發(fā)酵工程總結(jié)()
發(fā)酵工程總結(jié)(供參考)
1.自然選菌(從自然界篩選菌種的步驟主要有哪些?)(12)
采樣,增殖培養(yǎng),純種分離,性能測(cè)定。生產(chǎn)中選種,抗噬菌體菌種選育,菌落形態(tài)變異菌種選育。利用環(huán)境選擇作用選菌。2.溶氧控制
加強(qiáng)攪拌,增大空氣流量,減小培養(yǎng)基粘度,提高氧分壓,適當(dāng)?shù)南輨?.影響因素(PH,溶氧)
PH:攪拌,空氣流量,培養(yǎng)液性質(zhì),消泡劑,微生物生長(zhǎng),離子強(qiáng)度,溫度,氧分壓溶氧:菌種,培養(yǎng)基成分,培養(yǎng)條件4.發(fā)酵罐基本條件
適宜高徑比,承受一定壓力,氣液充分混合,足夠冷卻面積,減少死角,滅菌徹底,密封嚴(yán)密,減少泄漏。
5.化學(xué)修飾調(diào)節(jié)理論,變構(gòu)調(diào)節(jié)
指通過(guò)酶分子本身化學(xué)組成上的改變引起酶活性的變化,修飾等,導(dǎo)致酶的化學(xué)組成發(fā)生變化從而提高或降低酶的活性。
指特殊效應(yīng)物(變結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì))與酶結(jié)合后,使酶分子的空間構(gòu)型發(fā)生變化,導(dǎo)致酶活性的改變。稱調(diào)節(jié)酶(變構(gòu)酶)6.微生物酶制劑的優(yōu)點(diǎn)
酶品種多,新酶種易得。/菌種易誘變,代謝易調(diào)控。/易培養(yǎng)和規(guī);,周期短,產(chǎn)量大。基因易操作,優(yōu)質(zhì)種易得。/不受季節(jié),氣候和地域限制。7.空氣過(guò)濾除菌機(jī)理
布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),攔截滯留作用,慣性沖擊作用,重力沉降作用,靜電吸附作用。8.機(jī)械攪拌發(fā)酵罐特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):PH和溫度易控,使用和適應(yīng)性好,放大容易,應(yīng)用廣缺點(diǎn):動(dòng)力消耗大,易損傷細(xì)胞,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易清洗,易污染9.雜交育種的類型(p28)
細(xì)菌`:接合,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)導(dǎo)。霉菌:有性生殖和準(zhǔn)性生殖10.雜菌檢測(cè)的方法(P98)
平板劃線、液體培養(yǎng)基、顯微鏡檢查
11.酶合成和酶活性的調(diào)節(jié)(誘導(dǎo)酶,組成酶)
酶活性:酶活性的調(diào)節(jié)是指微生物通過(guò)改變已有酶的催化活性來(lái)調(diào)節(jié)代謝的進(jìn)行酶合成:酶的合成調(diào)節(jié)是說(shuō)微生物通過(guò)調(diào)節(jié)酶的種類和數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)代謝的進(jìn)行.誘導(dǎo)酶:又稱適應(yīng)性酶,指依賴于酶底物或底物的結(jié)構(gòu)類似物(誘導(dǎo)劑)的存在而合成的酶。組成酶:指不依賴與酶底物或底物的結(jié)構(gòu)類似物的存在而合成的酶12.培養(yǎng)基配置的原則針對(duì)培養(yǎng)的目的和需要控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和配比調(diào)節(jié)PH及氧化還原電勢(shì)價(jià)廉易得原料及注意事項(xiàng)13.影響滅菌因素
培養(yǎng)基成分,培養(yǎng)基物理狀態(tài),培養(yǎng)基PH,培養(yǎng)基微生物數(shù)量,微生物細(xì)胞含水量,微生物細(xì)胞菌齡,微生物耐熱性。14.分支生物合成的調(diào)節(jié)方式
同工酶調(diào)節(jié)順序反饋調(diào)節(jié)累加反饋調(diào)節(jié)增效反饋調(diào)節(jié)激活和抑制聯(lián)合調(diào)節(jié)酶的共作修飾
15.抗生素,產(chǎn)生菌的選育抗生素產(chǎn)生菌的分離
抗性菌的實(shí)驗(yàn)(交叉畫線法)16.基因工程育種的基本過(guò)程目的基因的獲取載體的選擇和制備目的基因與載體融合重組基因?qū)胨拗骷?xì)胞目的基因的篩選與鑒定17.雜菌污染的途徑
設(shè)備機(jī)構(gòu)不嚴(yán)密,閥門不多,設(shè)備有死角
空氣過(guò)濾不徹底種子不純?cè)蠝缇粡氐篆h(huán)境衛(wèi)生不合格18.原生質(zhì)體融合,篩選,制備(P32~34)見(jiàn)書上的圖
指通過(guò)人為的方法,使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,借以獲得兼有雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的過(guò)程。19.變異菌的篩選方案(P24)
搖瓶篩選、從菌落和個(gè)體形態(tài)上的變化進(jìn)行分析,平皿快速檢測(cè),營(yíng)養(yǎng)缺陷型篩選(梯度篩選),抗性突變株篩選,高分子廢棄物分解菌篩選20.微生物代謝調(diào)控的途徑①發(fā)酵條件的控制②改變細(xì)胞透性
③菌種遺傳特性的改變
21.次級(jí)代謝和初級(jí)代謝的比較1概念不同
在微生物的新陳代謝中,一般將微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)分解代謝和合成代謝,生成維持生命活動(dòng)的物質(zhì)和能量的過(guò)程,稱為初級(jí)代謝
而次級(jí)代謝是相對(duì)于初級(jí)代謝而提出的一個(gè)概念。一般認(rèn)為,次級(jí)代謝是指微生物在一定的生長(zhǎng)時(shí)期,以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體,合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無(wú)明確功能的物質(zhì)的過(guò)程2產(chǎn)物不同
初級(jí)代謝的產(chǎn)物,即為初級(jí)代謝產(chǎn)物。如單糖或單糖衍生物、核苷酸、維生素、氨基酸、脂肪酸等單體以及由它們組成的各種大分子聚合物,如蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂質(zhì)等生命必需物質(zhì)。
通過(guò)次級(jí)代謝合成的產(chǎn)物稱為次級(jí)代謝產(chǎn)物,大多是分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物。根據(jù)其作用,可將其分為抗生素、激素、生物堿、毒素等類型
次級(jí)代謝產(chǎn)物可積累在細(xì)胞內(nèi),但通常都分泌到細(xì)胞外,有些與機(jī)體的分化有一定的關(guān)系,并在同其它生物的生存競(jìng)爭(zhēng)中起著重要的作用。<3存在范圍不同
初級(jí)代謝的代謝系統(tǒng)、代謝途徑和代謝產(chǎn)物在各類生物中都基本相同,它是一類普遍存在于各類微生物中的一種基本代謝類型。<
次級(jí)代謝只存在于某些微生物中,并且代謝途徑和代謝產(chǎn)物因生物不同而不同,就是同種生物也會(huì)由于培養(yǎng)條件不同而產(chǎn)生不同的次級(jí)代謝產(chǎn)物。<4對(duì)微生物的作用不同
通過(guò)初級(jí)代謝,能使?fàn)I養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)物質(zhì)、具生理活性物質(zhì)或?yàn)樯L(zhǎng)提供能量,因此初級(jí)代謝產(chǎn)物,通常都是機(jī)體生存必不可少的物質(zhì),只要在這些物質(zhì)的合成過(guò)程的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙,輕則引起生長(zhǎng)停止,重則導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生突變或死亡,是一種基本代謝類型。
次級(jí)代謝產(chǎn)物一般對(duì)菌體自身的生命活動(dòng)無(wú)明確功能,不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成,也不是酶活性必需的,不是機(jī)體生長(zhǎng)與繁殖所必需的物質(zhì),即使在次級(jí)代謝的某個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)生障礙,也不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生長(zhǎng)的停止或死亡,至多只是影響機(jī)體合成某種次級(jí)代謝產(chǎn)物的能力。但許多次級(jí)代謝產(chǎn)物通常對(duì)人類和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重大影響5同微生物生長(zhǎng)過(guò)程的關(guān)系
初級(jí)代謝自始至終存在于生活的菌體中,同菌體的生長(zhǎng)過(guò)程呈平行關(guān)系,只有微生物大量生長(zhǎng),才能積累大量初級(jí)代謝產(chǎn)物
次級(jí)代謝則是在菌體生長(zhǎng)到一定時(shí)期內(nèi)(通常是微生物的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期末期或穩(wěn)定期)產(chǎn)生的,它與機(jī)體的生長(zhǎng)不呈平行關(guān)系,一般可明顯地表現(xiàn)為菌體的生長(zhǎng)期和次級(jí)代謝產(chǎn)物形成期二個(gè)不同的時(shí)期。
6對(duì)環(huán)境條件的敏感性或遺傳穩(wěn)定性上明顯不同
初級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件的變化敏感性。催z傳穩(wěn)定性大),而次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境條件變化很敏感,其產(chǎn)物的合成往往因環(huán)境條件變化而停止。7相關(guān)酶的專一性不同
相對(duì)來(lái)說(shuō)催化初級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶專一性強(qiáng),催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的某些酶專一性不強(qiáng),因此在某種次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的培養(yǎng)基中加入不同的前體物時(shí),往往可以導(dǎo)致機(jī)體合成不同類型的次級(jí)代謝產(chǎn)物
另外,催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶往往是一些誘導(dǎo)酶,它們是在菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期或穩(wěn)定生長(zhǎng)期里,由于某種中間代謝產(chǎn)物積累而誘導(dǎo)機(jī)體合成的一種能催化次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的酶,這些酶通常因環(huán)境條件變化而不能合成。8兩者既有區(qū)別性又有連續(xù)性
在微生物的新陳代謝中,先產(chǎn)生初級(jí)代謝產(chǎn)物,后產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物。初級(jí)代謝是次級(jí)代謝的基礎(chǔ),它可以為次級(jí)代謝產(chǎn)物合成提供前體物和所需要的能量;初級(jí)代謝產(chǎn)物合成中的關(guān)鍵性中間體也是次級(jí)代謝產(chǎn)物合成中的重要中間體物質(zhì),
而次級(jí)代謝則是初級(jí)代謝在特定條件下的繼續(xù)與發(fā)展,可避免初級(jí)代謝過(guò)程中某種(或某些)中間體或產(chǎn)物過(guò)量積累對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的毒害作用22.自吸式發(fā)酵罐和氣升式發(fā)酵罐的特點(diǎn)~自吸:優(yōu)點(diǎn),節(jié)約投資,減少?gòu)S房面積溶氧速率高,效率高,能耗低
設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,便于自動(dòng)化,連續(xù)化生產(chǎn)效率高,經(jīng)濟(jì)效益好缺點(diǎn):罐壓效低,易染菌
氣升:優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單易行,維修清洗方便
能耗低,操作無(wú)噪音,無(wú)需消泡,裝填系數(shù)較高,不宜染菌,溶氧效率高缺點(diǎn):不能代替好氣量較小的發(fā)酵罐
對(duì)于粘度大的發(fā)酵液溶氧系數(shù)較低。
23.雜菌和噬菌體污染后如何挽救雜菌:種子罐,放棄發(fā)酵罐挽救前期:大量接種或滅菌再接種
后期:正常發(fā)酵至終了,加入抑制雜菌的物質(zhì),提早放罐。
噬菌體:接入對(duì)數(shù)期后的生產(chǎn)菌株培養(yǎng)抗型菌株或更換生產(chǎn)菌株殺死噬菌體(70~80度)后在接種
24.試述發(fā)酵條件對(duì)發(fā)酵的影響、影響因素及其控制。
營(yíng)養(yǎng)條件的控制:碳氮、無(wú)機(jī)鹽、維生素、和金屬離子濃度的控制。
溫度的影響與控制:酶的最適溫度,菌體本身特性。各階段需要進(jìn)行溫度控制,最適溫度。
溶氧的影響與控制:大多數(shù)微生物需氧。因素:攪拌,空氣流量,培養(yǎng)液性質(zhì),消泡劑,微生物生長(zhǎng),離子強(qiáng)度,溫度,氧分壓。
控制:加強(qiáng)攪拌,增大空氣流量,減小培養(yǎng)基粘度,提高氧分壓,適當(dāng)?shù)南輨?/p>
PH的影響與控制:最適PH范圍和耐受PH范圍,過(guò)高和過(guò)低會(huì)影響繁殖和產(chǎn)物的產(chǎn)出。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的積累,生物合成途徑,菌體形態(tài),產(chǎn)物穩(wěn)定性。因素:菌種,培養(yǎng)基成分,培養(yǎng)條件
控制:過(guò)酸加NaOH,蛋白質(zhì),提高通風(fēng)量過(guò)堿:H2SO4,糖類,乳酸,降低通風(fēng)量
補(bǔ)料,攪拌速度和通風(fēng)量,溫度,罐壓及通風(fēng)量,消泡劑和糖用量。
泡沫的影響和控制:
浪費(fèi)和污染,增加染菌機(jī)會(huì),降低設(shè)備利用率,干擾空氣,妨礙微生物生長(zhǎng)代謝,影響CO2排出,消泡劑對(duì)發(fā)酵后期分離帶來(lái)不便,滅菌不徹底,酶失活。因素:外界引入,內(nèi)部產(chǎn)生
控制:物理法:通過(guò)機(jī)械強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)或壓力和溫度等的變化促使泡沫破裂,化學(xué):消泡劑
25.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)從土壤中篩選含淀粉酶的微生物的試驗(yàn)方案
1、取樣
選擇含淀粉豐富的土壤為最佳,在不同的地方取樣.2、純凈水溶解3、高溫處理
60度的高溫處理樣品1小時(shí),目的是殺死微生物營(yíng)養(yǎng)體,殘留芽胞4、配培養(yǎng)基
培養(yǎng)基用含淀粉的培養(yǎng)基配制,配好在滅菌。(放碘)
5、稀釋T渡
將溶解的樣品按T渡稀釋。6、接種
涂布法,澆注法,劃線法將樣品接種到培養(yǎng)基上。7、培養(yǎng)2~3天
8、初篩與純化
挑取有降解圈的細(xì)菌單菌落,并在平板上純化3次,然后4攝氏度斜面保存。再培養(yǎng)7、復(fù)篩
測(cè)定其淀粉酶活,最后確定誘變出發(fā)菌株9、誘變
選擇合適誘變?cè),可采用物理誘變和化學(xué)誘變相結(jié)合的復(fù)合誘變方式。10、篩選
采用初篩和復(fù)篩方案進(jìn)行誘變鑒定11、遺傳穩(wěn)定性鑒定篩選出的菌株,要經(jīng)過(guò)多次傳代之后,再進(jìn)一步鑒定其產(chǎn)生淀粉酶的能力是否發(fā)生了變化。如果產(chǎn)生了回復(fù)突變,則需要重復(fù)誘變篩選過(guò)程,直至到篩選出遺傳穩(wěn)定的高產(chǎn)菌株為止。
名詞解釋:
分批發(fā)酵:具有初始限制量基質(zhì)的一種發(fā)酵方式
補(bǔ)料分批發(fā)酵:分批發(fā)酵為基礎(chǔ),間歇或連續(xù)的補(bǔ)上新鮮培養(yǎng)基的一種發(fā)酵方式混菌發(fā)酵:多種微生物混合在一起共同用一種培養(yǎng)基進(jìn)行的發(fā)酵。
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1.發(fā)酵工程的定義
發(fā)酵工程是利用微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)來(lái)生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品的工程技術(shù),它將微生物學(xué)、生物化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)的基本原理有機(jī)地結(jié)合起來(lái),是生物技術(shù)的重要組成部分,是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。2.發(fā)酵工程的應(yīng)用
醫(yī)藥工業(yè)食品工業(yè)能源工業(yè)化學(xué)工業(yè)冶金工業(yè)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)3。發(fā)酵的一般工藝過(guò)程
(1)培養(yǎng)基的選擇,制備(2)培養(yǎng)基,發(fā)酵罐以及附屬設(shè)備滅菌(3)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)(4)控制最適發(fā)酵的條件,使微生物生長(zhǎng)并產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物(5)產(chǎn)品提取和精制4.培養(yǎng)基配制要求
A.培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物的需要;B.適宜的濃度、配比、pH值;
C.培養(yǎng)基原料發(fā)酵率高,發(fā)酵后所形成的副產(chǎn)物盡可能的少;D.培養(yǎng)基原料質(zhì)量高,價(jià)格低廉;且性能穩(wěn)定,資源豐富,便于采購(gòu)運(yùn)輸,適合大規(guī)模儲(chǔ)藏,能保證生產(chǎn)上的供應(yīng);
E.所選用的培養(yǎng)基應(yīng)能滿足總體工藝的要求,如不應(yīng)該影響通氣、提取、純化及廢物處理等。5.培養(yǎng)基的成分
碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、微量元素、水、前體6。種子的擴(kuò)大培養(yǎng)
種子擴(kuò)大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后,再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。7.發(fā)酵動(dòng)力學(xué):
它以化學(xué)熱力學(xué)(研究反應(yīng)的方向)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)(研究反應(yīng)的速度)為基礎(chǔ),研究發(fā)酵過(guò)程中變量在活細(xì)胞作用下變化的規(guī)律,以及各種發(fā)酵條件對(duì)這些變量變化速度的影響。8.發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究目的:
有助于我們更加深入地認(rèn)識(shí)和掌握發(fā)酵過(guò)程,為工業(yè)發(fā)酵的模擬、優(yōu)化和控制訂下良好的理論基礎(chǔ)。
9.發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容
細(xì)胞生長(zhǎng)和死亡動(dòng)力學(xué)基質(zhì)消耗動(dòng)力學(xué)氧消耗動(dòng)力學(xué)
二氧化碳生成動(dòng)力學(xué)產(chǎn)物合成和降解動(dòng)力學(xué)代謝熱生成動(dòng)力學(xué)10.分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)生物反應(yīng)模式1).停滯期
停滯期是微生物細(xì)胞適應(yīng)新環(huán)境的過(guò)程。2).對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期
處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速率大大加快單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞的數(shù)目或質(zhì)量的增加維持穩(wěn)定,并達(dá)到最大值。3).穩(wěn)定期
在細(xì)胞生長(zhǎng)代謝過(guò)程中,培養(yǎng)基中的底物不斷被消耗,一些對(duì)微生物生長(zhǎng)代謝有害的物質(zhì)在不斷積累。受此影響,微生物的生長(zhǎng)速率和比生長(zhǎng)速率就會(huì)逐漸下降,直至完全停止,這時(shí)就進(jìn)入穩(wěn)定期。4).死亡期
在死亡期,細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能源儲(chǔ)備已消耗殆盡,不能再維持細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝,因而細(xì)胞開(kāi)始死亡。
11.連續(xù)發(fā)酵動(dòng)力學(xué)
所謂連續(xù)培養(yǎng),就是在發(fā)酵過(guò)程中一邊補(bǔ)入新鮮料液,一邊以相近的流速放料,維持發(fā)酵液原來(lái)的體積。
分批補(bǔ)料發(fā)酵動(dòng)力學(xué)
所謂分批補(bǔ)料培養(yǎng)技術(shù),是指在分批培養(yǎng)過(guò)程中,間歇或連續(xù)的添加新鮮培養(yǎng)基的方法。
補(bǔ)料分批培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
12.發(fā)酵控制
收集能反映發(fā)酵過(guò)程變化的各種理化參數(shù)
將各種參數(shù)變化和發(fā)酵代謝規(guī)律聯(lián)系起來(lái)各種參數(shù)生物學(xué)意義建立各種數(shù)學(xué)模型以描述各參數(shù)之間隨時(shí)間變化的關(guān)系發(fā)酵控制
13.種齡:是指種子罐中培養(yǎng)的菌體開(kāi)始移入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。
接種量:是指移入的種子液體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例。接種量的確定
移入種子的體積接種量=接種后培養(yǎng)液的體積
在抗生素工業(yè)生產(chǎn)中,大多數(shù)抗生素發(fā)酵的最適接種量為7%一15%,有時(shí)可增加到20%一28%。接種量的大小決定于生產(chǎn)菌種在發(fā)酵罐中生長(zhǎng)繁殖的速度。采用較大的接種量可以縮短發(fā)酵罐中菌絲繁殖到達(dá)高峰的時(shí)間,使產(chǎn)物的形成提前到來(lái)。14.在線檢測(cè)參數(shù)和離線檢測(cè)參數(shù)
在線檢測(cè)參數(shù)指不經(jīng)取樣直接從發(fā)酵罐上安裝的儀表上得到的參數(shù),如溫度、pH、攪拌轉(zhuǎn)速;
離線檢測(cè)參數(shù)指取出樣后測(cè)定得到的參數(shù),如殘?zhí)、NH2-N、菌體濃度。
15.重要參數(shù)
溫度溶解氧濃度pHCO2碳源氮源前體濃度補(bǔ)料控制泡沫16.種子質(zhì)量的判斷
由于菌種在種子罐中的培養(yǎng)時(shí)間較短,可供分析的參數(shù)較少,使種子的內(nèi)在質(zhì)量難以控制,為了保證各級(jí)種子移種前的質(zhì)量,除了保證規(guī)定的培養(yǎng)條件外,在過(guò)程中還要定期取樣測(cè)定一些參數(shù)以觀察基質(zhì)的代謝變化及菌絲形態(tài)是否正常。在生產(chǎn)中通常測(cè)定的參數(shù)為1)pH;
2)培養(yǎng)基滅菌后磷、糖、氨基氮的含量;
3)菌絲形態(tài)、菌絲濃度和培養(yǎng)液外觀(色素、顆粒等);4)其他參數(shù),如接前抗生素含量、某種酶活力等17。菌種改良目的
提高產(chǎn)量、提高產(chǎn)物的純度,減少副產(chǎn)物;提高有效組分,減少色素等雜質(zhì)、改變菌種性狀,改善發(fā)酵過(guò)程、菌種的遺傳性狀,特別是生產(chǎn)性狀穩(wěn)定、開(kāi)發(fā)新品種18.發(fā)酵工業(yè)菌種的要求
培養(yǎng)基原料廉價(jià),生成的目的產(chǎn)物產(chǎn)量高、易于回收、生長(zhǎng)較快,發(fā)酵周期短、培養(yǎng)條件易于控制、抗噬菌體及雜菌污染能力強(qiáng)、菌種不易變異退化、對(duì)放大設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)、菌種不是病原菌。
19.菌種保藏方法
斜面低溫保藏法砂土管保藏法冰凍真空干燥法液氮超低溫保藏20.發(fā)酵熱
所謂發(fā)酵熱就是發(fā)酵過(guò)程中釋放出來(lái)的凈熱量。Q發(fā)酵=Q生物+Q攪拌+Q通氣-Q蒸發(fā)-Q顯-Q輻射21.參數(shù)分類
代謝參數(shù)按性質(zhì)分可分三類:
物理參數(shù):溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、空氣壓力、空氣流量、溶解氧、表觀粘度、排氣氧(二氧化碳)濃度等
化學(xué)參數(shù):基質(zhì)濃度(包括糖、氮、磷)、pH、產(chǎn)物濃度、、核酸量等
生物參數(shù):菌絲形態(tài)、菌濃度、菌體比生長(zhǎng)速率、呼吸強(qiáng)度、基質(zhì)消耗速率、關(guān)鍵酶活力等從檢測(cè)手段分可分為:直接參數(shù)、間接參數(shù)
直接參數(shù):通過(guò)儀器或其它分析手段可以測(cè)得的參數(shù),如溫度、pH、殘?zhí)堑乳g接參數(shù):將直接參數(shù)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的參數(shù),如攝氧率等22,生物熱:
在發(fā)酵過(guò)程中,菌體不斷利用培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),將其分解氧化而產(chǎn)生的能量,其中一部分用于合成高能化合物(如ATP)提供細(xì)胞合成和代謝產(chǎn)物合成需要的能量,其余一部分以熱的形式散發(fā)出來(lái),這散發(fā)出來(lái)的熱就叫生物熱。23溫度對(duì)發(fā)酵的影響:
(1)酶學(xué)方面:在一定溫度范圍內(nèi),溫度升高,反應(yīng)速率加大,有利于菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物
積累,但菌體的衰退也加快,菌體對(duì)氧的消耗相應(yīng)加快,而溫度升高時(shí),氧的溶解度下降,所以應(yīng)綜合考慮
(2)產(chǎn)物方面:溫度能影響菌體分泌的產(chǎn)物種類及酶系
(3)菌體特性方面:同種菌體在生長(zhǎng)和產(chǎn)物積累階段所要求的溫度往往有差別,多數(shù)情況下是最適生長(zhǎng)溫度比產(chǎn)物積累的最適溫度要略高些。
24溶解氧的控制方法:氣體的成分、攪拌的速度、擋板、通氣速率、罐壓、基質(zhì)濃度、表面活性劑、溫度
25.發(fā)酵過(guò)程pH變化的原因:
1、基質(zhì)代謝:(1)糖代謝(2)氮代謝(3)生理酸堿性物質(zhì)利用后pH會(huì)上升或下降2、產(chǎn)物形成
3、菌體自溶,pH上升,發(fā)酵后期,pH上升。26.pH對(duì)發(fā)酵的影響(1)pH影響酶的活性。
(2)pH值影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷的改變,從而改變細(xì)胞膜的透性,影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)
物質(zhì)的吸收及代謝物的排泄,因此影響新陳代謝的進(jìn)行
(3)pH值影響培養(yǎng)基某些成分和中間代謝物的解離,從而影響微生物對(duì)這些物質(zhì)的利用(4)pH影響代謝方向27.pH的控制:1、調(diào)節(jié)好基礎(chǔ)料的pH
2、在基礎(chǔ)料中加入維持pH的物質(zhì)3、通過(guò)補(bǔ)料調(diào)節(jié)pH
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