的基础上,流加一定量的营养,使细胞进一步的生长,或得到更多的代谢产物; 连续发酵:不断地流加营养,并不断地取出发酵液。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。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。

发酵工程研究进展

发酵工程研究进展 姓名:黄永杰学号:201107002129 班级:生物工程1101班 1.发酵工程技术的发展趋势与方向 发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。 1.1发酵工程技术的发展 发酵技术的发展经历了如下几个阶段: (1)自然发酵阶段:这个阶段为从史前到19世纪末,主要特征为人类利用自然接种的方法进行传统酿造食品的生产。 (2)纯培养厌氧发酵技术的建立:这个阶段始于19世纪末,20世纪初,主要特征为人类在显微镜的帮助下,把单一的微生物进行纯培养,在密闭容器中进行厌氧发酵生产酒精等工业产品。 (3)通气搅拌发酵技术的建立:这个阶段始于20世纪40年代,其技术特征为,成功地建立起深层通气进行微生物发酵的一整套技术,有效地控制了微生物有氧发酵的通气量、温度、pH和营养物质的供给,使得抗生素、柠檬酸、酶制剂等好氧发酵产品的生产成为可能,是现代发酵工业的开端。 (4)代谢调控发酵技术的建立:这个阶段始于20世纪60年代,其技术特征为,以生物化学和遗传学为基础,研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节机制,选择巧妙的技术路线,人为地控制目的代谢产物的大量合成,从而得到所需产品。 (5)现代发酵工程技术的建立:这个阶段始于20世纪70年代,其主要技术特征表现在如下几个方面: ①原生质体融合技术、基因工程技术的发展和在微生物菌种选育方面的应用,为发酵工程技术带来了方法上、手段上的重大变化和革命。 ②计算机控制发酵技术,固定化细胞技术,发酵工程优化控制技术,先进的提取、分离、纯化技术以及现代化的发酵与提取设备的应用,使发酵工业得到了迅速的发展,并展现了广阔的前景。 1.2发酵工程的应用领域

发酵工程实验

实验一淀粉酶生产菌的筛选 一、实验目的 学习淀粉酶产生菌的筛选方法。 二、实验原理 淀粉酶在酿造、纺织、食品加工、医药等领域有广泛用途。淀粉酶是一类淀粉水解酶的统称,它能将淀粉水解成糊精等小分子物质并进一步水解成麦芽糖或葡萄糖,淀粉被水解后,遇碘不再变蓝色,因此可根据淀粉培养基上透明圈的大小来判断所选菌株的淀粉酶活力。 三、实验用品 1.样品 淀粉含量丰富的土样。 2.培养基 肉汤培养基:牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaCl 5g,加水至1000ml,。121℃灭菌20min。 初筛平板培养基:牛肉膏3g,蛋白胨10g,NaCl 5g,可溶性淀粉2g,琼脂18g,加水至1000ml,。121℃灭菌20min。 Lugol碘液:碘1g,碘化钾2g,蒸馏水300ml。先将碘化钾溶解在少量水中,再将碘溶解于碘化钾溶液中,待碘全溶后,加足水即可。 3.器材 高压蒸汽灭菌锅,超净工作台,电子天平,电炉,恒温振荡器,恒温培养箱;烧杯,量筒,三角瓶,培养皿,移液管,洗耳球,试管,试管架,接种针,涂布棒。 四、实验方法 1.培养基制备: 配制肉汤培养基45ml,分装于250ml三角瓶中,纱布封口,灭菌。配制初筛平板培养基350ml,分装于500ml三角瓶中,封口膜封口,灭菌。

2.倒平板: 将融化的初筛平板培养基冷却至50~60℃,以无菌操作法倒至已灭菌的培养皿中,至盖满底部。冷却凝固待用。 3.样品预处理: 取5g土样接入45ml肉汤培养基中,30℃摇床振荡15min制成土壤悬液,此时的稀释度为10-1。另取4支试管,分别记作10-2、10-3、10-4、10-5共5个梯度,每支试管内加入9mL无菌水。用无菌移液管从三角瓶中吸取1mL土壤悬液,加入到10-2试管中混匀,再从此试管中吸取1mL加入到10-3试管中,依此类推直至10-5试管。 4.平板涂布分离: 分别从不同稀释度的试管中吸取悬液,均匀涂布于初筛培养基平板上,于30℃培养24~48h。 5.菌株检测: 待初筛平板长出菌落后,根据菌落不同挑取菌落进行保存并编号。同时,将检测试剂(Lugol碘液)加入到平板中,涂布均匀,菌落周围形成水解圈的菌株即是产淀粉酶的菌株,记住其编号,以便进行下一步实验。 6.保存菌种: 将得到的菌株转接至斜面培养基上,30℃培养48~72h,待菌苔长好后,4℃保存。 五、思考题 微生物菌种的分离筛选通常包括哪几个部分?

发酵工程新进展

发酵工程新进展 发表时间:2012-06-08T14:10:27.750Z 来源:《赤子》2012年第3期(下)供稿作者:李夏 [导读] 发酵工业的技术进步得益于生物技术的全面发展,与发酵工程的发展有着更为直接的关系。 李夏(四川化工职业技术学院,四川泸州 646005) 摘要:简要介绍了发酵工程的发展过程、基因工程与发酵工程的关系,揭示了当代发酵工程研究取得的新进展,并对其未来的发展前景进行了展望。 关键词:基因工程;发酵工程;菌株 发酵工业的技术进步得益于生物技术的全面发展,与发酵工程的发展有着更为直接的关系。现代发酵工业已形成完整的工业体系,包括抗生素、氨基酸、有机酸、有机溶剂、多糖、酶制剂、单细胞蛋白、维生素、基因工程药物、核酸类物质及其他生物活性物质等,其产品在医药、食品、化工、轻工、纺织、环保等诸多领域获得广泛应用,成为与人们的衣食住行、环境和健康密切相关的产业[1]。 1 DNA重组技术与发酵工程 发酵,一般是指各类微生物分解有机物的过程,或指微生物以及离体的酶分解糖类,产生乳酸或乙醇和二氧化碳等各种代谢产物的作用。而发酵工程是指利用微生物制造工业原料或工业产品的技术。发酵对自然界的物质转化及国民经济发展有着重要的意义。 发酵可在无氧或有氧条件下进行。前者如酒精发酵,后者如抗生素发酵、醋酸发酵、氨基酸发酵和维生素发酵等。随着生物工程技术的研究进展,发酵工程经历了巨大的变革,其内涵也更为丰富多彩。在这里我们不难看出传统的育种技术(包括诱变筛选及原生质体融合等)的贡献。特别是新兴的基因工程DNA重组技术,在定向、快速培育新生物类型方面取得了重大的成就,医疗用新型蛋白、多肽以及工业用酶的育成,尤其是发酵工程菌株的培育及选择方面的成就,促使了发酵工程的快速发展,重要的是在发酵过程的优化、下游处理等方面获得了重大突破,成果举世瞩目。 2 发酵工程菌株的培育和选择 合适的发酵工程菌株的培育和选择是实施发酵过程的关键。它除了要有高浓度、高产量、高产率外,分泌于胞外也很重要。具体地讲,发酵工程菌必须满足如下要求:容易进行基因改良,如DNA重组;能进行代谢调控;能利用易得、廉价的原料;发热量低、需氧少;适当的发酵温度和细胞外形。 工业发酵中,高浓度产物都是胞外产物。因为产物只有积累于胞外,才能实现高浓度的要求,才能解除产物对合成酶系的反馈抑制,从而达到高产出水平。 当今世界许多国家,特别是一些发达国家,由于抓住了基因工程的发展机会,特别是通过转基因工程培育和选择出了比较理想的发酵工程菌株,因此,在发酵工程领域能进行卓有成效的工作,并取得重大研究进展。我国在该领域的研究也取得了举世瞩目的成果。 3 当代发酵工程研究取得的新进展 3.1国际上的研究进展情况 传统的酿造食品,如奶类、豆类、酒类都是用微生物把自然食品发酵成味美、易消化的可口食品。现代提倡的添加氨基酸、维生素的强化食品都是生物工程,特别是发酵工程带来的新成果。国际上用发酵工程法或酶法已开发并生产出了18种氨基酸,年产量接近百万吨。用淀粉酶、糖化酶和异构酶生产的高果糖浆已都进入规模化生产阶段。 3.2我国在发酵工程研究领域取得的成就 我国自20世纪50年代以来,在发酵工程领域的研究与应用方面取得了一大批举世瞩目的成果,使酱油、醋、酒等传统发酵工业得到了改革和更新。还从无到有地建立起了抗生素、氨基酸、柠檬酸、维生素、甾体激素、核苷酸、微生物多糖等一系列发酵工程,并形成了完整的工业体系。 我国在世界范围内首创的二步发酵生产维生素C新工艺,已在国内全面推广,并已向国外转让专利技术。转基因糖化霉新菌种及其生产新工艺在全国推广后,每年仅此一项为国家节约粮食30多万吨,节约资金达1亿元以上。其他如单细胞蛋白、长链二元酸等的研究方面也都获得了重要成果。 我国研究开发的发酵工程产品核苷酸用于医药以及微生物无害农药,杀虫效果好,无污染。利用微生物及其代谢产物提高了石油的采收率。利用发酵工程新工艺生产酒精、保健品不断取得新进展。开发沼气发酵新工艺,为合理利用有机废弃物,变废为宝,改善环境,提高再生能源量起了重要作用。 4 微生物在污水生物处理中的作用 4.1污水生物处理的特征 4.1.1污水与污水生物处理。污水中的污染物质成分极其复杂。一般生活污水的主要成分是代谢废物和食物残渣。工业废水可能含有较多的金属、酚类、甲醛等化学物质。此外污水中还含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒。污水的生物处理就是以污水中的混合微生物群体作为工作主体,对污水中的各种有机污染物进行吸收、转化,同时通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用,以去除水中的污染物。因此,污水生物处理实际上是水体自净的强化,不同的是,在去除了污水中的污染物后,必须将微生物从出水中分离出来,这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。 4.1.2污水生物处理的效果。污水经过生物处理后,其中的杂质和污染物质能以某种形式(如生物絮凝作用)被分离除去,或被转为无害的物质。例如,城市生活污水经生物处理后,活性污泥法的BOD和SS(悬浮性固体)去除率都在90%左右;生物滤池法BOD去除率在80%、SS去除率在90%左右。 生物处理还能减少城市污水中的病原微生物和病毒,但浓度仍然较高,因此,出水和剩余污泥都要消毒。 4.2污水生物处理中的微生物群落及其作用 4.2.1活性污泥微生物群落及其作用。活性污泥是指由细菌、微型动物为主的微生物与胶体物质、悬浮物质等混杂在一起形成的,具有很强吸附分解有机物的能力和良好沉降性能的绒絮状颗粒。活性污泥中生存着各种微生物,构成了复杂的微生物群落。其中主要的微生物是细菌(以好氧性异养菌为主)和原生动物,此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫线虫等。 4.2.2生物膜中的微生物群落及其作用。当污水通过滤料时,在滤料表面逐渐形成一层粘膜,粘膜中生长着各种微生物,这层粘膜就是

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