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发酵工程知识点复习进程

发酵工程知识点复习进程
发酵工程知识点复习进程

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,上升管两端与罐底及罐上部相连接,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:

培养基及操作合理,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 温度及通气量

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、原理以及各自的适用对象

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。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,孢子发芽及菌体繁殖速度

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

第三章发酵机制及发酵动力学(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、脂肪酸等单体以及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。

十四、如何选育抗反馈调节的突变菌种

微生物生长时常需要一些代谢物如氨基酸、维生素嘌呤和嘧啶化合物等用于细胞的生物合成。如果将这些代谢物的结构类似物(抗代谢物)添加与培养基内,由于它们可以和正常的代谢物竞争同一酶系,因此使微生物不能够再将正常的代谢物用于细胞的生物合成,结果使菌体不能正常生长。如果将菌体诱变,获得在抗代谢物同时也能够正常生长的突变株,则证明给突变株的有关酶系对某抗代谢物已不敏感了。在一般情况下,该突变株的有关酶系对相应的代谢物也不敏感了,这样也就解除了某些代谢物对有关酶系的反馈抑制和阻遏。

十五、分解代谢物阻遏(葡萄糖效应)

原因:大肠杆菌优先利用葡萄糖,并在葡萄糖耗尽后开始利用乳糖。葡萄糖分解的中间产物阻遏了分解葡萄糖酶系的合成。

第四章发酵工业培养基及原料处理

一、培养基要满足:满足菌的生长,促进菌的生成

二、发酵培养基一般含有五大方面的要素:碳源、氮源、无机盐及微量元素、水,以及生长因子、前体、产物促进剂和抑制剂等。发酵培养基一般有三种分类方法,按原料的化学纯度不同分为:天然合成培养基、合成培养基和半合成培养基;按培养基的物理状态不同分为:固体培养基、液体培养基和半固体培养基;按培养基的用途不同分为:孢子培养基、种子培养基、发酵培养基

三、常用的碳源:葡萄糖、糖蜜、酯类、烃类、(淀粉、糊精需要先糖化)

常用的氮源:氨水、蛋白胨、尿素

四、工业发酵中培养基按照用途分实验室常用培养基、发酵生产中常用培养基

选择培养基

实验室常用的培养基鉴别培养基

孢子培养基

发酵生产中常用的培养基种子培养基

发酵培养基

第五章

一、常用的灭菌方法:化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌

二、求灭菌时间

三、空气除菌的工艺流程(两次冷却两次分离适当加热)

预处理的目的:

提高压缩空气的洁净度,降低空气过滤器的负荷;

除去压缩后空气中所带的油水,以合适的空气湿度和温度进入空气过滤器

六章

一、影响发酵的原因及控制

(1)营养基质和菌体浓度:碳源的种类和浓度;氮源的种类和浓度;磷酸盐的浓度;菌体浓度;

(2)温度:生物热;搅拌热;蒸发热;辐射热;发酵热

(3)pH:使微生物细胞的原生质膜的电荷发生改变;直接影响酶活性;直接影响代谢过程

控制:添加碳酸钙法,氨水流加法,尿毒流加法,通过补料控制pH

(4)通气和搅拌:微生物对氧气的需求(临界氧浓度,溶解氧)

(5)泡沫:化学消泡,机械消泡

(6)二氧化碳和呼吸商

控制:严格选择和控制最适温度。

泡沫控制的途径:调整培养基成分或改变某些物理化学参数或改变发酵工艺;采用机械消泡或消泡剂;采用菌种选育的方法筛选不产生流态细胞的菌种。

染菌的原因及控制

种子带菌,空气系统带菌,夹套穿孔,盘管穿孔,操作问题,补料取样带菌,培养基灭菌不透。

控制:

发酵优化的控制

表型延迟:指某一突变在DNA复制和细胞分裂后,才在细胞表型上显示出来,避免长出不纯的菌落。

诱变育种:是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,然后采用简便快捷和高效的筛选方法,从中挑选少数符合育种目标的突变株用于生产和研究。

生长因子:是一类对微生物必不可少的物质,一般为一些小分子有机物,需求量很小。假菌丝:

富集培养:是指在目的微生物样品含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速生长繁殖

菌种复壮:

连续培养:以一定的速度向培养基内添加新鲜培养液,同时以相同的速度流出培养液,从而使培养系统内培养基的量维持恒定,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。

碳氮比:是非常重要的一个营养比列关系。碳氮比指的是培养基碳源中的碳原子摩尔数与氮源中氮源子摩尔数之比。

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵?发酵工程的发展历程? 发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程 自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期 发酵工业常用的微生物及其特点。 ①细菌:枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌:链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 4.霉菌 菌种的分离及保藏 一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离 一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏 菌种的退化及复壮 菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行转移传代或包藏之后,群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件 菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法 微生物育种的方法有哪些? 自然育种、诱变育种 培养基的主要成分。 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、 碳源及氮源的种类。 碳源种类:1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体 氮源种类:1、无机氮源 2、有机氮源 培养基的设计的基本原则? 一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值 发酵工业原料的选择原则 一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近,便于运输节省费用 二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力 三原料资源要丰富容易收集

发酵工程要点总结

第一章绪论 发酵:通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养,大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。 发酵工程:是发酵原理和工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程的原理的科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。这里所指的生物材料包括来自自然界微生物、基因重组微生物等以及各种来源的动物细胞和植物细胞。 发酵工程组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵工程、下游工程 第二章发酵设备 固体发酵 液体发酵(厌氧发酵,好氧发酵) 厌氧发酵:酒精发酵罐 好氧发酵:通风搅拌发酵罐 通风搅拌发酵罐设备主要部件包括: 1罐身 酒精发酵罐2电机 3搅拌器 4轴封 5消泡器 6联轴器 7中间轴承 8空气吹泡管(或空气喷射器) 9挡板 10冷却装置 1.罐体:罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成,材料为碳钢或不锈钢,大型发酵罐可用衬不锈钢或复合不锈钢制成,为了满足工艺要求,罐需要承受一定压力,罐壁厚度决定于罐径及罐压的大小。罐体上的管路越少越好 2.搅拌作用:打碎空气气泡,增加气液接触界面以提高气液间的传质效率使发酵液充分混和。3挡板的作用:防止液面中央产生漩涡,促使液体激烈翻动,提高溶解氧。竖立的蛇管、列管、排管也可以起挡板作用; 4消泡器:利用机械的方法打碎气泡 5仪表:测量相关参数 为什么压力表不用直管:会有培养基冲入,污染压力表;起不到缓冲作用;灭菌冷却后有冷凝水(含菌)掉入罐内,污染菌种,弯管液封,上面的杂菌不会掉入下面管道中。 6罐体各部分的尺寸有一定比例,高/径比约为2.5~4。 发酵罐的灭菌 (在夹套中)关好空气阀,蒸气上进下出,冲蒸气,压力大于2 kg/cm2(120℃),最好是4~5 kg/cm2(160℃)。当罐内温度>80℃,进蒸气口(蒸气阀)关掉,出蒸气口(排气阀)关小。打开空气阀,蒸气直接进罐,121℃,20~30min。从80℃~100℃上升很快,大于100℃后温度上升很慢,到118℃时就开始计时,计时25min时立即关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通入无菌空气,使罐内一直保持正压(高于大气压,空气不会倒灌入罐内)。(在夹套中)立即加自来水冷却,从下向上,使温度尽快降到55℃左右,到37~38℃时关掉水,也有缓冲性。升温降温时注意缓冲性灭菌时蒸气从夹套中进去,如从罐中进去,蒸气冷凝,产生冷凝水、无法接种、容易污染冬天温度低、散热快,低于30℃需加温。加温时蒸气由下进入、从上

发酵工程与设备实验试题答案

发酵工程与设备实验 1.决定摇瓶溶氧量的因素有哪些?它们如何影响摇瓶溶氧量?答:⑴摇瓶的透气性:8层纱布,纱布透气性越好,摇瓶溶氧量越大。⑵摇瓶的转速:转速越大,培养基流动越剧烈,增大与气体接触面积。⑶培养基的粘稠度:粘稠度越大,氧气越难进入,溶氧量越低。 2.采用磷钼蓝法测定发酵液中的植酸酶活性实验中,空白对照中并未发生酶和底物的水解反应,但经过显示后,颜色却呈较深的蓝色,试解释其原因。 答:①磷钼蓝受热,易被氧化成蓝色还原物。②植酸钠中含杂质磷太多。 3.红曲米发酵实验中,为何要添加酸水?无菌酸水如何制得?答:是为了洗脱菌种,同时为红曲霉生长创造酸性环境。 制备:取一烧杯的蒸馏水,往水中加入乳酸并调PH至4.0.然后取10ml配制好的溶液于干净的试管中,密封包扎后,放入高压灭菌锅灭菌,即可得到无菌酸水。 4.产植酸酶黑曲霉的分离实验中,为何选用植酸钙而不选用植酸钠? 答:钠盐易溶解、钙盐难容,易形成透明圈,从而筛选。 5.产植酸酶黑曲霉的分离实验中,为什么不将脱氧胆酸钠溶液

和氯霉素眼药水加入到筛选培养基中一起灭菌? 答:①脱氧胆酸钠会与铁盐高温时反应。②细菌性抗生素、自身就是杀菌的,且本身无菌,也不能灭菌。 6.请详细说明产植酸酶黑曲霉的分离实验的实验原理。 答:以植酸钙为唯一磷来源的选择培养基,同时以透明圈法,从土壤中分离筛选产植酸酶的黑曲霉 7.产植酸酶黑曲霉的摇瓶发酵实验中,摇瓶的作用有哪些?答:①气体和营养分布均匀②温度保持恒定③代谢产物分散④避免影响其他菌丝生长⑤防止细胞沉淀 8.植酸酶酶活力测定实验中,若显色后的反应体系测定吸光度值为2.23,说明什么问题?该如何调整实验方案? 答:浓度过大,该稀释。 9.植酸酶活力测定时做标线的目的是什么? 答:标线是反应吸光度与无机磷浓度之间的关系,待我们测的样品吸光度后即可在标线上读出对应无机磷浓度,从而进行酶活计算。 10.简述灭菌锅的使用方法及步骤。 答:①向锅内注入水至三脚架上边缘、预热。 ②放入物品,将直排气管并放入排气槽。 ③关盖,拧紧对应螺栓,打开开关加热 ④待压力达到0.05MPa,排冷空气,归零。

高中生物选修1传统发酵技术 知识点总结(经典全面)

选修一知识总结(专题一、二、三、六) (请妥善保存) 专题一 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 广义发酵→有氧发酵和无氧发酵;狭义发酵→微生物的无氧呼吸。发酵≠无氧呼吸 (一) 果酒制作 1.原理:菌种 ,属于 核生物,新陈代谢类型 , 有氧条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖。反应式为: ; 无氧条件下,进行无氧呼吸,产生酒精。反应式为: 。 2.控制的发酵条件: 。 3.菌种来源:??? 。:。:菌菌种分离获得得纯净的酵母人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 4.实验设计流程图 挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒 果醋 5.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴定,并用____________检验酒精存在。可观 察到的现象为 。葡萄酒呈红色的原因: 6.注意事项: (1) 在 、 的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而多数其它微生物都因无法适应这 一环境而受到抑制,从而在不灭菌情况下,使酵母菌成为优势菌种。 (2)新鲜葡萄的处理: 为防止杂菌感染应先 (冲洗/去枝梗),注意不要反复冲洗,否则酵母菌数 量减少,影响发酵。 (3)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 消毒。发酵液装瓶后保留 的空间,目的是 (4)装置各部件作用 ①出料口:___________ ;②___________ :醋酸发酵时连接充气泵;③___________ : 排出酒精发酵时产生的CO2。 ④排气口连接一个长而弯曲胶管的作用是 ___________ 。使用该装置制酒 时,应该______充气口;制醋时,应该充气口连接____________。 (二)果醋的制作: 1.原理:菌种____________,属于________核生物,新陈代谢类型为___ ______ 。 当 、 都充足时,醋酸菌将 分解成醋酸; 当缺少 时,醋酸菌将 变为 ,再将 变为醋酸。 反应式为__________ _________ _________ 。 2.条件:最适合温度为__________,需要充足的______________。 3.菌种来源:可以从食醋中分离醋酸菌,也可以购买。 4.设计实验流程及操作步骤: 果酒制成以后,在发酵液中加入___________或醋曲,然后将装置转移至 _____ 0C 条件下发 酵,适时向发酵液中通入________。如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上纱布,以减 少空气中尘土污染。 5.注意事项: (1)严格控制发酵条件,因为醋酸菌对_______的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断 通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。此外,醋酸菌最适生长温度为_________℃,控制好发酵温度,使发酵时 间缩短,又减少杂菌污染的机会。 (2)有两条途径生成醋酸:直接氧化和以 为底物的氧化。

发酵工程总结

绪论: 一、概念:发酵工程(Fermentation Engineering)指在最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。 二、发酵工程研究的主要内容 发酵工程主要包括代谢工程和发酵工艺两个主要内容 具体来说它一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养,或利用固定化酶,固定化细胞所做的反应器加工底物,以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。 四、发酵工程的特点 一个完整的发酵过程包括:1材料的预处理2生物催化剂的制备3生化反应器及发应条件的选择与监控 第二章:菌种的来源 一、工业化生产菌种的要求 ?能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成 产物 ?有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的 可操作性要强 ?遗传性能要相对稳定 ?不易感染它种微生物或噬菌体 ?产生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) ?生产特性要符合工艺要求 二、自然界中菌种分离的一般过程(步骤): 土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定. 目的:高效地获取一株高产目的产物的微生物. 三、采样时要注意的问题: 气候、水分、空气;来源要广;结合产品的特点;标签:地点、时间、气候等四、目的微生物富集的一些基本方法 富集的目的:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。 富集的三种方案: ?定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件,进行培养。 ?当不可能采用定向培养时,则可设计在一个分类学中考虑, ?不能提供任何有助于筛选产生菌的信息,这时只能通过随机分离的办法. 定向培养的方法 物理方法:加热、膜过滤等但主要是通过培养的方法 定向培养的富集方法 1、底物 2、pH条件 3、培养时间 4、培养温度等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段,培养(固体、液体;分批连续)后使目的微生物在种群中占优势。 五、菌落的选出 1.从产物角度出发:在培养时以产物的形成有目的的设计培养基 利用简单、快速的鉴定方法,如抗生素

发酵工程试题及答案.

类。 微生物的育种方法主要有三类: 诱变法,细胞融合法,基因工程法。 发酵培养基主要由 碳源,氮源,无机盐,生长因子 组成。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为 连逍,用高压蒸汽进行空罐灭菌称为 空消。 7、可用于生产酶的微生物有 细菌、真菌、酵母菌。 常用的发酵液的预处理方法有 酸化、加热、加絮凝剂。 8、根据搅拌方式的不同, 好氧发酵设备可分为 机械搅拌式发酵罐 和通风搅拌式发酵罐 两种。 9、 依据培养基在生产中的用途,可将其分成 孢子培养基、种子培养基、发酵培养 10、 现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产,还包括微生物机能的利用。 11、发酵工程的主要内容包括 生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及 产物的分离、提取 与精制。 12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转 化发酵、生物工程细胞的发酵 。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有 细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向 变异菌,从自然选育转向 代谢调控育种, 从诱发基 因突变转向 基因重组的定向育种。 15、根据操作方式的不同,液体深层发酵主要有 分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。 16、分批发酵全过程包括 空罐灭菌、加入灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐, 所需的时间总和为一个发酵周期。 发酵工程 、名词解释 1、 分批发酵:在发酵中,营养物和菌种一次加入进行培养,直到结束放出,中间除了空气 进入和尾气排出外,与外部没有物料交换。 2、 补料分批发酵:又称半连续发酵,是指在微生物分批发酵中,以某种方式向培养系统不 加一定物料的培养技术。 3、 絮凝:在某些高分子絮凝剂的作用下,溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。 二、填空 1、 生物发酵工艺多种多样,但基本上包括 菌种制备、种子培养、发酵和提取精^_等下游 处理几个过程。 2、 根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同, 过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大 3、 4、 5、青霉素发酵生产中,发酵后的处理包括: 过滤、提炼,脱色,结晶。 基三种。

发酵工程知识点复习进程

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

发酵工程总结

1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业; 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢: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。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

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1、举出几例微生物大规模表达的产品,及其产生菌的特点? A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外,能利用廉价的氮源,生长温度较高, 生长速度快 ,纯化、分离及分析快速;安全性高,得到 FDA的批准的菌种。 B.单细胞蛋白生长迅速,营养要求不高,易培养,能利用廉价的培养基或生 产废物。适合大规模工业化生产,产量高,质量好。安全性高,得到 FDA的批准的菌种。 C.不饱和脂肪酸生长温度较低,安全性高,能利用廉价的碳源,不饱和脂 肪酸含量高, D.抗生素生产性能稳定,产量高,不产色素,,能利用廉价原料 F.氨基酸代谢途径比较清楚,代谢途径比较简单 2、工业化菌种的要求? A能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物 B有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强C. 遗传性能要相对稳定 D.不易感染它种微生物或噬菌体 E.产生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) F.生产特性要符合工艺要求 4、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉 及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量 表达的潜力? 在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢 的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必 要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。一旦特定物质的合成达到足 够的量,与这些物关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目

的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。而工业化生产要求特定表达 某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求 5、自然界分离微生物的一般操作步骤? 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 6、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养? 自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养, 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下 的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。 7、菌种选育分子改造的目的? 防止菌种退化 ; 解决生产实际问题 ; 提高生产能力 ; 提高产品质量 ; 开发新产品 . 8、以目前的研究水平,土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少?什么 是 16sRNA同源性分析? 目前能够培养的微生物不到总数的 1%。以 16sRNA为靶基因,设计引物, 建立 pcr 扩增体系,再通过 DNA 测序进行细菌同源性分析。 9、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义? 自然选育就是不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过 程。

最新发酵工程重点总结

发酵工程重点总结

第一章 发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。 发酵工业的特点?(7点) 1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应,反应安全,要求条件较简单。 2.可用较廉价原料生产较高价值产品。 3.反应专一性强。 4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。 5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 6.菌种是关键。 7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。 工业发酵的类型? 厌氧发酵 1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵 兼性厌氧发酵 液体发酵(包括液体深层发酵) 2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵 深层固体发酵(机械通风制曲) 分批发酵 按发酵工艺流程补料分批发酵 单级恒化器连续发酵 连续发酵多级恒化器连续发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 发酵生产的基本工业流程? 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制; 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌; 3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中; 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物; 5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品; 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

工业发酵的过程的工艺流程图? 第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究(包括资料查阅) 试验方案设计 含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?) 样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现) 菌种分离 根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法随机分离方法 (定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离) 富集液体培养固体培养基条件培养 (初筛) 菌种纯化 复筛 菌种纯化 初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试 较优菌株1-3株 保藏及进一步做生产试验某些必要试验和 或作为育种的出发菌株毒性试验等 2、菌种选育改良的具体目标。(4点)? 1.提高目标产物的产量

2018年《公共基础知识》试题和答案

2018年《公共基础知识》试题及答案 公共基础知识主要测试应试者胜任党政领导工作必须具备的素质。以下是小编为大家搜集整理提供到的公共基础知识试题及答案,希望对您有所帮助。欢迎阅读参考学习! 一、单选题(50 题,每题 1 分,共 50 分) 1、第二届中国质量奖颁奖大会3月29日在京召开。批示指出:_____是强国之基、立业之本和转型之要。 A、质量发展 B、教育发展 C、科技发展 D、人才发展 2、我国首个开展空间引力波探测的重大基础科研项目“______”于3月20日在中山大学珠海校区奠基,正式启动了其基础设施工程建设。 A、千人计划 B、天琴计划 C、火炬计划 D、星火计划 3、第十二届全国人民代表大会第四次会议通过_____,国家主席签署第43号主席令予以公布。 A、反恐怖主义法 B、反家庭暴力法 C、国家勋章和国家荣誉称号法 D、慈善法 4、2017年4月24日是我国首个“_____”。 A、中国无车日 B、中国航天日 C、中国环保日 D、中国低碳日

5、对在全党开展“_____”学习教育作出重要指示强调,“_____”学习教育是加强党的思想政治建设的一项重大部署。 A、三严三实 B、两学—做 C、四个全面 D、五大发展理念 6、从人力资源和社会保障部了解到,_____将合并实施,并将确保参保职工生育待遇水平不降低。 A、工伤保险和基本医疗保险 B、养老保险和工伤保险 C、养老保险和基本医疗保险 D、生育保险和基本医疗保险 7、用于清偿债务、缴纳租金、缴纳税款的货币所执行的职能是( )。 A、价值手段 B、流通手段 C、贮藏手段 D、支付手段 8、目前我国经济增长方式转变趋势为( )。 A、由粗放型向集约型转变 B、由质量向数量的转变 C、由产业向个体的转变 D、由技术进步向投资拉动的转变 9、贯彻“三个代表”重要思想,必须使全党始终保持( )的精神状态,能否做到这一点,决定党和国家的前途命运。 A、与时俱进 B、实事求是 C、团结奋发 D、荣辱与共 10、在我国现阶段的所有制结构中,国有经济对发展起主导作用的体现是( )。 A、在社会总资产中占量的优势 B、在所有制结构中占主体地位 C、对国民经济的控制力

发酵工程总结50327复习课程

发酵工程总结50327

1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目

标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业;1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢: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。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

最新发酵工程09试卷含答案-

精品文档 一、填空题:(20分,每空1分) 1、淀粉水解方法有酸法、酶法和酸酶结合法。 2、根据微生物生长速度与产物合成速度之间的关系,可以将发酵分为三种类型,分别是生长偶联型、非生长偶联型和混合生长偶联型。 3、呼吸抑制发酵的现象叫巴斯德效应。 4、高温灭菌的原理是高温使微生物蛋白质变性失活。 5、常用的干燥方法有对流加热干燥、接触加热干燥和冷冻升华干燥等。 6、发酵醪中菌体分离可采用离心分离和过滤分离方法。 7、发酵热包括生物热、搅拌热、蒸发热和辐射热。 8、发酵过程中,调节PH值常用方法有添加CaCO3法、流加尿素、 加缓冲剂法等。 二、名词解释:(15分,每题3分) 1、分解代谢物阻遏 当菌体利用葡萄糖作C源进行生长时(1分),葡萄糖分解产物能阻遏参与次级代谢产物的合成的酶系生成(1分),从而影响次生代谢物的合成(1分)。 2、对数残留定律 在高温灭菌时,菌的死亡速率与任一瞬间残留的活菌数N成正比(3分)。 3、反馈抑制 酶促反应的终产物(1分)抑制代谢途径第一个酶的活性(2分),这称反馈抑制。 4、限制性基质 微生物生长速率与底物浓度有一定的依赖关系(1分),当底物浓度很小(1分),微生物生长速率与底物浓度成正比,此时基质叫限制

性基质(1分)。 精品文档. 精品文档 5、次级代谢产物 从初级代谢途径中形成分枝代谢途径(1分),并用初级代谢产物生成与菌体生长繁殖无关的物质或功能还未明的化合物(2分),这个过程称次级代谢。 二、判断题(对的在下面的表格中打“√”,错的打“Χ”,10分) 1、柠檬酸发酵主要防止前期染菌。 2、疫苗深层培养,如果中期染菌不严重,考虑继续发酵。 3、介质过滤除菌,必须保证介质之间的孔径小于细菌直径,才能达到除菌目的。 4、发酵醪需先进行菌、液的分离,才能进行后续的提取和精制过程。 5、谷氨酸发酵中,加速DCA循环有利于产物积累。 6、发酵生产单细胞蛋白,需要供氧。 7、在发酵过程中,随着通气量的提高,溶氧系数也增大。 8、为了提高发酵效率及便于控制,在整个发酵期内,我们要选定一个最适温度,控制发酵在该温度下进行。 9、一般来说,种子培养基的碳氮比低于发酵培养基的碳氮比。 10、消毒不一定能达到灭菌的要求,而灭菌则可达到消毒的目的。 分1每题四、简答:(40分,每题5分) 1、微生物工程的发展经历了哪几个时期? 答:1.自然发酵时期(1分) 2.纯培养技术的建立(1分) 3.通气搅拌好气性发酵工程技术建立(1分) 4.人工诱变育种与代谢调控发酵工程技术的建立(1分) 5.发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立 6.基因工程阶段。或答微生物酶反应生物合成和化学合成反应相结合工程技术建立。(1分) 2、谷氨酸生产如何防止噬菌体污染? 答:注意环境卫生(1分),防止菌种流到发酵罐等设备以外(1分),发酵液必

发酵工程总结

发酵工程总结 一名词解释 1.发酵:传统概念,是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。现代概念,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:采用现代化工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,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的一种新技术。 3.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的作用,是它转化成结构相类似但是更具有经济价值的化合物。 4.生产微生物细胞物质:是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的产品的发酵工业。 5.筛选:采用与生产相近的培养基和培养条件,通过三角瓶的容量进行小型发酵实验,以求得适合于工业生产用菌种。方法有a平皿快速检测法(变色圈法、透明圈法、生长圈法、抑菌圈法、梯度平板法)b摇瓶培养法。 6.诱变育种:就是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群,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。 7.基因突变:指的是DNA碱基发生变化即点突变。 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选育出优良菌种的过程。

9.回复突变:高产菌株在传代的过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降的情况。 10.菌种退化:是指在较长时期传代保藏后,菌种的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。 11.狭义的菌种复壮:指在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,从衰退群体中找出少数尚未衰退的个体,从而达到恢复浓菌原有典型性状的目的。广义的复壮是一项积极的措施,指在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前,就经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作,以期从中选择到自发的正变个体12.种子扩大培养: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,再经过扁瓶或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。 13.基本培养基MM:凡是能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。 14.完全培养基CM:满足一切营养缺陷性菌株生长的天然或半合成培养基。 15.补充培养基SM:在基本培养基中有针对性的加入一种或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。 16.天然培养基:是采用化学成分还不清楚或化学成分还不恒定的各种植物和动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质制成的。 17.合成培养基:也称组合培养基(多用于定量研究);是用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的。

专业技术工作总结发酵工程

竭诚为您提供优质文档/双击可除专业技术工作总结发酵工程 篇一:发酵工程总结版 发酵工程期末复习 名词解释: 1.发酵工程是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞参与的工艺过程的的原理和科学,是研究利 用生物材料生产有用物质服务于人类的综合性科学技术。 2.分批培养:是指在一个密闭系统内,投入有限数量的营养物质后接入少量微生物菌种进 行培养,使微生物生长繁殖,在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。 3.连续培养:是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基,同时又以相同的速度流出 培养液,从而使培养系统内培养液的量维持恒定,微生物细胞能在近似恒定状态下生 长的发酵方式。

4.补料分批培养:是指在分批培养过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法 5.液化:用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。 6.糖化:用糖化酶(又称葡萄糖淀粉酶)将糊精和低聚糖转化为葡萄糖 7.糊化:在温水中,当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象,称为淀粉的糊化。此时的温度称 为糊化温度。 8.老化:分子间已断裂的氢键、糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程,也就是复结的过程。 9.间歇灭菌 间歇灭菌就是将配制好的培养基放入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灭菌的操作过程,也称分批灭菌或实罐灭菌。 10.连续灭菌将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时加热、保温和冷却,进行灭菌。 11.呼吸强度(比耗氧速率)Qo2:单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。 单位:mmolo2/(kg干菌体·h)。 12.摄氧率γ(耗氧速率):单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。单位: γ=Qo2·xx——细胞浓度,kg(干重)/m3

发酵工程试题及答案

发酵工程 一、名词解释 1、分批发酵:在发酵中,营养物和菌种一次加入进行培养,直到结束放出,中间除了空气 进入和尾气排出外,与外部没有物料交换。 2、补料分批发酵:又称半连续发酵,是指在微生物分批发酵中,以某种式向培养系统不加 一定物料的培养技术。 3、絮凝:在某些高分子絮凝剂的作用下,溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。 二、填空 1、生物发酵工艺多种多样,但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。 2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同,过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大类。 3、微生物的育种法主要有三类:诱变法,细胞融合法,基因工程法。 4、发酵培养基主要由碳源,氮源,无机盐,生长因子组成。 5、青霉素发酵生产中,发酵后的处理包括:过滤、提炼,脱色,结晶。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为连消,用高压蒸汽进行空罐灭菌称为空消。 7、可用于生产酶的微生物有细菌、真菌、酵母菌。 常用的发酵液的预处理法有酸化、加热、加絮凝剂。 8、根据搅拌式的不同,好氧发酵设备可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐两种。 9、依据培养基在生产中的用途,可将其分成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三种。 10、现代发酵工程不仅包括菌体生产和代产物的发酵生产,还包括微生物机能的利用。 11、发酵工程的主要容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制。 12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代产物的发酵、微生物转化发酵、生物工程细胞的发酵。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向变异菌,从自然选育转向代调控育种,从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。 15、根据操作式的不同,液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。 16、分批发酵全过程包括空罐灭菌、加入灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐,所需的时间总和为一个发酵期。

发酵工程总结

发酵工程总结

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1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业; 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢: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。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

2019年全国硕士研究生招生考试试题研究生命题-发酵工程B卷及答案

姓名: 报考专业: 准考证号码: 密封线内不要写题 2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 科目名称:发酵工程(□A 卷 B 卷)科目代码:862 考试时间: 3 小时 满分 150 分 可使用的常用工具: 无 □计算器 □直尺 □圆规(请在使用工具前打√) 注意:所有答题内容必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上的一律无效;考完后试题随答题纸交回。 一、单项选择题(共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1. 下列不可..做食品用酶的生产菌为 【 】 A 黑曲霉 B 米曲霉 C 米根酶 D 黄曲霉 2. 下列不属于...淘汰野生型方法是 【 】 A 饥饿法 B 差别杀菌 C 抗生素法 D 影印培养法 3. 下列只能用作培养基碳源的是 【 】 A 葡萄糖 B 玉米浆 C 硫酸铵 D 大豆粉 4. 下列不适..用于空气除菌的方法是 【 】 A 过滤除菌 B 高压蒸汽除菌 C 静电除菌 D 辐射除菌 5. 引起发酵过程中pH 下降的因素有 【 】 A C/N 比过低 B 感染噬菌体 C 添加生理酸性物质 D 添加生理碱性物质 6. 可导致发酵染菌的是 【 】 A 空气过滤器失效 B 质粒分离丢失 C C/N 比不合适 D 菌种老化 7. 下列不属于...连续灭菌设备的是 【 】 A 预热器 B 加热塔 C 保温维持管 D 过滤器 8. 下列选项不适于... 加大接种量所采用的方法是 【 】

2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题答案 考试科目及代码:发酵工程 862 B 卷 适用专业: 化学专业:化学生物学 答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间3小时,总分值 150 分。 一、单项选择题 (共10小题,每小题2分,共20分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D A B C A D C D C 二、填空题 (共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 11. 蒸汽大量潜热使蛋白质变形 12. μ(比生长速率) 13. 1KN dL dN =- 14. 一次性、阶梯性 15. 产物促进剂 16. 厌氧(或嫌气) 17. (化学)消泡 18. 基因突变 19. 苯乙酸 20. 涡轮、螺旋桨 三、是非判断(共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分) 21. 正确 22. 错误 23. 错误 24. 错误 25. 正确 四、名词解释题(共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分) 26. 呼吸强度:单位重量的干菌体每小时所消耗的氧量(mmol/g ?h )

发酵工程复习知识点.

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。 培养基设计的基本原则 1培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产 物所需的元素,并能提供生物合成和细胞维持 活力所需要的能量 2营养成分恰当的配比

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