发酵工程设备复习考点资料..docxVIP

绪论 发酵及发酵工程的含义发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素和单细胞蛋白等培养基(含义及配制时要满足的要求)种子培养基:是为保证发酵生产获得大量优质种子而设计的培养基。特点是营养较丰富，氮源比例较高。有时为使菌种能迅速适应后面的发酵条件，还有意识地加入发酵培养基的基质。发酵培养基:用于生产预定发酵产物，一般以碳为主要元素，碳源含量往往高于种子培养基。大规模生产时，原料应价廉易得，还应有利于下游的分离提取。菌种扩大培养基1 种子必须具备的条件①菌种细胞的生长活力强，接种后在发酵罐中能迅速生长②生理性状稳定③菌体总量和浓度能满足大容量发酵罐的要求④无杂菌污染（不带杂菌）⑤生产能力稳定 2菌种的退化与复壮退化：菌种在传代过程中，因遗传物质发生变异而 引起的使原有的优良性状渐渐消失或变坏，出现长势差、出菇迟、产量不高、质量不好、子实体丛生等现象。这些现象人们泛称为“退化”。退化的原因：（１）菌种混杂（２）有害突变的发生（３）杂交菌株的双亲核比例失调　（４）病毒的感染　如何防止退化：（１）要防止菌种的混杂２）控制菌种传代次数　（３）采用有效的菌种保藏方法保存菌种（４）创造菌种生长良好营养条件和外界环境　（５）对菌种可能遭受病毒的感染应保持足够的 警惕菌种的复壮：（１）菌丝尖端分离进行提纯复壮（２）适当更换培养基（３）菌种分离3菌种选育的方法及原理；第三章灭菌1．灭菌的方法、原理及适用范围；灭菌:用化学的或物理学的方法杀灭或除掉物料或设备中所有生命的有机体的技术或工艺过程。 常用的灭菌的方法：化学物质灭菌、热灭菌、辐射灭菌和过滤介质灭菌。(一）化学物质灭菌 原理：化学物质与生物细胞中的某些物质发生生物化学反应，如蛋白质变性、酶失活、改变细胞膜的通透性。 适用范围：不适合培养基灭菌，主要用于局部空间或某些器械的消毒，如:灭菌室用甲醛熏蒸、用70%酒精擦拭手。（二）辐射灭菌原理：利用光波照射菌体后，菌体吸收了他们的高能量，引起菌体内的水和有机物产生强烈的离子化反应，形成OH、过氧化氢等强氧化物。这些氧化物能阻碍微生物的代谢活动从而导致菌体的死亡。常用辐射光：紫外线、X射线、r射线适用范围：不适合培养基的灭菌，主要是对局部空间的灭菌和某些器械的灭菌。如：实验灭菌室空紫外线进行灭菌。（三）干热灭菌原理：在高温条件下，微生物细胞内各种与温度有关的氧化反应速度增加，使微物致死率迅速增高的过程。适用：对热稳定或易潮解的物质，如无水CaCl2的灭菌。操作要点：温度160℃，时间1hour。 （四）湿热灭菌*原理：蒸汽冷凝时释放出大量的潜热，热使蛋白质变性。优点：使用方便，无污染，而且其冷凝水可以直接冷凝在培养基中，也可以通过管道排出。 操作要点：温度、时间。（五）滤过灭菌原理：膜的分子筛原理和吸附原理。适合：稀液体物料，如饮用水、啤酒发酵液等。优点：避免物料中氨基酸、酯、有机酸等成分的破环，保持风味。2.发酵培养基的灭菌方法；分批灭菌和连续灭菌3.空气除菌的方法、空气除菌的原理及要求达到的标准；(1）加热空气：压缩空气的方法适用于无菌程度要求不高的发酵过程（2）静电除菌：空气在高压直流电场中电离，产生的离子使灰尘和微生物带电，被捕集于电极上优点：能耗低；空气压力损失小；除尘效率高 缺点：高压技术，；设备庞大（3）介质过滤除菌4.高温短时灭菌的理论；5.实罐灭菌（实消）、空消的含义；6.分批灭菌、连续灭菌的操作要点、各自的优缺点及适用范围。分批灭菌 　概念：将配制好的培养基输入发酵罐内，用直接蒸汽加热，达到灭菌要求的温度和压力后维持一定时间，再冷却至发酵要求的温度，这一工艺过程称分批灭菌（实罐灭菌）优点：设备要求低，操作简便　缺点：营养成份有损失,罐利用率低,不能采用高温快速灭菌工艺连续灭菌概念：培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌，冷却后送入一灭菌的发酵罐内的工艺过程称为连续灭菌优点：可采用高温快速灭菌工艺,发酵罐非生产占用时间缩短，容积利用率提高 , 热能利用率合理，适于自动化控制 缺点：不适合高粘度的培养基的灭菌 ,染菌可能性增高第四章酶的含义，酶的特性，酶促动力学方程及各参数的含义；可逆抑制与非可逆抑制的含义；可逆抑制的种类及各种抑制的特点及相关参数的特性第五章 微生物生长的特点；（1）生长速度快（2）对物质具有强烈的转化作用（3）容易引起变异，致使种类繁多（4