发酵工程名词解释

发酵工程名词解释
发酵工程名词解释

1.引物:与待扩增的DNA片段两端的核苷酸序列特异性互补的人工合成的寡核苷酸序列,它是决定PCR扩增特异性的关键因素。

2.富集培养:通过采用选择性培养基,使目的微生物大量繁殖,而其他微生物的生长被抑制,从而便于目的微生物的分离。

3.操纵子学说:调节基因的产物阻遏物,通过控制操纵子中的操纵基因从而影响其邻近的结构基因的活性。

4.生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。

5.连续发酵:连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液,同时又连续不断的排出等量的发酵液,从而使pH、养分、溶解氧保持恒定,使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式。或以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同的速度流出培养液,使培养物在近似恒定的状态下生长的培养方法。

6.聚合酶链式反应:又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术,使根据DNA 模板特异性模仿体内复制的过程,在体外适合的条件下,以单链DNA为模板,以人工设计合成的寡核苷酸为引物,利用热稳定的DNA聚合酶,从5′-3′方向渗入单核苷酸,从而特异性的扩增DNA片段的技术。

7.代谢控制发酵:就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法,人为的在脱氧核糖核酸的分子水平上,改变和控制微生物的代谢,使有用的目的产物大量生成、积累的发酵。

8.菌种退化:主要指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行接种传代或保藏之后,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。或菌种的一个或多个特性,随时间的推移逐步减退或消失的现象,一般常指菌株的生活力、产孢能力衰退和目的产物产量的下降。9.基因工程菌:将目的基因导入细菌体内使其表达,产生所需要的蛋白的细菌称为基因工程菌,如:大肠杆菌10.种子培养:是指经冷冻干燥管、砂土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后,在经过摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量纯种的过程。

11.发酵工程:是指给微生物提供最适宜的生长条件,利用微生物的某种特定功能,通过现代化技术手段生产出人类需要的产品的工程称发酵工程,又称为微生物工程。它主要包括菌种生产,发酵条件的优化与控制,反应器的设计及产物的分离、提取与精制等。或研究利用微生物大量生产各种有用物质的一门现代工业学科,它即研究生产过程与微生物的关系,也研究工程学的问题,包括研究改造或构建适合于工业生产的微生物菌种,研究创造合适的环境条件以使微生物积累某种产物和相关的工业设备。

12.发酵热:是指发酵过程中释放出来的净热量,主要包括生物热和搅拌热。

13.发酵:广义指借助微生物大量生成并积累特定产物的过程。有机物既是被氧化的基质又是氧化还原反应过程中电子的最终受体。

15.发酵工业:借助微生物大量生产各种有用物质的现代工业,它必须具备三个条件:优良的菌种、合适的环境条件(指使微生物大量积累某种特定产物的环境条件)、先进的工艺设备

16.微生物工业:又称发酵工业

17.厌氧发酵:厌氧微生物在隔绝空气不与分子态氧接触的情况下进行的发酵过程。一般适用于微生物作用于有机化合物的分解代谢,反应时放出气体同时产生热量。

18.好氧发酵:利用微生物在有氧气存在的情况下生成并积累微生物菌体或代谢产物。

42.一级种子:指从斜面上转入摇瓶等小型发酵设备进行第一次扩大培养。

19.液体发酵:液体发酵是相对于固体和半固体发酵而言,是从培养基的状态对发酵的一个分类。当然,由于培养基状态不同也影响了发酵过程的很多因素,如发酵的条件,发酵设备等。

20.浅盘液体发酵:根据微生物对氧气的需要分为静置发酵和通气发酵,浅盘液体发酵是一种通气发酵方式,指从小规模的克氏瓶到较大规模的塑料膜和具有自动控制的发酵器,一般用于科研。

21.深层液体发酵:即微生物细胞在一个密封的发酵罐内,通入无菌空气进行发酵。

22.深层培养:又称通气搅拌技术,采用机械通气搅拌,使得好气性发酵进行大规模生产。

23.固体发酵:根据培养物的物理状态分类的一种发酵方式。发酵培养物为固态。

24.浅盘固体发酵:主要以曲盘,竹帘等培养为主,目前国内小型酿造厂或种曲培养尚使用。

25.深层固体发酵:是浅盘固体发酵的一种发展,如厚层通气床,固体发酵罐等,用于工业生产。

26.分批发酵:根据物料和产物的进出方式进行分类的一种发酵方式,所有物料(除去空气,消泡剂,酸碱调节剂外)一次加入发酵罐,灭菌、接种、培养,最后整个罐的内容物放出,进行产物回收。

27.补料分批发酵:指发酵过程有物料连续或间歇流入,但物料的流出有两种情况,一是物料流出速率为零,二是物料流出速率不为零,即后者定期排出一定量的发酵液。(在分批培养过程中补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在此过程中只有料液的加入没有料液的取出,所以发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。)

43.二级种子:将一级种子再次扩大培养,使种子达到发酵罐的接种量。29.半连续发酵:(在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液(带放)称为半连续培养。某些品种采取这种方式,如四环素发酵)

30.生长连动型产物形成:通常都直接涉及降解的代谢途径,产物直接来自产能的初生代谢,微生物的生长,碳源降解和产物形成是平行的,营养期和分化期不分。

31.非生长连动型产物形成:初生代谢和产物形成完全分开的,产物不是来自降解的代谢,而是来自无定向途径。

32.部分生长连动型产物形成:通常间接地同产能途径相关联,是非正常的代谢结果,分批发酵前期产物高比率消耗,产物很少或没有生成,接着生长下降,产物开始形成,底物又成高比率的消耗,营养期和分化期是分开的。

34.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叫做自然选育。

35.诱变育种:常规诱变育种:利用物理、化学等诱变剂,使微生物发生突变而进行菌种选育的过程。合理诱变育种:根据微生物的代谢调节机理来选择一定类型的微生物突变株,以获得高产菌株。

36.反馈调节:末端产物浓度的变化对该生物合成途径中的关键酶的合成或活性有影响。(许多生物合成途径具有两个以上的末端产物,这种分支合成途径的调节方式较复杂,其调节方式包括:同工酶调节、顺序反馈调节、协同反馈调节、累加反馈调节、增效反馈调节、激活和抑制联合调节和酶的共价修饰等方式。)

39.孢子培养基:供菌种繁殖孢子的一种固体培养基,要求使菌体生长迅速,产生数量较多的优质孢子,并且不引起菌种的变异。在配置上要求:营养不能太丰富,否则不易产孢,无机盐浓度要适当,不然会影响孢子量和孢子的颜色(质量),注意pH和湿度。

38.回复突变:突变体经过第二次突变又完全地或部份地恢复为原来的基因型和表型。完全恢复是由于突变的碱基顺序经第二次突变后又变为原来的碱基顺序,称真正的回复突变。部分恢复是由于第二次突变发生在另一部位上,其结果是部分恢复原来的表型.亦称为第二位点突变或基因内校正。40.种子培养基:为扩大发酵罐的接种量,往往先将斜面菌种进入到相对体积比较小的种子罐或摇瓶进行培养。种子培养基还可以供孢子发芽、生长和菌体繁殖。种子培养基要求营养物质适当的丰富和完全,培养基成分易于被菌体吸收,但浓度不宜过高,控制碳氮比,保持培养过程中pH稳定在适当范围内。另外种子培养基的主要成分和培养条件应尽可能同发酵培养基保持一致,以缩短延迟期,使菌种迅速转入旺盛生长。

41.发酵培养基:发酵培养基是供菌体生长繁殖和大量产生发酵产品之用。因此发酵培养基营养成分即要丰富和完全,又要求严格控制尤其那些对发酵产物的形成有严重影响的成分。48.异淀粉酶:一种脱支酶,催化水解糖原、支链淀粉以及它们的β极限糊精中的α-1,6-糖苷支链。与短梗霉多糖酶的区别在于不能作用于短梗霉多糖。

49.分批灭菌:是指培养基在发酵罐中用蒸气加热,达到预定温度且维持一定时间,然后迅速将培养基冷却,并通入无菌空气保压,至接近发酵温度时接种。

50.连续灭菌:是将培养基在发酵罐外连续不断进行加热,维持和冷却,最后进入发酵罐。

51.空消:对发酵罐消毒

52.实消:对培养基进行消毒

53.旋风分离:空气除菌的装置之一,空气从切线方向进入容器,在容器内形成旋转运动产生的离心力分离较大的微粒。54.丝网分离器:丝网分离器能分离较小的雾滴。当气流通过丝网时,液滴与丝网撞击而被拦截在丝网上。液滴沿细丝往下流,使聚集在丝网上的液滴不断增大,直到液滴离开丝网落下,而与丝网分离。

55.总过滤器:目前都采用介质过滤的方法,定期进行灭菌,定期调换新介质。空气由底部切线方向进入过滤器,由上部切线方向排出。

56.分过滤器:随发酵罐次次消毒的过滤装置。每个发酵罐前配置的空气过滤装置。

57.惯性截留作用:当空气在遇到障碍物被迫改变方向时,由于微粒具有一定惯性力,不随气流运动方向的改变而改变,即颗粒仍作直线运动,以至与障碍物相撞,空气中微粒撞到过滤器内的棉花纤维等障碍物时,即被载留或阻拦在纤维上面,这种现象称为惯性截留现象。

58.拦截滞留作用:当气流速度很慢时,微生物随低速气流慢慢靠近纤维,微粒所在的主导气流受纤维所阻,而改变流动方向,绕过纤维前进,并在纤维的周围形成一层滞流区,滞流区的速度更慢,进入滞流区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被黏附滞留,称拦截滞流作用。59、59.接种量:指接入到发酵培养基中的种子液的量,以种子液占发酵液总量的百分比计算,决定于生产菌种在发酵罐中的繁殖速度。

60.通气量:指一分钟内,通过发酵液的空气体积比发酵液的体积

61.溶解氧:溶解于液体(发酵液)中的氧

62.中间补料:在发酵过程中向培养基中流加或间歇补加碳源或氮源物质,使培养基中碳源物质和氮源物质含量相对稳定,以延长产物的产生推迟菌体的自溶时间增加发酵液是体积,而使发酵单位大幅度上升。

63.泡敌:化学合成类消泡剂,如聚氧丙基甘油醚、聚氧乙烷丙烷甘油醚,这一类化学合成消沫剂通称“泡敌”。

64.呼吸商:二氧化碳释放率与菌氧气消耗率的比,用来描述排气中CO2与排气中O2之间的关系。

65.板框过滤:是由滤板和滤框组成(板框式),在输料泵的压力作用下,把料液送进各滤室,再利用过滤介质把形成固体和液体分开的整体设备。

66.盐析法:也称中性盐沉淀法,中性盐的亲水性大于蛋白质的亲水性,当加入大量中性盐时,它们能夺取蛋白质表面的电荷,破坏其水膜,而使蛋白质沉淀析出。

67.萃取:萃取是用一种溶剂将被提取物从一种固体或液体中提取出来。81.抗生素:是由生物来源的一些次级代谢产物,这些物质可以在一定浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞。

82.半合成抗生素:或是以由生物合成所得的天然抗生素或其类似物为原料,用化学合成方法改造其部分结构和制备一些新型衍生物;或是利用微生物某些酶的作用,在抗生素分子中改变或引进取代基来获得新抗生素,以这些方法制得的产品,都称为半合成抗生素。

《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-名词解释

C初级代谢产物:微生物合成在它们生长和繁殖过程中所必须的物质(如糖、氨基酸、脂肪、核苷酸及其聚合物)的过程;所合成的物质称为初级代谢产物。 次级代谢产物:微生物在生长和繁殖过程中合成对微生物的生长、繁殖无关或功能不明确的化合物的过程;这些化合物称为次级代谢产物。F发酵:任何通过扩大规模培养生物细胞(含动、植物细胞和微生物细胞)来生产产品的过程。 发酵机制:微生物通过其代谢活动,利用基质合成人们所需要的产物的内在规律。 分批培养:在一个密闭系统内一次性投入有限数量营养物进行培养的方法。发酵动力学:研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律的科学。 H呼吸强度:指单位质量干菌株在单位时间内的吸氧量。 耗氧速率:指单位体积培养液在单位时间内的吸氧量。 J静置培养法:又称厌气培养,即将培养基盛于发酵罐中,在接种后,不通空气进行培养。 绝对过滤:是介质之间的空隙小于被滤除的微生物,当空气流过介质后,空气中的微生物被滤除的过滤方式。 L连续培养:又称连续发酵,是指以一定速度向发发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定,使培养物在近似恒定状态下生长的培养方法。 M灭菌:用物理或化学的方法杀死物料或设备中所有有生命的有机体的技术或工艺过程;它既能杀死营养细胞又能杀死细菌芽孢。P培养基:微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的、按一定比例配制的、多种营养物质的混合物。Q前体: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变化的物质。 T通气培养法:又称好气性发酵,这种发酵在培养过程中必须通入空气,以维持一定的溶氧水平,菌体才能迅速进行生长发酵。同功酶:能催化相同的生化反应,但酶蛋白分子结构有差异的一类酶。调节组成酶:酶的合成不依赖于环境中的物质存在而存在的一类酶。 调节诱导酶:细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。调节突变株:指菌株因外界条件影响,而产生不受终产物及其结构类似物反馈抑制或阻遏的突变株,此时终产物能够大量积累。W微生物工程:研究微生物生长、繁殖及代谢活动、代谢产物合成及其控制规律的科学。 完全培养基:即在培养基内不但含有碳源与无机盐,还含有构成菌体所需要材料的培养基。 X消毒:用物理或化学的方法杀死物料、容器器皿内外病原微生物的过程,一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢。 Y营养缺陷型突变株:指在微生物生长过程中,因产品合成途径中某种酶缺陷,而不能生成终产物,只能生成中间代谢物,必须添加终产物,微生物才能生长的突变株。 Z种子扩大培养:指将保存在沙土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种的过程。 最低临界氧浓度:各种微生物对培养液中溶氧浓度的最低要求,称为临界氧浓度。 最低培养基:即培养基是由单一碳源葡萄糖与无机盐组成,这时葡萄糖在微生物生长代谢过程中既作为生长代谢过程中所需要的能源,又作为构成菌体材料的培养基。

发酵工程与设备实验试题答案

发酵工程与设备实验 1.决定摇瓶溶氧量的因素有哪些?它们如何影响摇瓶溶氧量?答:⑴摇瓶的透气性:8层纱布,纱布透气性越好,摇瓶溶氧量越大。⑵摇瓶的转速:转速越大,培养基流动越剧烈,增大与气体接触面积。⑶培养基的粘稠度:粘稠度越大,氧气越难进入,溶氧量越低。 2.采用磷钼蓝法测定发酵液中的植酸酶活性实验中,空白对照中并未发生酶和底物的水解反应,但经过显示后,颜色却呈较深的蓝色,试解释其原因。 答:①磷钼蓝受热,易被氧化成蓝色还原物。②植酸钠中含杂质磷太多。 3.红曲米发酵实验中,为何要添加酸水?无菌酸水如何制得?答:是为了洗脱菌种,同时为红曲霉生长创造酸性环境。 制备:取一烧杯的蒸馏水,往水中加入乳酸并调PH至4.0.然后取10ml配制好的溶液于干净的试管中,密封包扎后,放入高压灭菌锅灭菌,即可得到无菌酸水。 4.产植酸酶黑曲霉的分离实验中,为何选用植酸钙而不选用植酸钠? 答:钠盐易溶解、钙盐难容,易形成透明圈,从而筛选。 5.产植酸酶黑曲霉的分离实验中,为什么不将脱氧胆酸钠溶液

和氯霉素眼药水加入到筛选培养基中一起灭菌? 答:①脱氧胆酸钠会与铁盐高温时反应。②细菌性抗生素、自身就是杀菌的,且本身无菌,也不能灭菌。 6.请详细说明产植酸酶黑曲霉的分离实验的实验原理。 答:以植酸钙为唯一磷来源的选择培养基,同时以透明圈法,从土壤中分离筛选产植酸酶的黑曲霉 7.产植酸酶黑曲霉的摇瓶发酵实验中,摇瓶的作用有哪些?答:①气体和营养分布均匀②温度保持恒定③代谢产物分散④避免影响其他菌丝生长⑤防止细胞沉淀 8.植酸酶酶活力测定实验中,若显色后的反应体系测定吸光度值为2.23,说明什么问题?该如何调整实验方案? 答:浓度过大,该稀释。 9.植酸酶活力测定时做标线的目的是什么? 答:标线是反应吸光度与无机磷浓度之间的关系,待我们测的样品吸光度后即可在标线上读出对应无机磷浓度,从而进行酶活计算。 10.简述灭菌锅的使用方法及步骤。 答:①向锅内注入水至三脚架上边缘、预热。 ②放入物品,将直排气管并放入排气槽。 ③关盖,拧紧对应螺栓,打开开关加热 ④待压力达到0.05MPa,排冷空气,归零。

发酵工程名词解释

1.引物:与待扩增的DNA片段两端的核苷酸序列特异性互补的人工合成的寡核苷酸序列,它是决定PCR扩增特异性的关键因素。 2.富集培养:通过采用选择性培养基,使目的微生物大量繁殖,而其他微生物的生长被抑制,从而便于目的微生物的分离。 3.操纵子学说:调节基因的产物阻遏物,通过控制操纵子中的操纵基因从而影响其邻近的结构基因的活性。 4.生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。 5.连续发酵:连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液,同时又连续不断的排出等量的发酵液,从而使pH、养分、溶解氧保持恒定,使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式。或以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同的速度流出培养液,使培养物在近似恒定的状态下生长的培养方法。 6.聚合酶链式反应:又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术,使根据DNA 模板特异性模仿体内复制的过程,在体外适合的条件下,以单链DNA为模板,以人工设计合成的寡核苷酸为引物,利用热稳定的DNA聚合酶,从5′-3′方向渗入单核苷酸,从而特异性的扩增DNA片段的技术。 7.代谢控制发酵:就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法,人为的在脱氧核糖核酸的分子水平上,改变和控制微生物的代谢,使有用的目的产物大量生成、积累的发酵。 8.菌种退化:主要指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行接种传代或保藏之后,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。或菌种的一个或多个特性,随时间的推移逐步减退或消失的现象,一般常指菌株的生活力、产孢能力衰退和目的产物产量的下降。

发酵工程 期末试卷A卷答案

一、选择题(共10小题,每题2分,共计20分) 1.下列关于发酵工程的说法,错误的是(C ) A 发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身 B 可以通过人工诱变选育新菌株 C 培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌 D 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成 2.当培养基pH发生变化时,应该(C ) A 加酸 B 加碱 C 加缓冲液 D 加无机盐 3. 甘油生物合成主要由下列哪种物质引起(D ) A 尿素 B 硫酸铵 C 酶 D 亚硫酸盐 4. 对谷氨酸发酵的叙述正确的是(D ) A 菌体是异养厌氧型微生物 B 生物素对谷氨酸生成无影响 C 谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D 产物可用离子交换法提取 5. 为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量,(B ) A 它们必须第一步变成脂肪分子 B 它们的葡萄糖单位必须被释放 C 环境中必须有游离氧存在 D 遗传密码必须起促进作用 6. 关于微生物代谢产物的说法中不正确的是(D ) A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的 B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的 C 初级代谢产物在代谢调节下产生 D 次级代谢产物的合成无需代谢调节 7. 在发酵中有关氧的利用正确的是(B ) A 微生物可直接利用空气中的氧 B 微生物只能利用发酵液中溶解氧 C 温度升高,发酵液中溶解氧增多 D 机械搅拌与溶氧浓度无关 8.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸,其原因可能是(B ) A 温度控制不适 B 通气量过多 C pH呈酸性 D 溶氧不足 9.下列可用于生产谷氨酸的菌种是(C )

发酵工程名词解释

关于《发酵工程》课程复习中名词解释、简答题、问答题内容要求如下: 四、名词解释 1.葡萄糖效应:葡萄糖对微生物利用其他碳源的阻遏 2.分批发酵:将发酵培养基一次性投入发酵罐,接种发酵后再一次性地将发酵液放出的一种间歇式发酵操作方式。 3.发酵工业用玉米浆:制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡,浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体 4.微孔接种法:(孢子悬浮液一般)利用注射器在罐的接种口橡皮膜上注入种子罐内。 5.接种量:=移入种子液的体积/接种后培养液的体积 6.合适种龄:指处于对数生长期,菌体量还未达到最大值时的培养时间。 7.初级代谢:初级代谢产物是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 8.发酵级数:是指制备种子需逐级扩大培养的次数 9.巴斯德效应:酵母菌呼吸抑制发酵酒精的现象 10.补料分批发酵:在分批发酵过程中,间歇或连续地补加营养物质,是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵方法 11.DE值(葡萄糖值):表示淀粉水解程度及糖化程度,指葡萄糖(所有测定的还原糖都当作葡萄糖来计算) 12.实罐灭菌:(即分批灭菌)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,在冷却到接种温度,这一工艺过程称为实罐灭菌,也叫间歇灭菌。 13.种龄:开始培养到可移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。 14.通风比:是1m3发酵液1min通入无菌空气m3量 15.发酵热:引起发酵过程温度变化的原因是发酵过程所产生的热量,称为发酵热。发酵热包括生物热、搅拌热、蒸发(汽化)热和辐射热等。 16.染菌:是指在发酵培养中侵入了有碍生产的其他微生物。 17.黄酒的定义:以稻米、黍米、黑米、玉米、小麦等为原料,经过蒸料,拌以麦曲、米曲或酒药,进行糖化和发酵酿制而成的各类黄酒。 五、简答题(5×4,20%) 1.生产菌种的衰退及原因: (菌种经过长期人工培养或保藏),由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象,导致衰退的原因有:保藏方法不妥、保藏操作不当、传代不当、培养基不适、回复突变 2.满足发酵工业原料选择的三个要求是什么? ①满足菌体生长的营养要求,有利于大量积累产物;②原料来源丰富、价格便宜;③发酵周期短和对产物提取无妨碍等。 3.种子培养的五个要求:①菌种细胞的生长活力强,移种至发酵罐后能迅速生长,迟缓期短; ②生理形状稳定;③菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求;无杂菌污染;⑤保持稳定的生产能力。 4.挡板的三个作用是什么?①防止液面中央产生漩涡,②促使液体激烈翻动,增加溶解氧, ③改变液流的方向,由径向流改为轴向流。 5.简述温度对发酵有哪四方面影响?(1)温度影响微生物细胞的生长(2)温度影响产物的形成(3)温度影响发酵液的物理性质(4)温度影响生物合成的方向 六、问答题(4×5,20%)(五选四)

(完整版)发酵工程_题库及答案.doc

1、举出几例微生物大规模表达的产品,及其产生菌的特点? A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外,能利用廉价的氮源,生长温度较高, 生长速度快 ,纯化、分离及分析快速;安全性高,得到 FDA的批准的菌种。 B.单细胞蛋白生长迅速,营养要求不高,易培养,能利用廉价的培养基或生 产废物。适合大规模工业化生产,产量高,质量好。安全性高,得到 FDA的批准的菌种。 C.不饱和脂肪酸生长温度较低,安全性高,能利用廉价的碳源,不饱和脂 肪酸含量高, D.抗生素生产性能稳定,产量高,不产色素,,能利用廉价原料 F.氨基酸代谢途径比较清楚,代谢途径比较简单 2、工业化菌种的要求? A能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物 B有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强C. 遗传性能要相对稳定 D.不易感染它种微生物或噬菌体 E.产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病菌无关) F.生产特性要符合工艺要求 4、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉 及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量 表达的潜力? 在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢 的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必 要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。一旦特定物质的合成达到足 够的量,与这些物关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目

的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。而工业化生产要求特定表达 某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求 5、自然界分离微生物的一般操作步骤? 样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏 6、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养? 自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养, 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下 的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。 7、菌种选育分子改造的目的? 防止菌种退化 ; 解决生产实际问题 ; 提高生产能力 ; 提高产品质量 ; 开发新产品 . 8、以目前的研究水平,土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少?什么 是 16sRNA同源性分析? 目前能够培养的微生物不到总数的 1%。以 16sRNA为靶基因,设计引物, 建立 pcr 扩增体系,再通过 DNA 测序进行细菌同源性分析。 9、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义? 自然选育就是不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过 程。

发酵工程工艺原理复习思考题答案。修改版

《发酵工程工艺原理》复习思考题 第一章思考题: 1.何谓次级代谢产物?次级代谢产物主要有哪些种类?举例说明次级代谢产物 在食品中的应用及对发酵食品的影响。P50 初级代谢:指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。 关系不大,生理功能也不十分清楚,但可能对微生物的生存有一定价值。次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。通常在细胞生成的后期形成。 次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。 2.典型的发酵过程由哪几个部分组成? 发酵工程的一般过程可分为三个步骤:第一,准备阶段;第二,发酵阶段;第三,产品的分离提取阶段。 准备阶段的任务包括四个方面,即各种器具的准备,培养基的准备,优良菌种的选择或培育,器具和培养基的消毒。 优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。优良菌种的取得,最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂,如紫外线、芥子气等处理菌种,进行人工诱发突变,从而迅速选育出比自然菌种更优良的菌种。后来,又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。例如,使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。 在发酵过程中,还要防止“不速之客”来打扰。发酵工程要求纯种发酵,以保证产品质量。因此,防止杂菌污染是确实保证正常生产的关键之一。其方法是,对于这些不受欢迎的“来客”进行灭菌消毒。在进行发酵之前,对有关器械、培养基等也进行严格的消毒。 第二章思考题: 1.食品发酵对微生物菌种有何要求?举例说明。 ?能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,并能高产和稳产所需的代谢产物。 ?可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,且所需的酶活性高。 ?生长速度和反应速度快,发酵周期短。 ?副产物尽量少,便于提纯,以保证产品纯度。 ?菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 ?对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵,其生产所用菌种必须符合食品卫生要求。 2.什么叫自然突变和诱发突变?诱变育种的实质是什么?P17 自然突变:在自然状况下发生的突变;

(建筑工程管理)第五章第三节发酵工程简介

(建筑工程管理)第五章第三节发酵工程简介

第五章第三节发酵工程简介 教学目标 1.知识方面 (1)发酵工程的概念(知道)。 (2)发酵工程中培养基的配制、菌种选育、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离、提纯等相关内容(知道)。 (3)有关发酵工程在医药工业和食品工业中应用的内容(知道)。 2.态度观念方面 (1)通过学习发酵工程的有关内容,培养学生理论联系实际的科学态度。 (2)通过学习有关发酵工程在医药工业和食品工业中应用的知识激发学生学习生物学的兴趣,提高学生把所学知识转化为技术,且服务于社会的STS意识。 3.能力方面 通过对发酵过程中菌种选育、发酵条件控制等相关内容的讨论,培养学生综合运用知识去解决实际问题的能力。 重点、难点分析 1.教学重点: (1)通过对谷氨酸发酵实例的分析、讨论,使学生了解发酵工程的概念,了解菌种选育、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、提纯等内容是本节的重点。(2)让学生收集有关发酵工程应用的资料,且相互交流、讨论,使学生了解发酵工程在医药工业、食品工业中的应用知识也是本节的教学重点之壹。 2.教学难点: 有关发酵工程的内容是本节教学的难点,因为这些内容中涉及了细胞工程、基因工程、杂菌污染对发酵工业造成的危害以及发酵条件对菌种代谢途径的影响等多点知识,比较繁杂,学生较难理解。 教学模式 启发讲解和学生讨论相结合。 教学手段 谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的代谢途径及发酵的的示意图的投影片,影响谷氨酸代谢途径的因素表格及谷氨酸发酵所用培养基的成分的表格。 课时安排二课时。 设计思路 1.前期知识准备: (1)复习有关谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径及其人工控制的内容。 (2)复习有关微生物群体生长的规律及影响微生物生长的环境因素的内容。 (3)复习有关微生物的营养、培养基、代谢产物等内容。 2.通过讨论谷氨酸发酵过程,使学生了解从菌种选育、培养基配制到产品生成等简要的发酵生产过程,了解发酵生产的主体设备发酵罐及其控制部分,且了解发酵工程的概念。3.通过分析、讨论有关发酵过程的内容,使学生了解培养基的配制、菌种选育、灭菌、扩大培养接种、发酵过程和产品的分离、提纯等相关知识。 4.通过学生讨论、交流等活动,总结出发酵工程在医药工业和食品工业上的应用的知识。第壹课时 壹、设疑引出新课题 前面我们学习了有关微生物的代谢的内容,我们知道了微生物的代谢是指微生物细胞内所发生的全部的化学反应。在微生物的代谢过程中,会产生多种多样的代谢产物,如氨基酸、维

发酵工程09试卷(含答案) (2)

一、填空题:(20分,每空1分) 1、淀粉水解方法有酸法、酶法和酸酶结合法。 2、根据微生物生长速度与产物合成速度之间的关系,可以将发酵分为三种类型,分别是生长偶联型、非生长偶联型和混合生长偶联型。 3、呼吸抑制发酵的现象叫巴斯德效应。 4、高温灭菌的原理是高温使微生物蛋白质变性失活。 5、常用的干燥方法有对流加热干燥、接触加热干燥和冷冻升华干燥等。 6、发酵醪中菌体分离可采用离心分离和过滤分离方法。 7、发酵热包括生物热、搅拌热、蒸发热和辐射热。 8、发酵过程中,调节PH值常用方法有添加CaCO3法、流加尿素、 加缓冲剂法等。 二、名词解释:(15分,每题3分) 1、分解代谢物阻遏 当菌体利用葡萄糖作C源进行生长时(1分),葡萄糖分解产物能阻遏参与次级代谢产物的合成的酶系生成(1分),从而影响次生代谢物的合成(1分)。 2、对数残留定律 在高温灭菌时,菌的死亡速率与任一瞬间残留的活菌数N成正比(3分)。 3、反馈抑制 酶促反应的终产物(1分)抑制代谢途径第一个酶的活性(2分),这称反馈抑制。 4、限制性基质 微生物生长速率与底物浓度有一定的依赖关系(1分),当底物浓度很小(1分),微生物生长速率与底物浓度成正比,此时基质叫限制性基质(1分)。

5、次级代谢产物 从初级代谢途径中形成分枝代谢途径(1分),并用初级代谢产物生成与菌体生长繁殖无关的物质或功能还未明的化合物(2分),这个过程称次级代谢。 二、判断题(对的在下面的表格中打“√”,错的打“Χ”,10分) 1、柠檬酸发酵主要防止前期染菌。 2、疫苗深层培养,如果中期染菌不严重,考虑继续发酵。 3、介质过滤除菌,必须保证介质之间的孔径小于细菌直径,才能达到除菌目的。 4、发酵醪需先进行菌、液的分离,才能进行后续的提取和精制过程。 5、谷氨酸发酵中,加速DCA循环有利于产物积累。 6、发酵生产单细胞蛋白,需要供氧。 7、在发酵过程中,随着通气量的提高,溶氧系数也增大。 8、为了提高发酵效率及便于控制,在整个发酵期内,我们要选定一个最适温度, 控制发酵在该温度下进行。 9、一般来说,种子培养基的碳氮比低于发酵培养基的碳氮比。 10、消毒不一定能达到灭菌的要求,而灭菌则可达到消毒的目的。 每题1分 四、简答:(40分,每题5分) 1、微生物工程的发展经历了哪几个时期? 答:1.自然发酵时期(1分) 2.纯培养技术的建立(1分) 3.通气搅拌好气性发酵工程技术建立(1分) 4.人工诱变育种与代谢调控发酵工程技术的建立(1分) 5.发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立 6.基因工程阶段。或答微生物酶反应生物合成和化学合成反应相结合工 程技术建立。(1分) 2、谷氨酸生产如何防止噬菌体污染? 答:注意环境卫生(1分),防止菌种流到发酵罐等设备以外(1分),发酵液必须经灭菌等处理措施才能排放(1分),选育抗噬菌体菌株,将不同生产菌轮流使用(1分),定期进行菌种复壮,注意检查溶原菌。

发酵工程原理期末复习

发酵工程原理期末复习 一 1、微生物的无氧呼吸称发酵 2、现代发酵工程:是将现代DNA重组及细胞融合技术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、过程工程优化技术等新技术与传统发酵工程融合,大大提高传统发酵技术水平,拓展传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业生物技术体系。强调现代生物技术、控制技术和装备技术在发酵工业领域的集成应用。 3、发酵工程在生物技术中的地位:发酵工程是生物技术的基础,是生物技术产业的核心。 4、广义发酵工程对生物学和工程学的要求: 上游技术:优良种株的选育和保藏(包括菌种筛选、改造,菌种代谢路径改造等), 中游技术:发酵过程控制,主要包括发酵条件的调控,无菌环境的控制,过程分 析和控制等 下游技术: 分离和纯化产品。包括固液分离技术、细胞破壁技术、产物纯化 技术,以及产品检验和包装技术等 5、日常发酵产品:酒、酒精、醋、啤酒、干酪、酸乳等 6、以高产量、高转化率和高效率及低成本为目标的发酵过程优化技术: 高产量:微生物生理、遗传、营养及环境因素 高转化率:微生物代谢途径和过程条件 高效率:微生物反应动力学和系统优化 低成本:技术综合及产业化技术集成 7.发酵工程技术:分子层次,生物催化→催化剂发现/改造 细胞层次,细胞工厂→代谢工程 过程层次,过程优化→单元放大/耦合/集成/优化 8.发酵工业的范围:①微生物菌体 ②酶制剂 ③代谢产物 ④生物转化 ⑤微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染 利用微生物发酵保持生态平衡 微生物湿法冶金 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域 9、新的菌体发酵产品: 茯苓菌→茯苓 担子真菌→灵芝、香菇类 虫草头孢菌 密环菌 二、1.发酵工业对菌种的要求:1)能在价廉原料制备的培养基上迅速生长并生成所需代谢产物,且产量高2).培养条件易于控制, 3)生长迅速,发酵周期短, 4)满足代谢控制的要求 5)抗噬菌体和杂菌的能力强 6)遗传性状稳定,菌种不易变异退化 7)在发酵过程中产生的泡沫少,这对装料系数,提高单罐产量,降低成本有重要意义

发酵工程在农产品加工上的应用

杨淑芳 (天津市农业信息中心,天津 300201) 摘 要: 发酵工程技术在农产品加工方面的应用越来越广泛,该文阐述了发酵工程的概念;论述了发酵工程在农产品加工方面的应用,提出了与生产实践相结合的实例;展望了发酵工程技术在农产品加工领域中的美好发展前景。 关键词:发酵工程;农产品加工 收稿日期:2008-04-03 作者简介:杨淑芳(1956-),女,高级工程师,研究方向为农业信息。 发酵工程是现代生物技术的组成部分,是采用现代发酵设备,使经优选的细胞或经现代技术改造的菌株进行放大培养和控制性发酵,获得工业化生产预定的产品。基因工程和细胞工程是生物技术的主要领域,是发酵工程、酶工程的基础;发酵工程和酶工程又是基因工程、细胞工程研究成果的实际应用,其中发酵工程占有重要位置。从生物工程的过程看,只有通过发酵工程,才能使由基因工程或细胞工程获得的某种目的菌种实现工业化生产,获得经济效益。可见,发酵工程是生物技术产业化的基础。生物技术中的基因工程、酶工程、单克隆抗体、生物量的转化等研究成果为发酵工程注入新的内容,使传统的发酵工艺焕发“青春”,赋予微生物发酵技术新的生命力,使微生物发酵制品不断增加,也使发酵工 程在制药业、食品工业和农产品加工业显示出强大的生命力。该文主要介绍发酵工程在农产品加工方面的应用。 1 发酵工程在甜高粱茎秆加工上的应用 随着经济和社会的高速发展,能源的需求量越来越大。在国际国内石油价格不断上涨的情况下,世界各国都在积极探索利用可再生能源发展可再生的石油替代燃料。甜高粱茎秆发酵制取燃料乙醇是目前生物质能领域的研究热点之一。试验研究表明,甜高梁每年的乙醇产量为6106L/hm2,而号称太阳能最有效转化器的甘蔗只有4680L/hm2,玉米为2390L/hm2。甜高梁光合效率为大豆、甜菜和小麦等作物的2 ̄3倍。在生物能源系统中,甜高粱是第一位竞争者,是世界公认的高能作物。甜高粱同普通高粱一样,每亩地也能产出200 ̄500kg的粮食籽粒,但甜高粱的精华在于它亩产4000 ̄5000kg、富含18% ̄24%糖分的茎秆。巴西政府自1975年开始用甜高粱发酵生产酒精,并提出一项以甘蔗、木薯、红薯、甜高粱为原料发酵生产酒精替代汽油的计划。美国从1978年开始进行甜高粱发酵生产酒精的研究,美国能源部还将甜高梁列为制取酒精的主要作物,他们计划用甜高粱逐渐取代玉米生产酒精。从1982年开始,欧洲开展了甜高梁的研究,首先估价了甜高粱作为一种有潜力的工业和能源作物的可能性,并于1991年在欧共体内成立了甜高粱网,在不同国家分工开展甜高梁研究。Wyman [1]就中国北方的 发酵工程在农产品加工上的应用

江南大学发酵工程微生物名词解释.docx

. 局限性转导:指通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因(供体细菌染色体上原噬菌体整合位 点附近少数基因)携带到受体菌中,并与后者的基因组整合、重组形成转导子的现象。P227B 移码突变:当基因突变时,在DNA序列中由于一对或少数几对核苷酸的插入或缺失(不是三的倍数)而使 其后的全部遗传密码的阅读框架发挥僧移动,进而引起转录或翻译错误的突变,它一般只引起一个基因的 表达出现错误。 P313 P208B 准性生殖:(霉菌的基因重组)是一种类似于有性生殖,但比它更为原始的一种两性生殖方式,这是一种 在同种而不同君主的体细胞见发生的融合,他可不借减数分裂而导致低频率的基因重组并产生重组子。因此, 可以认为准性生殖是在自然条件下,真核微生物体细胞见的一种自发性的原生质体融合现象,它是某 些真菌尤其在还未发现有性生殖的半知菌类中常见。P234B 巴斯德灭菌法 (Pasteurization):在一控制温度给液体食物或饮料加热以提高保藏质量,同时也消毀 有害的微生物。一种用于对牛奶啤酒等不宜进行高温灭菌的也太风味食品和调料的低温消毒方法,他得名 于首次用该法控制葡萄酒变质的巴斯德。一般将待消毒的液体食品在63-65 °保持 30 分钟,后迅速冷却,以杀死其中可能存在的病原菌,保持食品的营养和风味,延长食品的保持时间。P289 连续灭菌:是指让培养基连续通过高温蒸汽灭菌塔,维持和冷却,然后流进发酵罐,培养基一般加热至 135-340 °下维持 5-15S ,连续灭菌采用高温瞬时灭菌,既彻底地灭了菌,有有效地减少营养成分的破坏, 从而提高了原料的利用率。 P291 Hfr 菌株: F 因子的菌株叫 Hfr 菌株。 F 因子在供体菌中有两种存在状态,游 (高频重组菌株)含有整合态 离态和整合态,所谓整合态是指 F 因子通过其插入序列IS 与染色体 DNA之间发生重组而将 F 因子嵌入染色体 DNA中,形成一个大的环状DNA分子,含有整合态 F 因子的菌株叫Hfr 菌株。 P230B 对数生长期:繁殖或芽殖单细胞微生物经过对新环境的适应阶段后,生长非常旺盛,细胞数以几何级数增长的阶段,细菌在这个生长期的生长就接近于数学方法描述的理想生长状态,因此对数期是生长曲线中趋 于直线状的集合级数增长时期。 P207 Prophage(前噬菌体)是温和噬菌体的一种存在形式,指已经整合到寄主DNA上的噬菌体。可随寄主细胞的复制而进行同步复制,一般不引起寄主细胞裂解。P159 Prototroph:(原养型微生物。一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组产生的菌株,其营养要求在表 型上与野生型相同,遗传性均用(A+B+)表示。 P221B PCR:聚合酶链式反应,这是一种体外在DNA聚合酶的催化下,通过两条人工合成的单链引物的一条而扩增 模板 DNA分子上两引物间DNA片段的方法。包括变性、退火、延伸三步。 生物膜( biofilm) :是指生长在潮湿、同期固体便面上的一层有多种活微生物构成的具有分解有机物和 毒物能力的薄膜。P442 光复活作用: Protorestoration )将对紫外线照射后的细胞立即暴露于可见光下,其存活率可大幅度( 提高,突变率相应降低。由于在和暗中形成的光解酶。结合经紫外线照射后带有嘧啶二聚体的DNA分子, 此酶会因获得光能而激活,并使二聚体重新分解成单体。P212B 暗修复 (dark repair,dark reactivation):是指照射过紫外线的细胞的DNA,不需要可见光的反应而修复,使细胞的增殖能力恢复的过程。 共生关系( symbiosis ):两种不能单独生活的微生物生活在一起时,相互依赖,彼此有利,甚至形成了 新的结构,两种生物间这种“相依为命”的关系称为共生。 定位诱变:是用合成的DNA和重组 DNA技术在基因精确限定的位点引入突变,包括删除、插入和置换特定 的碱基序列、是体外特异改变克隆基因或DNA序列的一种方法。 菌种退化:是指由于自发突变的结果,而是某些物种原有的一系列生物学形状发生量变和质变的现象,包 括:原有形态性状变得不典型;生长速度变慢;代谢产物的生产能力下降;致病菌对宿主的侵染能力下降; 对外界不良条件包括低温、高温或噬菌体侵染等的提抗力下降等。 化能营养型 (chemlithotroph):能容纳后利用无机化合物如NH3、 NO2、 H2、H2S、 s、 Fe 等氧化时释放的能量,把唯一或者主要碳源CO2中的碳还原成细胞有机物中的碳的一种微生物营养类型。

发酵工程考试题

1.发酵工程的主要内容发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制 2.根据微生物与氧的关系,发酵可分为__需氧发酵_和_厌氧发酵__两大类。 3.在无氧条件下能将丙酮酸分子转变成乙醇分子的微生物是___酵母__。 4.诱发突变的方法分为物理方法和化学方法,物理方法主要是紫外线_,x射线_,B射线_和_激光__;化学诱变剂包括_碱基类似物, _烷化剂__ 和 _吖啶色素_ 。 5.消毒和灭菌的区别在于前者是杀死或除去病原微生物营养体细胞,而后者则指杀死包括芽孢在内的所有微生物。 6.紫外线照射能使 DNA 产生胸腺嘧啶二聚体,从而导致 DNA 复制产生错误;用紫外线诱变微生物应在红灯条件下进行,以防止光复活效应现象的产生。 7.巴斯德效应的本质是能荷调节,表现为呼吸抑制发酵。 8.乳酸发酵一般要在无氧条件下进行,它可分为同型乳酸发酵和异型乳酸发酵_。 1.根据不同的分类原则,工业发酵可分为若干类型。如按发酵形式来区分,有 传统工艺发酵和现代工业发酵;按发酵培养基的物理性状来区分,有固态发酵、半固态发酵和液态发酵;按发酵工艺流程来区分,有分批式发酵、连续式发酵和流加式发酵;按发酵过程中对氧的不同需求来区分,有厌氧发酵和需氧发酵。 2.发酵工业上常用的微生物有细菌(如枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、 乳酸菌、状芽孢杆菌)、酵母菌、霉菌(如根霉、曲霉)和放线菌四大类群。 3.微生物群体的生长过程,大致可划分为4个阶段:延滞期、对数期、稳定期和衰亡期。 4.微生物生长所需的基本营养物质有碳源、氮源、无机盐类、生长因子和水分。 5.发酵工业生产中的碳源主要是糖类和淀粉,如葡萄糖、玉米、大米、 大麦、高梁、麸皮等。氮源主要是玉米浆、花生饼粉等有机氮源,也有尿素、硫酸铵、硝酸铵等无机氮液。 6.筛选新菌种的具体步骤大体可分为采样、增殖培养、纯种分离、发酵试验、性能测定等。 7.菌种的选育方法常用的有新菌种的分离与筛选、诱变育种和基因重组育种。 8.常见的菌种保藏方法有:斜面转接保藏法、液体石蜡保藏法、 砂土管保藏法、冷冻干燥保藏法和液氮保藏法。 9.培养基的种类繁多,一般可根据其营养物质的不同来源分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基,根据培养基的不同用途分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基;根据培养基的物理状态的不同分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。在工业发酵中,依据生产流程和作用的不同分为斜面培养基、种子培养基以及发酵培养基。 11.发酵生产中常用的除菌方法有高压蒸汽灭菌法、巴斯德消毒法、空气过滤除菌法、、辐射灭菌法和化学试剂消毒等 1、获得纯培养的方法有:平板划线法、平板稀释法、组织分离法 等方法。 的目的通常是为了__ 中和有机酸,调节PH _。 2、液体培养基中加入CaCO 3

发酵工程原理与技术应用复习整理

发酵工程原理与技术应用 第一章绪论 1.什么是发酵工程? 发酵工程是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系,是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。 利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术来生产有用物质或将微生物直接用于工业化体系的一门技术,是建立在微生物发酵工业基础上,与化学工程相结合而发展起来的。 2.发酵工业的特点 ①一步生产 ②反应条件温和 ③原料纯度要求低 ④设备的通用性高 ⑤对环境的污染相对较小 ⑥生产受自然条件限制小 第二章发酵工业菌种 1. 发酵工业菌种的常用类型。 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 ③酵母菌:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等 ④霉菌:根霉、毛霉、犁头霉、红曲霉、曲霉及青霉等 ⑤未培养微生物: 2. 发酵工业对菌种的要求。 ①能在廉价原料制成的培养基上生长,且生成的目的产物产量高、易于回收。 ②生长较快,发酵周期短。 ③培养条件易于控制。 ④抗噬菌体及杂菌污染的能力强。 ⑤菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定。 ⑥对放大设备的适应性强。 ⑦菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。

3.从自然界分离筛选菌种常用步骤。 ①采样:有针对性地采集样品。 ②样品预处理:可提高菌种分离效率。 ③增殖:人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势,使 筛选变得可能。【目的菌富集培养】 富集培养方式:1?分批培养2?连续培养3?半连续培养 ④纯种分离:利用分离技术得到纯种。 常用的分离方法:1?平板划线分离2?稀释分离3?涂布分离4?毛细管分离5?小滴分离 ⑤初筛:从分离得到的大量微生物中将具有目的产物合成能力的菌株筛选出来的过程。 【(1)平板筛选(各种变化圈),(2)摇瓶发酵筛选】 ⑥菌种复筛。 ⑦菌种发酵性能鉴定。【鉴定技术四个水平:细胞的形态和习性水平 细胞组分水平蛋白质水平基因或核酸水平】 ⑧菌种保藏。 4?代谢调控机制一阻遏 阻遏的类型主要有:末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏。末端产物阻遏:| 是指由某代谢途径末端产物过量积累而引起的阻遏。 分解代谢物阻遏:是指有两种碳源(或氮源)分解底物同时存在时,细胞利用快的那种 分解底物会阻遏利用慢的底物的有关分解酶的合成和积累。 5.发酵工业菌种改良的目的 防止菌种退化 改良菌种性状,改善发酵过程 提高生产能力 提高产品质量 开发新产品 6.诱变育种的基本步骤。 ①菌出发菌株的选择:选择好的出发菌株对诱变效果有着极其重要的作用。 【选择标准:产量高、对诱变剂的敏感性大、变异幅度广】 ②悬液的制备:这一步骤的关键是制备单细胞和单孢子状态的、活力类似的菌悬液,为 此要进行合适培养基的培养,并要离心,洗涤,过滤。 ③诱变处理:将制备好的菌悬液与诱变剂接触,进行诱变。 ④中间培养:由于在发生了突变尚未表现出来之前,有一个表现延迟的过程,即细胞内原有酶量的稀释过程(生理延迟),需3代以上的繁殖才能将突变性状表现出来。此过程称为中间培养

[高三理化生]发酵工程学案

23讲发酵工程简介 一、应用发酵工程的生产实例 1.谷氨酸的产生菌有_________________、__________________ 。 2.所使用的培养基从物理性质上看属于_________ 培养基,从组成成分上看属于_____________培养基。 3、发酵罐搅拌器的作用: 二、发酵工程的概念和内容 (一)发酵工程的概念:采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用产品或直接把微生物应用于工业生产过程的新技术。 (二)发酵工程的内容 1.菌种的选育:生产用菌种的获得方法有____________________________ 2.培养基的配制: 3.灭菌:防止杂菌污染的方法是在发酵前用高温、高压的方式对__________和_______ 进行严格的灭菌处理,从而杀死所有杂菌的_____ 、________和________。 若青霉素生产过程中出现杂菌污染,结果是什么 4.扩大培养和接种: 注:扩大培养是将培养到对数期的菌种分开,在分别培养,以促进菌体数量快速增加,在短时间内获得大量菌种;发酵生产过程的培养是为了获得代谢产物;它们培养目的不同,条件也就可能不同:如酒精发酵过程中,在有氧条件下快速增殖,就是说酵母菌扩大培养必须有充足的氧气;酵母菌在无氧的条件下才能产生酒精,所以酒精发酵的条件必须缺氧。 5.发酵过程——发酵的中心阶段,此阶段的主要工作有: (1)随时取样检测培养液中的________________——了解发酵进程; (2)及时添加必需的___________________——延长菌种生长稳定期的时间; (3)严格控制_________ 、______________、____________以及通气量和转速等发酵条件。在谷氨酸发酵过程中ph值的变化对产物的影响是什么 6.分离提纯: 两类产物: 提取方法是什么: 三、发酵工程的应用 1.在医药工业上的应用: (1)发酵工程能生产人们所需要的药品。如:通过青霉发酵能生产。(2)通过发酵工程能生产基因药品。如:将人工合成的人的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞内构建成“工程菌”,即先通过______工程再通过________ 工程培养工程菌就可获得人的胰岛素。 2.在食品工业上的应用:(1)生产丰富优质的传统发酵产品;(2)生产各式各样的食品添加剂;(3)发酵工程能为解决人类粮食缺问题开辟新途径。如通过发酵工程可获得大量的微生物菌体 四、课后练习 1.对谷氨酸发酵叙述正确的是 A.菌体是异氧厌氧型微生物B.培养基属于液态的合成培养基 C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关D.产物可用离子交换法提取 2.关于菌种的选育不正确的是 A.自然选育的菌种不经过人工处理B.诱变育种原理的基础是基因突变 C.通过有性杂交可形成工程细胞D.采用基因工程的方法可构建工程菌 3.用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是 A.氨基酸B.碱基C.核苷酸D.生物素 4.谷氨酸棒状杆菌扩大培养时,培养基应该是 A.C∶N为4∶1 B.C∶N为3∶1 C.隔绝空气D.加大氮源、碳源的比例 5.大量生产酵母菌时,不正确的措施是 A.隔绝空气B.在对数有获得菌种 C.过滤沉淀进行分离D.使菌体生长长期处于稳定期 6.连续培养酵母菌的措施中不正确的是 A.及时补充营养物质B.以青霉素杀灭细菌 C.以缓冲液控制pH在5.0-6.0之间D.以酒精浓度测定生长状况 7.用发酵工程生产的产品,如果是菌体,则进行分离提纯可采用的方法是 A.蒸馏过滤B.过滤沉淀C.萃取离子D.沉淀萃取 8.下列物质中,不能为异养生物作碳源的是 A.蛋白胨B.含碳有机物C.含碳无机物D.石油、花生饼 9.培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是 A.细胞工程B.基因工程 C.人工诱变D.人工诱变和基因工程 10.以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是 A.味精B.啤酒C.“人造肉”D.人生长激素 11.利用酵母菌发酵生产酒精时,投放的最适原料和产生酒精阶段要控制的必要条件是A.玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧 12.关于单细胞蛋白叙述正确的是 A.是微生物细胞中提取的蛋白质B.通过发酵生产的微生物菌体 C.是微生物细胞分泌的抗生素D.单细胞蛋白不能作为食品 13.基因工程培育的工程菌通过发酵工程生产的产品有①石油、②人生长激素、③紫草素、④

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