发酵工程复习重点

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1、1、发酵工程的概念：发酵原理与工程学的结合，利用生物细胞(含动物、植物和微生物细胞)，在合适的条件下，经特定的代谢途径转变成所需产物或菌体的过程。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。2、发酵过程的分类：1）获取能量的方式：好氧发酵、厌氧发酵；2）发酵状态：固态发酵、液态发酵、液体表面发酵、液体深层发酵；3）发酵工艺类型：批式发酵、半连续发酵、连续发酵4）产物类型：初级代谢产物发酵、次级代谢产物发酵；(或)食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养3、巴氏灭菌法：又称低温灭菌法，先将要求灭菌的

2、物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟，随后迅速冷却到10℃以下。这样既不破坏营养成分，又能杀死细菌的营养体。如：啤酒、黄酒、酱油、醋、牛奶等4、发酵工程的第一次飞跃：通气搅拌发酵技术的建立世界上第一个抗生素——青霉素世界上第二个抗生素——链酶素5、生物工程研究的领域：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程、生物反应器、生物分离工程6、工业微生物的特点：1）种类繁多，分布广泛2）生长繁殖快，代谢能力强3）遗传稳定性差，容易发生变异7、发酵工业对菌种的要求：(1)能在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生成所需的代谢产物，且产量高；(2)培养条件易

3、于控制；(3)生长迅速，发酵周期短；(4)满足代谢控制的要求；(5)抗噬菌体和杂菌的能力强；(6)遗传性状稳定，菌种不易变异退化；(7)在发酵过程中产生的泡沫要少；(8)对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用；(9)不是病原菌，同时在系统发育上与病原菌无关，不产生任何有害的生物活性物质(包括抗生素、激素和毒素)。8、微生物菌种的分离：1）施加选择性压力分离法利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养要求的不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长，而不利于其他

4、种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。平板划线或平板稀释法：①稀释涂布法②划线分离法2）利用固体平板的生化反应进行分离透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法3）随机分离方法：抗生素产生菌的分离、多糖产生菌的分离、生长因子产生菌的分离、酶抑制剂产生菌的分离9、菌种选育：自然选育、诱变育种、杂交育种(有性、准性)、原生质体融合育种、基因工程育种510、菌种退化：在较长时期传代保藏后，菌株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、复壮：使衰退的菌种重新恢复原来的优良特性。方法：单细胞分离纯化(菌丝尖端)

5、、减少传代次数、适当更换培养基12、菌种保藏：使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。方法：斜面低温保藏法、石蜡油封保藏法、砂土管保藏法、冷冻干燥法、超低温保藏法13、种子扩大培养：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。14、菌种扩大培养的任务：纯而壮、活力旺盛、接种量足够的培养菌15、种子罐级数：制备种子需要逐级扩大培养的次数，取决于生产所用菌种的生长特性、孢子发芽及菌体繁殖的速度、所用发酵罐的容积。如：谷氨酸二级发酵：一级种子罐扩

6、大培养；青霉素三级发酵：二级种子罐扩大培养16、菌种的种龄：种子罐中培养的菌丝体移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。17、接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度。18、初级代谢产物：微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物。如氨基酸、核苷酸、多糖、维生素、有机酸、蛋白质、核酸等次级代谢产物：代谢产物与微生物生长繁殖无明确关系。如抗生素、生物碱、色素等19、培养基的营养成分包括：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水20、前体：加入培养基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身的

7、结构并未发生太大变化，却能提高产物产量的小分子物质。使用过程注意：采用少量多次的流加工艺(为了减少毒性和增加前体的利用率)21、促进剂：是一类刺激因子。影响微生物的正常代谢，或促进中间代谢产物的积累，或提高次级代谢产物的产量。使用过程注意：专一性很强，用量极微，使用得当，效果显著22、抑制剂：抑制某些代谢途径的进行，同时刺激另一代谢途径，以致可以改变微生物的代谢途径。使用过程注意：专一性很强，用量极微，使用得当，效果显著23、淀粉水解糖的制备方法：工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。水解方法可分为：酸

8、水解法、酶水解法、酸酶结合水解法。酶水解法(得率最高、生产周期最长)：分两步：液化、糖化①液化：利用液化酶使糊化淀粉水解成糊精和低聚糖，使黏度大为降低，流动性增高；