发酵工程 exam

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1、v绪论对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物。各种次级代谢产物都是在微生物生长缓慢或停止生长时期即稳定期所产生的，非微生物生长所必需的物质。v第二章工业微生物的菌种选育微生物是各种活性物质产物的丰富源泉。生物活性物质很多，有微生物的初级代谢产物，如氨基酸，多糖、核酸，维生素等，有微生物的次级代谢产物，如抗生素、酶抑制剂、色素等。工业菌种育种的方法诱变育种自然育种杂交育种（常规杂交育种、原生质体融合）分子育种自然选育的作用：自然选育在工业生产中可以达到纯化菌种，防止菌种衰退，稳定生产，提高产量的目的。有利于诱变：（诱变育种

2、）重组修复SOS修复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。筛选营养缺陷型的方法：淘汰野生型检出缺陷型第三章：工业培养基微生物生长的六大营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水培养基的分类一、成分了解程度分天然培养基:采用天然原料合成培养基:原料其化学成分明确、稳定半合成培养基:部分原料其化学成分明确按状态：固体培养基半固体培养基液体培养基按用途（从发酵生产应用考虑）：斜面培养基种子培养基发酵培养基a.葡萄糖b.糊精、淀粉及其水解物使

3、用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类缺点：难利用、发酵液比较稠、成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。优点：来源广泛、价格底难利用，可以解除葡萄糖效应c.糖蜜(蔗糖、乳糖、麦芽糖)常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源无机氮源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，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。有机氮源：一些廉价的原料:花生饼粉、黄豆饼粉

4、、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。成分复杂：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子，少量糖类、脂肪。例玉米浆：①可溶性蛋白、生长因子（生物素）、苯乙酸②较多的乳酸③硫、磷、微量元素等无机盐及微量元素作用Na+维持细胞渗透压的功能K+影响细胞膜的透性Ca2+调节细胞透性，发酵液中磷酸盐含量从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。前体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合成到产物分子中去，而其自身的结构并没有

5、多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。所谓产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。影响工业培养基质量的因素1.原料质量2.培养基的配制工艺3.灭菌4.其他v第四章灭菌灭菌与消毒的区别灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。消毒：是指杀死病原微生物、但不一定能杀死细菌芽孢的方法。通常用化学的方法来达到消毒的作用。灭菌实质：杀菌：指菌体虽死，但形体尚存溶菌：指菌体杀死后，其细胞发生溶化连续灭菌（连消）配好的培养基在通入发酵罐时进行的加热、保温、降温

6、的灭菌过程，称为连续灭菌灭菌方法：化学灭菌物理灭菌：辐射灭菌干热灭菌湿热灭菌过滤除菌1.培养基的过滤除菌：对于含酶、血清、维生素和氨基酸等热敏物质的培养基，无法采用高温灭菌法，但可以通过过滤手段除去菌体。2.空气过滤除菌无菌空气制备过程p93v第五章生产菌种的培养与保藏种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。种子扩培的目的获得纯而壮活力旺盛的菌种获得满足接种量要求的培养物在扩大过程中，对菌种进行驯化最终实现缩短

7、发酵时间，保证生产水平发酵级数的确定制备种子需逐级扩大培养的次数，一般根据菌种生长特性，孢子发芽及菌体繁殖速度以及采用发酵罐体积而定。接种量：移入种子的体积接种量＝—————————接种后培养液的体积过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为7-15%。但是一般认为大一点好。种龄：种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。种子异常往往表现为：1）菌种生长发育缓慢或过快2）菌丝结团3）菌丝粘壁菌种保藏的原理根据菌种的生理、生化特性，人工创造条件使菌种的代谢活动处于休眠状态。理想的菌种保藏方法应具备的条件低温、干燥、

8、真空。工业微生物菌种保藏技术1.定期移植保藏法2. 液体石蜡保藏法3.沙土保藏法4.真空冷冻干燥保藏法5. 液氮超低温保藏法6.固体曲保藏法等定期移植保藏法将菌种接