民大：微生物工程工艺原理复习资料.doc

题型

·往年考点考题
1:柠檬酸发酵中，控制铵根离子浓度是为了什么？
2：转种时间一般选择在什么时候？
3：在深层过滤中，当气流以较大的速度通过过滤介质时空气杂质主要的拦截方式是惯性碰撞作用。
4：碱性类似物属于化学诱变剂
5：生产青霉素常用菌种是产黄青霉
6：分批培养、恒浊器、好氧速率、前体、临界溶氧浓度、碳源、灭菌方法、发酵高产菌种选育、
工业微生物分为：
发酵染菌表现出：
热致死速度K：
K值
微生物培养基 微生物细胞调节代谢流方式、微生物溶增时间、发酵工业生产水平、通气发酵中，反应系统耗氧气方面的阻力
1：发酵工业种子扩大培养的目的、对种子的要求
2：供氧对柠檬酸发酵的意义
3：连续培养在工业上的用受限制的原因？
4：分析难溶气体（H较大）的传质阻力主要在液膜？
5：感染噬菌体的表现及对发酵的影响？
二、微生物发酵的基本特征
1. 现代发酵过程是典型的代谢控制发酵
代谢控制发酵：是指利用生物的、物理的、化学的方法，人为的改变了微生物的生长代谢途径，使之合成、积累、分泌我们所需要的产品的过程。
三、微生物发酵的类型
根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要，可将发酵分成以下几个类型：
1、按发酵原料来区分：糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等。
2、按发酵产物来区分：如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵等。
3、按发酵形式来区分：固态发酵和液体发酵。
4、按发酵工艺流程区分：分批发酵、连续发酵和流加发酵。
5、按发酵过程中对氧的需求，分为：厌氧发酵和通风发酵。
四、微生物发酵过程的组成部分
1、发酵过程的组成
典型的发酵过程可以划分成以下六个基本组成部分：
（1）繁殖菌种和发酵生产所用的培养基组份设定；
（2）培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；
（3）培养出有活性、适量的纯种，接种入生产的容器中；
（4）在发酵设备中，控制菌种生长代谢条件，进行发酵；
（5）产物萃取和精制；
（6）过程中排出的废弃物的处理
（1）第一个阶段（1900年以前）
产品：酿酒、酱油、醋、面包、奶酪等。
特点：地方性、经验性、偶然性，“知其然，不知其所以然”。
（2）第二个阶段（1900年~1940年）纯培养技术的建立
主要的新产品是酵母、甘油、柠檬酸、乳酸、丁醇和***
在面包酵母的生产中首先采用了分批补料培养技术
在一次大战时，Weizmann开拓了***丁醇发酵，并建立了真正的无杂菌发酵
（3）第三个阶段（1940年以后）
解决向培养基中通入大量无菌空气和高粘度培养液的搅拌问题
这一阶段的标志是，在纯种培养技术下，以深层培养生产青霉素
（4）第四个阶段（1956年以后）
应用动态生物化学和遗传学理论选育微生物突变株，控制代谢途径，大量积累发酵产物。
主要的新产品：谷氨酸发酵、甾体化合物的生物转化
（5）第五个阶段（1979年以后）
此阶段以基因工程产品的生产为标志。（以分子生物学为基础，基因工程手段获得超级微生物）
目前，世界上已经批准上市的基因工程药物就有几十种，如：胰岛素、人生长激素等等。
菌种与种子扩大培养
决定发酵工业生产水平三要素：生产菌种性能；发酵过程的工艺及设备；产物提取过程的工艺及设备
一、工业微生物
菌种来源
从自然界分离：目前土壤中已分离的微生物约为自然界总数的1-5%，微生物的多样性仍然是以后若干年的研究重点；
诱变育种：诱变是工业发酵稳产高产的重要保证；
基因重组：基因定向改造技术大大加快了生物产品开 发的进程。
新种分离与筛选的步骤
1、定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。
2、采样：有针对性地采集样品。
3、增殖（富集培养）：人为地通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。
4、分离：利用分离技术得到纯种。
5、发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。
采样
1、采样对象
以采集土壤为主。一般园田土和耕作过的沼泽土中，以细菌和放线菌为主；富含碳水化合物的土壤（如一些野果生长区和果园内）和沼泽地中，酵母和霉菌较多；采样的对象也可以是植物或动植物残体，***物品，霉菌较多；某些水域厌氧菌含量较多。
工业生产常用菌种
细菌 (Bacteria)
放线菌(Actinomycetes)
单细胞真菌 ---- 酵母(Yeast)
多细胞真菌 ---- 霉菌(Molds)
1 细菌 (Bacteria)