发酵技术复习重点
发酵复习重点

发酵复习重点第一章绪论1.名词解释:发酵工程现代发酵工程:采用现代工程技术手段,利用生物细胞的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程中的一种新技术。
2.发酵过程中包括哪些环节?发酵工程的内容包括了以下的基本步骤:1.菌种的选育2.培养基的配置3.灭菌4.种子扩大培养和接种5.发酵过程控制6.发酵动力学及代谢机理7.发酵过程的比拟放大8.分离提纯3.简述发酵工程的发展历史。
⏹ 1.传统发酵工业:●从人类出现到19世纪中期⏹ 2.近代发酵工业建立时期●19世纪50年代到20世纪40年代⏹ 3.近代发酵工业全盛时期●从20世纪40年代初到70年代末⏹ 4.现代发酵工业建立和发展●20世纪70年代末至今4.发酵工业的研究范围包括哪几个方面?⏹ 1.微生物菌体发酵⏹ 2.微生物酶发酵⏹ 3.微生物代谢产物发酵⏹ 4.微生物转化发酵⏹ 5.生物技术的生物细胞发酵5.简述发酵工程的主要前沿进展。
主要研究:人工选育和改良菌种⏹高等动植物细胞培养⏹固定化技术广泛应用⏹开发大型节能高效的发酵装置⏹强调代谢机理与调控研究⏹将生物技术广泛地用于环境工程⏹混合菌发酵前沿进展:⏹过程优化技术⏹多尺度生物反应器优化控制技术⏹生物炼制第二章菌种选育1.发酵工业对菌种的要求有哪些,菌种的来源有哪些?⏹原料廉价,生长迅速,目的产物产量高;⏹培养条件易于控制,发酵周期较短;⏹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。
●从自然界筛选●菌种保藏机构●从发酵制品中分离2.常见的菌种选育方法有哪些?经典育种:自然选育,诱变育种,有一定盲目性。
定向育种:杂交育种,分子育种(DNA重组技术)如碱基类似物、5—氟尿嘧啶、烷化剂等4.菌种保藏有哪些主要方法?⏹1、斜面低温保藏⏹2、液体石蜡覆盖保藏⏹3、沙土管保藏法⏹4、悬液保藏法⏹5、真空冷冻干燥保藏法⏹6、低温保藏法⏹7、液氮超低温保藏法第三章微生物培养基1.组成工业培养基的主要成分有哪些,各成分来自哪些资源?一、碳源种类:⏹糖:单糖中的己糖,寡糖中的蔗糖、麦芽糖、棉子糖,多糖中的淀粉、纤维素、半纤维素、甲壳质和果胶质等,其中淀粉是大多数微生物都能利用的碳源。
发酵工程章节复习资料

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。
发酵相关知识点归纳总结

发酵相关知识点归纳总结一、发酵的基本过程发酵是一种由微生物或酶参与的生化过程,其基本过程可以归纳为以下几个步骤:1. 营养物质的吸收:微生物吸收到适宜的营养物质(如碳源、氮源、微量元素等)后,开始进行生长和繁殖。
2. 菌体生长和产酶:微生物在适宜的环境条件下进行生长和繁殖,同时产生各种酶。
3. 酶的作用:产生的酶对底物进行水解、转化或缩合等反应,生成所需的产物。
4. 产物的积累:产物在发酵过程中积累到一定浓度后,可以进行提取、精制和加工,最终得到商品化的产品。
二、发酵过程的影响因素发酵过程受到许多因素的影响,包括微生物菌株的选择、发酵环境的控制、底物和产物的相互作用等,以下是发酵过程中常见的影响因素:1. 微生物菌株的选择:不同的微生物菌株对不同的底物和条件有着不同的适应性和特点,菌株的选择对发酵过程起着决定性的作用。
2. 发酵环境的控制:包括温度、pH值、氧气供应、搅拌速率等,在不同的发酵过程中,需要根据具体底物和菌株的特点进行合理的控制。
3. 底物和产物的相互作用:在发酵过程中,底物和产物的积累、抑制作用等都会对发酵过程产生影响,需要进行合理的底物供应和产物回收。
三、常见的发酵生产产品发酵技术在食品工业、医药工业、生物能源工业等领域得到广泛应用,以下是一些常见的发酵生产产品:1. 食品类产品:酸奶、葡萄酒、啤酒、面包、豆豉、酱油、醋等。
2. 医药类产品:抗生素、生物药品、酶制剂、维生素等。
3. 生物能源类产品:生物柴油、生物酒精、生物氢气等。
4. 化工类产品:有机酸、氨基酸、酶制剂、饲料添加剂等。
四、发酵技术的发展与应用随着生物工程、生物技术和微生物学等科学技术的不断发展,发酵技术在各个领域得到了迅速的发展和应用,以下是一些发酵技术的发展趋势和应用前景:1. 发酵工程技术:包括发酵设备的自动化、发酵过程的动态模拟和优化、在线监测和控制技术等方面的发展,使得发酵工艺的稳定性和效率得到了显著提高。
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。
发酵重点资料整理

发酵重点资料整理名词解释:工业发酵的含义:通过微生物的生长繁殖以及代谢活动,产生和累计人们所需要的产物的生化反应。
发酵工程的含义:利用微生物的某种特定功能,通过现代工程技术手段,给微生物提供适宜的生长条件,生长。
出所需要的产物的生物反应工程代谢控制发酵:有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物。
利用有机酸和氨基酸的代谢控制。
巴斯德效应:氧气对发酵的抑制作用。
巴斯德发现,在酵母菌发酵时,通入氧气,呼吸作用增强,发酵作用降低。
初级代谢产物与次级代谢产物:初级代谢产物是微生物通过代谢活动,产生与自身生长繁殖必须的物质;次级代谢产物是生成对自身无明确影响的产物。
自发突变与诱发突变:自发突变是微生物在一定情况下自身发生的变异;诱发突变是人为地有意识地将生物置于诱变因子当中,该生物发生突变。
自然选育:根据自然变异从自然界选出符合生成要求的菌种。
诱变育种:用人工方法引起菌体变异,再筛选出适合的菌种。
营养缺陷型菌株:野生菌株通过人工诱变或者自然突变失去合成某种营养物的能力。
在缺乏改种营养物的培养基时,不能生长。
发酵培养基:满足大量菌体生长、繁殖以及产物积累的培养基。
C/N 比:培养基中的碳源及氮源的比值。
DE 值:葡萄糖当量值,是指糖化液中还原糖占干物质的比例。
生长因子:生长所必须的微量的有机物。
前体物、产物促进剂:前体物以及产物促进剂可以促进产物的积累。
前体是可以直接被微生物合成到产物,促进剂能改改变细胞渗透性。
过滤介质除菌:利用过滤介质的除菌方法。
分为绝对过滤介质除菌,深层过滤介质。
绝对过滤介质是利用微生物大于过滤孔径的机制。
深层过滤介质是利用重力沉降、扩散运动、惯性冲击、阻截、静电吸附。
实罐灭菌(实消)、空消:实罐灭菌又称分批灭菌,将培养基输入到发酵罐,一同灭菌。
连续灭菌是指将培养基先灭菌,在倒入已经灭菌后的发酵罐中的灭菌方式。
发酵罐要在之前先消毒,称为空消。
接种量:接种量是移入的接种液体积占接种后培养液体积的比例。
高三发酵工程重要知识点

高三发酵工程重要知识点发酵工程是一门综合性学科,涉及生物、化学、工程等多个领域。
在高三阶段,学生需要全面掌握发酵工程的重要知识点,以应对考试和未来的学习和研究。
下面将介绍一些高三发酵工程的重要知识点。
1. 发酵原理发酵是指利用微生物在有机物质存在下进行代谢作用,产生新的有用物质过程。
其中,微生物是发酵的关键因素,常见的有乳酸菌、酵母菌等。
发酵的基本过程包括微生物的增殖、代谢产物的生成和底物被消耗三个阶段。
2. 发酵过程控制发酵过程控制是指通过调节温度、pH值、氧气供应等条件,实现对发酵过程的控制和优化。
在实际操作中,需要根据发酵产物的要求和微生物的特性来选择合适的控制策略。
例如,对于酵母菌的发酵,温度的控制非常重要,过高或过低都会影响产率和产物质量。
3. 发酵罐设计发酵罐是进行发酵工程实验或生产的主要设备之一。
其设计应考虑到微生物的生长特性,以提供合适的温度、氧气和营养物质。
另外,罐内的搅拌、通气等操作也需要满足发酵过程的要求。
发酵罐的设计需要结合具体的实验目的和工艺要求进行。
4. 发酵产物的提取与纯化在完成发酵过程后,常常需要对发酵产物进行提取和纯化,以获得纯净的目标产物。
常用的提取方法包括溶剂萃取、膜分离和超滤等。
纯化方法则包括离子交换、凝胶渗透和高效液相色谱等。
不同的产物和实验目的需要选择合适的提取和纯化方法。
5. 发酵工程中的微生物遗传改造技术微生物遗传改造技术是发酵工程中的重要内容之一。
通过基因工程技术,可以改造微生物的代谢途径和酶系统,以增加目标产物的产量和改善其质量。
例如,通过引入外源基因,可以使微生物产生重要的药物、酶和生物材料等。
6. 发酵工程中的安全与环保在进行发酵工程实验和生产过程中,安全和环保是必须重视的问题。
需注意生物安全防护、废棄物处理和能源的优化利用等。
合理进行安全评估和环境影响评估,确保发酵工程实验和生产能够安全、高效地进行。
7. 发酵工程的应用发酵工程广泛应用于医药、食品、化工等领域。
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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。
微生物发酵技术复习大纲.doc

微生物发酵技术复习大纲名词解释1、初级代谢产物:微生物通过初级代谢途径,产生微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物。
2、次级代谢:是微生物在一定的生理阶段出现的一种特殊代谢类型,是某些微生物为了避免在代谢过程中某些代谢产物的积累造成的不利作用,而产生的一类利于生存的代谢类型,次级代谢产物通常是在生产后期合成。
3、湿热灭菌法:按被灭菌物品的性质不同,选择不同温度的湿热蒸汽进行灭菌,此法在同一温度下笔干热杀菌效力大。
4、连续灭菌:培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌,冷却后送入己灭菌的发酵罐内的灭菌工艺过程,又称连消。
5、诱变育种:利用各种诱变剂处理微生物细胞,提高基因的随机突变频率,扩大变异幅度,通过一定的筛选方法,获取所需要优良菌株的过程。
6、菌种初筛:是从分离得到的大量菌种中将合成忖的产物的菌种筛选出來的过程。
初筛可分为平板筛选和摇瓶发酵筛选。
7、菌种复筛:对初筛出来的菌种进行复筛,通常采用摇瓶培养法,一般一个菌株至少要重复3〜5个瓶,培养后的发酵液必须釆用精确分析方法测定。
8、自然选育:在生产过程中,不经过人工诱变处理,利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程。
9、种子扩大培养:是指将保存在沙土管、冷冻干燥管、斜面试管等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而获得一定数量和高质量的纯种的过程。
10、巴斯德消毒法:将待消毒的物品在60-62°C加热30min或在70°C加热15min,以杀死其屮的病原菌和一部分微生物的营养体。
11、辐射灭菌法:利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物。
12、微生物转化:是指利用微生物代谢过程中的某些酶或酶系将一种化合物转化成含有特殊功能基团产物的牛物化学反应。
13、质粒:是一种能够独立复制的染色体外遗传因子。
14、抗生素:是青霉素、链霉索、红霉素和四环素等一类化学物质的总称,是生物在其生命过程中产生的能在低浓度下有选择性地抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。
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第一章:绪论
发酵技术概念,发酵技术六大内容,酿造与制造的区别,发酵技术在各个发展阶段的主要特征,工业意义上发酵的概念,常见的厌氧发酵产物有哪些?菌体发酵、转化发酵与代谢发酵的区别?发酵工业有何优缺点?
第二章:发酵培养基的配制
什么叫发酵培养基?工业发酵上常见的碳氮源有哪些?水在发酵培养基的配制中有何作用?前体物质在发酵过程中主要有哪些功能?泡沫的产生对发酵有何利弊?物理与化学消泡的优缺点比较?什么叫基础培养基、完全培养基和营养缺陷型培养基(又称为补充培养基)?原料转换中碳氮源的替代来源是什么?
第三章:发酵菌的选育
什么叫自然选育、诱变育种?自然选育菌种时主要有哪些步骤?菌种保藏的目的(或概念)是什么?普通冷冻、超低温冷冻、液氮冷冻及冻干保藏中,温度分别多少?是否要保护剂?保藏年限各为多少?超低温保藏的步骤有哪些?种子扩大培养、种龄、级数的概念?
第四章:发酵罐
什么叫发酵罐?优良罐体的必备条件有哪些?常用的啤酒罐有哪些?酒精罐与啤酒罐的冷却装置分别是什么?CIP自动清洗系统的构造如何?喷嘴有何特点?大型罐为何会出现罐内真空?需氧罐中搅拌器有哪些类型?挡板作用是什么?什么叫全挡板条件?生产上如何达到全挡板条件?中空纤维管生物反应器的结构如何?
第五章:灭菌
什么叫灭菌、消毒、防腐?三种巴氏消毒法的温度及时间各为多少?培养基灭菌时灭菌温度及时间的计算(重点内容)。
空消为何要从罐顶通入高温蒸气?连消有何优点?空气介质过滤除菌中主要作用力有哪四个?主要影响因素有哪些?常见介质纤维有哪些?
第六章:发酵过程的控制
补碳氮的方式和时机为什么?提高溶氧浓度有哪些措施?PH对发酵有何影响?有哪些控制措施?二氧化碳对发酵有何影响?
第七章:产物的提纯
发酵醪液的内容物有哪些?提纯主要有哪些步骤?离心、萃取、盐析及等电点沉淀的原理各是什么?
红色为重中之重的内容。