《微生物工程》期末个人总结资料.docVIP

发酵工程 绪论 1、发酵定义：狭义发酵：微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式。 （工业上）广义发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动，来制备微生物菌体本身或代谢产物的过程。 2、微生物工程定义： 是指利用生物细胞的特定性状，通过现代化工程技术手段，在反应器中生产各种特定有用物质，或者把生物细胞直接用于工业化生产的一种工程技术系统。 分：上游工程和下游工程 上游工程：细胞的遗传特性、培养基配方、灭菌等 下游工程：产物提取、纯化、分离；废物利用等。 3、微生物工程的基本流程（图示） 4、微生物工程的发展转折点： 第一个转折点：非食品工业 第二个转折点：深层通气搅拌培养 第三个转折点：代谢控制发酵 近代转折点：基因、动物、海洋 5、微生物工程的发展阶段： 自然发酵时期 纯培养时期 通气搅拌和代谢控制时期（出现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志 基因工程时期 不自觉地利用空气中的微生物进行混合发酵，所以称为自然发酵期 Robert Koch 发明了固体培养基；建立了纯培养技术。 第二章 工业微生物菌种的选育与扩大培养 一、发酵工业对微生物菌种的要求 （1）高产目的代谢产物（2）生长繁殖能力强,发酵周期短。（3）能利用价格便宜,来源广泛的农副产品原材料,具备较低的工业发酵原料成本。（4）培养要求不高,培养条件易于控制。（5）发酵过程不产生或少产生非目标副产物.（6）具备稳定的遗传特性,不易变异和退化。（7）菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素。 二、工业生产常用微生物： 枯草芽孢杆菌 生产大量淀粉酶和蛋白酶 大肠杆菌 生产天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等; 乳酸杆菌 生产乳酸、干酪、乳脂的酸化和腌菜、泡菜等. 肠膜状明串珠菌 生产葡聚糖，使糖汁变粘而无法加工，为糖厂有害菌 醋酸菌 生产醋酸 细菌 棒状杆菌 谷氨酸以其他氨基酸高产菌 短杆菌 生产氨基酸、核苷酸，酶法合成生产辅酶A. 黄单胞菌 以淀粉生产黄胶原 假单胞菌 生产VB12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果胶酶；也能进行类固醇（甾体）转化；有些菌株可利用烃类生产单细胞蛋白。 链霉菌属 多种抗生素 小单胞菌属 多种抗生素 放线菌： 游动放线菌属 生产创新霉素 诺卡氏菌属 生产利福霉素、蚊霉素 孢囊链霉菌属 多霉素、创新霉 酿酒酵母 发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和半乳糖等多种糖类，但不发酵乳糖和蜜二糖 葡萄汁酵母 与酿酒酵母相似，主要的区别在于葡萄汁酵母能发酵棉子糖和蜜二糖 汉逊酵母 此酵母多能产生乙酸乙酯，从而增加产品的香味，可用于酿酒和食品工业 球拟酵母 此属酵母有些种能产生不同比例的甘油、赤藓糖、阿拉伯糖；有的能利用烃类生产蛋白质。 酵母菌 假丝酵母 红酵母 能形成假丝液培形成浮膜。可生产SCP甘油脂肪酶。 可由菌体提取大量脂肪、(-胡萝卜素。 棉病针孢酵母 具有大量合成核黄素的能力，是核黄素生产的重要菌种。 毕赤氏酵母 能利用石油或农副产品及工业废料产生菌体蛋白 根霉 米根霉：淀粉酶活力极强；蛋白质分解能力强，制造腐乳 华根霉：酿酒所必须的重要霉菌，也是酸性蛋白酶和腐乳生产中的重要菌种。 毛酶 鲁氏毛霉：能糖化淀粉且能生成少量酒精；能产生蛋白酶，常用来制作腐乳 总状毛霉：是毛霉中分布最广的一种，酒曲中常见 ,可制作豆豉。 霉菌 曲霉 黄曲霉：有较强的蛋白分解能力及糖化能力； 酿酒中的糖化菌；蛋白酶和淀粉酶的生产菌。 黑曲霉：具有多种酶系，如淀粉酶等；能产生多种有机酸；是生产柠檬酸和葡萄糖酸的重要菌种。 青霉 产黄青霉:生产青霉素，也可用来生产葡萄糖氧化酶、葡萄糖酸、柠檬酸和抗坏血酸。 娄地青霉 ：具有分解油脂和蛋白质的能力，用于制造干酪 白地霉 菌体蛋白营养价值很高，可供食用和饲料用，也可用来提取核酸，在废料废水的利用上很用价值。 产黄头孢霉 头孢霉素、先锋霉素 三、 工业微生物菌种的分离和选育 1）发酵工业水平发展的三个决定要素：生产菌种的性能、发酵和提取工艺条件、生产设备 2）微生物菌种工作：菌种分离筛选、菌种培育、菌种保藏、菌种复壮 3）分离与筛选菌种的基本步骤：样品采集——富集——培养——筛选——产物分析 4）采样 根据微生物的营养类型采样 根据微生物的生理特性采样 森林土中有相当多枯枝落叶和腐烂的木头，富含纤维素，适合利用纤维素作碳源的纤维素酶产生菌生长。肉类加工厂附近、饭店排污沟，易分离到蛋白酶和脂肪酶产生菌。面粉加工厂等场所易分离到产淀粉酶、糖化酶的菌。 筛选产低温酶的微生物，可从冰窖、南极、深海等采样 分离耐高渗透压酵母菌，可到甜果、蜜饯