发酵工程总结2

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1、发酵工程总结王玉真第一章绪论一．发酵工程：是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。由于它以培养微生物为主，所以又称为微生物工程。※从广义上讲，有三部分组成：上游工程，发酵工程，下游工程二．发酵的定义1.传统发酵发酵（fermentation）最初是来自于拉丁语“发泡”（ferver）这个词，是指酵母作用于果汁或发芽的谷物时产生二氧化碳的现象。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

2、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：泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。三．※发酵工业产业化应抓好哪三个环节？发酵工程产业化:就是将有关应用微生物的科学研究成果转化为发酵产品，并投向市场的过程。三个环节：投产试验、规模化生产和市场营销。①投产试验：涉及到”上、中、下三游”工作，即研究成果的验证、小试、中试和扩大试验。②规模化生产：值得注意的是产品质量问题，其检测必须符合相应产品标准。③市场营销：市场开拓对技术本身影响不大，但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素。四．※当前发酵工业面临三大问题：1.菌种问题(纯种;遗传稳定性;安全;周期短、转化率高

3、产率高;抗污染能力强：噬菌体、蛭弧菌);2.合适的反应器(生产规模化;原料利用量大，并且具有一定选择性;节能;结构多样化、操作制动化;节省劳力);3.基质的选择(价廉;原料利用量大，并且具有一定选择性;易被利用;副产物少;满足工艺要求)第二章菌种的来源一．自然界分离微生物的一般操作步骤？1、※菌种分离的一般过程：标本采集→预处理→富集培养→菌种分离（初筛、复筛）→性能鉴定→菌种保藏目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物2、微生物材料的标本采集：遵循原则：材料来源越广泛，越有可能获得新的菌种一般通过以下途径获得菌种：①向菌种保藏机构索取有关菌株；②由自然界采集样品，如土壤、水、动植

4、物体等；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，从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌。自然界中微生物极其丰富，土壤是微生物最集中的地方，所以土壤样品往往是采集的首选目标。土样采集应注意以下问题：A、不同的土壤特点　B、地理和气候条件C、微生物的生理特性D、极端环境条件下采样分离　　　　　　3、标本的预处理：（P16表2-2）（1）物理方法：加热(55℃,6min；100℃,1h；40℃2-6h)、膜过滤法、离心法、空气搅拌法（2）化学方法：含1%几丁质培养基、用CaCO3提高pH值进行培养（链霉菌属）（3）诱饵法：用涂石蜡的棒置于碳源培养基中（诺卡氏菌）、花粉（游

5、动放线菌）、蛇皮（小瓶菌属）、人头发（角质菌属）4、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。富集培养是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基或创造有利生长条件，使目的微生物数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利于分离得到所需要的菌株。富集的基本方法：（1）、控制营养：如以唯一碳源或氮源作底物；表2-3P17（2）、控制培养条件：如pH、温度、通气量等；（3）、抑制不需要的种类。表2-4P17富集培养方法：（1）、分批式富集培养P18：指将富集培养物转接到新的同一种培养基中，重新建立选择

6、性压力，如此重复几次后，再取此富集培养物接种至固体培养基上，以获得单菌落。转种是关键。（2）、恒化式富集培养P18：通过改变限制性基质浓度，来控制两类不同菌株的比生长速率。-11-　5、菌种分离：（1）、常规分离法：平板划线法、稀释分离法和涂布法（2）、生化反应分离法：透明圈法、变色圈法、抑菌圈法、生长圈法。透明圈法：在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊，这样能分解该底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈。圈的大小可初步反映该菌株利用底物的能力，完全可以作为菌种初筛的判断标准。如脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶及核酸酶产生菌的分离，产有机酸菌的初筛。变色圈法：对于一些不易产生透明圈

7、产物的产生菌，可在底物平板中加入指示剂或显色剂，使所需微生物能被快速鉴别出来。抑菌圈法：若被检菌能分泌某些抑制工具菌生长的物质，如抗生素等，便会在该菌落的周围形成工具菌不能生长的抑菌圈，被鉴别出来。生长圈法：常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素等产生菌。其工具菌是一些相对应的营养缺陷型菌株，由于得到所需的营养，凡是目的微生物周围便会出现一个混浊生长圈。二。从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集富集？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。富集培养