发酵复习

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发酵工程复习知识点

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.可编辑原料的定义:• 从工艺角度来看,凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料,都可作为发酵工业生产的原料• 具体:一般是含有可发酵性糖或可转化为可发酵性糖的物料,还包括前体物质等等 原料选择的原则1) 满足生产工艺要求:适合微生物需要、吸收利用、代谢产物生产 对生产中除发酵以外的其他方面,如通气、 搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少 2) 满足管理和经济要求: 原料价格低廉(占成本的比例)• 原料资源要丰富,容易收集(60-70‘s ,石油烷烃生产谷氨酸) • 因地制宜,就地取材 • 原料要容易贮藏 3) 满足环保的要求 资源化 减少污染 常用原料种类• 薯类:甘薯、马铃薯、木薯、山药等 • 粮谷类:高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦 、燕麦、黍和稷等(酒用原料) • 野生植物:橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜 、金刚头、香符子等• 农产品加工副产物:米糠(饼)、麸皮、高粱糠 、淀粉渣等 • 糖蜜• 非粮食生物质原料:纤维素、木质素、半纤维素等• 水果类原料:葡萄、苹果、山楂等 常用原料的化学组成• 碳水化学物:主要是单糖和双糖,发酵微 生物的碳源和能源。

一些多糖则需转化为单糖或双糖后才被利用• 蛋白质:蛋白质经蛋白酶分解后产生的多 肽或氨基酸,是糖化菌和酵母菌生长繁殖的氮源 • 脂肪:针对不同的发酵产品其作用有较大差别• 灰分:主要是P 、Mg 、K 、S 、Ca 等元素, 是微生物生长和代谢所必需 糖蜜:英文名称: molasses定义:工业制糖过程中 ,蔗糖结晶后,剩余的不能结晶,但仍含有较多糖的液体残留物。

玉米浆:外文名corn steep liquor ,是制玉米淀粉的副产物,原料为玉米糁、水、玉米汁。

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,叫玉米浆,含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质,含大约40%~50%固体物质。

味道微咸,是微生物生长很普遍应用的有机氮源,它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。

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。

发酵复习资料

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第一章绪论1、生物技术是利用生物系统、活生物体及其衍生物,为特定用途面生产或改良产品或过程的技术。

现代生物工程技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。

2、发酵技术由两个核心部分组成:第一部分是涉及获得特殊反应或过程所需的最良好的生物细胞——微生物菌种(或酶);第二部分则是选择最精良设备,开发最优技术操作,创造充分发挥微生物细胞(或酶)作用的最佳环境——发酵工艺与设备。

3、工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。

4、发酵工程解决的问题:发酵工艺的工业生产环境、设备和过程控制。

5、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。

上游加工还包括原材料的物理和化学处理、培养基的配制和灭菌等问题,这里包括有物料破碎、混合和输送等多种化工单元操作以及热量传递、灭菌动力学和设备等有关工程问题。

优良发酵生产菌的特点:①能在廉价原料制成的培养基上迅速生长。

②培养条件易于控制。

③生长速度快,产能高,发酵周期短。

④菌种纯粹,抗噬菌体,非病原菌。

6、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。

发酵过程优化的目的是:①条件和相互关系进行优化;②复杂关系尽可能简化。

7、下游工程是对目的产物的提取与精制。

这一过程困难的原因是:一方面生物反应液中目的产物的浓度是很低微的。

另一方面是因为反应液杂质常与目的产物有相似的结构,加上一些具有生物活性的产品对温度、酸碱度都十分敏感,一些作为药物或食品的产品对纯度、有害物质都有严格的要求。

8、发酵工程的一般特点为:①生产所用的原料通常以淀粉、糖蜜等碳水化合物为主,辅料包括一定的有机或无机氮源和少量无机盐。

②微生物反应过程以生命体的自动调节方式进行,数十个生化反应过程能通过单一微生物的代谢活动来完成,因而所需产品可在单一发酵设备中一次合成。

③微生物能利用简单的物质合成复杂的高分子化合物。

发酵工艺原理复习

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发酵工艺原理复习名词解释:生理酸性物质:凡是经过微生物代谢后产生酸性物质的成分称为生理酸性物质生理碱性物质:凡是经过微生物代谢后产生碱性物质的成分称为生理碱性物质呼吸强度:指单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量.发酵热:习惯上将发酵过程中释放出来的引起温度变化的净热量称为发酵热临界氧浓度:各种微生物的呼吸对发酵液中溶氧浓度有一个最低的要求。

致死温度:导致微生物热死的最低温度或是导致生物体冻死的最高温度。

致死时间:在致死温度下,杀死全部微生物所需要的时间称为致死时间。

生物亚适量:生物素缺陷型菌种的谷氨酸发酵中,大量合成谷氨酸生物素浓度比菌体生长的需要量低,生成谷氨酸的最适生物素浓度称为菌体生长所需的生物亚适量。

简答题:1:为什么使用生物素缺陷型菌株进行谷氨酸发酵时,限制培养基中生物素的浓度,可以到达控制细胞膜的通透性?答:使用生物素缺陷型菌株且生物素作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,参与脂肪酸的合成,从而影响细胞膜的形成,最终影响了细胞膜的谷氨酸通透性。

2比较酸解法和酶解法的优缺点?答:酸解法具有工艺简单,水解时间短,生产效率高,设备周转快的优点。

但是由于水解作用要高温,高压以及在一定酸浓度条件下进行的,因此,酸解法要求设备耐腐蚀,耐高温,和耐高压;酶具有较高的专一性,高效性,作用条件温和的优点,但是反应时间长,要求设备多。

3:PH值对微生物发酵控制有哪些,谷氨酸发酵如何控制PH?答:生长和代谢,影响酶的活性,细胞膜的电荷状态和某些生物的合成途径;流加氨水调节PH,发酵前期的PH值以7.5左右为宜,中后期以7.2左右对提高谷氨酸产量有利。

4:在发酵的过程中,影响耗氧的因素有哪些方面?答:流体学特性,界面特性,温度,细胞的活性和浓度等。

5为何工业上常用高温瞬时的灭菌方法?答:灭菌操作可以采用较高的温度维持较短时间,可最大限度减少营养成分的破坏,提高了原材料利用率,要比较温度较低时间较短的灭菌效果好。

发酵工程复习

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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。

发酵工程复习资料

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一、填空(20分)1.酶的调节控制是代谢调控最重要和最有效的调节方式,涉及酶合成的调节和酶分子催化活性的调节。

2.酶合成的调节是一种通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制,这是一种在基因水平上(原核生物重要在转录水平上)的代谢调节。

一般将能促进酶生物合成的调节称为诱导,而能阻碍酶生物合成的调节称为阻遏。

3.酶分子催化活性调节是一种较灵敏的调节方式,而酶合成的调节是一种相对较慢的调节方式。

4.根据酶的合成是否收到环境中所存在的诱导物的诱导作用,可把酶划提成组成型酶和诱导型酶。

5.组成型酶是微生物细胞生长繁殖过程中一直存在的酶类,其合成不受诱导物诱导作用的影响。

诱导型酶是微生物细胞在诱导物存在的情况下诱导合成的一类酶。

6.阻遏作用有助于生物体节省有限的养料和能量,其类型重要有末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏两种。

7.代谢工程育种又称为第三代基因工程,是根据代谢途径进行定向选育,获得某种特定的突变株。

其重要优点是减少育种工作的盲目性,提高育种效率。

8.组成型突变株是指操纵子或调节基因突变引起酶合成诱导机制失灵,菌株不经诱导也能合成酶,或不受终产物阻遏的调节突变型。

9.抗分解调节突变株重要解决分解阻遏和分解克制问题。

在实际生产中,最常见的是解除碳源分解调节突变株和解除氮源分解调节突变株。

10.营养缺陷型是一类代谢障碍突变株,会使发生障碍的前一步中间产物积累。

在分支代谢途径中具有切除不需要的分支而使代谢流集中流向目的产物的特点。

11.渗漏缺陷型是一种特殊的营养缺陷型,是遗传障碍不完全的突变株。

其特点是酶活力下降而不完全消失。

在分支代谢途径中强调优先合成的转换。

12.抗反馈调节突变株是一种解除合成代谢反馈克制的突变株,其特点是目的产物不断积累,不会因其浓度超量而终止生产。

13.细胞膜透性突变株是指通过控制磷脂的生物合成直接改变细胞膜结构,或控制细胞壁的生物合成间接影响细胞膜的结构而达成增长细胞膜通透性,促使细胞内代谢物质往外分泌的突变型。

发酵复习资料 -

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☆要实现发酵过程并得到发酵产品,必须具备的条件:①要有某种适宜的微生物;②要保证或控制微生物进行代谢的各种条件(培养基组成、温度、溶解氧浓度、碱度等);③要有进行微生物发酵的设备;④要有将菌体或代谢产物提取出来,精制成产品的方法和设备。

发酵生产过程是利用生物体的生命活动来获取产品的,与化学生产过程相比其特点为:1、生产过程通常都是在常温下进行,一般操作条件比较温和,各种设备不必考虑防爆问题,可能使一种设备有多种用途。

2、生产所用的原料常以淀粉、糖蜜等碳水化合物为主,并加入少量的有机和无机氮源,原料只要不含对生物有害的物质,一般不需对原料进行预处理。

3、生产过程中的反应是以生命体的自动调节方式进行的,因此数十个反应过程能够像单一的反应一样,在单一的生物反应器中进行。

4、能够很容易地生产复杂的高分子化合物,其中酶、光学活性体等的生产是发酵生产过程中最有特色的领域。

5、利用生命体特有的反应机制,能够高选择性地进行复杂化合物在特定部位上的氧化、还原、官能团导入等反应。

6、生产产品的生物体有时也是产物,其富含维生素、蛋白质、酶等;除特殊情况外,生物体的培养液一般不会对人和动物造成危害。

7、发酵生产过程中最需要注意的是防止杂菌污染,尤其是噬菌体的侵入危害很大,有时甚至是致命的,因此,生产过程的灭菌十分重要,它决定着生产的成败。

8、通过改良生物体的生产性能,可在不增加设备投资的条件下,利用原有的生产设备使生产能力上升。

发酵工业的优缺点:优点:1.产物结构复杂性和特异性: 2. 过程安全性:水相、常温、常压、中性、不燃不爆3.主要原料可再生性:阳光和土地4.原料可替换性5.反应自控性6.设备通用性7.副产物可综合利用性8.生产能力可提高性:突变与基因扩增9.产物类型可塑性:突变与转基因缺点:1.副产物多,分离精制困难2.反应速度慢3.原料转化率低4.反应浓度低5.生产稳定性差6.设备庞大,辅助设备多,投资大7.废水、废渣排放量大,处理费用高8.生产过程容易受到其他微生物的污染9.通气、搅拌、冷却等能耗大☆发酵工业对微生物菌种的要求1.能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和生成所需的代谢产物,产量高的菌种。

发酵工程原理复习

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发酵工程原理及应用一、填空1. 技术的建立是发酵技术发展的第一个转折时期。

2. 技术的建立时发酵工业发展史上的第二个转折点。

3. 技术的建立,是发酵技术发展的第三个转折点。

4.浅盘固体发酵的厚度一般为 cm。

5. 按发酵工艺流程分为、和连续发酵。

6.就类型来说,发酵罐是指带有通气和机械搅拌装置的发酵罐,是工业生产中最常用的发酵罐。

7.常用的轴封有和轴封两种。

8.空气分布器两种分别是和。

9.发酵罐放大方法有经验放大法、、、数学模型法。

10.空气流量放大,以VVM相等的原则放大,ws2/ws1比值是。

11.空气流量放大,以Ws相等的原则放大,VVM2/VVM1等于。

12.空气流量放大,以KLa相等的原则放大, VVM2/VVM1等于。

13.发酵设计时,非几何放大多用于菌株对敏感的发酵放大设计。

14. 分批发酵、连续发酵、补料发酵比较,当发酵采用的微生物不受底物抑制,具有较强的基质转化能力和生产效率时,可采用发酵。

15.分批发酵、连续发酵、补料发酵比较,发酵微生物能高效地利用基质、菌种遗传性能稳定及抗杂菌污染能力强,可采用发酵。

16.分批发酵、连续发酵、补料发酵比较,以发酵后处理成本为主的发酵可采用发酵。

17.生产效率有和两种表示方法。

18.从土壤中分离出的固氮菌,用技术判断这类菌是否有荚膜。

19.发酵过程的溶氧参数,生长阶段要求,生产阶段满足。

20.酶的调节控制有两种方式分别是和。

21.酶合成的调节分为和。

22.酶活性调节分为和。

23.酶活性的抑制主要是反馈抑制,受反馈抑制的调节酶一般是有。

24.细菌转导的类型有和。

25.F因子的四种细胞结构分别是F+、F-、和菌株。

26.F因子的四种细胞结构中,菌株没有性菌毛。

27.Hfr×F-杂交后的受体细胞(或接合子)大多数仍然是。

28.CM培养基又叫培养基,MM培养基又称培养基。

29.对菌株进行诱变时,诱变剂的选择,对于低产或野生菌,往往是首选。

30. 常用在酵母发酵产地和抗生素生产过程中作为碳源。

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绪论简述发酵工业的发展史及各时期的特点?1900以前自然发酵阶段主要特点:嫌气发酵,非纯种培养,产品质量不稳定1900—1940 纯培养技术的建立主要特点:纯培养为主、嫌氧发酵,产品产量质量控制水平大大提高1940—1950 通气搅拌纯培养发酵技术的建立主要特点:耗氧发酵实现规模化纯培养发酵,一系列过程工程技术创新1950—1960 诱变技术与代谢控制发酵技术的建立主要特点:应用生物化学的代谢知识和遗传学理论,选育微生物突变株,从而调控微生物代谢,大量积累目标发酵产物。

1960—1970 开拓发酵原料时期(石油发酵时期)主要特点:解决发酵原料及人畜争粮问题;规模和自动化程度显著提高,能耗过大。

1970年以后进入基因工程菌发酵时期,以及细胞大规模培养技术的全面发展。

主要特点:基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术以及发酵过程优化及放大技术的全面进步;高产微生物代谢产物及非微生物代谢产物的基因工程菌构建及产品的发酵生产;主导碳氧经济发展,碳氢经济的替代及生物炼制技术的兴起1、纯培养技术的建立是发酵技术发展的第一个转折时期。

2、通气搅拌大规模发酵技术的建立时发酵工业发展史上的第二个转折点。

3、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点。

4、浅盘固体发酵的厚度一般为2-3 cm。

5、按发酵工艺流程分为分批、补料分批和连续发酵。

通气搅拌发酵技术的建立的意义?推动抗生素工业乃至整个发酵工业快速发展;建立了完整的好氧发酵放大技术及装备;奠定了现代发酵工业的理论和实践基础。

发酵工业的基本生产过程有哪些过程?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。

第二章发酵工业菌种复习未培养微生物定义?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%。

对发酵菌种选择的要求有哪些?能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,且生成的目的产物产量高、易于回收;生长速度和反应速度较快,发酵周期较短;培养条件易于控制;抗噬菌体及杂菌污染的能力强;菌种不易变异退化;对放大设备的适应性强;菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。

菌种分离筛选的主要步骤有哪些?样品采集→样品的预处理→目的菌富集培养→菌种初筛→菌种复筛→菌种发酵性能鉴定→菌种保藏采集含目标微生物的样品时,样品的来源越广,获得新菌种的可能性越小。

从土壤中采集微生物,应取土壤表层以下5cm中的土壤。

从土壤中采集微生物,应取土壤表层25cm以下的土壤。

土壤越偏酸性,霉菌和酵母出现的可能性越大。

对菌株进行复筛时,一株菌株需要1个摇瓶培养就可以了。

组合型酶的合成不受诱导物诱导作用的影响。

初级代谢的定义?微生物产生的对自身生长和繁殖必需的物质称为初级代谢产物,而产生这些物质的代谢体系或过程称为初级代谢。

次生产物的定义?由生物体合成,但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质称为次生产物。

1、酶的调节控制有两种方式分别是酶合成量的调节和酶分子的催化活力的调节。

2、酶合成的调节分为诱导和阻遏。

分解代谢阻遏的定义?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累积。

酶活性调节分为激活和抑制。

酶活性的抑制主要是反馈抑制,受反馈抑制的调节酶一般是有变构酶。

诱变剂的定义?凡能诱变微生物基因突变,使突变频率远远超过自发突变频率的物理因子或化学物质。

什么叫细菌的转导?由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式。

一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。

细菌转导的类型有普遍转导和局限转导。

局限转导与普遍转导的主要区别有哪些?a)局限转导中被转导的基因共价地与噬菌体DNA连接,与噬菌体DNA一起进行复制、包装以及被导入受体细胞中。

而普遍性转导包装的可能全部是宿主菌的基因。

b)局限性转导颗粒携带特定的染色体片段并将固定的个别基因导入受体,故称为局限性转导。

而普遍性转导携带的宿主基因具有随机性。

F因子的四种细胞结构分别是F+、F-、Hfr 和F′菌株。

F因子的四种细胞结构中,F- 菌株没有性菌毛。

Hfr×F-杂交后的受体细胞(或接合子)大多数仍然是F- 。

CM培养基又叫完全培养基,MM培养基又称基本培养基。

什么叫基因工程?在基因水平上,改造遗传物质,从而使物种发生变异,创建出具有某种稳定新性状的生物新品系。

对菌株进行诱变时,诱变剂的选择,对于低产或野生菌,uv线往往是首选。

什么是营养缺陷型(auxotroph)突变株?是指丧失了合成一种或多种必需生长因子能力的菌株,它们只能在补充了相应的生长因子的培养基上才能正常生长。

第三章发酵工业培养基设计发酵工业培养基的定义?是提供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。

一般设计适宜于工业大规模发酵的培养基应遵循那些原则?(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的转化率;(3)有利于提高产物的浓度,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”物质。

糖蜜常用在酵母发酵产地和抗生素生产过程中作为碳源。

油和脂肪作为碳源时,要供给比糖代谢更多的溶解氧。

常用的氮源分为两大类,分别是有机氮源和无机氮源。

玉米浆是氮源,其pH值超过7.有机氮源又成为速效氮源。

尿素作为氮源,常在青霉素和谷氨酸生产中应用。

铁是细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶的成份,因此铁是菌体有氧氧化必不可少的元素。

故在一般的发酵培养基中都有添加。

什么是生长辅助物质?发酵培养基中某些成份的加入有助于调节产物的形成,这些添加的物质一般被称为生长辅助物质,包括生长因子、前体、产物抑制剂和促进剂。

生长因子的定义?从广义上讲,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。

有机氮源是生长因子的主要来源。

前体的定义?前体指加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因其加入而有较大提高的一类化合物。

产物合成促进剂的定义?所谓产物合成促进剂,是指那些细胞生长非必需的,但加入后却能显著提高发酵产量的一些物质,常以添加剂的形式加入发酵培养基中。

对于放线菌或霉菌的产孢子培养基,则氮源和碳源也应丰富。

第四章发酵工业的无菌技术用化学或物理方法杀死物料或设备中所有有生命物质的过程称为灭菌。

用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物的过程称为消毒。

发酵过程中染菌的不良后果有哪些?①由于杂菌污染,使发酵培养基因杂菌的消耗而损失,造成生产能力的下降;②杂菌合成一些新的代谢产物,或杂菌污染后改变了发酵液的某些理化性质,使发酵产物的提取和分离变得困难,造成产物收率降低或产品质量下降;③杂菌代谢会改变原反应体系的pH值,使发酵发生异常变化;④杂菌分解产物,使生产失败;⑤细菌发生噬菌体污染,微生物细胞被裂解,导致整个发酵失败等。

细菌发酵周期较短,主要防止噬菌体污染。

在生产疫苗时,污染的是死菌,可以不全部废弃。

不同发酵时期染菌对发酵的影响及防治方法?种子扩大时期染菌——灭菌后弃去。

发酵前期染菌——应迅速重新灭菌,补充必要的营养成分,重新接种。

发酵中期染菌——挽救困难,应早发现,快处理,处理方法应根据各种发酵的特点和具体情况来决定。

发酵后期污染——染菌量不太多,可继续发酵。

污染严重,则提前放罐。

染菌的检查与判断,用肉汤培养基,温度应该设定为37℃和27℃。

发酵过程染菌,如各个发酵罐或多数发酵罐染菌,且所污染的是同一种杂菌,一般是空气系统问题。

紫外线可以对细菌芽孢和霉菌孢子灭菌。

热死时间的定义?在规定的温度下杀死一定比例微生物所需要的时间。

衡量灭菌彻底与否,是以能否杀灭细菌为标准。

为什么在灭菌时选择高温快速灭菌?低浓度1-2 %NaCl对微生物有保护作用,随着浓度增加,保护作用减弱,当浓度达8-10 %以上,则减弱微生物的耐热性。

一般培养基pH值为6-8 时,微生物最耐热。

发酵过程灭菌,连续灭菌的优点和缺点有哪些?优点:可采用高温短时灭菌,营养成分破坏少,有利于提高发酵产率;发酵罐利用率高;蒸汽负荷均衡;采用板式换热器时,可节约大量能量;适宜采用自动控制,劳动强度小;可实现将耐热性物料和不耐热性物料在不同温度下分开灭菌,减少营养成分的破坏。

缺点:对小型罐无优势,不方便,对设备要求高;蒸汽波动时灭菌不彻底;当培养基中含有固体颗粒或有较多泡沫时,以分批灭菌好,防止灭菌不彻底。

空气过滤时,一般要求相对湿度达到50-60 %时可以通过过滤器。

空气除菌系统包括一般包括冷却、分离油水、加热和过滤。

20oC的大气被压缩至表压 2.5kg/cm2时温度是多少?(要求列出式子,带入数值,不用计算)T1=20+273=293k P2/P1=(2.5+1.033)/1.033=3.42 m=1.3 T2=T1(P2/P1)(m-1)/m=293×3.420.3/1.3=389k 空气的绝对湿度和相对湿度的定义?1m3湿空气中含有的水蒸气绝对量(kg)Φ):空气的绝对湿度与同温度下饱和绝对湿度之比值或者空气中水蒸汽分压与同温度时的饱和水蒸汽压之比值,称为空气的相对湿度。

Φ=Pw/Ps压缩空气的露点比原始空气的露点更高,即更易析出水分,为什么压缩比愈大,露点愈高?提高过滤除菌效率的措施有哪些?减少进口空气的含菌数量,主要方法:正确选择进风口;提高进口空气的采气位置;采用粗过滤预处理。

设计和安装合理的空气过滤器,选用除菌效率高的过滤介质。

针对不同地区,设计合理的空气预处理工艺流程,以达到除油、水和杂质的目的。

降低进入空气过滤器的空气相对湿度,保证过滤介质能在干燥状态下工作,主要方法:使用无油润滑的空气压缩机;加强空气冷却和去除油、水;提高进入过滤器的空气温度。

稳定压缩空气的压力,采用合适容量的贮气罐。

第五章发酵工业的种子制备种子扩大的级数是指制备种子需逐级扩大培养的次数。

种子培养的定义?是指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后,再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量纯种的过程。

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