发酵工程重点

发酵工程重点
考试题型:1、名词解释(5个3分)2、填空(20空20分)3、选择(10个2分)4、简答(4个5分)5、25分
第一章发酵工程的概述
1.、发酵工程的概念:
发酵工程是利用微生物特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于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。也可以说是渗透有工程学的微生物学,是发酵技术工程化的发展。由于主要利用的是微生物发酵过程来生产产品,因此也可称为微生物工程。
2、微生物工业发酵的基本过程P2
3、发酵工程技术的特点:
(1)发酵工程主体微生物的特点:
1.微生物种类多、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,能催化各种生物化学反应;
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
(2)发酵工程技术的特点P2
(3)发酵工程反应过程的特点:P3
4、近代发酵工程全面发展时期是指20世纪40年代初到20世纪70年代末
标志:青霉素工业的迅速发展
5、现代发酵工程时期:是指利用现代分子生物技术即DNA重组技术所获得的“工程菌”、细胞融合所得的’杂交”细胞以及动植物细胞或固定化活细胞等,使发酵工业范畴突破了利用天
然微生物的传统发酵,逐步建立起新型的发酵体系,生产天然微生物或人体及其他动植物所不能生产或产量很少的特殊产物。
6、工业发酵方式:
1)根据微生物需氧或不需氧分:好氧发酵厌氧发酵
2)根据培养基是固态或液态分:液态发酵固态发酵
3)根据培养基是间歇或是连续进行:分批发酵连续发酵
peepm7、微生物常见的液态发酵方式:四种
(1)试管液体培养(2)浅层液体培养(3)摇瓶培养(4)台式发酵罐
真空磁悬浮列车试管液态培养:次法的通气效果一般较差。仅适用于培养兼性好氧菌,以及进行微生物的各种生理生化实验。
浅层液态培养:在三角烧瓶中装入浅层培养液,其通气量与装液量、棉塞通气程度密切相
关。通气量对微生物的生长速度和生长量有很大的关系,该方法一般也仅适用于兼性厌氧菌
摇瓶培养:将装有液体培养基的三角瓶(摇瓶),上盖8~12层纱布或用疏松的棉塞塞住以阻止空气中的杂菌或杂质进入瓶内,而空气可以通过纱布或棉塞供微生物呼吸之用。为使菌体获得充足的氧,一般装液量为三角瓶的10%以下,如250mL三角瓶可装10~20mL培养液。有时,为了提高搅拌效果,增加通气量,也可在三角瓶内设置挡板或添加玻璃珠等。
将摇瓶放在摇瓶机上以一定的速度保温震荡培养,摇床有旋转式和往复式两类。摇瓶培养不仅操作简便,而且可以将多个摇瓶同时在相同的温度和震荡速度条件下进行培养实验,此外,还可以采用适当的传感器监测微生物生长过程中的各种变化。摇瓶培养在实验室中广泛的应用于微生物的生理生化实验、发酵和菌种筛选等,也常用于发酵工业中用于种子培养。
台式发酵罐:实验室用的发酵体积一般为几升到几十升。
常规发酵罐的种类很多,一般都有很多自动控制和记录装置,如配置有PH、溶解氧、温度
和泡沫检测电极,有加热或者冷却装置,大多数由计算机控制。它是实验室模拟生产实践的主要实验工具。
8、工业生产中常见的液体发酵方式:P27
(1)浅盘培养
(2)发酵深层培养
液体培养生产效率高,适于机械化和自动化,所以它是当前微生物发酵工业的主要生产方式。液体培养有静置培养和通气培养两种类型:静置培养分批适于厌氧菌的发酵,如酒、丙醇-丁醇、乳酸等发酵;通气发酵适于好氧菌发酵,如氨基酸、抗生素、核苷酸等发酵。
9、发酵的定义:
分批发酵又称分批培养。所谓分批发酵是指将所有的物料(除空气、消沫剂、调节PH的酸碱物外)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。循环氢压缩机
10、补料分批发酵的定义:
补料分批发酵是指在分批发酵过程中,由于到了中后期,养料代谢快要消耗完毕,菌体逐渐走向衰老自溶,代谢产物不能继续分泌。这时,为了延长中期的代谢活动,维持较高的发酵产物增长幅度,需要给连续发酵间歇或连续地补加新鲜培养基的发酵方式。又称半连续培养或半连续发酵,是介于分批发酵过程与连续发酵过程的一种过渡方式。
电视棒原理11、连续发酵的定义: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,同时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稳定,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。(连续发酵又称连续培养。)
第二章微生物菌种的选育
1、工业微生物常见的微生物种类:细菌、酵母菌、酶菌、放线菌。(连线题)
细菌:枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、乳酸杆菌、梭状芽孢杆菌、大肠杆菌、假单胞菌、乳酸菌、棒杆菌、短杆菌等
酵母菌:酿酒酵母、异常汉逊氏酵母异常变种(属汉逊氏酵母属)、假丝酵母属、毕赤氏酵母属、裂殖酵母属等
酶菌:曲霉属、青霉属、根霉属、毛霉属。
工业上常用的霉菌,有子囊菌纲的红曲霉、藻类菌纲的毛霉、根霉和犁头霉,以及半只菌纲的曲霉及青霉等。
放线菌:抗生素、链霉菌属
担子菌:
弹簧绳
藻类:
2、工业微生物的来源:工业微生物的来源总的来说可以从以下几个途径进行收集和筛选:(1)向菌种保藏机构索取有关的菌株,从中筛选所需菌株。有些大型的发酵工厂也有其菌种保藏室。
(2)从自然界中采集样品,如土壤、水、动植物体等,从中分离筛选。有时为了获取合适
的微生物,必须去特定的生态环境中进行分离。
(3)从一些发酵制品中分离目的菌株,如从酱油中分离蛋白酶产生菌,从酒中分离淀粉酶或糖化酶的酶的产生菌等。
3、(微生物菌种的选择性分离:
工业微生物产生菌的筛选一般包括两大部分:一是从自然界中分离所需的菌株
二是把分离到的野生菌种进一步纯化并进行代谢产物
菌种的分离和筛选一般可分为采样、富集、分离、目的菌的筛选等几个步骤。)
(一)微生物样品的采集:土壤样品的含菌量最多。
原因:1)
2)
3)
4)
a.采样方法用取样铲,将表层5cm左右的浮土除去,取5`~25cm处的土样10~25g,装入事先准备好的塑料袋扎好。北方干燥,可在10~30cm处取样。
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b.根据生物生理特点取样。每种微生物对碳、氮源的需求不一样,分布也有差异。
根据微生物营养类型研究表明,微生物的营养需求和代谢类型与其生长环境有着很大的相关性。

本文发布于:2024-09-22 22:27:03,感谢您对本站的认可!

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