发酵工程最后总结

，名词解释发酵工程：是指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的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。实罐灭菌：是指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加热至灭菌温度后维持一定时间，再冷却到接种温度，也叫间歇灭菌、分批灭菌。连续培养：又叫开放培养，是相对分批培养或密闭培养而言的。连续培养是采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法.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，在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。培养基：是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素，用于单种微生物培养和鉴定。自然选育：也称自然分离，是指对微生物细胞群体不经过人工处理而直接进行筛选的育种方法，又称为单菌落分离。营养缺陷型：指微生物等不能在无机盐类和碳源组成的合成培养基中增殖，必须补充一种或一种以上的营养物质才能生长。渗漏缺陷型：是遗传障碍不完全的营养缺陷型，突变使某一种酶的活性下降而不是完全丧失，所以这种缺陷性能够少量地合成某一代谢产物，能在基本培养基上少量地生长。消毒灭菌：灭菌是指杀灭一切活的微生物。而消毒则是指杀灭病原微生物和其他有害微生物，但并不要求清除或杀灭所有微生物（如芽胞等）。发酵动力学：是研究各种环境因素与微生物代谢活动之间的相互作用随时间变化的规律的科学。生物热：产生菌在生长繁殖过程中产生的热能搅拌热：搅拌器转动引起的液体之间及液体与设备之间的摩擦产生的热量前体：在微生物的生物合成过程中，有些化合物能直接被微生物利用构成产物分子结构的一部分，而化合物本身的结构没有大的变化，这些物质称为前体。葡萄糖效应：又称葡萄糖阻遏或分解代谢产生阻遏作用。葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。生长因子：具有刺激细胞生长活性的细胞因子。一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。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染菌率：染菌率就是一年内发酵染菌的批次与总投料批次数之比乘以100得到的百分率。接种量：是指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例18比生长速率：每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。19呼吸熵：指生物体在同一时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的02的分子比。20组成型突变：与酶的合成有关的调节基因的一种突变。即原来酶的合成量受调节基因调节的诱导酶或阻遏酶，由于调节基因发生变异，酶的合成变为组成型（不管生长条件如何，酶的合成量总是恒定的）的一种现象。21，致死时间致死温度：．填空1，从自然界分离新菌种包括以下步骤：（试验方案设计），采样，增值培养，纯种分离和性能测定。2,DNA损伤的修复方式：光复合作用，切除修复，重组修复，SOS修复系统3，糖化工艺：液化—糖化—灭酶—过滤—贮糖计量—发酵4，灭菌方法：干热灭菌法，湿热灭菌法，火焰灭菌法，电磁波、射线灭菌法，化学药剂灭菌法，过滤除菌法5，根据来源不同，糖蜜分为甘蔗糖蜜，甜菜糖蜜。6，影响抗生素形成的主要代谢调节机制：诱导调节，反馈调节，碳、氮及其分解代谢产物的调节，磷酸盐的调节，细胞膜透性的调节链霉素是由链霉胍，链霉糖，N-甲基-L-氨基葡萄糖做成的三糖。大环内酯类抗生素包括链霉素，庆大霉素等，他们既含有氨基糖苷，又含有氨基糖醇结构。（链霉素属于氨基糖苷类抗生素，分子中3个亚单位的碳架直接来源于D-葡萄糖，胍基碳原子来自D-葡萄糖的降解物。）青霉素核前体ACV侧链前体苯乙酸空气过滤除菌原理：布朗扩散截留作用，拦截截留作用，惯性撞击截留作用，重力沉降作用，静电吸引作用9，发酵用传感器的分类：按测量方式分：离线传感器，在线传感器，原位传感器；按测量原理分：力敏元件，热敏元件，光敏元件，磁敏元件，电化学传感器10，菌种保藏的原理：主要是根据菌种的生理、生化特性，人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态。保藏时，一把利用菌种的休眠体（孢子、芽孢等），创造最有利于休眠的环境条件，如低温、干燥、隔绝空气或氧气、缺乏营养物质等，使菌体的代谢活动处于最低状态，同时也应考虑到经济、简便方法。11，环境无菌的检测方法有哪些？显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法，发酵过程中的异常观察法等。12，孢子质量与培养基、培养温度、湿度、培养时间、接种量等有关。13，次级代谢产物特征三，简答1，能够作为谷氨酸发酵工业原料的水解糖液，必须具备以下条件：糖液中还原糖的含量要达到发酵用糖浓度的要求；糖液洁净，是杏黄色或黄绿色，有一定的透光度。水解糖液的透光度在一定程度上反映了糖液质量的高低。透光度低，常常是由于淀粉水解过程中发生的葡萄糖复合反应程度高，产生的色素等杂质多，或者由于糖液中的脱色条件控制不当所致；糖液中不含糊精。糊精并不能被谷氨酸菌利用，它的存在使发酵过程泡沫增多，易于逃料，发酵难以控制，也容易引起杂菌污染；糖液不能变质。这就要求水解糖液的放置时间不宜太长，以免长菌，发酵而降低糖液的营养成分或产生其他的抑制物，一般现做现用。2,初级代谢和次级代谢的分叉中间体：a氨基己二酸丙二酰CoA乙酰辅酶A莽草酸3，生物合成途径：1葡萄糖碳架掺入途径2莽草酸途径3与核苷有关的途径4聚酮糖和聚丙酸途径5由氨基酸衍生的途径6甲羟戊酸途径7其他复合途径

袁5-1初级秋谢和別圾优遐的分叉中閒聲企及中河悔初纸代期整严物一——直理牝酣謀产轲『赶甚匚一战哥JL駁{耒范皑需J）丙二BECtA恳哥竦武懊j加壽鈕iftCfiA尢坤内黯廉•爭嵋能炕芍窑也侯殆需胡侖f片诂加料酸时氨基苯询亀巖竜面紙酸晤魏顾，引昭％橋甲常.色鼠翟Ml纯腋捣察新牛毎索狀缁札苗产秋杲駅昵用疑曲螟崟恰卅总早朝掛工的迷绘曰环世幣塗邛赤霍科"蜻僕前.博桁世附总他爼合逹汗睛乐阵瞽•虫环网楠执垄压等範星罄昔奏和生器（铐壽察,卡那舞素兽」谀碰底"新•「□噸.燼加荷就”地帯为狀缁札苗产秋杲駅昵用疑曲螟崟恰卅总早朝掛工的迷绘曰环世幣塗邛赤霍科"蜻僕前.博桁世附总他爼合逹汗睛乐阵瞽•虫环网楠执垄压等範星罄昔奏和生器（铐壽察,卡那舞素兽」谀碰底"新•「□噸.燼加荷就”地帯为制鳶飛隼植同需.娱廛卓鬧索四环窖■制砖国戌、腿黄15彗一忖许肯爲常■片己猷足腰弘3尘物合成逹軽与欢跟代谢产物4，发酵动力学分类根据产物生成与基质消耗关系一产物生成直接与基质（糖类）消耗有关酒精发酵二产物生成与基质（糖类）消耗间接有关柠檬酸三产物生成与基质（糖类）消耗无关青霉素根据生长是否偶联偶联型产物生成与生长有紧密联系酒精发酵混合型产物生成只与生长有部分联系乳酸发酵非偶联型产物生成与生长无紧密联系抗生素发酵5*E寸*E寸連尊建補的优怎科磺点ttjfi气］ft_!■「丰社■庭眩筑槪舟卡忘速空it竊芹墉匚鳖圭曲；fl-KrrMnjRila4讨弄屮”傅生看世1呻咅期直垃文只，杆槽牛打肿ftUr卞卉.扌K和iff伟恃性的S?冼.阈PJ11配局星■匿-■■'■^'-i\-1st_vJfcJr.-^JE'4(X:i.A；-%+fe”的牛、悄2>inj力场rm・j匣疗賞培养韦,”F■显金■琨音"单榨比.凶话-聲的期疔刃可.真薛宇咨莊牛坤屆且世牌枕■洁禺匕用1曲1曲撤厂狮的±r*摘宦」归十企上比1仃"\尊空衍杲：耶比节祈人勺懐力.犀惩，|产&用J.£・昂柜聲卜非业旳M他丄FIS—&.氣严物嗟里比桓梯关l临車丘产划吐圧比莎牝itwittt真可UI作劣特梅・1莹•塘愛JS.虫器童反曲机・的曹蝕下01□.甄可篇诅弧n科说甩壬幵；遥遇羸对毛物辰庖的岷列5.祈皓的说益吕刊诙转3.巳于賓坯订忒1匕'和曲力罕去骼彳;临托打牌惮6发酵时起泡的方式：1）整个发酵过程中，泡沫保持恒定的水平；2）发酵早起，起泡后稳定的下降，以后保持恒定；3）发酵前期，泡沫稍微降低后又开始回升；4）发酵开始起泡能力低，以后上升；5）以上类型的综合方式。7泡沫的消除：泡沫的控制可以采取三种途径：1）调整培养基中的成分2）采用机械消泡或消泡剂消泡消除已成型的泡沫3）筛选不产生流态泡沫的菌种8，作为生物工业理想的消泡剂，应具备下列条件：1）应该在气液界面上具有足够大的铺展系数，才能迅速发挥消泡作用，这就要求消泡剂具有一定的亲水性。2）应该在低浓度时具有消泡活性3）应该具有持久的消泡或抑泡性能，以防止形成新的泡沫4）应该对微生物、动物、人类无毒性5）应该对产物的提取不产生影响6）不会再使用、运输中产生任何危害7）来源方便成本低8）应该对氧传递不产生影响9）能耐高温灭菌9，发酵过程中的主要控制参数：1）料液流量：这是控制流体进料的参数2）产物的浓度：这是发酵产物产量高低或合成代谢正常与否的重要参数，也是决定发酵周期长短的根据3）浊度：是能及时反映单细胞生长状况的参数，对氨基酸、核苷酸等产品的生产是极为重要的4）废气中的C02含量：废气中的C02就是产生菌呼吸放出的C02,测定它可以算出产生菌的呼吸商，从而了解产生菌的呼吸代谢规律5）搅拌功率：这是指搅拌器搅拌时所消耗的功率常指每立方米发酵液所消耗的功率，它的大小与体积溶氧系数Kia有关6）PH值：发酵液的PH值是发酵过程中各种生化反应的综合结果,他是发酵工艺控制的重要参数之一，PH的高低与菌体生长与产物合成有着重要的关系7）菌丝形态：丝状菌发酵过程中菌丝形态的变化是生化代谢变化的反应，一般都以菌丝形态作为衡量种子质量、区分发酵阶段、控制发酵过程的代谢变化和决定发酵周期的依据之一8）粘度：年度的大小可以作为细胞生长或细胞形态的一项标志，也能反映发酵罐中菌丝分裂过程的情况，通常用表观粘度表示。它的大小可改变氧传递的阻力又可表示相对菌体浓度。（我选了8个最短的，大家也可以选别的8个）10，溶解氧对发酵的影响：1）培养基的成分和浓度显著影响好氧：培养液营养丰富，菌体生长快。耗氧量大；发酵浓度高，耗氧量大；发酵过程中补料或补糖，微生物对样的摄取量随之增大。2）菌龄影响好氧：呼吸旺盛时，耗氧量大。发酵后期菌体处于衰老状态，耗氧量自然减弱。3）发酵条件影响耗氧在最适条件下发酵，耗氧量大11，供氧方面的阻力有：1）气膜传递阻力，即气体主流及气液界面间的气膜传递阻力，与通气状况有关2）气液界面传递阻力，只有具备高能量的氧分子才能透到液相中，而其余气体则返回气相3）液膜传递阻力4）液相传递阻力5）细胞或细胞团表面的液膜阻力6）固液界面传递阻力7）细胞团内的传递阻力8）细胞膜与细胞壁阻力12，种子质量标准：1）细胞或菌体2）生化指标3）产物生成量4）酶活力13,种子异常分析：1）菌种生长发育缓慢或过快2）菌丝结团3）菌丝粘壁14，适宜于大规模发酵培养基的共同特点：1）培养基中营养成分的含量和组成能够满足菌体生长和产物合成的需求2）发酵副产物尽可能的少3）培养及原料价格低廉，性能稳定，资源丰富，便于运输和采购4）培养基的选择应能满足总体工艺要求,15，促进剂作用：有的可能起生长因素的作用；有的可推迟菌体的自溶；有的是抑制了某些合成其他产物的途径而使之向所需产物的途径转化；有的是降低了生产菌的呼吸，使之有利于抗生素的合成；有的可改变发酵液的物理性质，改善通气效果；有的可与抗生素形成复盐，从而降低发酵液中抗生素的浓度和促进抗生素的合成。,16，酶解法优点：1）采用酶解法制备葡萄糖，酶解反应条件较温和。因此不需耐高温高压、耐酸的设备，便于就地取材，容易运作。2）微生物酶作用的专一性强，淀粉水解的副反应少，因而水解糖液的纯度高，淀粉转化率高3）可在较高淀粉乳浓度下水解，而且可采用粗原料4）用酶解法值得的糖液颜色浅，较纯净，无异味，质量高，有利于糖液的充分利用。17，细菌细胞在分批培养过程中各个生长阶段的细胞特征：1）停滞期为适应新的环境，细胞个体增大，合成新的酶及细胞物质，细胞数量很少增加，微生物对不良环境的抵抗力降低。当接种的是饥饿或老龄的微生物细胞，或新鲜培养基营养不丰富时，停滞期将延长。2）对数生长期细胞活力很强，生长速率达到最大值且保持稳定，速率大小取决于培养基的营养与环境3）稳定期随着营养物质的消耗和产物的积累，微生物的生长速率下降，并等于死亡速率，系统中活菌的数量基本稳定4）衰亡期在稳定期开始后的不同时期内出现，由于自溶酶的作用或有害物质的影响，使细胞破裂死亡。18，工业生产常用的微生物：细菌，酵母菌，霉菌，放线菌（60%以上），担子菌，藻类19，生物反应过程的特点：（1）生产过程通常在常温下进行，操作条件温和，不需考虑防爆问题，一种设备具有多种用途。原料以碳水化合物为主，不含有毒物质。（2）生产反应过程是以生命体的自动调节方式进行的，数个反应像一个反应一样，可在单一设备中进行。（3）能容易进行复杂的高分子化合物的生产，如酶，光学活性体等（4）能够高度选择性地进行复杂化合物在特定部位的反应，如氧化，还原，官能团的导入等（5）生产产品的生物体本身也是产物，富含维生素，蛋白质，酶等；除特殊情况外，培养液一般不会对人和动物造成危害。（6）生产过程中需要注意防止杂菌污染，尤其是噬菌体的侵入，以免造成很大的伤害。（7）通过改良生物体生产性能，可在不增加设备投资的条件下，利用原有的生产设备使生产能力增加。20，工业微生物菌种选育的方法：自然选育，杂交育种，诱变育种，基因工程育种，原生质体融合。21，（与生物反应动力学工程学有关）发酵生物反应器应具备哪些特征：1发酵罐应有适宜的径高比，罐身较长，有利于氧的传递。2发酵罐应能承受一定压力，因为发酵罐工作时要承受一定压力。3发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，实现传质传热过程。4发酵罐内尽量减少死角，避免藏污纳垢，保证灭菌彻底。5发酵罐应具有足够的冷却面积。6搅拌器的轴封要严密，以减少泄露。22，分离微生物的一般操作步骤：样品的采集——预处理——富集培养——菌落选择——初筛——复筛——性能鉴定——菌种保藏23，微生物工业对菌种的要求：1原料廉价，生长迅速，目标产物含量高。目标产物最好能分泌到胞外，有利于降低产物的抑制，并减少下流操作的压力。2发酵条件粗放易于控制，且所需的酶活性高。3菌体生长和发酵速度快，发酵周期短。发酵周期短的优点：染菌机会少，设备利用率提高。4根据代谢控制的要求选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。5抗杂菌和噬菌体的能力强。6菌种遗传性稳定。7不易变异和退化，不产生任何有害的生物活性物质和毒素，保证安全生产。24，发酵培养基）发酵液的特性：1发酵液大部分是水。2发酵液中目标产物浓度低。3发酵液中悬浮固体物主要含有菌体和蛋白质胶状物。4残留成分中含有无机盐类，微蛋白质大分子杂质及其降解产物。5除目标产物外有很多代谢副产物。6发酵液冲含有色素热原质，毒性物质等有机杂质。25，乳酸发酵：乳酸发酵有同型乳酸发酵：产物只有乳酸。异型乳酸发酵：产物除乳酸外，还有乙醇和co2。同乳酸发酵：是乳酸利用葡萄糖经酵解生成丙酮酸。由于大多数乳酸菌不具有脱酸酶，因此丙酮酸不能脱羧生成乙醛，而在乳酸脱氢酶催化下，丙酮酸为受氢体被还原为乳酸。进行同型乳酸发酵的细菌主要有：乳酸链球菌，乳酪杆菌，保加利亚杆菌，德氏乳杆菌异型乳酸发酵：6-磷酸葡萄糖酸途径，（代表菌株：肠膜明串珠菌，萄聚糖明串珠菌。）双歧途径：（代表菌株：两歧双歧杆菌）四，论述防止菌种衰退的措施：P18~19培养基中，水，C源,N源，生长因子，无机盐的作用（自己百度）五，综合题1，次级代谢产物（主要是抗生素）高产菌株的筛选：P31~33选五个答就行2，在谷氨酸发酵机制中，柠檬酸合酶的调节机制：1柠檬酸合酶不受a-酮戊二酸和谷氨酸的抑制。2顺乌头酸对它有特异的抑制作用。3草酰乙酸对顺乌头酸的抑制有拮抗作用，乙酰辅酶A对它是非拮抗的45mmol/l的AT