发酵工程原理
第一章
1. 发酵工程(fermentation engineering)
采用现代工程技术手段,利用天然生物体或人工改造的生物体对原料进行加工,为人类生产有用的产品,或直接把生物体利用于工业生产的过程。 2. 发酵工程的发展史 1)自然发酵时期
2)发酵工程的诞生
3)通气搅拌液体深层发酵的建立
4)大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 5)现代发酵工程时期 3. 发酵工程的类型 1)好氧/厌氧
2)固体/液体
3)纯菌/混菌
4)研究/中试/生产
4. 发酵过程的特点
1) 发酵过程的反应条件温和
2) 发酵过程周期短,不受气候、场地制约 3) 发酵过程多是利用生物质为原料 4) 发酵过程的生物特性 5. 发酵工艺过程
1菌种以及确定的种子培养基和发酵培养基的组成; ○
2培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌; ○
3大规模的有活性、纯种的种子培养物的生产; ○
4发酵罐中微生物最优的生长条件下产物的大规模生产; ○
5产物的提取、纯化; ○
6发酵废液的处理。 ○
第二章
6. 发酵工业常用的微生物种类及举例
1) 细菌(枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌) 2) 放线菌(变铅链霉菌、天蓝色链霉菌、吸水链霉菌) 3) 酵母(酿酒酵母、光滑假丝酵母、热带假丝酵母) 4) 霉菌(米曲霉、黑曲霉、黄曲霉) 7. 发酵工业微生物的基本要求 (10小点)
1在遗传上必须是稳定的; ○
2易于产生营养细胞、孢子或其他繁殖体; ○
3必须是纯种或明确的少数几种菌组成的简单混菌系统,○不应带有其他杂菌
及噬菌体;
4种子的生长必须旺盛、迅速; ○
5产生所需产物时间短; ○
6容易分离提纯; ○
7有自身保护机制,抵抗杂菌和噬菌体污染能力强; ○
8能保持较长的良好经济性能; ○
9菌株对诱变剂处理比较敏感,从而可能先育出高产菌株; ○
10在规定的时间内,○菌株必须产生预期数量的目的产物,并保持相对的稳定。
8. 菌种的来源
1向菌种保藏机构索有关菌株,从中筛选出所需菌株; ○
2由自然界采集样品,○从中进行分离筛选(1.含微生物样品的采集;2.含微
生物样品的富集培养;3.微生物的分离;4.野生型目的菌株的筛选;5.野生型目的菌株的鉴定);
3从一些发酵制品中分离目的菌株; ○
9. 适应性进化
通常也称菌种驯化,指通过人工措施使微生物逐步适应某一条件,而定性选育微生物的方法
10. 菌种退化
指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行移接传代或保藏之后,群体中的某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧夫的现象。 11. 工业微生物菌种的保藏
1斜面保藏法;2液体石蜡油保藏法;3冷冻干燥保藏法;4真空干燥○ ○ ○ ○
法;
5液氮超低温保藏法; ○6工程菌的保藏。 ○
12. 微生物的育种方式
1自然育种 ○2基因工程育种 ○3诱变育种 ○
13. 诱变技术
1)出发菌的选择 2)出发菌的纯化 3)单细胞悬液的制备 4)选择诱变剂及用量 5)处理诱变剂 14. 基因工程育种的流程
1.目的DNA的获得2.目的基因与载体的重组3.将重组基因转入宿主细胞4.重组子的筛选
第三章
15. 发酵工程的五大营养物质
碳源、氮源、无机盐、生长因子、水 16. 生长因子
指一类微生物生长所必须的,但微生物自身不能合成或合成量不能满足细胞生长的有机化合物,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等。 17. 前体物质、抑制剂、促进剂
前体 加到发酵培养基中时,能直接被微生物在生物合成过程结合到产物分子中去,而自身的结构并没有多大变化,但可提高产量的一类化合物。
抑制剂能使酶催化活性下降 而不引起酶蛋白变性的物质 促进剂 加入到培养基中 对发酵起一定的促进作用的物质
发酵工程原理



