发酵工程 考点

1、.发酵工程概念采用现代工程技术手段，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中的一种新技术。发酵历史：天然发酵阶段、纯培养技术的建立、通气搅拌发酵技术、代谢发酵控制技术、开 拓发酵新原料、基因工程阶段；3、流程：菌种、活化、扩大、种子、发酵、分离、产品；.微生物发酵的基本特征.微生物发酵过程是一个典型的化工过程质量的传递氧的供给、代谢物的排泄等热量的传递微生物呼吸产热，微生物生长于代谢需要稳定的而严格的温度条件。动量的传递涉及到搅拌轴功率的计算，他与溶氧、气液混合的关系微生物的反应工程涉及到微生物的生长动力学模型的建立，产物生成动力学模 型的建立。.微

2、生物发酵过程是一个典型的代谢控制发酵从微生物发酵的历史角度看，最早的微生物发酵是一个自然发酵过程，现代微生物 工业通常是指微生物的代谢控制发酵？定义：是指利用生物的、物里的、化学的方法，人为的改变了微生物的生长代谢途 径，使之合成、积累、分泌我们所需要的产品的过程。3,微生物发酵工业又是一个有别于化工过程的一个工业，有以下几个特征：反应条件温和通常由于微生物的生理特性，要求温度为30-40pH值中性偏酸性酵母、霉菌、放线菌等pH值中性偏碱性细菌的发酵无菌发酵非连续性生产微生物的生理特性决定了发酵过程的非连续性一可实现部分连续一啤酒、酒精 代谢控制发酵定义：是指利用生物的、物里的、化学的方法，人

3、为的改变了微生物的生长代 谢途径，使之合成、积累、分泌我们所需要的产品的过程。8 .转基因的逃逸：转基因逃逸就是转入基因向野生近源物种流动。逃逸的途径主要有两种-第一种是转基因植物腐烂后DNA残留被近源植物、微生物所捕获，而具有了某种特性（转 基因特性）。-第二种途径：转基因植物花粉的飘飞。.纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。.选择性富集选择性富集是通过一定的方式使样本中一种或一群微生物数量上的增加而利于分离的一种 技术。.工业菌种育种的方法诱变、基因转移、基因重组.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

4、才能正常生长的变异株。（与营养缺陷型对应的是野 生型）能满足野生型菌株正常生长的培养基称基本培养基(MM)；在基本培养基中加入相应的营养成分的称补充培养基(SM)；能满足各种营养缺陷型生长的称完全培养基(CM),如牛肉膏蛋白陈培养基、麦芽汁 培养基等。筛选营养缺陷型的步骤：诱变、淘汰野生型、检出缺陷型(原理：在固体基本培养基和完 全培养基上，生长情况完全不同，缺陷型在CM上生长良好，而在MM上则不生长，野生 型都能生长。具体方法：影印法、点种法、夹层法)、确定生长谱培养基：霉菌类-叉氏一Czapek；放线菌的Waksman；大肠杆菌的Gray等；酵母菌为wort agar1L代谢调控的类型1、

5、诱导或叫去阻遏2、碳分解代谢产物调节：是分解代谢产物调节最普遍的模式3、氮分解代谢产物调节4、磷、硫的调节5、反馈调节.葡萄糖效应酶的生成被易分解碳源所阻遏，此称葡萄糖效应.“组成型”突变突变可以消除酶合成对诱导物的依赖，这种突变称之为“组成型”突变转化是指受体细胞直接摄取供体细胞游离的DNA片段，将其同源部分进行碱基配对，组合 到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状。(指以细菌质粒为载体，将外源基因 导入受体细胞的过程).转染和感染利用噬菌体DNA作为载体时可经两种方式导入受体菌。一种是感染，即在体外将噬菌体DNA包装成病毒颗粒，然后使其感染受体菌。另一种方式是转染，即在DNA连接酶

6、作用下使噬菌体DNA环化，再象重组质粒一样地 转化进受体菌但习惯上常把以噬菌体DNA为载体构建成的重组子导入细胞的过程统称为转 染。.发酵对无菌空气的要求：无菌，无灰尘，无杂质，无水，无油，正压等几项指标；发酵对无菌空气的无菌程度要求:只要在发酵过程中不因无菌空气染菌，而造成损失即可。.空气除菌辐射杀菌；热杀菌；静电除菌；过滤除菌8、测量体积溶氧系数的方法：亚硫酸盐氧化法：用铜离子作为催化剂，溶解在水中的氧能立即氧化其中的亚硫酸根 离子，使之成为硫酸根离子溶氧电极法：复膜电极法：分为极谱型和原电池型；（主要由两个金属电极、电解质、塑料薄膜组成） 极谱型需加一定外界电压，而原电池型不需外界加电压

7、；阴极：。2 + 2H2。+ 4e 40H ；阳极：Pb - 2e Pb；可在发酵过程中测定溶氧、耗氧速率等，目前较常用的方法；极谱法：溶液加入0.8V的电压时，阴极溶解氧发生氧化还原反应被消耗，因此阴极表 面和溶液主体间存在一个氧的浓度差，溶解氧扩散到阴极参加反应，形成扩散电流;/电动机加料口搅拌器/ / pH检测及控制装置 rcoI排气口1冷却水出口冷却水进口放料口培养基一无菌空气发酵罐：承担产物的生产任务它必须能够提供微生物生命活动和代谢所要求的条件，并便于操作和控制，保证工艺条件的 实现，从而获得高产。影响培养基灭菌的因素pH值的影响培养基成分培养基中的颗粒物质呼吸强度：单位质量的干菌

8、体在单位时间内所吸取的氧量，Q02，表示微生物的 绝对耗氧量。耗氧速率（摄氧率）：单位体积培养液在单位时间内的吸氧量，FoCIP系统、是clean in place的简称，意即内部清洗系统。CIP循环单位设在酒库内，包括微型 开关（控制清洗液的进出）、控制盘、CIP供应泵、污水泵、水箱。CIP清洗程序：（1）预冲洗：在罐底的沉渣放了一半之后进行，每次预冲洗时间为30秒，进行10次，是通过回转喷嘴进行的。（2）碱液清洗：清洗剂为一种氯化了的碱性洗涤剂，其总碱度在3000 mg/L一3300 mg/L之间，用这种碱液循环17mins。CIP控制温度为32度(3)清水冲洗4分及30秒的喷水清洗(4)碱液喷洗15分钟-条件同(2)(5)用清水冲洗。(6)最后用酸性水冲洗循环，以中和残留物的碱性，放走洗涤水使罐保持弱酸状态。至此完成了全部清洗过程。微生物对氧的需求：好氧微生物只有在溶氧存在时，才能进行生长、繁殖等生命活动；兼性厌氧微生物如酵母、 乳酸菌等在有氧或无氧条