现代发酵工程展望_李彬

现代发酵工程展望_李彬
现代发酵工程展望_李彬

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、核苷酸等发酵成功、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。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵?发酵工程的发展历程? 发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程 自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期 发酵工业常用的微生物及其特点。 ①细菌:枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌:链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 4.霉菌 菌种的分离及保藏 一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离 一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏 菌种的退化及复壮 菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行转移传代或包藏之后,群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件 菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法 微生物育种的方法有哪些? 自然育种、诱变育种 培养基的主要成分。 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、 碳源及氮源的种类。 碳源种类:1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体 氮源种类:1、无机氮源 2、有机氮源 培养基的设计的基本原则? 一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值 发酵工业原料的选择原则 一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近,便于运输节省费用 二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力 三原料资源要丰富容易收集

发酵工程重点

发酵工程重点

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啤酒 啤酒概念:啤酒是以优质大麦芽为主要原料,啤酒花为香料,经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。 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 啤酒作用:含二氧化碳,饮用时有清凉舒适感,促进食欲。 啤酒花含有蛋白质、维生素、挥发油、苦味素、树脂等,具有强心、健胃、利尿,镇痛等医疗效能,对高血压病、心脏病及结核病等均有较好的辅助疗效。产妇喝啤酒,以增加母体乳汁,使婴儿得到更充分的营养。 适量饮用啤酒对心脏和高血压患者亦有一定疗效。 啤酒是夏秋季防暑降温解渴止汗的清凉饮料,据医学和饮料专家们研究,啤酒含有4%的酒精,能促进血液循环。过度饮用冰冻啤酒伤脾胃,加重体内湿气,影响健康。 啤酒酿造对大麦质量的要求 1.感官 (1)色泽:良好大麦有光泽,淡黄;受潮大麦发暗,胚部呈深褐色;受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微兰色 (2)气味:良好大麦具有新鲜稻草香味 (3)谷皮:优良大麦皮薄,有细密纹道 (4)麦粒形态:以短胖者为佳 (5)夹杂物:杂谷粒和沙土等应在2%以下 2.物理检验 (1)千粒重:以无水物计千粒重应为30~40g (2)麦粒均匀度:按国际通用标准,麦粒腹径可分为2.8、2.5、2.2mm三级 (3)胚乳性质:胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态 3.化学检验 (1)水分:原料大麦水分不能高于13%,否则不能贮存,易发生霉变,呼吸损失大(2)蛋白质:蛋白质含量一般要求为9~12%,蛋白质含量高,制麦不易管理,易生成玻璃质,溶解差,浸出物相应的低,成品啤酒易浑浊 (3)浸出物:间接衡量淀粉含量的方法,一般为72~80% 4.酿造大麦的质量标准:1986年正式制定和通过了啤酒大麦国家标准,编号为QB—1416—87

促进现代都市农业发展的建议,现代农业发展政策建议

促进现代都市农业发展的建议,现代农业发展政策建 议 促进现代都市农业发展的建议 促进现代都市农业发展的建议 作者:庄坤 来源:《中国集体经济》20XX年第15期 摘要:现代都市农业融合于城市现代化发展之中,有其特定的发展历史阶段,社会功能和经济作用,文章通过对山东省即墨市现代都市农业发展的现状和存在问题的分析,对即墨市现代都市农业的发展提出了一些可行性的建议。 关键词:都市农业;发展;建议 我国学者普遍引用的一个都市农业定义是:“都市农业指在经济发达国家的一些大都市里,保留一些可以耕作的土地,由城里人耕种,即都市农业”。关于都市农业的定义,无论在国内还是在国外诸学派众说纷纭,至今难有定论。这是因为都市农业不仅是一个新兴的研究领域,最主要的是都市农业牵涉面广,涉及的问题错综复杂。但大体来说,都市农业是在大城市内及其周边地区,紧密依托并服务于大城市的农业,是以高质高效、生态绿色、观光休闲为标志,以园艺化、设施化、工厂化生产为主要手段,不仅满足都市的物质需要,而且为城市提供精神文化、娱乐体验、扩大就业等多方面需求,是融生产性、

生态性和生活性于一体的可持续发展的现代农业,并与城市有机融合,成为都市整体功能的一个有机组成部分。 一、即墨市现代都市农业发展现状 随着我国工业化、新型城镇化和农业现代化的加快推进,城市人对回归大自然产生了越来越浓的兴趣,向往环保生态的生活环境。大城市周边区域以及市区内适合农业生产的空间,以其优越的区位优势成为满足人们这种需求的理想场所。青岛农业总体上已进入到现代都市农业时代。即墨毗邻青岛城区,区位优越,在现代都市农业发展方面有着独特的优势,农业有条件逐渐向园区化、设施化、工业化方向发展。人们对市场需求的变化,必然要求改变原来即墨农业的“城郊农业”定位,改变其仅提供农产品和原料的物质方面的单一功能,而向既满足人们的物质需求,又能为人们提供精神文化等多方面需求的现代都市农业的方向发展。近年来,即墨市立足经济社会发展,以抓工业的理念抓农业,不断促进农业转型升级,深度开发和拓展农业的新功能,增进产业融合,使现代农业产业服务青岛,融入青岛,成为青岛现代化大都市发展的一个有机组成部分。 (一)大力发展设施农业,园区聚集引领发展 近年来,即墨市委、市政府连续出台相关扶持政策,加大发展设施农业的扶持力度,在资金、技术、设施配套等多方面进行了倾斜扶持。特别是最近几年,日光温室、大拱棚、中小拱棚发展较快,设施农业园区不断涌现,让农业项目在园区“抱团”,把园区打造成项目发展的“洼地”,使农业园区聚集效应逐步显现,全市的设施农业规模不断壮

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。

谷氨酸的发酵工程

谷氨酸发酵过程控制 【摘要】谷氨酸是构成蛋白质的20种常见α氨基酸之一。作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体。谷氨酸的质量受到发酵的条件、菌种、温度、pH、接种量和种龄等因素的影响。如果控制不好这些因素整个发酵过程发酵液受污染、出现菌体的生长缓慢和代谢产物的积累很少、发酵周期延长甚至所得产品不是最终产品。本文通过综述发酵培养基、培养条件的控制及发酵过程温度、pH、接种量和种龄的控制,以及消泡等多方面因素,来提控制高谷氨酸发酵过程的参数来提高发酵的质量以些方法。 【关键词】谷氨酸、发酵、控制 1.谷氨酸概述 谷氨酸学名:2-氨基-5-羧基戊酸。构成蛋白质的20种常见α氨基酸之一。作为谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前体。L-谷氨酸是蛋白质合成中的编码氨基酸,哺乳动物非必需氨基酸,在体内可以由葡萄糖转变而来。D-谷氨酸参与多种细菌细胞壁和某些细菌杆菌肽的组成。符号:E。 1.1谷氨酸用途 1)下游产品开发 将有一定反应活性的双功能基试剂氯乙醇和L—谷氨酸直接酯化保护羧基,用三光气活化成其相应的N—羧酸酐,可直接得到侧链具有一定反应活性的聚L—氯乙基谷氨酸酯。谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、L—苏氨酸、聚谷氨酸等。 2)食品业 谷氨酸是在食品工业中应用较多的氨基酸。谷氨酸钠俗称味精,是重要的鲜味剂,对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂,既可单独使用,又能与其它氨基酸等并用。用于食品内,能显着提高食品的风味和有增香作用。谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道,不仅能增强食品风味,对动物性食品有保鲜作用。 3)日用化妆品等 谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种。如:N—酰基谷氨酸钠系列产品是由谷氨酸缩合而成的性能优良的阴离子表面活性剂,广泛用于化妆品、香皂、牙膏、香波、泡沫浴液、洗洁净等产品中。谷氨酸作为营养药物可用于皮肤和毛发。用于生发剂,能被头皮吸收,预防脱发并使头发新生,对毛乳头、毛母细胞有营养

发酵工程期末考试重点 终极版

●发酵工程:以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程,包括发酵工艺和发酵设备。 ●主要研究内容:菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。 ●发酵工程原理:指导发酵产品研究与开发,发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。 ●初级代谢:是许多生物都具有的生物化学反应,蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。 ●初级代谢产物:指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、多糖等。 ●次级代谢:微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。 ●自然选育:不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。 ●杂交育种:将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合,分离和筛选具有新性状的菌株。 ●诱变育种:利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显着提高的基础上,采用简便、高效的筛选方法,从中挑选出少数符合目的

的突变株,以供科学实验或生产实践使用。 ●原生质体融合育种:两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞融合,接着两个亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。 ●前体:某些化合物加入发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去,而自身结构并没有明显变化,产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。 ●抑制剂:某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行,使另一种代谢途径活跃,获得人们所需产物的积累。 如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠,它与代谢过程中的乙醛生成加成物。这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH 2(还原型辅酶I)的受氢体,而使NADH 2在细胞中积累, 从而激活α-磷酸甘油脱氢酶的活性,使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH 2的受氢体而还原为α-磷酸甘油,其水解后即形成甘油。 ●促进剂:指那些既不是营养物质又不是前体,但却能提高产量的添加剂,如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加,并能使链霉菌推迟自溶,延长分泌期。 ●灭菌:用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。消毒是指杀死病原微生物的过程。 ●分批灭菌:培养基置于发酵罐中加热,达到预定温度后维持一段时间,再冷却到发酵所需温度的灭菌。

发酵工程期末复习题

发酵工程复习题库 一、填空题(常为括号后2-4字) 1. 淀粉水解糖的制备可分为( )酸解法、( )酶解法和酸酶结合法 三种。 2. 糖酵解途径中的三个重要的关键酶是( )己糖激酶、磷酸丙糖激酶、( )丙 酮酸激酶。 3. 甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入( )亚硫酸氢钠 与乙醛起加成反应 和在( )碱性 条件下乙醛起歧化反应。 4. 微生物的吸氧量常用呼吸强度;耗氧速率两种方法来表示,二者的关系是 ( ) 。 5. 发酵热包括( )生物热;搅拌热;蒸发热和( )辐射热等几种热。 6. 发酵过程中调节pH 值的方法主要有添加( )碳酸钙法;氨水流加法和尿素流加 法。 7. 微生物工业上消除泡沫常用的方法有( )化学消泡和( )机械消泡两种。。 8. 一条典型的微生物群体生长曲线可分为( )迟滞期、对数期;( )稳定期; 衰亡期四个生长时期。 9. 常用菌种保藏方法有( )斜面保藏法、( )沙土管保藏法、液体石蜡保藏法; 真空冷冻保藏法等。 10. 培养基应具备微生物生长所需要的五大营养要素是( )碳源、氮源;( )无 机盐;( )生长因子和水。 11. 提高细胞膜的( )谷氨酸通透性,必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损 伤。 12. 根据微生物与氧的关系,发酵可分为( )有(需)氧发酵;( )厌氧发酵两 大类。 13. 工业微生物育种的基本方法包括( )自然选育、诱变育种; 代谢控制育种;( ) 基因重组和定向育种 等。 14. 肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时,产物为( )乳酸;( )乙醇;CO2。 15. ( )诱导酶指存在底物时才能产生的酶,它是转录水平上调节( )酶浓度的 一种方式。 16. 发酵工业的发展经历了( )自然发酵,纯培养技术的建立,( )通气搅拌的 好气性发酵技术的建立,人工诱变育种( )代谢控制发酵技术的建立,开拓新型 发酵原料时期,与( )基因操作技术相结合的现代发酵工程技术 等六个阶段。 17. 去除代谢终产物主要是通过改变细胞的膜的( )通透性来实现。 18. 获得纯培养的方法有( )稀释法,( )划线法,单细胞挑选法,利用选择培 养基分离法等方法。 19. 生长因子主要包括( )维生素,( )氨基酸,( )碱基,它们对微生物 所起的作用是供给微生物自身不能合成但又是其生长必需的有机物质。 20. 微生物生长和培养方式,可以分为( )分批培养,( )连续培养,补料分批 培养三种类型。 21. 影响种子质量的主要因素包括培养基,( )种龄与( )接种量,温度,pH 值, 通气和搅拌,泡沫,染菌的控制和( )种子罐级数的确定。 22. 空气除菌的方法有加热杀菌法,静电除菌法,( )介质过滤除菌法。 23. 发酵产物的浓缩和纯化过程一般包括发酵液( )预处理,提取,精制。 24. 菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供( )数量相当的( )代谢旺 盛的种子。 25. 在微生物研究和生长实践中,选用和设计培养基的最基本要求是( ) 目的明确, ( )营养协调,物理化学条件适宜和( )价廉易得。 26. 液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了调节( )pH 值。 27. 实验室常用的有机氮源有( )牛肉膏,蛋白胨等,无机氮源有 硫酸铵,硝酸钠, 等。为节约成本,工厂中常用尿素、( )液氨等作为氮源。 () X c Q r O ?=2

发酵工程中的染菌原因及解决办法

学生综述性论文 题目:发酵过程中染菌的分析、检测及预 防 姓名:刘莉学号:2008132114 专业:生物技术班级:083班 课程名称:微生物工程 指导教师:燕平梅 课程学期:2010至2011学年第一学期

发酵过程中染菌的分析、检测及预防 姓名:刘莉指导老师:燕平梅 (太原师范学院生物系083班学号:2008132114) 摘要:通过分析发酵过程中染菌的各种原因,总结检测染菌的方法,并提出染菌后应采取哪些措施及预防染菌的方法。 关键词:发酵;染菌;危害;检查;预防 前言:发酵工业生产中,污染杂菌造成发酵失败的事故时常发生,严重影响发酵生产,关于发酵过程是否污染杂菌,如何检测,染了菌后如何处理等等,这些问题的研究是十分有意义的。 内容: 1发酵染菌的危害 1.1不同种类的杂菌对发酵的影响 青霉素发酵:污染细短产气杆菌比粗大杆菌的危害大 链霉素发酵:污染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危害大 四环素发酵:污染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌的危害较大 柠檬酸发酵:最怕污染青霉菌 肌苷、肌苷酸发酵:污染芽孢杆菌的危害最大 谷氨酸发酵:最怕污染噬菌体 高温淀粉酶发酵:污染芽孢杆菌和噬菌体的危害较大 1.2不同染菌时间对发酵的影响 1.2.1种子培养期染菌 菌体浓度低、培养基营养丰富

1.2.2发酵前期染菌 杂菌与生产菌争夺营养成分,干扰生产菌的繁殖和产物的形成 1.2.3发酵中期染菌 严重干扰生产菌的繁殖和产物的生成 1.2.4发酵后期染菌 如杂菌量不大,可继续发酵。如污染严重,可采取措施提前放罐 1.3不同染菌途径对发酵的影响 种子带菌:种子带菌可使发酵染菌具有延续性 空气带菌:空气带菌也使发酵染菌具有延续性,导致染菌范围扩大至所有发酵罐 培养基或设备灭菌不彻底:一般为孤立事件,不具有延续性 设备渗漏:这种途径造成染菌的危害性较大 1.4染菌对产物提取和产品质量的影响 1.4.1对过滤的影响 发酵液的粘度加大;菌体大多自溶;由于发酵不彻底,基质的残留浓度加度。造成过滤时间拉长,影响设备的周转使用,破坏生产平衡;大幅度降低过滤收率。 1.4.2对提取的影响 a.有机溶剂萃取工艺:染菌的发酵液含有更多的水溶性蛋白质,易发生乳化,使水相和溶剂相难以分开 b.离子交换工艺:杂菌易粘附在离子交换树脂表面或被离子交换树脂吸附,大大降低离子交换树脂的交换量 1.4.3对产品质量的影响 a.对内在质量的影响:染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质。对产品的纯度有较大影响。 b.对产品外观的影响:一些染菌的发酵液经处理过滤后得到澄清的发酵液,放置后会出现混浊,影响产品的外观。 1.5染菌对三废处理的影响 使过滤后的废菌体无法利用,发酵染菌的废液,生物需氧量(BOD)增高,增加三废治理费用和时间。 2发酵过程中染菌的检查判断

财政支持现代农业发展的思考和建议

财政支持现代农业发展的思考和建议 充分发挥财政职能,支持现代农业发展,是当前乃至今后一个时期财政支农的重点。笔者结合河南省泌阳县现代农业发展实践,通过分析近年来财政支持现代农业发展取得的成效及存在的问题,就财政支持现代农业发展提出个人浅见。 一、现代农业发展存在的问题 从泌阳县的实践看,现代农业发展存在以下问题: 一是产业发展缺乏整体规划。不少产业项目仍停留在指标数字上,没有细化实施方案,有些产业发展目标缺乏前瞻性。 二是农业产业化经营水平低。龙头企业少,带动力不强。大部分产业没有形成“企业+基地+农户”的经营模式,无公害农产品深加工企业发展较为滞后。农民合作经济组织处于初始阶段,缺乏政府的有力引导和支持,缺乏领军人物,没有发挥桥梁纽带作用。 三是农村务农劳动力素质偏低。年轻力壮的人一般外出打工,在家搞产业的多是老人和妇女。在这个群体中,懂技术、善经营、有文化的人不多,整体素质偏低。 四是投入严重不足。由于农村集体经济基础薄弱,农民实际上成为农村投资的主体。但农民收入水平较低,一般

是小规模分散经营,资本积累少,扩大再生产能力十分有限。农村金融机构服务“三农”的力度不够。加上县级财力紧张,没有资金大量投向农业。 五是农业科研水平较低。农业科研与农业生产相脱节,科技成果有效供给严重不足,科技对现代农业支撑力度不够。基层虽有农业技术方面的机构,但推广体制不活、手段落后、知识老化,影响了现有技术的推广普及和潜在效益的发挥。 二、财政支持现代农业问题分析 现代农业发展存在的问题,折射了财政支农措施与发展现代农业的要求还存在差距。主要表现在: ――财政支农投入相对偏少,基础产业难以做大做强。农业规模小、效益低,没有规模和效益优势,而财政支农投入政策强调规模,扶优扶强,致使一些困难县难以争取到上级财政的支持。 ――财政支持偏重农田水利等硬件基础设施建设,忽视其它软件方面的基础设施建设。多年来,财政支持一般局限在农田水利、农村清洁能源等方面的基础设施建设上。对农业科技推广体系、农业市场体系、服务体系、执法体系、检验检测体系等方面的建设支持不够。由于农村现代物流体系没有建立,服务水平低,标准化生产难以推广,品牌意识和质量安全意识难以加强,致使农产品市场竞争力低,难以

发酵工程知识点复习进程

第一章发酵工程概述 一、发酵工程:是利用微生物特定的形状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系,是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。二、发酵工程简史: 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌 近代发酵工程建立初期1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末Koch 纯种分离和培养技术 三、发酵工程技术的特点 (1)主体微生物的特点 ①微生物种类繁多,繁殖速度快、代谢能力强,容易通过人工诱变获得有益的突变株; ②微生物酶的种类很多,能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点 (2)发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行,数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行,条件温和,耗能少,设备简单 ③原料通常以糖蜜,淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛,通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行(同(2)①) ④发酵分子通常为小分子产品,但也很容易生产出复杂的高分子化合物 四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比,发酵工程中微生物反应具有以下特点: 作为生物化学反应,通常在常温常压下进行,没有爆炸之类的危险,不必考虑防爆问题,还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,加入少量的各种有机或无机氮源,只要不含毒,一般无精制的必要,微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③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,在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物,是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制,能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应

加快现代农业发展的思路对策

加快现代农业发展的思路对策 作者:宜都市农业局王本忠来源:中国乡村发现(作者来稿) 一、什么是现代农业? 简而言之,建设现代农业的过程,就是改造传统农业、不断发展农村生产力的过程,就是转变农业增长方式、促进农业又好又快发展的过程。专家指出,现代农业的核心是科学化,特征是商品化,方向是集约化,目标是产业化。与传统农业相比,它具有四大特点: 一是突破了传统农业仅仅或主要从事初级农产品原料生产的局限性,实现了种养加、产供销、贸工农一体化生产,使得农工商的结合更加紧密;二是突破了传统农业远离城市或城乡界限明显的局限性,实现了城乡经济社会一元化发展、城市中有农业、农村中有工业的协调布局,科学合理地进行资源的优势互补,有利于城乡生产要素的合理流动和组合;三是突破了传统农业部门分割、管理交叉、服务落后的局限性,实现了按照市场经济体制和农村生产力发展要求,建立一个全方位的、权责一致、上下贯通的管理和服务体系;四是突破了传统农业封闭低效、自给半自给的局限性,发挥资源优势和区位优势,实现了农产品优势区域布局、农产品贸易国内外流通。 要用现代物质条件装备农业、用现代科学技术改造农业、用现代产业体系提升农业、用现代经营形式推进农业、用现代发展理念引领农业、用培养新型农民发展农业 二、我市发展现代农业已经取得的成效 (一)农业结构调整步伐加快。今年计划新发展多经面积2万亩,其中:柑桔1.1万亩,茶叶8000亩,桑园1000亩。截至10月中旬,各乡镇处已收柑桔苗木定金83.69万元,预计发展面积44221亩,已定植35400亩;已收茶苗(或茶

籽)定金104.12万元,预计发展面积9963亩;已收桑苗定金22.85万元,预计发展面积1962亩。到年底,全市农村基本可实现人平拥有1亩经济林的发展目标;种植业和水产畜牧业由粗放经营向集约经营的转变明显加快;农村从事二、三产业人员不断增加,农民增收渠道不断拓宽。 (二)科技入户显见成效。通过办《宜都农业》报、农业“科技110”热线、农业科技短信、科技宣传车、技术培训和精品园示范等形式,扎实开展农技推广服务,积极创建、培育科技示范户,推动了农业科技成果向现实生产力的转化。全市农业科技入户率达到90%,到田率达到了80%以上。 1、实用技术推广工作扎实。组织市、乡两级农技干部举办各类农业实用技术培训班382场(次),累计培训农民18.3万人次,印发技术资料33.4万份。编印发行《宜都农业》22期、8.8万份;编发《农民读本》8万册,发送农业科技短信息140万条(次)。推广玉米、水稻等各类良种18万公斤,合格率95%以上;引进推广农作物良种25个,选推高效种养模式17类。开展品比、肥效试验共计50项;创办油菜“一菜两用”基地100亩、“无盘抛秧”核心基地500亩,全市“无盘抛秧”面积达到了2000亩,推广面积居宜昌市首位;举办了“农业增效、农民增收”及“阳光工程在行动”两个电视专题栏目。市水产局组织水产技术培训58场(次),培训6000余人(次),印发技术资料5400份,先后邀请13名专家教授深入库区指导网箱养殖。今春库区鮰鱼遭遇暴发性鱼病危害,由于防治及时,措施得力,成活率仍然达到70%以上。 2、机械化生产水平不断提升。今年引进推广农机新技术 4项,引导农民新购置农田耕整机械、水稻插秧机械、粮油牧草收割机械、茶叶修剪采摘机械、新型植保机械500台(套),全市农业机械总动力达到了15.01万千瓦。今年完成机械耕整10万亩,机械收割5万亩,机械插秧3.09万亩,机械植保30万亩,机械化修剪茶叶 1.5万亩。池塘机械化清淤、水产养殖等机械化进一步发展。市农机局被省人民政府授予“全省农机化工作先进集体”称号。

《现代工业发酵调控学》课后习题

《现代工业发酵调控学》课后习题 《第一章》 1,不同学科对微生物生长的定义的着重点有何不同?什么是分化? 2,有些霉菌,如产黄青霉在培养液中生长过程,其菌丝会形成菌团,有哪些因素影响菌球的松紧? 3,微生物生长可以分为几期?停滞期的长短由哪些因素决定? 4,生物量的测定为什么对次级代谢产物的生产尤为重要?对谷氨酸,青霉素发酵菌浓的测定,您倾向于用什么方法,说出你的理由 5,流动式细胞光度计是怎样的仪器,简述其作用和原理 6,试比较各种间接估算菌浓的方法和优缺点 7,您认为哪一种在线测量菌浓的方法最有前途 8,有哪些因素会影响微生物的生长 9,温度对微生物的生长影响表现在哪些方面 10,水的活度用什么表示?它对微生物比生长速率有何影响?

11,细胞周期指的是什么?真核生物和原核生物的细胞周期有何不同 12,简述大肠杆菌染色体复制和细胞分裂的调节规律 13,生长速率对细胞大小和 DNA 包内含量有何影响 14,生长得率是什么意思,有哪些表示方法,比较他们的优缺点 15,生长得率取决于哪些因素/ 16,P/O 商是指什么,用来表征什么,如何测定,它的大小对生长得率有什么影响 17,描述菌丝顶端的生长机制 18,什么是菌丝生长单位,受哪些环境因素的影响 19,未分化菌丝生长的调节包括哪三种机制 《第二章》 1,微生物按能量来源,C 的来源,按 H 的给体类型可以分为哪些类型的 2,从热力学观点来看,一个反应能否进行由什么决定 3,在 PH7.0,30℃下,谷氨酸与氨反应生成谷氨酰胺的平衡常数 K+1.2*103 此反应由两个

分立的反应组成 1,谷氨酸+NH3------谷氨酰胺+H2O,2,ATP+H2O-----ADP+Pi,反应 2 的平衡常数为 3.13*10-3,求反应的标准自由能变化 4,生化反应中常需的能量载体主要有哪几类 5,糖的分解代谢主要通过哪些途径,由葡萄糖分解为 CO 2和 H 2 O 可以得到多少 ATP 6,提供细胞所需的 ATP 有哪些途径 7,乙醛酸循环在代谢中起什么作用,它由哪些酶反应构成 8,有些微生物能生在在 2C 化合物作为唯一 C 源的无机盐培养基中,它是怎么取的 5-C 和 6C 化合物的 9,自然界中的 C 和 N 是通过什么途径循环的 10,微生物是如何利用淀粉和纤维素的 11,氨的同化方式有哪些 12,合成一分子谷氨酸的能量代价是 28 分子的 ATP,这是怎么计算出来的,合成一分子天冬氨酸的能量代价是多少 13,莽草酸途径是用来做什么的,其终产物是怎样合成的,其中间体是哪些初级代谢物的次级代谢物

发酵工程总结50327复习课程

发酵工程总结50327

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、核苷酸等发酵成功、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。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

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微生物生物技术重点 第一章 1 发酵的概念 传统概念:指酵母作用于果汁或发芽谷物,进行酒精发酵时产生CO2的现象。 生物学概念:发酵是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。(生化)工业生物学家概念:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程 现代概念:培养生物细胞(含动植物和微生物)来制取产物的所有过程 2 生物工程(Microbial engineering )是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。 发酵工程的发展简史 1、传统的发酵时期——天然发几千年 酒(古埃及龙山文化)啤酒、黄酒、酱油、泡菜等 特点 多数产品为嫌气性发酵 非纯种培养 单凭经验传授技术,使产品质量不稳定 (不了解微生物与发酵的关系) 2、近代发酵工程时期——纯培养技术 1665 英国物理学家Robert Hooke(罗伯特·胡克)细胞壁 1680 荷兰列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek) 活细胞人类认识到微生物的存在 特点 多数产品为嫌气性发酵 非纯种培养 单凭经验传授技术,使产品质量不稳定 (不了解微生物与发酵的关系) 由天然发酵阶段转向纯培养发酵(第一次转折 过程特点 产品的生产过程较为简单,对生产要求不高,规模不大 3、近代发酵工程时期——深层培养技术 出现于20世纪40年代,以抗生素的生产为标志青霉素的发现与大量需求 表面培养法(surface culture) 效价40U/mL,纯度20%,收率30% 二战期间,青霉素发酵生产成功 青霉素发酵生产的成功,给发酵工业带来两大功绩: 开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业 建立深层培养法(submerged fermentation),把通气搅拌技术引入发酵工业。它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。通气搅拌液体深层发酵技术是现代发酵工业最主要的生产方式 机械搅拌通气发酵技术的建立是第二次转折 4、近代发酵工程时期——代谢控制发酵技术 定义:以动态生物化学和微生物遗传学为基础,将微生物进行人工诱变,得到适合于生产某种产品的突变株,再在人工控制的条件下培养,即能选择性地大量生产人们所需要的物

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。

发酵工程与设备习题答案

第一章 1.简述发酵工程的概念及其主要内容。 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。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物和微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2.什么叫次级代谢产物?次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的?其与初级代谢产物有什么关系? 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢是次级代谢的基础;次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3.发酵过程有哪些组成部分? 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取和纯化;?生产过程的废物的处理。 第二章 1.发酵工程菌株的选育方法有哪些?各有何特点? 自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小 诱变育种:方法简单,快速,收效显著。 原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。 杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性和目的性。 基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2.发酵工程对菌种有何要求?菌种的分离和筛选基本流程是怎样的? 要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌和噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化

最新发酵工程重点总结

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。(4点)? 1.提高目标产物的产量

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