富集培養是在目的微生物含量較少時,根據微生物的生理特點,設計一種選擇性培養基或創造有利生長條件,使目的微生物數量增加,由原來自然條件下的劣勢種變**工環境下的優勢種,以利於分離得到所需要的菌株。
3、 什麼叫自然選育?自然選育在工藝生產中的意義?
定義:不經人工處理,利用微生物的自然突變進行菌種選育的過程稱為自然選育。
自然選育在工業生產上的意義:
自然選育是一種簡單易行的方法,可達到純化菌種、防止菌種退化、穩定生產、提高產量的目的。雖然其突變率很低,卻是工廠保證穩產高產的重要措施。
4、 什麼是正突變?什麼是負突變?什麼是結構類似物?
菌株的衰退和生產質量的下降,這種突變成為負突變。
對生產有利,這種突變成為正突變。
5、 什麼是誘變育種?常用的誘變劑有哪些?
人工利用各種誘變劑誘發基因突變,再通過適當的篩選方法獲得所需要的優良菌種的育種方法,稱為誘變育種。
物理的:紫外線、快中子、x射線等
化學的:硫酸二乙酯、亞硝基胍、y啶類物質等
生物的:噬菌體、轉座子
6、誘變育種對出發菌株有哪些要求?
★ 對菌株產量,形態、生理等情況了解;
★ 生長繁殖快,營養要求低,產孢子多且早;
★ 對誘變劑敏感;
★ 菌株要有一定的生產能力;
★ 多出發菌株:一般採用3~4個出發菌株,在逐代處理後,將產量高、特性好的菌株留作繼續誘變的出發菌株。
7、誘變選育的流程?
8、工業上優良生產菌種應具備哪些基本特性?
(1)菌種細胞的生長活力強;
(2)生理性狀穩定;
(3)純、具有抗噬菌體感染的能力;
(4)穩定高產,與目標產品性質相近的副產物及其他產物少;
(5)能採用**便宜,**廣泛的原料,並且轉化效率高。
第三章發酵培養基
1、 發酵培養基的特點和要求?
① 培養基能夠滿足產物最經濟的合成;
② 發酵後所形成的副產物盡可能的少;
③ 培養基的原料應因地制宜,**低廉,且效能穩定,資源豐富,便於採購運輸,適合大規模儲藏,能保證生產上的**;
④ 所選用的培養基應能滿足總體工藝的要求,如不應該影響通氣、提取、純化及廢物處理等。
2、 常用的碳源有哪些?常用的醣類有哪些?
**:醣類、油脂、有機酸、正烷烴
常用的醣類: ① 葡萄糖(速效碳源)② 糖蜜③ 澱粉 、糊精4、脂類5、有機酸
3、 什麼是生理性酸性物質?什麼是生理性鹼性物質?
經微生物生理作用(代謝)後能形成酸性物質的無機氮源叫生理酸性物質,如硫酸銨;若菌體代謝後能產生鹼性物質的則此種無機氮源稱為生理鹼性物質,如硝酸鈉。
4、 常用的無機氮源和有機氮源有哪些?有機氮源在發酵培養基中的作用?
無機氮源: 銨鹽、硝酸鹽和氨水
有機氮源: 工業上常用的有機氮源都是一些廉價原料,花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉公尺漿、玉公尺蛋白粉、蛋白腖、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。
作用: 除提供氮源外,有些有機氮源還提供大量的無機鹽及生長因子。
5、 什麼是前體?前體新增的方式?
前體指某些化合物加入到發酵培養基中後,能直接使微生物在生物合成過程中結合到產物分子中去,而其自身的結構並沒有多大變化,但是產物的產量卻因加入前體而有較大的提高。
新增的方式: 前體使用時普遍採用流加的方法
6、 什麼是生長因子?生長因子的**?
從廣義上講,凡是微生物生長不可缺少的微量的有機物質,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長因子。
**: 有機氮源
7、 舉例說明培養基設計的方法與步驟?(舉例見課件)
合理的實驗方法 : 多因素實驗:正交實驗設計
均勻設計
響應面分析等。
步驟: ① 根據前人的經驗和培養基成分,初步確定可能的培養基成分;
② 通過單因素實驗最終確定出最為適宜的培養基成分;
③ 當培養基成分確定後,剩下的問題就是各成分最適的濃度,由於培養基成分很多,為減少實驗次數常採用一些合理的實驗設計方法。
第四章種子的擴大培養
1、何謂種子接種量、接種齡?
接種量指移入種子液的體積和接種後培養液體積之比。
接種齡是指種子罐中培養的菌絲體開始移入下一級種子罐或發酵罐時的培養時間。
2、影響種子質量的因素是哪些?
①原材料質量
②種齡③培養條件
④斜面冷藏時間
3、保證種子質量有哪些措施?
(1)菌種穩定性的檢查
(2)適宜的生長環境
(3)種子無雜菌檢查
4、工業上接種的方法有哪些?
雙種法:兩個種子罐接種到乙個發酵罐中
倒種法:一部分種子**於種子罐,一部分**於發酵罐中發酵液
第五章發酵過程控制
1、名詞解釋:
攝氧率r或our:單位體積發酵液單位時間內所需要的氧量。mmol ·l-1·h-1
呼吸熵rq: cer :co2釋放速率
補料分批發酵:是指分批培養過程中,間歇或連續地補加新鮮培養基的培養方法。
連續發酵:又稱連續流動培養或開放型培養即培養基料液連續輸入發酵罐,並同時放出含有產品的發酵液的培養方法。
比生長速率:每單位細胞濃度的生長速度。
2、發酵代謝引數按性質分類有哪些?
物理引數:溫度、攪拌轉速、罐壓、空氣流量、溶解氧、泡沫、表觀粘度、尾氣氧(二氧化碳)濃度等。
化學引數:基質濃度(包括糖、氮、磷)、ph、產物濃度、核酸量等。
生物引數:菌絲形態、菌濃度、菌體比生長速率、呼吸強度、基質消耗速率、關鍵酶活力等。
3、發酵引數的檢測方式有哪幾種?
直接引數:通過儀器或其它分析手段可以測得的引數, 如溫度、ph、攪拌轉速、殘糖等。直接引數又可分為: **檢測引數和離線檢測引數
間接引數:將直接引數經過計算得到的引數,如菌體比生長速率、攝氧率、 kla等。
4、簡述杯碟法測抗生素效價的方法。
「杯」 是放被測抗生素的不鏽鋼小管,小管內徑為6mm,高10mm的圓筒形管子,管子的重量盡可能相等。碟是攤布培養基的玻璃培養皿。
操作方法是:將已滅菌的瓊脂培養基加熱到完全融化,倒在培養皿內,每碟15ml(下層),待其凝固。此外,將融化的培養基冷卻到500c左右混入試驗菌,將混有菌的培養基5 ml加到已凝固的培養基上待凝固(上層)。
在培養基表面垂直放上小杯,在杯中加入待檢樣品,加滿後在370c養16~18小時。在培養中,一方面試驗菌開始生長另一方面抗生素呈球面擴散,離杯越近,抗生素濃度越大,離杯越遠抗生素濃度越小。隨著抗生素濃度減小,有一條最低抑菌濃度帶,在帶範圍內,菌不能生長,而呈透明的圓圈,這就叫「抑菌圈」。
抗生素濃度越高,抑菌圈越大。
第五章發酵過程控制(溫度)
1、 根據微生物對溫度的依賴可分類成哪幾類微生物?
嗜冷菌:0~260c生長,嗜溫菌:15~430c生長,
嗜熱菌:37~650c生長,嗜高溫菌:>650c生長 。
2、 發酵過程的溫度會不會變化?為什麼?
會變化,因為發酵過程中產生菌分解基質會產生熱量、機械攪拌產生熱量、通氣產熱等。
3、 發酵熱的定義
所謂發酵熱就是發酵過程中釋放出來的淨熱量。
4、 生物熱的大小與哪些因素有關?
生物熱與發酵型別有關;
生物熱的大小與呼吸作用強弱有關。
5、 溫度對發酵有哪些影響?
1、溫度影響反應速率(產物形成)
2、溫度會改變發酵液的理化性質
3、溫度影響生物合成的方向
6、 發酵過程溫度的選擇有什麼依據?
1、根據菌種不同選擇:微生物種類不同,所具有的酶系及其性質不同,所要求的生長溫度範圍也不同。
2、根據發酵階段選擇:即二階段發酵
3、根據培養條件選擇:根據培養條件綜合考慮,靈活選擇。
4、根據菌生長情況:菌生長快,維持在較高溫度時間要短些;菌生長慢,維持較高溫度時間可長些。
第五章發酵過程控制(ph)
1、發酵過程中ph會不會發生變化,為什麼?
會,因為;
1、基質代謝:(1)糖代謝 (2)氮代謝 (3)生理酸性物質、生理鹼性物質
2、產物形成 : 某些產物本身呈酸性或鹼性,使發酵液ph變化
3、菌體自溶 : 菌體自溶,ph上公升;發酵後期,ph上公升。
2、 ph對發酵的影響表現在哪些方面?
(1)影響菌體的生長
(2)ph影響酶的活性
(3)ph值影響微生物細胞膜所帶電荷的改變
(4)ph值影響培養基某些成分和中間代謝物的解離
(5)ph影響代謝方向
(6)影響產物穩定性
3、 為了確定發酵的最佳ph,我們該如何實驗?
配製不同初始ph的培養基,搖瓶考察發酵情況.
4、 發酵過程的ph控制可以採取哪些措施?
1、調節好基礎料的初始ph
2、在基礎料中加入維持ph的物質
3、通過補料調節ph
4、當補料與調ph發生矛盾時,加酸鹼調ph
5、不同調ph方法的影響
6、發酵的不同階段採取不同的ph值
5、發酵用的復合ph電極有哪些要求?
能高溫滅菌,過高的溫度將對玻璃膜材質和參比電極性質產生影響,造成不可逆轉的破壞。
具有長時間的穩定性,應保證轉換係數和不對稱電位能適應發酵周期長、中途不能更換和不能標定的要求
要求一定的液絡部流通,維持的液接界電位穩定,防止使用過程中液絡部被含硫物、蛋白質和非水溶液汙染,造成電極測量漂移
外加不鏽鋼護套或工程塑料護套後安裝於罐內
第五章發酵過程控制(溶氧)
1、 比耗氧速度或呼吸強度(qo2 ) :單位重量的細胞(乾重)在單位時間內所消耗的氧氣,mmolo2/(g菌·h)
臨界溶氧濃度:指不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度。如果對產物而言,便是不影響產物合成所允許的最低濃度。
氧飽和度:常指樣品中的氧含量對該樣品最大氧含量的百分比。
2、影響微生物需氧的因素有哪些?
遺傳因素
菌齡代謝型別
培養基的成分與濃度
發酵條件
3、發酵液中的體積氧傳遞方程?
4、如何調節搖瓶發酵的供氧水平?
改變裝液量和搖瓶機的種類
5、如何調節通氣攪拌發酵罐的供氧水平?
可以通過和c*來調節。調節kla是最常用的方法,它反映了裝置的供氧能力。
6、如何測定發酵液中的溶氧濃度,以及發酵罐的kla?
第五章發酵過程控制(泡沫)
發酵工程原理
第一章採用現代工程技術手段,利用天然生物體或人工改造的生物體對原料進行加工,為人類生產有用的產品,或直接把生物體利用於工業生產的過程。1 自然發酵時期2 發酵工程的誕生 3 通氣攪拌液體深層發酵的建立 4 大規模連續發酵以及代謝調控發酵技術的建立 5 現代發酵工程時期 1 好氧 厭氧 2 固體 液體...
發酵工程實習報告
時間 年 月 日 地點 焦作市健康元生物製品 這次能有機會到公司實習,我感到非常榮幸,雖然只有短短的一天時間,但是在這段時間裡,對於一些平常理論的東西,有了感性的認識,感覺到受益匪淺。以下是我在實習期間的一些總結以及心得體會。希望這對我以後的學習和發展上能有所借鑑。一 公司的總體規模水平 焦作健康元...
發酵工程實習報告
生物技術092 2011年10月11日,在老師的帶領下,我們參觀了位於焦作市的健康元生物製品 現將此次實習總結如下 1.實習目的 這次實習是在完成相關基礎課程的學習後所進行的實踐環節。通過到工廠生產環節的實習和觀摩,我們進一步鞏固加深課堂所學過的理論知識,將理論和生產實踐結合,使我們對發酵企業有乙個...