发酵工程

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发酵工程的名词解释

发酵工程的名词解释

发酵工程的名词解释发酵工程是一门综合性科学,涵盖了生物学、化学、工程学和食品科学等多个学科的知识。

它借助于微生物和酶等生物媒介,通过控制条件促使有机物质发生生物化学反应,从而产生特定的代谢产物。

发酵工程的应用十分广泛,涉及制药、食品、饮料、化妆品等多个领域。

首先,发酵工程的基本原理是利用微生物来转化有机物质。

微生物是一类非常小巧的生物体,包括细菌、真菌和酵母等。

它们具有很强的代谢能力,并且在适宜的环境下,能够分解和转化复杂的有机物质。

发酵工程中常用的微生物包括乳酸菌、酵母菌和大肠杆菌等。

在发酵工程中,关键的一步就是培养和增殖微生物。

微生物的培养需要提供合适的培养基,其中包含了养份、碳源、氮源和微量元素等。

培养基的配方对于微生物的生长和产物的合成至关重要,因此需要根据具体的微生物种类和应用目的进行调整和优化。

另外,发酵工程中的温度、pH值、氧气供应等条件也对发酵过程起着至关重要的作用。

温度的控制能够影响微生物的生长速度和产物的合成效率。

pH值的调控则可以影响微生物酶的活性和代谢产物的组成。

此外,氧气供应也能够影响微生物的生长和代谢过程。

发酵工程的最终目的是获得特定的代谢产物。

常见的代谢产物包括酒精、有机酸、氨基酸和维生素等。

通过控制发酵过程中的微生物种类、培养条件和培养时间等因素,可以实现对产物种类和产量的调控。

在食品行业中,发酵工程被广泛应用于食品加工和保鲜等领域。

例如,酸奶的生产过程就是发酵工程的应用之一。

酸奶中含有很多对人体有益的活性物质,如乳酸菌和益生菌等。

通过控制酸奶发酵过程中的温度和时间等条件,可以促使乳酸菌发酵乳糖产生乳酸,从而使牛奶变酸,并且延长了酸奶的保质期。

另外,发酵工程在制药工业中的应用也非常广泛。

许多药物的合成都需要通过微生物进行发酵反应。

例如,青霉素的合成就是利用青霉菌在适宜的培养条件下发酵产生的。

总的来说,发酵工程是一门综合性的科学,通过控制微生物代谢过程实现有机物质的转化。

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》课件

《发酵工程》课件

产物分离纯化的优化
分离纯化方法
常见的分离纯化方法包括过滤、离心、萃取、蒸馏、膜分离等。
优化策略
根据产物的性质和发酵液的特点,选择合适的分离纯化方法,并优化工艺参数,以提高产物的纯度和收率。
06
未来发酵工程的发展趋势
新技术应用与设备改进
生物信息学
利用生物信息学技术,对微生物基因组学、转录组学和蛋白质组学 进行深入研究,为发酵工程提供更精确的微生物代谢调控手段。
为防止发酵污染,应定期对菌种进行 纯化、复壮,严格控制培养基和设备 的灭菌温度和时间,加强发酵过程中 的监控和检测。
发酵效率的提高
影响因素
影响发酵效率的因素包括菌种特性、培养基成分、发酵温度、pH值、溶解氧浓度等。
优化方法
通过调整培养基成分、控制发酵温度、调节pH值、提高溶解氧浓度等方法,可以有效提高发酵效率。
合成生物学
利用合成生物学技术,设计和构建具有特定功能的微生物细胞工厂, 实现高效、定向的物质转化。
基因编辑技术
通过基因编辑技术,改造和优化微生物的代谢途径,提高发酵产物 的产量和品质。
可持续性与环保
1 2
节能减排
通过优化发酵工艺和设备,降低能源消耗和减少 废弃物排放,实现发酵工程的绿色可持续发展。
抗菌素
抗菌素是一类具有抗菌活性的物质,通过抑制或杀死病原微生物,达到防治病害 的目的。抗菌素在医疗、农业、食品工业等领域广泛应用。
其他发酵产物及其应用
柠檬酸
柠檬酸是发酵工程中重要的有机酸之一,主要用于食品、 化工、医药等领域。柠檬酸具有抗氧化、抗菌、提高口感 等作用。
氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本组成单位,通过发酵工程生产出的 各种氨基酸,如谷氨酸、赖氨酸等,在食品、饲料、医药 等领域广泛应用。

发酵工程的名词解释解释

发酵工程的名词解释解释

发酵工程的名词解释解释发酵工程是一门研究利用微生物进行发酵生产的科学与技术。

发酵工程可以追溯到人类历史中早期的食品制作和酿酒过程。

近年来,随着生物技术和微生物学的快速发展,发酵工程也不断拓展应用领域,包括药物、食品、化工等各个领域。

发酵可以定义为微生物在正常生理条件下生长和代谢产物的制备过程。

而发酵工程则是将发酵过程可控化、高效化、工艺化的一门学科,涵盖了微生物学、生物工程、化学工程、食品科学等多个学科的知识与技术。

发酵工程的研究对象包括微生物菌种的筛选、发酵过程的调控、代谢产物的优化和提取等。

在发酵工程中,微生物起着至关重要的作用。

发酵工程需要选择适宜的微生物菌种,这些微生物能够在特定的环境条件下进行有效的发酵。

常见的微生物菌种包括酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。

这些微生物能够通过奈米级的代谢改变原料,产生各种有用的代谢产物,如酒精、酸类、酶等。

因此,选择适宜的微生物菌种对于发酵工程的成功至关重要。

发酵过程的调控也是发酵工程中的关键环节。

为了获得高产、高效的代谢产物,需要对发酵过程进行严格的控制和调节。

控制发酵过程的一种常见方法是调节培养基的成分和条件。

合理的选择基质成分可以促进微生物的生长和代谢活性,提高发酵过程的产量和效率。

此外,调节温度、氧气供应、pH值等操作参数也对发酵过程的效果起到重要作用,需要根据具体微生物和发酵产物的特点进行精确的调控。

发酵工程的另一个重要方面是代谢产物的优化和提取。

代谢产物的优化是指通过调节发酵条件和菌种的选择,使得目标产物在发酵过程中的产量和纯度达到最佳状态。

而代谢产物的提取则是指从发酵液中将目标产物分离出来,以便进一步的利用和加工。

不同的发酵产物可能需要不同的提取方法,包括离心、超滤、浓缩、溶剂萃取等。

还可以利用生物技术手段从微生物中提取基因,用于进一步改良和优化发酵产物。

除了食品和饮料领域的应用,发酵工程在医学、药物、环保和能源等领域也有广泛的应用前景。

例如,发酵工程可以用于生产抗生素、酶、生物燃料等,为人们的生活和工作带来巨大的便利和效益。

发酵工程在工业生产中的应用

发酵工程在工业生产中的应用

发酵工程在工业生产中的应用1. 什么是发酵工程?说到发酵工程,大家可能会想到啤酒、酸奶,甚至是那香气扑鼻的豆腐乳。

其实,发酵工程不仅仅是厨房里的小把戏,它在工业生产中可是大有作为的哦!简单来说,发酵工程就是利用微生物的“魔力”,将原料转变成我们需要的产品,像是食物、药品,甚至是燃料,真是妙不可言!在这个过程中,微生物们就像勤劳的小工人,不停地工作,把那些看似普通的材料变成各种有用的东西。

你瞧,酵母在发酵面包时,释放出的二氧化碳让面团膨胀,变得松软可口;而在啤酒的酿造中,酵母又变成了让我们畅饮的秘密武器,简直是“酒神”附体。

2. 发酵工程的工业应用2.1 食品工业说到食品工业,发酵工程简直是个“大明星”。

你有没有想过,为什么那些酸奶、泡菜总是那么好吃?就是因为发酵!在这个过程中,乳酸菌和其他微生物会把原料中的糖分分解,产生乳酸,让食物不仅好吃,还富含营养。

更别提酱油和醋了,这可是中国饮食文化中的瑰宝。

经过长时间的发酵,这些调味品从豆子和谷物中提取了深厚的风味,像是在和味蕾进行一场交响乐的演出。

而且,发酵的过程中还会产生一些有益的物质,像是维生素B,真是一举多得!2.2 医药工业发酵工程在医药工业中的应用同样不容小觑!很多药物的生产都离不开微生物的帮助。

比如,青霉素的发明,简直是拯救了无数生命。

科学家们从青霉菌中提取了这种神奇的物质,能够有效地对抗细菌感染。

想想看,要是没有发酵技术,我们的医疗水平会下降到什么地步,真是可怕的想象。

更进一步,现代生物技术还让我们能通过发酵生产出大量的疫苗和抗体,真是让人拍手称快。

发酵工程就像是医学领域的一把金钥匙,打开了无数健康的大门。

3. 环境保护与可持续发展3.1 生物燃料除了食品和医药,发酵工程在环保和可持续发展上也是大展拳脚。

现在,大家都在谈论可再生能源,发酵技术就派上了用场。

通过发酵,我们可以把农业废弃物转化为生物燃料,既解决了废物处理的问题,又能为我们的能源需求提供新选择,简直是一箭双雕。

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。

发酵工程教案(打印)

发酵工程教案(打印)

发酵工程教案(打印)第一章:发酵工程的概述1.1 发酵工程的定义发酵工程的概念发酵工程的组成1.2 发酵工程的应用领域食品工业制药工业生物化工1.3 发酵工程的发展历程传统发酵技术现代发酵工程技术第二章:发酵过程的微生物学基础2.1 发酵微生物的分类与特性细菌真菌放线菌2.2 发酵微生物的培养与筛选培养基的选择与制备微生物的分离与纯化2.3 发酵微生物的代谢调控微生物的生长曲线微生物的代谢途径第三章:发酵设备的类型与选择3.1 发酵设备的类型大型发酵罐生物反应器膜分离设备3.2 发酵设备的选择原则生产规模产品特性经济效益3.3 发酵设备的运行与维护设备的启动与停止设备的清洗与消毒设备的故障处理第四章:发酵过程的控制与管理4.1 发酵过程的控制参数温度pH值溶氧量营养物质4.2 发酵过程的控制技术自动控制系统反馈控制系统计算机控制系统4.3 发酵过程的管理与优化生产计划的制定发酵条件的优化生产过程的质量控制第五章:发酵工程的案例分析5.1 乳酸菌发酵工程案例酸奶的生产泡菜的制作5.2 酵母菌发酵工程案例啤酒的生产葡萄酒的制作5.3 放线菌发酵工程案例抗生素的生产维生素的生产第六章:发酵工程的安全与环保6.1 发酵工程的安全问题微生物的危害生物安全措施发酵罐的安全操作6.2 发酵过程中的污染控制污染的来源污染的检测与控制清洁生产技术6.3 发酵工程的环保问题废水处理废气处理固体废弃物处理第七章:发酵工程的产业化应用7.1 发酵工程在食品工业的应用面包酵母的生产乳酸菌的产业化7.2 发酵工程在制药工业的应用抗生素的产业化维生素的产业化7.3 发酵工程在其他领域的应用生物燃料的生产生物材料的产业化第八章:发酵工程的研发与创新8.1 发酵工程的新技术发展重组DNA技术基因工程技术合成生物学技术8.2 发酵工程的新设备开发高通量筛选设备生物反应器的设计自动化控制系统8.3 发酵工程的产业化挑战与机遇产业化过程中的问题产业化发展的趋势产业化政策的分析第九章:发酵工程的实例分析与评价9.1 发酵工程案例分析某乳酸菌产品的生产某抗生素的生产9.2 发酵工程项目的评价技术与经济评价环境与社会影响评价风险评价9.3 发酵工程的发展前景与建议行业发展趋势技术创新方向政策与支持措施第十章:发酵工程的实验操作10.1 发酵实验的基本操作菌种的制备与保藏发酵液的制备发酵过程的监控10.2 发酵实验的设计与优化实验设计方法发酵条件的优化实验结果的分析10.3 发酵实验的操作技能培养实验操作的安全规范实验设备的操作与维护实验数据的准确记录与处理重点和难点解析重点环节一:发酵微生物的分类与特性重点掌握不同类型发酵微生物的分类、特点及应用领域。

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1.发酵工程的定义与特点?发酵工程:主要指利用微生物、动植物细胞和基因工程菌在人工生物反应器(发酵罐)中培养而获得产物的工业过程。

发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌,酵母菌和霉菌。

利用微生物的特点:(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。

(2)有极强的消化能力。

(3)有极强的繁殖能力。

2.发酵工业发展的有哪几个阶段及大致年代?1传统的微生物发酵技术——天然发酵;2第二代(近代)微生物发酵技术——深层培养技术:出现于20世纪40年代,以抗生素的生产为标志。

青霉素的发现与大量需求;3第三代发酵技术——微生物工程:1982,第一个基因工程产品——利用工程菌生产的人胰岛素问世3.发酵工业的应用领域?举出6个以上(三个不同领域)发酵生产的产品。

1、在食品工业的应用:奶酪、酸奶味精2在医药卫生中的应用:青霉素、金霉素3、在轻工业中的应用:制干酪、果汁4、在化工能源中的应用:乙醇、甘油 5 业中的应用:杀虫剂、根瘤菌6、在环境保护中的作用:污水处理4、发酵罐的特征及类型:特征:1发酵罐应有适宜的径高比2发酵罐受一定的压力3其搅拌通风装置能使气液充分混合,保证微生物发酵过程中所需的溶解氧4发酵罐内应尽量减少死角,避免污垢堆积,保证灭菌彻底,防止污染5.发酵罐应有足够的冷却面积6搅拌器的轴封要严密,以减少泄露类型:1生长代谢需要分类:好氧和厌氧2按发酵罐的设备特点分类:机械搅拌通风和费机械搅拌通风3按容积分类:实验室发酵罐、中试发酵罐、生产规模发酵罐4按操作方式分类:分批发酵和连续发酵5按生长环境分类:悬浮生长和支持生长6 超滤发酵罐4、什么是气升式发酵罐,什么优点?气升式发酵罐:是指借助气体上升的动力来搅拌的发酵罐。

优点:1气体从罐体的下部通入,可带动流体在整个发酵罐内循环流动,使反应器内的溶液混合均匀。

2由于不用机械搅拌桨,省去了密封装置,使污染杂菌的机会减少,同时降低了机械剪切作用对细胞的伤害3由于液体循环速度快,反应器内的供养和传热都较好,利于节能5、工业发酵常见的发酵方式有哪些,其主流发酵方式是什么,为什么?方式:1根据微生物需氧和不需氧:好氧和厌氧2根据培养基固态和液态:液态发酵和固态发酵3根据发酵位置是表面和深层:表面发酵和深层发酵4根据菌种是否被固定:游离发酵和固体发酵5根据发酵间歇或是连续:分批发酵和连续发酵6根据所用菌种是单一或多种:单一纯种发酵和混合发酵主流发酵方式:好养、液体、深层、分批、游离、单一纯种发酵方式结合进行的6、连续发酵的特点及不足有哪些?特点:简化了菌种的扩大培养、发酵罐的多次灭菌、清洗、出料、缩短了发酵周期,提高了设备利用率、降低了人力物力消耗,增加了生产效率,是产品更有商业性竞争不足:1连续发酵运转时间长,菌种多退化,容易污染,其培养基的利用率低于分批发酵2 工艺中变量较分批发酵复杂,较难控制和扩大3在大规模生产中,次级代谢产物难以利用连续发酵7、什么是固态发酵和混合发酵?发酵液的特点?固体发酵:是指利用古体培养及进行微生物的繁殖混合发酵:多种微生物混合在一起共用一种培养基进行发酵发酵液的特点:1发酵液大部分是水,一般含水量达到90%---99% ,发酵液中发酵产物浓度较低2发酵液中的悬浮物主要是菌体和蛋白质的胶状物,不利于过滤,同时增加了提取和精制后的操作难度3发酵液的培养基残基残留成分中还含有无机盐、非蛋白质大分子杂质及其降解产物,对提取和精制均有一定的影响4发酵液中除了发酵产物外还有其他副产物,有的结构和副产物相似,这就给分离操作带来困难5发酵液中还含有色素、热原质、毒性物质等有机杂质。

第二章微生物菌中选育1、工业化菌种的基本特征:1菌种细胞的生长活力强,移种致发酵罐后能迅速生长,迟缓期短2生理性状稳定3菌体重量和浓度能满足大容量发酵罐的要求4无杂菌污染5保持稳定的生长能力2、自然分离微生物的一般操作步骤:样品采集——增殖培养——纯种分离——生产性能测定3、什么是有变育种?常用的诱变剂有哪些?诱变育种:就是人为地利用物理或化学等因素,使诱变对象细胞内的遗传物质发生变化,引起突变,并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。

凡能引起生物体遗传物质发生变异的因素,统称诱变剂物理诱变剂:如紫外线、X-射线、 -射线、快中子、超声波等化学诱变剂:硫酸二乙酯(DES)、亚硝基胍(NTG)、亚硝酸(NA)、氮芥(NM)、羟胺、ICR类等4、什么是种子的扩大培养?种子的夸大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥罐中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,在经过扁瓶和摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程5、种子扩大培养的目的与要求?目的:要求:1菌种细胞的生长活力强,移种致发酵罐后能迅速生长,迟缓期短2生理性状稳定3菌体重量和浓度能满足大容量发酵罐的要求4无杂菌污染5保持稳定的生长能力6、种子扩大生产的一般步骤?7.、如何防止菌种的衰退?1合理育种2选用合适的培养基3创造良好的培养条件4控制传代次数5 利用不同类型的细胞进行移种传代6 采用有效的菌种保存方法第三章发酵培养基1、糖酵解:2、初级代谢:是指微生物从外界吸收各种物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动所需的物质和能量的过程。

3、次级代谢:市值为生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前提物质,合成一些与微生物生命活动无明确功能的物质的过程。

4、营养缺陷型:5、抗性便突变株:6、微生物柠檬酸的发酵机制:7、谷氨酸的发酵机制:8、什么是产物得率,Yx/s,Yx/o2,Yx/kcal 分别表示什么含义?得率系数:消耗单位营养物所产生的细胞或产物数量。

x/s,Yx/o2,Yx/kcal 分别表示小号每克营养物、每克分子氧和没钱可能两所生成的细胞克数。

第四章:1、发酵工程常用的碳源有哪些?糖类、油脂、有机酸、低碳醇等糖类:发酵培养基中使用最广泛的碳源; 主要有葡萄糖、糖蜜和淀粉糊精等油和脂肪也能被许多微生物作为碳源和能源2、什么是生理酸性物质和生理碱性物质?举例?氮源物质常对培养液pH产生影响(NH4)SO4 → 2NH3 + H2SO4NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH反应中所产生的NH3被菌体作为氮源利用后,培养液中就留下了酸性或碱性物质。

在常用的无机氮中,硫酸铵被菌体利用后会使培养液的pH下降,为生理酸性物质;硝酸钠被同化时则引起培养液pH上升,为生理碱性物质3、什么是生长因子,?生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物质。

类别:维生素、氨基酸、嘌呤嘧啶及其衍生物4、什么是前体?举例说明前提对发酵的重要性?前体:是指指某些化合物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,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而又较大的提高。

5、什么是产物促进剂和抑制剂,举例?促进剂:是指那些非细胞生长所必需的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。

如谷氨酸棒杆菌生产赖氨酸时,加入红霉素可提高产量25%以上。

抑制剂:抑制某些代谢途径的进行,同时刺激另一代谢途径,以致可以改变微生物的代谢途径。

如酵母厌氧发酵中加入亚硫酸盐或碱类,可以使酒精发酵受到抑制,而转入甘油发酵7、按物理状态不同培养基可分为:固体、半固体、液体8、发酵培养基的选择应遵循什么原则?1既要使种子接入后能迅速生长,达到一定的菌体浓度,又要使长好的菌体能迅速合成所需产物。

因此,发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外,还要有合成产物所需的特定元素、前体和促进剂等。

2但若因生长和合成产物所需的总的碳源、氮源和其他营养物质总的浓度太高,或生长和合成产物两个阶段各需的最佳条件有求不同时,则可考虑培养基用分批补料工艺来加以满足。

9、淀粉水解一般有几种工艺?各有何特点?1淀粉水解;酸解法:以酸(无机酸或有机酸)为催化剂,在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。

优点:生产简易,由淀粉逐步水解为葡萄糖的整个化学反应过程,仅在一个高压容器内进行,水解时间短,设备生产能力大。

2酶解法(双酶水解法):酶解法是用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖3双酶法优点:淀粉水解是在酶的作用下进行的,酶解反应条件温和,对设备要求较低;可在较高淀粉乳浓度下水解,且可采用粗原料10、空气过滤除菌的预处理的目的及工艺流程?11、培养基灭菌的方法有哪些?分批灭菌:将配制好的培养基同时放在发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程,也称实罐灭菌。

连续灭菌:又称连消将培养基在发酵罐外通过连续灭菌装置进行加热、保温和冷却而进行灭菌12、连消与实消相比的优缺点?13、温度对发酵有何影响,怎样选择?1)温度影响产物合成的速率及产量2)温度可能会影响终产物的质量3)温度还可能影响生物合成的方向最适温度的选择:1最适温度是指在该温度下最适于菌的生长或产物的形成。

2在发酵的整个周期内仅选一个温度不一定好。

因为最适合菌生长的温度不一定适合产物的合成。

3温度的选择还要参考其它发酵条件灵活掌握:如通气条件,培养基成分和浓度4利用计算机模拟确定最佳发酵条件,正逐步得到推广应用。

14、发酵过程中溶解氧受哪些因素的影响?1、供氧方面1)增加空气中氧的含量,使氧分压增加,进行富氧通气2)提高罐压3)改变通气速率4)增加搅拌速度2、需氧方面1)调整养料的浓度2)调节控制温度15、如何实现发酵控制优化?培养基的优化:选择培养基成分,设计培养基配方,虽然有一些理论依据,但最终的确定是通过实验的方法获得的。

培养基设计与优化的大致步骤:1)根据前人的经验和培养基配制的基本理论,初步确定可能的成分;2)通过单因子实验确定最为适宜的培养基成分;3)通过多因子实验确定各成分的最适浓度16、你认为怎样的方法控制发酵过程的泡沫最好?17、发酵过程的泡沫会对发酵带来许多副产物,主要表现在哪些方面?1)降低了发酵罐的装液系数2)增加了菌群的非均一性3)增加了污染杂菌的机会4)导致产物的损失18、用怎样的方法控制发酵过程中的泡沫?1机械消泡:采用物理作用强力震动来消泡2化学消泡:降低泡沫的机械强度,使泡沫破裂2)降低液膜的表面黏度,使液膜的液体流失,导致泡沫破裂19、PH一般的变化规律和控制策略?有哪些因素影响PH的变化?pH对菌体生长和产物合成的影响:1)pH影响酶的活性2)pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态,从而改变细胞膜的渗透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的排泄,因此影响代谢的正常进行3)影响培养基某些组分和中间产物的离解,从而影响微生物对这些物质的利用4)pH不同,往往引起菌体代谢过程的不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。

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