微生物工程
微生物工程技术

微生物工程技术微生物工程技术是应用微生物学原理和方法,以工程手段对微生物进行改造和利用的技术。
它在农业、医药、食品、环保等各个领域都起着重要的作用。
本文将介绍微生物工程技术的基本原理、应用领域及其未来发展趋势。
一、微生物工程技术的基本原理微生物工程技术是通过对微生物的基因进行改造来实现人们对微生物特性的调控。
它利用重组DNA技术将目标基因导入到微生物细胞中,使其具备特定的功能。
同时,通过进化工程方法,可以培育出拥有特殊性状的微生物菌株。
基于这些基本原理,微生物工程技术可以实现对微生物代谢途径、产物的调控和优化。
二、微生物工程技术的应用领域1. 农业领域微生物工程技术在农业领域的应用十分广泛。
通过改良微生物,可以提高植物养分的利用率,增强植物的抗逆性和抗病能力,从而改善农产品的产量和质量。
此外,微生物工程技术还可以应用于农田的杂草和害虫控制,减少农药的使用量,对农业生态环境起到积极的保护作用。
2. 医药领域微生物工程技术在医药领域的应用主要包括药物的发现和生产。
通过对微生物进行改造,可以产生具有特殊药用价值的微生物代谢产物或酶制剂。
这些产物可以用于治疗疾病、预防疾病或者辅助诊断。
微生物工程技术还可以用于药物的大规模生产,降低药品的成本,提高供应效率。
3. 食品领域微生物工程技术在食品领域的应用主要涉及到食品的发酵和改良。
通过改造微生物菌株,可以实现对食品发酵过程的控制和优化。
例如,利用特定菌株进行酒类、醋类、酱油等食品的发酵生产,可以提高产品的品质和口感。
此外,微生物工程技术还可以用于食品添加剂的生产,为食品提供更多的营养价值和功能性。
4. 环保领域微生物工程技术在环保领域的应用主要体现在废水处理和资源回收方面。
通过利用微生物的代谢特性和降解能力,可以实现废水中有机物的去除和资源的回收利用。
微生物工程技术还可以应用于土壤修复、废弃物处理和污染物的降解等环境治理措施。
三、微生物工程技术的未来发展趋势微生物工程技术在众多领域具有广阔的应用前景。
微生物工程的发展与应用

微生物工程的发展与应用微生物工程是一门应用微生物学、生物工程、化学工程、制药学和生物信息学等多学科知识,以微生物为研究对象,运用工程原理和方法解决生产、应用和发掘微生物资源的一门学科。
随着生物技术的不断发展和应用推广,微生物工程作为其重要分支之一,发展迅速,应用广泛。
一、微生物工程的发展历程微生物工程作为一门学科,自20世纪60年代起开始研究和应用。
当时主要是针对微生物的培养方法、生长条件和代谢过程进行研究,在世界范围内快速发展。
其后,随着生物技术的不断发展和深入切入,微生物工程也进入了一个新的阶段,涉及到分子生物学、基因工程、蛋白工程等多个领域,形成了全新的微生物高效表达、工业发酵等技术手段。
二、微生物工程的应用领域微生物工程的应用领域广泛,主要应用于生物制药、生物资源开发、环境保护和能源利用等众多领域。
其中,生物制药是微生物工程的典型应用,很多重要的药物都是通过微生物工程的技术手段生产出来的,例如头孢菌素、链霉素等。
此外,微生物工程还可用于提高化肥、制糖、制醋、发酵酱油酱等传统工艺的生产效率,减轻耕地压力,保证土地资源的可持续性。
三、微生物工程技术在生物制药中的应用微生物工程技术在生物制药中的应用,已经成为制药业发展的一个重要方向。
促使生物制药领域的快速发展的原因一方面是需要高效、安全、高质量的新药,另一方面是新型技术的应用促进了新型药物研制速度和效率的提高。
因此,利用微生物工程技术实现生物合成药物的生产,成为了目前制药行业的主流趋势。
1. 基因工程与微生物工程的结合生物技术的快速发展,尤其是基因工程技术的出现,使得微生物工程技术在生物制药中得到广泛应用。
我们可以通过实验室操作和基因重组技术,将DNA片段移植到细菌或酵母菌中,使其带有目标蛋白质的基因,代谢提纯出需要的大量蛋白质胞细胞培养工程,高效高质量的实现了生物制药品的生产。
2. 蛋白工程技术的应用在微生物的代谢过程中,许多需要的化合物如蛋白质无法通过传统工艺大规模生产。
微生物工程名词解释

微生物工程”:是指利用微生物的特定性状,通过现代工程技术,在生物的反应器中生产有用物质的一种技术系统。
微生物工程特点①一般操作条件比较温和;②原料来源丰富,价格低廉,一般都是可再生资源。
③过程反应以生命体的自动调节方式进行;④能够容易地生产复杂的高分子化合物,可以导入复杂基团;能合成复杂的化合物如酶、光学活性体等;⑤生产产品的生物体本身也是产物,一般污染较小;⑥生产设备较简单。
⑦生产过程中,需要防止杂菌污染;⑧菌种性能被改变,从而获得新的反应性能或提高生产率;工业育种:是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改通过改造。
诱变育种:就是利用诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞,提高基因突变频率,再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。
表型延迟:分离性延迟、生理性延迟是指微生物通过自发突变或人工诱变而产生新的基因型个体所表现出来的遗传特性不能在当代出现,其表型的出现必须经过2代以上的复制。
杂交育种:是指将两个基因型不同的菌株经吻合(或接合)使遗传物质重新组合,从中分离和筛选具有新性状的菌株的一种育种方法。
原生质体融合:首先用酶分别酶解两个出发菌株的细胞壁,或者使用抗生素抑制胞壁的合成,在高渗环境中释放出原生质,将它们混合,在助融剂或电场作用下,使它们互相凝集,发生细胞融合,实现遗传重组的方法。
营养缺陷型是指通过诱变而产生的缺乏合成某些营养物质如氨基酸、维生素和碱基等的能力,必须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正常生长的变异株。
基因重组育种:是运用体外DNA各种操作或修改手法获得目的基因,再借助于病毒、细菌质粒或其他载体,将目的基因转移至新的宿主细胞并使其在新的宿主细胞系统内进行复制和表达,或者通过细胞间的相互作用,使一个细胞的优秀性状经其间遗传物质的交换而转移给另—个细胞的方法。
渗透突变株:一种遗传障碍不完全的营养突变型,其特点是酶的活力下降但不完全丧失,使其能少量合成末一代谢产物,但产物的量又不造成反馈控制。
浅谈微生物工程的应用

浅谈微生物工程的应用微生物工程是一门利用微生物进行工业生产、环境保护和医学应用的学科。
随着科学技术的不断发展,微生物工程已经在许多领域发挥了重要作用。
本文将从食品工业、环境保护和医学应用三个方面来谈一下微生物工程的应用。
首先是在食品工业中的应用。
微生物工程可以用于食品的生产和加工。
酵母是一种重要的微生物,在面包、啤酒、酸奶等食品的制作过程中起着重要的作用。
通过微生物工程的手段,可以对酵母等微生物进行改良,使得它们具有更好的发酵性能和更高的产量。
微生物工程还可以用于食品添加剂的生产,如醋酸纤维素、酵素等,这些添加剂可以改善食品的口感、延长食品的保质期等。
其次是在环境保护方面的应用。
微生物可以降解有机废水和有机废气,净化环境。
微生物工程可以利用微生物的代谢特性,设计生物反应器,降解各种有机废气和废水中的有机物污染物。
微生物工程还可以利用微生物的吸附能力,吸附重金属离子等环境污染物,从而净化环境。
通过微生物工程的手段,可以利用微生物合成聚合物,生产可生物降解的塑料,减少对环境的污染。
最后是在医学应用方面的应用。
微生物工程在医学领域有着广泛的应用。
利用微生物制备生物药品,如重组蛋白、抗生素等。
这些生物药品具有较高的效力和较低的副作用,可以有效地治疗多种疾病。
微生物工程还可以利用微生物的代谢特性,生产有益的代谢产物,如维生素、氨基酸等。
这些产品在医学上有着重要的应用价值,可以满足人体对营养物质的需求。
微生物工程在食品工业、环境保护和医学应用等领域发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断发展,相信微生物工程的应用领域还会不断扩大,为人类的生产生活和健康福祉提供更多的帮助。
我们有理由相信微生物工程会成为未来的发展方向之一,对人类社会产生积极影响。
微生物工程

微生物复习资料1.发酵工程:即微生物工程。
是渗透有工程学的微生物学,是传统的发酵技术与基因工程、细胞工程、蛋白质工程等相结合,具体包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等。
发酵:借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动,来制备微生物菌体本身,或其代谢产物的过程。
2.菌种:用于发酵过程作为活细胞催化剂的微生物,包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类。
来源于自然界大量的微生物,从中经分离并筛选出有用菌种,再加以改良,贮存待用于生产。
3.培养基:供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料,一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)以及维生素和水等。
有的培养基还含有抗菌素和色素,用于单种微生物培养和鉴定。
4.菌种退化:菌种的发酵能力降低、繁殖能力降低、发酵产品的得率降低5.下游技术:发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程称为下游加工过程6.工业微生物育种方法:A、自然选育;B、生产选育;C、诱变育种;D、细胞工程育种E、基于代谢调节的育种;F、代谢工程育种G、基因重组育种;H、蛋白质工程育种;J、组合生物合成育种;K、反向生物工程育种7.菌种选育目的:改善菌种的特性,使产量提高,改进质量、降低成本、改革工艺、方便管理及综合利用等8.影响微生物生长的环境因素:温度ph 氧9.好氧发酵罐:机械搅拌式通风发酵罐、自吸式发酵罐、气升式发酵罐和塔式发酵罐10.影响种子质量的主要因素1、培养基:2、种龄与接种量3、斜面冷藏时间4、温度:温度直接影响生长和酶的合成;5、pH值:对微生物有明显的影响。
[调节方法有三种方法:用酸碱溶液中和法;使用缓冲溶液法;使用生理缓冲剂.]6、通气搅拌:[溶解氧的作用:参与菌体呼吸作用]7、泡沫:8、染菌的控制9、种子罐级数11)大规模工业生产的培养方法A、固体培养(曲法培养):浅盘固体培养,深层固体培养B、液体培养:浅盘液体培养,液体深层培养(目前几乎所有的好气发酵均采用此法);C、载体培养:用天然(或人工)多孔材料代替麦麸之类固态基质作微生物生长的载体,营养成分可严格控制。
微生物工程的研究现状与发展趋势

微生物工程的研究现状与发展趋势微生物工程是将微生物用作生产工具,通过对微生物代谢通路及其调控方式的研究,设计、改造微生物代谢功能,实现高效、低成本地生产高附加值的化合物,包括药品、化工品、食品、生物燃料等。
随着技术的不断发展,微生物工程已成为工业界的热点领域之一。
本文将简要介绍微生物工程的研究现状以及未来的发展趋势。
一、微生物工程的研究现状微生物工程的研究主要聚焦于以下几个方面:1. 代谢调控代谢调控是微生物工程研究的核心,它的目的是优化微生物细胞代谢通路,提高化合物的产量和质量。
代谢调控的研究方法包括基因工程、蛋白工程以及代谢工程等。
其中代谢工程是以代谢为中心的微生物工程研究方向,通过代谢途径中重要的酶反应来改变代谢途径的催化速率。
2. 代谢网络重构代谢网络重构是目前微生物工程研究的热点领域之一,它使用计算机方法对微生物整个代谢网络进行建模和分析,从而探索全局性的优化方法,进而实现高效、稳定的代谢途径。
目前许多研究专家学者通过基因组学、转录组学、蛋白质组学等多项技术手段来揭示代谢网络的结构和功能。
3. 微生物基因调控微生物基因调控是微生物工程研究的另一个热点领域,它通过对微生物基因的调控,改变微生物生长和代谢的运转状态,实现微生物综合性状的优化和调控。
基因调控技术已广泛应用于生物制药、生物农药、生物化工和食品工业等领域。
二、微生物工程的发展趋势随着微生物工程技术的不断发展,未来微生物工程的发展趋势主要有以下几个方面:1. 向高效、低能耗、环保的方向发展未来微生物工程的发展趋势是向着高效、低能耗、环保的方向发展。
采用新型催化剂、利用微生物演化、优化代谢网络等方法,提高微生物代谢的转化效率,部分替代传统化学合成路线,实现环保、可持续生产。
2. 向多层次、多功能的方向发展微生物工程将向多层次、多功能的方向发展。
基础研究将重点发挥,完善微生物整体组成与功能的解析,并基于人工基因组、人工代谢路径等手段,重构微生物基本代谢功能,提升特异性产物的生成率与质量。
微生物工程

微生物工程微生物工程:指采用现代工程技术手段,操纵微生物的某些特定功能,为人类出产有用的产物,或直接把微生物应用于工业出产过程的一种技术。
拮抗作用:当多种物质联合作用时,此中的一种物质会通过必然渠道降低另一种物质的作用〔通常是有害作用〕,使机体维持平衡状态。
例如当人体血糖含量较高时,胰岛素分泌增加,胰高血糖素分泌减少,两种激素桔抗作用使血糖的含量降低。
当血糖含量较低时,胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加,成果是使血糖的含量升高。
生物测定:操纵某些生物对某些物质(如维生素、氨基酸)的特殊需要,或对某些物质(如激素、抗生素、药物等)的特殊反响来定性、定量测定这些物质的方法。
载体:可以插入核酸片段、能携带外源核酸进入宿主细胞,并在此中进行独立和不变的自我复制的核酸分子。
质粒:细胞中独立于染色体之外,能够独立复制的共价闭合环状DNA.菌落原位杂交:是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上,然后将滤膜上的菌落裂菌以释出DNA。
将DNA烘干固定于膜上与放射性同位素标识表记标帜过的探针杂交,放射自显影检测菌落杂交信号,并与平板上的菌落对位。
效价:抗生素的计量单元,是抗生素等生物成品有效成分含量上下的指标,可以通过仪器的方法测得。
复制起始位点:指在DNA转录时RNA聚合酶与之结合,起始转录的特定核苷酸序列,决定转录起始位点和转录频率。
BOD〔生物需氧量〕:通常暗示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。
水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。
半持续发酵:指在发酵过程的后期周期性地放出局部含有产物的发酵液,然后再补加不异体积的新鲜培养基的发酵方法。
这种发酵可以重复屡次。
半持续发酵semi-continuous fermentation:是指在补料-分批发酵的根底上,间歇地放掉局部发酵液的培养方法。
补充发酵:指在发酵过程中以必然的速率排出成熟的发酵液,同时以不异的速率参加新鲜培养基,使整个发酵过程根本维持在稳按期的发酵方法。
微生物工程与应用

微生物工程与应用微生物在自然界中广泛存在,并且对人类的生活和环境起着重要的作用。
微生物工程是利用微生物的生物学特性进行工程化操作,旨在解决各种问题并应用于不同领域。
本文将介绍微生物工程的基本原理、应用范围以及其在环境保护、医药领域和食品工业中的应用。
一、微生物工程的基本原理微生物工程是将微生物的生物学特性,如代谢途径、生长条件等,与工程学的原理相结合,通过人工干预改变微生物的功能和性能。
其中最重要的是基因工程技术,通过对微生物基因的改造,实现对微生物的控制和调节。
此外,还包括发酵工程、生物传感器等技术的应用。
二、微生物工程的应用范围微生物工程可以应用于多个领域,包括环境保护、医药领域和食品工业。
下面将详细介绍其在这些领域中的应用。
1. 环境保护微生物在环境保护中发挥着重要的作用。
例如,通过利用微生物对废水中有机物的降解能力,可以实现废水处理、水质净化等功能。
此外,微生物还可以用于土壤修复、油污处理、气体污染治理等方面。
2. 医药领域微生物工程在医药领域中有着广泛的应用。
通过利用微生物的生物合成能力,可以生产出许多对人类健康有益的物质,如抗生素、激素、酶等。
此外,微生物工程还可以用于基因治疗和疫苗生产等方面。
3. 食品工业微生物工程在食品工业中也有着重要的应用。
例如,在食品的发酵过程中,常常用到酵母菌、乳酸菌等微生物,以提高食品的品质和口感。
此外,利用微生物的代谢能力,还可以生产出一些特殊的食品添加剂,如酶制剂、调味品等。
三、微生物工程的未来发展方向随着科技的不断进步,微生物工程领域也在不断发展。
未来,微生物工程可能会朝着以下几个方向发展:1. 合成生物学合成生物学是微生物工程中的一个新兴领域,它致力于设计和构造新的生物体系。
通过改造微生物的遗传物质和代谢途径,可以实现对微生物的精确控制和改造,以满足特定的需求。
2. 微生物组学微生物组学研究微生物的整体基因组结构和功能。
通过深入研究微生物的基因组信息,可以揭示微生物的遗传特性和代谢途径,为微生物的工程改造提供更多的理论依据。
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天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:微生物工程 课程代码:0777第一部分 课程性质与目标一、 课程性质与特点微生物工程是现代生物技术的重要组成和基础,是生物技术产业化的重要环节。
它将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机地结合起来,广泛而深刻地揭示了发酵过程的本质,其生命力在于在促进产业化发展的基础上不断实行技术改造、更新、创新,使其向高度自动化控制和高效合成代谢的发酵生产转移,在较短时间内获得更多高质量的产品。
由于它是渗透有工程学的微生物学,是发酵技术工程化的发展,所以又称"发酵工程"。
本课程是高等教育自学考试应用生物技术专业本科所设专业课之一,它是一门理论联系实际、应用性较强的课程。
本课主要介绍微生物工程的基本内容、原理和各单元操作的工艺及设备等。
二、课程设置的目的和要求微生物工程是应用生物技术专业的主要课程之一,是微生物学和工程技术相交叉的学科。
微生物产品的研究开发及生产过程需要本学科为支撑条件,应用生物技术专业的学生应该了解和掌握微生物工程的基本原理、工艺操作及设备,尤其是有关微生物产品产业化的基础知识和关键技术。
三、与本专业其它课程的关系微生物工程是生物技术专业大学本科学生必修的专业技术基础课程,它涉及到微生物学、生物化学、遗传学及分子生物学等多种学科。
该专业的学生应在学好上述基础课程的基础上学习本课程。
第二部分 课程内容与考核目标第一章 绪论一、学习目的与要求本章是该课程的概述。
要求学生在领会基本概念的基础上,重点掌握微生物工程的主要内容、特点及发展方向。
二、考核知识点与考核目标(一)微生物工程的基本概念(重点) 识记:微生物工程、发酵、发酵方式、发酵产品类型(二)微生物反应过程的特点(重点) 理解:微生物反应的特点及其与化工反应的区别。
应用:与化工生产相比,叙述微生物工程的优缺点。
(三)微生物工程所涉及的主要内容及应用领域(次重点) 理解:微生物工程的重点内容及应用领域。
(四)微生物工程的进展及发展方向(一般) 理解:微生物工程的发展历史及发展趋势。
第二章 生产菌种的选育一、学习目的与要求通过本章学习,了解并掌握生产菌种选育的基础知识与一般方法;掌握菌种保藏的基本原理和常用方法;了解菌种退化的原因与复壮方法。
二、考核知识点与考核目标(一)菌种的分离筛选(重点) 理解:分离与筛选的工作程序、设计要求及一般分离方法 应用:如何从自然界获得野生型菌种(二)自然选育(次重点) 识记:自然选育的含义、优缺点及一般程序。
理解:自然突变及其原因;定向培育。
应用:在生产活动中用自然选育法获得高产菌株。
(三)诱变育种(重点) 识记:诱变育种的含义及其优缺点;诱变、复合诱变及诱变剂的种类。
理解:诱变育种的基本原理及一般步骤;营养缺陷型的检出与鉴定。
应用:通过诱变育种筛选某种营养缺陷型高产菌株。
(四)基因重组育种(次重点)识记:基因重组、杂交育种的含义及二者关系;杂交育种的优缺点;原生质体融合及其优点;基因工程技术的核心内容。
理解:原生质体融合的一般步骤;基因工程的一般步骤。
应用:利用原生质体融合法改良生产菌种。
(五)菌种的保藏(次重点) 识记:菌种衰退及其主要原因;防止菌种衰退的方法。
理解:菌种保藏原理;主要保藏方法。
应用:对不同菌种选择适宜的保藏方法及复壮方法。
第三章 代谢产物的过量生产一、学习目的与要求了解微生物反应过程中的代谢调控理论,掌握代谢控制发酵的基本方法,在实践中实现代谢产物的过量生产。
二、考核知识点与考核目标(一)微生物的代谢调控(重点) 识记:诱导、分解代谢阻遏和反馈等调节机制;代谢控制发酵技术。
理解:实现代谢调控一般方法;克服反馈抑制和反馈阻遏的调控;克服分解代谢阻遏的调控;对诱导调节的控制。
应用:在生产中实施代谢调控手段提高产量。
(二)提高初级代谢产物产量的方法(次重点)识记:初级代谢与初级代谢产物。
理解:提高初级代谢产物产量的11种手段。
应用:在某初级代谢产物发酵生产中选择提高产量的适宜手段。
(三)提高次级代谢产物产量的方法(次重点) 识记:次级代谢产物与次级代谢的区别及二者关系。
理解:常用的提高次级代谢产物的方法。
应用:选择适宜的手段提高某次级代谢发酵产品的产量。
(四)高浓度微生物的培养(重点) 识记:高细胞浓度培养技术的原理和优点。
理解:流加培养、高细胞浓度连续培养和菌体循环利用等培养技术及其存在的问题;提高高产菌株的稳定性;改进发酵产品的品质。
应用:选用某些手段实现某产物发酵的高密度培养。
第四章 微生物反应的质能平衡一、学习目的与要求质能平衡理论可预测发酵过程各基质的需要量,从而更经济有效地使用它们,减少无效消耗。
该理论是解除发酵过程中某种基质限制或抑制,达到过程优化的重要手段。
学习并掌握本章的基本知识有利于在实践中灵活运用。
二、考核知识点与考核目标(一)微生物反应的化学计量(一般) 识记:质能平衡;化学计量。
理解:列出微生物生长化学计量式的前提;产物合成的化学计量式。
应用:写出某菌体生长或某产物合成的化学计量式。
(二)得率因数(重点) 识记:维持因数;生长得率;产物得率。
理解:含维持的微生物生长与纯生长的关系式;纯生长得率与毛生长得率;产物得率(过程得率与理论得率)。
(三)微生物反应的质能平衡(重点) 识记:质量平衡;能量平衡。
理解:元素平衡关系式;能量平衡关系式;质量平衡与能量平衡的联系。
应用:质能平衡理论在微生物工程中的应用。
第五章 微生物发酵过程一、学习目的与要求了解发酵过程的类型、一般过程和操作方式;掌握种子扩大培养、发酵培养基的特点、组成设计和优化;熟悉发酵过程的中间分析及发酵终点控制。
二、考核知识点与考核目的(一)微生物发酵的类型(重点)识记:微生物发酵的不同形式及其优缺点;发酵的一般过程及操作方式;主要技术经济指标。
理解:发酵工程发展的新趋向;分批发酵、补料分批发酵和连续发酵的代谢特征。
应用:某菌在特定条件下为获得某种产品应采取的发酵类型及操作方式。
(二)种子扩大培养(重点)识记:发酵工业对生产用菌种及其培养基的基本要求。
理解:生产菌种逐级扩大培养的各个环节;种龄及其活力;种子罐级数与接种量的确定;种子质量优劣的判断及其影响因素;种子质量控制措施。
应用:设计从菌种斜面开始,逐级扩大到满足某特定发酵罐的接种量。
(三)发酵培养基(重点)识记:发酵培养基及其一般特点;发酵培养基的组成。
理解:发酵培养基设计的基本程序及原则;培养基的最优化。
应用:设计某菌发酵生产的培养基。
(四)发酵过程的中间分析(次重点)识记:发酵过程中主要的五项中间分析项目。
理解:判断发酵终点的依据;放罐前的工艺控制。
应用:某发酵过程中起码要进行的中间检测项目。
第六章 分批发酵动力学一、 学习目的与要求发酵动力学是现代发酵工业实现自动控制的理论基础。
通过学习可以认识微生物反应过程中各种物质运动的本质及规律;了解过程中菌体生长、底物消耗和产物合成等速率以及影响反应速率的因素,并尽可能地将各种因素进行归纳,从而将动力学理论应用于生产管理。
二、 考核知识点与考核目标(一)关于数学模型(一般) 识记:建立数学模型的一般原则。
理解:微生物反应动力学模型的分类;数学模拟的难点。
(二)微生物的生长速率(重点)识记:菌体细胞的生长;同步培养;均衡生长与非均衡生长;生长速率与比生长速率;Monod生长动力学模型。
理解:Monod方程中各变量的含义及它们之间的相互关系;Monod方程是典型的均相非结构模型,它基于三个假设条件而建立;推广的Monod方程的几个主要形式;细胞死亡动力学方程。
应用:将Monod方程推广应用到某特定微生物生长过程;比生长速率的计算。
(三)底物消耗速率(重点) 识记:底物消耗速率与比底物消耗速率的概念及方程。
理解:含维持代谢的底物消耗速率模型;氮源的消耗及C/N比;氧消耗速率。
(四)代谢产物生长速率(重点) 识记:代谢产物生成速率与比速率;产物合成动力学类型。
理解:三种合成动力学类型的方程式;推广的几种合成动力学模型及其条件。
应用:产物合成速率及比速率的计算。
(五)发酵工程模拟与优化(一般)理解:生长模型的选择;优化生长过程的一般原理;产物合成模拟方法的选择。
第六章 分批发酵和补料分批技术一、学习目的与要求分批发酵和补料分批技术是现代发酵工业的主要操作方法,深入了解它们的操作方法、规律及在发酵过程中各变量之间的关系有助于提高生产效率。
二、考核知识点与考核目标(一)分批发酵(次重点) 识记:分批操作工艺及主要特征;分批发酵的生产率。
理解:分批操作过程中菌体生长规律、代谢变化及其过程的最优化。
应用:利用发酵过程最优化理论,优化处理某产品分批发酵过程。
(二)补料分批技术(重点) 识记:补料分批技术的含义、优点及其类型和适用范围。
理解:流加物料的方式及其控制;补料分批发酵动力学及微机控制。
应用:设计某发酵过程流加物料的方式及控制手段。
第八章 连续发酵一、学习目的与要求连续发酵是发酵工业重要操作技术之一,深入了解连续发酵方法、特点、动力学原理以及发酵系统中各参数之间的关系,有助于研究和设计特定微生物连续发酵流程。
二、考核知识点与考核目标(一)连续发酵的方法和特点(次重点) 识记:连续发酵的优点及存在问题;连续发酵对设备的要求。
理解:连续发酵的各种方法及其动力学理论基础。
(二)罐式连续发酵(重点) 识记:单罐连续发酵流程;稀释速率;临界稀释度。
理解:稀释速率与菌体比生长速率的关系;稀释速率对菌体和限制性基质浓度的影响。
应用:若要连续发酵平稳进行,需使D=μ,如果D不等于μ,则会出现不同后果。
(三)多罐串联连续发酵(重点) 识记:多罐连续发酵的优点及其串联方式。
理解:二级连续培养系统中各罐中的变量及其关系式;产物连续形成的动力学。
应用:在二级连续培养系统中,第一罐与第二罐的本质区别。
(四)连续发酵的实际应用(次重点)识记:连续发酵的研究趋势;分批培养的细胞生产率PCB与连续培养的细胞生产率PCC的比较。
理解:连续发酵的时间和理论罐数的确定;连续发酵在工业中的应用。
应用:设计某特定菌的连续培养流程。
第九章 发酵工艺控制一、学习目的与要求微生物产品的发酵生产是由微生物的生化活动和环境条件相互作用来完成的。
工艺条件的控制就是要为生产菌创造一个最适环境,使目的产物得以充分表达。
了解发酵工艺控制对发酵生产的重要性及各种环境因素对发酵的影响,学习有关发酵调控的基本知识,为生产菌创造一个最适环境,达到最优控制目的。
二、考核知识点与考核目标(一)温度对发酵的影响及其控制(重点) 识记:温度与发酵的关系及其对发酵的影响;活化能;发酵热;最适温度。
理解:发酵热的测定;最适温度的选择与控制。