发酵工程知识点总结.docVIP

名词解释（每个3分） 填空题 单项选择题 计算题（2题） 简答题 （4-5题） 分析题（1-2题） 论述或问答题(1题） 第一章 1发酵和发酵工程的概念 发酵 狭义：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动，来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。 广义：凡是培养细胞（动、植物和微生物细胞）来制得产品的过程。 发酵工程 研究发酵工业生产过程中，各个单元操作的工艺和设备的一门科学 2、发酵工程研究的内容 ※发酵工业用生产菌种的选育：◆自然选育◆诱变育种◆基因工程育种 ※发酵条件的优化与控制 ※生物反应器的设计 ※发酵产物的分离、提取和精制 3、发酵类型 1 按发酵产品的类型划分 2 按发酵工艺是否需氧划分 ※厌氧发酵：如酒类发酵、酒精发酵、丙酮丁醇发酵、乳酸发酵和甲烷发酵 ※通风发酵：如酵母菌生产、抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵和酶制剂生产等 3 按发酵工艺培养基的状态划分 ※固态发酵：主要应用于传统酿造业。 ※液态发酵：，是目前发酵工业所采用的主要工艺。 4、发酵工艺培养方法 发酵工艺培养方法有：固态发酵工艺和液态发酵工艺 1固态发酵工艺 ※固态薄层发酵 ※固态厚层（通风）发酵 2 液态发酵工艺 ※液态表面发酵（浅盘发酵）工艺 ※液态深层通风发酵(Submerged fermentation)液态深层通风发酵是指在无菌条件下，在 液体培养基内部进行微生物培养，获得产品的过程。它包括向发酵罐中通入大量无菌空气、搅拌使空气均匀、培养基灭菌和无菌接种。液态深层通风发酵是发酵工业使用的主要工艺。 5、分批发酵，分批补料发酵 分批发酵(batch-process)：在生物反应器内投入限量培养基后，接入微生物菌种进行培养，完成一个生长周期，获得产品的微生物培养方法。是目前传统发酵工业所采用的主要发酵形式。 在分批补料发酵：发酵的开始投入一定量的培养基，在发酵过程的适当时期，开始连续补加碳或（和）氮源或（和）其他必需基质，直至发酵液体积达到发酵罐最大操作容积后，将发酵液一次放出，这种操作方式称为补料分批发酵。这种发酵方式能保持较高的活菌体浓度，目前，基因工程菌发酵常采用此方法 第二三章 1、发酵工业常用的微生物的种类，主要的发酵产品。 发酵工业常用的微生物有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类。 细菌：1、枯草杆菌与中性蛋白酶和α-淀粉酶；2、乳酸杆菌、双歧杆菌与酸奶、微生态剂； 3、醋酸杆菌与醋酸； 4、棒状杆菌与谷氨酸 5、大肠杆菌与基因工程受体菌； 6、目前正在研究和开发的重要细菌代谢产物 枯草杆菌与溶栓酶；大肠杆菌与天冬酰胺酶 放线菌：是一类呈分枝状生长，主要以孢子或菌丝体繁殖的单细胞原核型丝状微生物，是抗生素的主要生产菌，目前发现的近万种抗生素中，80%来源于放线菌。如 链霉素、卡那霉素、新霉素、四环素、金霉素、土霉素、放线菌素D、红霉素、螺旋霉素、白霉素、制霉菌素等。 酵母菌：啤酒酵母（面包酵母）： 应用十分广泛，除用于传统的发酵行业外，还可用于提取核酸、麦角固醇、细胞色素C、凝血质和辅酶A等；同时，还可用作食用、药用和饲料用酵母。 假丝酵母( 有较强合成能力，可用于农产品废弃物及食品生产废水的处理。 红酵母但能同化某些糖类，产脂能力较强，可从菌体提取大量脂肪。并能合成β-胡罗卜素。 发酵工业上常用的霉菌有：根霉、曲霉、青霉、木霉和红曲霉等。 根霉分泌淀粉酶、蛋白酶，能产生酒精、芳香脂类物质，是酿酒所必需的主要菌。毛霉能糖化淀粉并能少量乙醇，产生蛋白酶，有分解大豆蛋白能力。 多用来做豆腐乳、豆豉。有的毛霉能产生脂肪酶、果胶酶、凝乳酶。对甾族化合物有转化作用. 米曲霉：具有较强的蛋白分解能力和糖化能力。用于酱油和酿酒生产 黑曲霉是发酵工业应用最广的曲霉 菌，具有多种酶系，是糖化酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、植酸酶和葡萄糖氧化酶生产菌。黑曲霉能产生多种有 机酸，如柠檬酸、衣康酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、没食子酸等 栖土曲霉：栖土曲霉含有丰富的蛋白酶系，为蛋白酶生产菌。青霉能产生多种酶和有机酸。木霉主要用于纤维素酶 的生产 红曲霉能分泌淀粉酶，产生红色素，产生酒精，产生降血压和降血脂的药物，。。。 产黄头孢霉：本种霉菌产头孢霉素N和头孢霉素C，其衍生物称为先锋霉素。 2、微生物的生长和繁殖的条件 1、营养物质：水、C源、N源、生长因子，矿质元素。 2、pH 值：通常细菌、放线菌在中性； 酵母、霉菌在偏酸性条件下生长 3、温度：通常细菌最适生长条件为370C；放线菌、酵母、霉菌在280C生长 4、湿度： 5、气体：CO2 、O2等 3、微生物纯培养生长曲线及在发酵工业中的应用 A、迟缓期（适应期） 特点: ※生长速率等于零 ※细胞合成新的成分适应新的培养基或别的培养条件 ※细