发酵工程知识点

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发酵工程知识点总结归纳

发酵工程知识点总结归纳

发酵工程知识点总结归纳一、发酵工程概述1. 发酵工程的定义发酵工程是一门研究微生物、酶等生物催化剂在工业生产中广泛应用的工程学科。

2. 发酵工程的历史发酵工程的历史可以追溯到几千年前,最早的酿酒技术可以追溯到古代民族。

随着人类对微生物的认识和技术的发展,发酵工程逐渐成为一门系统的学科。

3. 发酵工程的应用领域发酵工程广泛应用于食品、饮料、医药、生物制药、环保等领域,对人类的生活和健康有着重要影响。

二、发酵过程及机理1. 发酵过程发酵过程是利用微生物或酶对有机物进行生物催化反应,产生有机产物或能量的过程。

发酵过程通常包括菌种培养、发酵产物的分离提纯等步骤。

2. 发酵机理发酵的基本机理包括微生物的生长和代谢过程,包括物质的代谢途径、酶的作用、生理生化特性等。

三、发酵工程中的微生物1. 发酵微生物的分类发酵微生物包括细菌、真菌、酵母等。

不同的微生物在发酵过程中起到不同的作用。

2. 发酵微生物的培养发酵微生物的培养包括培养基的配制、发酵罐的设计等环节,培养条件对微生物的生长和代谢具有重要影响。

3. 发酵微生物的选育发酵工程中常用的微生物包括大肠杆菌、酵母菌等,针对不同的产品需要选择适合的微生物用于发酵生产。

四、发酵工程中的酶1. 酶的分类酶是生物催化剂,可以促进化学反应的进行。

按照其作用方式可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等。

2. 酶的应用酶在发酵工程中有着广泛的应用,可以用于生产食品、医药、生物燃料等产品。

3. 酶的工程化酶的工程化包括酶的产生、提纯、改良等步骤,使其更好地适用于实际生产。

五、发酵工程中的设备1. 发酵罐发酵罐是用于放置和滋生微生物的设备,包括灭菌、通气、控温等功能。

2. 排气系统排气系统可以有效地排除产生的二氧化碳和其他代谢产物,以保证发酵过程的正常进行。

3. 分离设备分离设备包括离心机、膜分离等,用于分离提纯发酵产物。

六、发酵工程中的工艺控制1. 发酵条件的控制发酵过程中需要控制pH、温度、氧气供应等参数,以保证微生物的生长和产物的产生。

发酵工程知识点.

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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⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质,因此除特殊情况外,发酵液等一般对生物体无害。

发酵工程复习知识点

发酵工程复习知识点

.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。

发酵工程重点

发酵工程重点

发酵⼯程重点第⼀章、绪论⼀、名词解释:1.发酵: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2.发酵⼯程: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。

3.微⽣物的纯培养:把各种微⽣物彼此分开培养成纯种微⽣物4.深层培养:(你们书上有的)5.微⽣物的⽣物转化: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⼆、问题:1.发酵⼯业的基本流程是什么?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的控制④发酵产物的分离提取⑤废弃物的回收和利⽤等2.发酵⼯程有哪⼏部分组成?各部分研究⽬标是什么?- 上游⼯程- 发酵⼯程- 下游⼯程3.实现发酵产品的基本条件是什么?适宜的微⽣物、保证或控制微⽣物进⾏代谢的各种条件、进⾏微⽣物发酵的设备、精制成产品的⽅法的设备第⼆章、⼯业发酵菌种的选育⼀、名词解释:1.⾃然选育:在⽣产过程中,不经过⼈⼯处理,利⽤菌种的⾃发突变,选育出优良菌种的过程2.诱变选育:利⽤物理或化学诱变剂处理均匀分散的微⽣物细胞群,促使其突变率⼤幅度提⾼,然后采⽤简便、快速和⾼效的筛选⽅法。

3.富集培养:利⽤不同种类微⽣物⽣长繁殖对环境和营养的要求不同,⼈为的控制条件,使之利于某类或某种微⽣物⽣长,⽽不利于其他种类的微⽣物的⽣存,已达到使⽬的菌种占优势⽽得以快速分离纯化的⽬的。

⼆、问题:1、微⽣物菌种选育的⽅法:⾃然选育、诱变育种、细胞⼯程育种、DNA重组技术育种2、⾃然选育的主要步骤:答案⼀:菌种—菌悬液—分离单菌落—分别测定单菌落的⽣产能⼒—筛选⾼产菌株◆答案⼆:采样-增殖培养-培养分离-筛选(初筛和复筛)(⽼师说答案2还好,⼤家可以⾃⼰再整理下)3、诱变选育的⽅法和步骤?- ⽅法和步骤:①出发菌株的选择②制备菌悬液③诱变处理④中间培养⑤突变菌株筛选- 后培养(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带以上的繁殖才能将突变性状表现出来。

发酵工程知识点

发酵工程知识点

发酵工程知识点发酵(fermentation)无氧条件下,有机化合物进行不彻底分解代谢释放能量的过程。

利用生物体或生物细胞(含动物、植物和微生物细胞),在合适的条件下,经特定的代谢途径生产所需产物或菌体的过程。

发酵工程(Fermentation Engineering):发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用生物体或生物细胞的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把生物体或生物细胞应用于工业生产过程的一种新技术。

发酵工程的特点1 安全、简单:常温常压条件要求简单2 原料来源广,价格低:淀粉、糖蜜或其他农副产品为主,矿石资源、石油产品甚至废水、废料亦可。

3 反应专一:发酵通过生物体的自动调节完成,专一性强,可得较为单一的代谢产物。

4 代谢多样:即使是极其复杂的高分子化合物,也能在自然界找到所需的代谢产物。

5. 易受污染:培养基营养丰富,适合非目的微生物的生长6. 菌种易变异:通过变异和菌种筛选,可获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。

时间时期主要技术1900年前自然发酵天然接种1900~1939年纯培养单种微生物分离与纯培养技术1940~1956年通气培养通气搅拌的好气性发酵工程技术1957~1959年代谢控制人工诱变育种与代谢控制发酵1960~1978年全面发展发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术;微生物生物合成和化学反应合成相结合工程技术1979年至今基因工程原生质体融合技术和DNA重组技术发酵生产方式:根据生产用微生物种类进行分类:自然发酵自然环境或原料中天然存在的微生物菌群(传统发酵:酿酒、制醋、做酱等)单菌纯种发酵现在发酵工业常用(谷氨酸、抗生素、酶制剂)混菌纯种发酵2种及2种以上纯培养的微生物进行混合发酵,现代发酵技术应用到传统发酵食品的形式。

(直投式发酵剂生产酸乳、液体酿酒新工艺)根据培养基的物理状态进行分类固态发酵发酵基质呈不流动状态,传统发酵常用。

发酵工程全部知识点总结

发酵工程全部知识点总结

发酵工程全部知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵的定义发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。

主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。

2. 发酵工程的定义发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性,通过合理调控环境条件,进行微生物发酵过程中的相关技术。

二、发酵微生物1. 酵母酵母是发酵工程中最常用的微生物,广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。

2. 细菌细菌在发酵工程中也有重要的应用,如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。

3. 真菌真菌发酵应用广泛,包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。

三、发酵工程的基本过程1. 液体发酵液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中,通过控制培养基成分、通气、温度等条件来进行微生物代谢产物的生产。

2. 固体发酵固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中,通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进行微生物代谢产物的生产。

3. 半固体发酵半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中,采用液态和固态发酵的优点来进行微生物代谢产物的生产。

四、发酵工程的主要设备和工艺1. 发酵罐发酵罐是发酵工程的主要设备之一,根据不同的发酵工艺和需求,可以采用不同类型的发酵罐。

2. 发酵工艺发酵工艺是指在发酵过程中,针对不同的微生物和产物特性,进行合理的发酵条件控制和操作流程。

3. 发酵控制系统发酵控制系统是指在发酵工程中,通过自动化设备和仪器,实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。

五、发酵工程的应用范围1. 食品工业发酵工程在食品工业中应用广泛,如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。

2. 医药工业发酵工程在医药工业中应用广泛,如生产抗生素、激素、酶制剂等。

3. 燃料工业发酵工程在燃料工业中也有应用,如生物乙醇、生物柴油等。

4. 化学工业发酵工程在化学工业中也有应用,如生产乳酸、丙酮、丙二醇等。

六、发酵工程的发展趋势1. 发酵工程技术的进步随着科技的不断进步,发酵工程的技术也在不断提高,发酵设备和工艺不断更新。

发酵工程知识点

发酵工程知识点

发酵工程知识点绪论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。

1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论:“一切发酵过程都是微生物作用的结果。

”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:在微生物工业中,把所有通过微生物或其他生物细胞(动、植物细胞)的培养,统称为发酵。

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、酶以及转化产物等。

现代生物技术─分子生物学与发酵工程氨基酸发酵工业──谷氨酸、赖氨酸核酸发酵工业──肌苷酸、乌苷酸微生物变异株通过代谢调节──代谢控制发酵技术切断支路代谢转折点: 酶的活力调控, 酶的合成调控(反馈控制和反馈阻遏) →解除菌体自身的反馈调节,提高终产物水平。

细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展,打破了生物种间障碍,能定向地制造出新的有用的微生物:增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数,可以大幅度地提高目标产物的产量;酒曲是我国酿酒技术的重大发明,也是世界上最早的一种复合酶制剂。

三、发酵工程的组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵控制、下游工程四、微生物发酵产品的类型:1,菌体、酶,2 初级代谢产物,3 次级代谢产物,4 外源物质转化产物。

五、发酵方法的类别与流程(1)类别:根据对氧的需要区分:厌氧和好氧发酵根据培养基物理性状区分:液体和固体发酵根据从微生物生长特性区分:分批发酵和连续发酵按发酵原料来区分: 糖类物质发酵, 石油发酵, 废水发酵按发酵产物区分: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(2)发酵流程:保藏菌种---活化---扩大培养---种子罐---主发酵---产物分离纯化---成品第二章菌种选育理论与技术微生物的特点有些微生物能在厌氧的条件下生长有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身的生长有些微生物能进行复杂的代谢有些微生物能利用较复杂的化合物有些微生物能在极端的环境下生长常见的工业微生物(一)抗生素生产有关的微生物(二)氨基酸生产有关的微生物(三)食品酶制剂生产有关的微生物a-淀粉酶:黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌和地衣牙孢杆菌工业化菌种的要求1生产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)2能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物3有关合成产物的途径尽能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强4遗传性能要相对稳定5不易感染它种微生物或噬菌体6生产特性要符合工艺要求一、育种的目的(一)科研方面1.获得有遗传标记的菌株;2.得到生物合成阻断变株,以研究抗生素生物合成途径。

高中发酵工程的知识点总结

高中发酵工程的知识点总结

高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础,通过控制合适的环境条件,利用微生物或酶的代谢作用,进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。

2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用,使其产生有用的化学产物。

发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵,有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用,而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。

3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用,可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。

二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体,包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。

其中,细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌,真菌包括霉菌和酵母菌。

2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件,不同微生物的生长特性有所不同。

典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。

3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。

呼吸代谢需要有氧气,产生CO2和H2O,而发酵代谢不需要氧气,产生乳酸、酒精、醋酸等产物。

4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式,培养基的选择对微生物的生长有重要影响。

三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。

2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备,按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。

3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物,可以是细菌、酵母菌、真菌等。

合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。

4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面,需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。

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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⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质,因此除特殊情况外,发酵液等一般对生物体无害。

⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。

进行设备的冲洗、灭菌,空气过滤等,使全过程在无菌条件下运转⑧通过微生物的菌种改良,能够利用原有生产设备使生产飞跃上升五、发酵罐的类型1. 按微生物生长:厌氧和好氧发酵设备2. 按发酵罐设备特点:1)机械搅拌通风发酵罐循环式:伍式、文氏管式发酵罐非循环式:通风式、自吸式发酵罐 2)非机械搅拌通风发酵罐循环式:气提式、液提式发酵罐非循环式:排管式、喷射式发酵罐 3. 按溶积分类50L以下的是实验室发酵罐50~5000L是中试发酵罐5000以上是生产规模的发酵罐4. 按微生物生长环境悬浮生长系统支持生长系统5. 按操作方式分批发酵和连续发酵. 常见发酵设备的类型1. 机械搅拌发酵罐利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液混合并溶解在发酵液中,基本要求:1)适宜的径高比,罐身较长,氧利用率较高2)能耐受一定的压力3)搅拌通风装置4)足够的冷却面积5)罐内要减少死角6)搅拌器的轴封要严密,以减少泄露2.自吸式发酵罐最关键的部件是带有中央吸气口的搅拌器浸在发酵液中的转子迅速旋转,液体和空气在离心力作用下被甩向叶轮外缘,中心形成负压转子的空膛与大气相通发酵罐外的空气通过过滤器不断被吸入转子的搅拌使气体分散3. 空气带升环流式发酵罐在罐外装设上升管,上升管两端与罐底与罐上部相连接,构成一个循环系统.在上升管的下部装设空气喷嘴,以250~300 m/s的高速喷入上升管。

借助喷嘴的作用将空气分散。

分为内环流式和外环流式两种。

4. 高位塔式发酵罐罐内装有若干块筛板。

压缩空气由罐底导入,经过筛板逐渐上升,并带动发酵液同时上升。

上升后的发酵液又通过筛板上带有液封作用的降液管下降而循环。

特点:培养基与操作合理,基本上可达到通用式发酵罐的水平。

六、发酵工程中常见的发酵类型(1)液体发酵与固体发酵(2)厌氧发酵与好氧发酵(3)分批发酵与连续发酵(4)单一纯种发酵与混合发酵(5)固定化发酵技术①试管液体培养仅适用于培养兼性好氧菌实验室常见的液体发酵方式②浅层液体培养仅适用于兼性好氧③摇瓶培(旋转式和往复式) 被应用于微生物的生理生化试验④台式发酵罐①浅盘培养工业生产中常用的液体发酵方式②发酵罐深层培养生产中常见的固定培养实验室常见的固定化培养实验室主要有试管斜面、培养皿平板、较大型的克氏扁平和茄子瓶斜面等固体培养方法,用于菌种的分离、纯化、保藏和生产种子的制备。

用接种针挑取原始培养物后,在固体培养基表面划线接种(未)分批发酵:分批发酵又称分批培养。

所谓分批发酵是指将所有的物料一次加入发酵罐,然后灭菌、接种培养,最后将整个罐的内容物放出,进行产物回收。

清罐结束后,重新开始新的装料发酵的发酵方式。

(未)连续发酵:是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养液,同事以相同的速度流出培养液,从而使培养系统内培养液的量维持恒定,使微生物细胞能在近似恒定状态下生长的微生物发酵培养方式。

分类:具有菌体再循环或不循环的单罐连续发酵,具有菌体再循环或不循环的多罐连续发酵第二章微生物菌种选育一、菌种的来源二、工业发酵中常见微生物的种类枯草芽孢杆菌大肠杆菌乳酸杆菌丙酮丁醇梭菌①细菌假单胞菌(可以利用烃类产生单细胞)醋酸杆菌棒状杆菌黄单胞菌(产生黄原胶)酿酒酵母(啤酒酵母)异常汉逊式酵母②酵母菌假丝酵母毕赤式酵母根霉属③霉菌曲霉属④放线菌⑤担子菌⑥藻类青霉属毛霉属三、工业微生物的来源(菌种来源)需要补充①向菌种保藏机构索取有关菌株,从中筛选所需菌株②自然环境中分离③从发酵制品中分离目的菌株四、微生物菌种的选择性分离菌株的分离和筛选一般可以分为(采样)、(富集)、(分离)、(目的菌的筛选)等几个步骤。

(1)微生物样品的采集控制培养基的营养成分:(2)微生物样品的富集培养控制培养条件:pH 温度与通气量抑制不需要的菌类(3)目的菌种的分离:透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法、(4)目的菌种的筛选:涂布法、影印平板法(5)自然界分离微生物的一般操作步骤?(6)样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏五、发酵高产菌株的选育方法自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程育种六、常用的菌种保藏方法、原理以与各自的适用对象原理:采用低温干燥缺氧、缺乏营养,添加保护剂或酸度中和剂等方法,使微生物处于代谢不活泼,生长受抑制的环境中。

(1)蒸馏水悬浮法:好氧性细菌和酵母菌(2)斜面传代保藏:放线菌、酵母菌(3)霉菌矿物油浸没保藏:丝状真菌、酵母菌、细菌、放线菌、担子菌(各类菌)(4)干燥载体保藏(沙土管保藏):产孢子微生物(5)冷冻干燥法(超低温冷冻保藏、普通冷冻保藏、液氮冷冻保藏):各大类六、菌种复壮定义:狭义菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和测定生产性能等方法,从衰退的群体中找出少数尚未衰退的个体,从而达到恢复该菌原有典型性状的目的。

广义:在菌种的生产性能尚未衰退前,就经常有意识的进行菌种分离和生产性能的测定工作,从而逐步提高菌种的生产特性。

七、纯种分离的方法(稀释分离法)(平板划线法)(组织分离法)八、种子的扩大培养:是指将保存在砂土管,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,在经过扁瓶或摇瓶与种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。

这些纯种培养物成为种子。

细菌孢子的制备孢子制备霉菌孢子的制备实验室种子制放线菌孢子的制备备种子扩大培养液体种子制备生产车间种子制备九、影响种子质量的因素:(接种量)(种龄)(孢子的质量)(培养基)(培养条件)影响孢子质量的因素:(培养基)(培养条件)(培养时间)(冷藏时间)十、种子罐级数的确定:种子罐是指:制备种子需要逐级扩大培养的次数,主要取决于两个方面①菌种生长特性,孢子发芽与菌体繁殖速度②所采用发酵罐的容积十一、接种量:是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例第三章发酵机制与发酵动力学(需看课本代谢调节)十二、分批发酵和连续发酵的关系十三、初级代谢产物和次级代谢产物的关系1、概念不同在微生物的新陈代谢中,一般将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,称为初级代谢而次级代谢是相对于初级代谢而提出的一个概念。

一般认为,次级代谢是指微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程2 产物不同初级代谢的产物,如单糖或单糖衍生物、核苷酸、维生素、氨基酸、脂肪酸等单体以与由它们组成的各种大分子聚合物,如蛋白质、核酸、多糖、脂质等生命必需物质。

通过次级代谢合成的产物称为次级代谢产物,大多是分子结构比较复杂的化合物,可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素等类型次级代谢产物可积累在细胞内,但通常都分泌到细胞外,有些与机体的分化有一定的关系,并在同其它生物的生存竞争中起着重要的作用。

3 存在范围不同初级代谢的代谢系统,它是一类普遍存在于各类微生物中的一种基本代谢类型。

次级代谢只存在于某些微生物中,并且代谢途径和代谢产物因生物不同而不同,就是同种生物也会由于培养条件不同而产生不同的次级代谢产物。

4 对微生物的作用不同通过初级代谢,能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量,因此初级代谢产物,通常都是机体生存必不可少的物质,只要在这些物质的合成过程的某个环节上发生障碍,轻则引起生长停止,重则导致机体发生突变或死亡,是一种基本代谢类型。

次级代谢产物一般对菌体自身的生命活动无明确功能,不参与细胞结构组成,也不是酶活性必需的,不是机体生长与繁殖所必需的物质,即使在次级代谢的某个环节上发生障碍,也不会导致机体生长的停止或死亡,至多只是影响机体合成某种次级代谢产物的能力。

但许多次级代谢产物通常对人类和国民经济的发展有重大影响5 同微生物生长过程的关系初级代谢自始至终存在于生活的菌体中,同菌体的生长过程呈平行关系,只有微生物大量生长,才能积累大量初级代谢产物。

次级代谢则是在菌体生长到一定时期内(通常是微生物的对数生长期末期或稳定期)产生的,它与机体的生长不呈平行关系,一般可明显地表现为菌体的生长期和次级代谢产物形成期二个不同的时期。

6 对环境条件的敏感性或遗传稳定性上明显不同初级代谢产物对环境条件的变化敏感性小(即遗传稳定性大),而次级代谢产物对环境条件变化很敏感,其产物的合成往往因环境条件变化而停止。

7 相关酶的专一性不同相对来说催化初级代谢产物合成的酶专一性强,催化次级代谢产物合成的某些酶专一性不强,因此在某种次级代谢产物合成的培养基中加入不同的前体物时,往往可以导致机体合成不同类型的次级代谢产物另外,催化次级代谢产物合成的酶往往是一些诱导酶,它们是在菌体对数生长末期或稳定生长期里,由于某种中间代谢产物积累而诱导机体合成的一种能催化次级代谢产物合成的酶,这些酶通常因环境条件变化而不能合成。

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