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食品11发酵工程重点整理汇总.

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第一章绪论

1.发酵的定义

工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程,它包括厌氧培养的生产过程。

2. 发酵工程(Fermentation Engineering)的定义

发酵工程,是利用“生物细胞”的特定功能,通过现代工程技术手段(主要是发酵罐或生物反应器的自动化、高效化、功能多样化和大型化)生产各种特定的有用物质,或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种生物技术体系。

3.发酵工程技术主要包括:提供高性能生产菌种的菌种技术、实现低成本大规模生产产品的发酵技术和最终获得合格产品的分离纯化技术。

4.发酵工艺过程的主要内容包括:发酵原料的选择及预处理,微生物菌种的选育及扩大培养,发酵设备选择及工艺条件控制,发酵产物的分离提取,废弃物的回收和利用等。

5.发酵工程的产品可分为以下六大类:

(1)微生物菌体细胞如酵母菌、食用菌、微生物农药的生产。

(2)微生物酶类如各种酶种、酶制剂和各种曲类的生产。

(3)微生物代谢产物如初级代谢产物氨基酸、有机酸、有机溶剂、核苷酸、蛋白质、核酸和维生素等,次级代谢产物抗生素、生物碱和植物激素的生产等。

(4)微生物的转化产物利用微生物代谢过程中的某一种酶或酶系将一种化合物转化成含有特殊功能基团产物的生物化学反应。如将甘油转化为二羟基丙酮,将葡萄糖转化为葡萄糖酸,将山梨醇转化为L-山梨糖等。特别是甾体激素的转化受到了广泛的重视。

(5)工程菌发酵产物20世纪70年代兴起的基因工程和细胞工程,取得了飞跃的发展。通过基因工程和细胞工程创造出许许多多的具有特殊功能的“工程菌”,用发酵技术可以生产出更多更好的产品,发挥更大的经济效益。

(6)动物、植物细胞大规模培养的产物如利用木瓜细胞大规模培养生产木瓜蛋白酶,利用植物细胞培养技术生产天然食用色素等。

6.根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要,可以将发酵分成若干类型:

(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类型。

(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、维生素发酵等。

(3) 按发酵形式来区分,则有:固态发酵和深层液体发酵。

(4) 按发酵工艺流程区分则有:分批发酵、连续发酵和流加发酵。

(5) 按发酵过程中对氧的不同需求来分,一般可分为:厌氧发酵和需氧发酵(通风发酵)两大类型。

7.发酵工程的特点

(1)发酵工程使用的原料来源广泛,多为农副产品,其中以碳源为主,只加入少量有机和无机氮源,不含有毒物质。

(2)发酵工程的反应过程比较温和,通常在常温、常压下进行。而且,反应过程是以生物体的自身调节方式进行,多个反应就像是一个反应一样,可在单一设备中进行,因此一种设备可有多种用途。

(3)容易进行复杂的高分子化合物的生产,如酶、化学活性体等。

(4)能够高度选择性地进行复制化合物在特定部位的反应,如甾体化合物的氧化、还原等。(5)生产产品的微生物菌体本身也可作为发酵产物。例如,富含蛋白质、酶、维生素的单细胞蛋白等。

(6)发酵过程是纯种培养过程。生产中使用的设备、管道、截门和培养基都必须严格灭菌,

通入的空气也应该是无菌空气。在操作中应特别注意严格防止污染,尤其要防止噬菌体的侵入,否则,会引起重大的损失。

(7)在不增加任何设备投资的情况下,通过菌种选育,改良菌种的生产性能来提高生产能力,可以达到事半功倍的效果。

(8)在发酵生产中,还可以通过改进工艺技术和设备来提高产品的产量和质量。

8.发酵工程的问题

(1)底物不可能完全转化为目的产物,而且会有很多副产物产生。如四环素发酵液中除了有四环素外,还会有金霉素、差向四环素、脱水四环素等副产物。这些副产物的存在,给提取和精制带来了一定的困难。

(2)由于发酵工程采用的是活细胞,其产物的生产率一方面受外界环境的影响,另一方面受细胞自身的影响,所以工艺控制比较困难,生产波动比较大。

(3)发酵工程需要的辅助设备多,如空气压缩机、空气净化系统、冷却水系统、灭菌用蒸汽系统等。因此,动力费用比较高。

(4)发酵中,因为底物浓度不能过高,导致需要使用大体积的反应器。

(5)发酵废液中具有较高的COD和BOD,排放前,必须经过处理。

第二章重点

1.工业发酵生产水平的高低取决于生产菌种、发酵工艺和后提取工艺三个因素

2.在工业发酵工程中,经常用到的生产菌种是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。

3.初级代谢与次级代谢的概念(背),及其关系(了解),以及产物包括哪些(背)?

根据代谢产物的生理作用不同,将代谢分为初级代谢和次级代谢两种类型。

初级代谢主要是指把营养物质转化为机体结构和生理活性物质以及提供能量的代谢作用。

微生物通过初级代谢途径,产生微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物,这些产物称为初级代谢产物。初级代谢产物包括分解或合成过程中的各种中间代谢物、前提物、高分子物质以及能量代谢和代谢调控中起作用的各种物质,如氨基酸、核苷酸、蛋白质、多糖、脂类和核酸等。

次级代谢是微生物在一定的生理阶段出现的一种特殊代谢类型,是某些微生物为了避免在代谢过程中某些代谢产物的积累造成的不利作用,而产生的一类有利于生存的代谢类型。次级代谢产物通常是在生长后期合成。

次级代谢产物是通过次级代谢合成的产物,如抗生素、生物碱、色素、激素和毒素等,这些产物是对微生物本身无明显生理作用或对自身生长是非必需的,但对产生菌的生存可能有一定价值。

次级代谢产物与初级代谢产物的关系

次级代谢产物和初级代谢产物对产生菌的生长繁殖作用虽然不同,但它们的生物合成途径是相互关联的。初级代谢中产生的一些小分子化合物是所有次级代谢途径中的原料,即通过初级代谢中的糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径等所产生的物质进一步转化和合成一系列有着不同化学结构和性质的次级代谢产物。

从代谢途径来看,次级代谢产物是以初级代谢产物作为前体衍生出来的。菌体代谢过程中产生的某些中间产物,既可用于合成初级代谢产物,又可用于合成次级代谢产物,这些中间产物称为“分叉中间体”。

从酶学关系来看,催化次级代谢途径中各步反应的酶或酶系,既有初级代谢途径中的酶类,又有次级代谢特有的酶。这些特异性酶活性的高低与次级代谢产物的产量密切相关。

某些初级代谢产物对次级代谢有一定程度的调节作用。

从遗传控制来看,初级代谢与次级代谢都受到核内遗传物质的控制,同时,在许多抗生素产生菌中发现,抗生素的合成还受到核外遗传物质质粒的控制。因此,有人将这些受

到质粒控制的代谢产物称为“质粒产物”。

4.工业发酵对生产菌种的一般要求(了解,判断题)

(1)菌种不能是病源菌,不能产生任何有害的生物活性物质或毒素,以保证产品的安全性。

(2)有在较短的发酵周期内产生大量发酵产物的能力。

(3)在发酵过程中不或少产生与目标产物性质相近的副产物及其他产物,可提高营养物质的转化率,减少分离纯化的难度,降低成本,提高产品的质量。

(4)生长繁殖能力强,生长、反应速度快,发酵周期短,产孢菌应具有较强的产孢子能力。

(5)原料来源广,价格低廉,菌种能高效地将原料转化为产品。

(6)对需要添加的前体物质有耐受能力,并不能将前体作为一般碳源利用。

(7)菌种纯,遗传特性稳定,抗噬菌体能力强,以保证发酵生产和产品的稳定性。5.工业发酵生产菌种来源(三点):(1) 从自然界分离筛选。

(2) 从菌种保藏机构获得。(3) 从生产过程中已有菌种中筛选发生正突变的优良菌种。

6.菌种选育的概念及方法和意义:

概念:就是按照生产的要求,根据微生物遗传和变异的理论,用自然或人工的方法造成菌种变异,再经过筛选而达到菌种改良的目的。

意义(四点):提供产量;提高产品质量;改善加工工艺和开发新产品;在科学研究中,通过菌种选育还可以了解菌种的遗传学性质。

方法:主要包括自然选育、诱变育种、杂交育种和基因工程育种。

7.自然选育的概念及优缺点和一般程序,具体做法(四个步骤)

概念:在生产过程中,不经过人工诱变处理,利用菌种的自然突变(Spontaneons Mutatiton)而进行菌种筛选的过程,称为自然选育或自然分离。

优缺点:自然选育是一种简单易行的选育方法,它可以达到纯化菌种、防止菌种衰退、稳定生产、提高产量的目的。但是自然选育的最大缺点是效率低、进展慢,很难使生产水平大幅度的提高。因此,经常把自然选育和诱变育种交替使用,这样可以收到良好的效果。

自然选育(自然分离)的一般程序,是把菌种制备成单孢子悬浮液,经过适当的稀释以后,在固体平板上进行分离,挑取部分单菌落进行生产能力的测定,经反复筛选,以确定生产能力更高的菌株代替原来的菌株。

其具体做法一般分为四个步骤:样品采集、增殖培养、纯种分离和筛选等。如果产物与食品制造有关,还要对菌种进行毒性鉴定,

8.自然突变的两个正反方面:自然突变有两种情况,一种是生产上所不希望有的,表现为菌

种的衰退和生产质量的下降;另一种是对生产有益的。为此,为了确保生产水平不致下降,生产菌株经过一定时期的使用后须纯化,淘汰衰退的;保存优良的菌种。这就是通常所指的菌株的自然分离。

土壤是微生物的汇集地,从土壤中几乎可以分离到任何所需的微生物,故土壤往往是首选的采集目标。

10.富集培养的概念:

由于采集样品中各种微生物数量有很大差异,若估计到要分离的菌种数量不多时,就要人为增加分离的概率,增加该菌种的数量,称为富集培养。

常用的有两种方法,一是控制一定的养分,二是控制一定的培养条件。

11.常用的纯种分离方法有三种,即划线分离法、稀释分离法和组织分离法。

12.生理酸碱性物质见第三章

13.生产能力的考察:①初筛a.平板筛选 b.摇瓶发酵筛选②复筛

微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑曲霉、米曲霉和枯草杆菌作为食用无需做毒性实验外,其他微生物作为食用,均应通过2年以上的毒性实验。(了解)

这种利用平板的生化反应进行分离的方法有以下几种(背):

变色圈法; ②透明圈法; ③生长圈法; ④抑菌圈法.

13.诱变育种的理论基础是基因突变。

所谓基因突变是指由于染色体和基因本身的变化而产生的遗传性状的变异。

诱变因素的种类很多,有物理的(紫外线快中子X射线γ射线激光)、化学的和生物(噬菌体)的三大类

超诱变剂(亚硝基胍,亚硝基甲基脲)

14.诱变育种的概念:

利用各种诱变剂处理微生物细胞,提高基因的随机突变频率,扩大变异幅度,通过一定的筛选方法,获取所需要优良菌株的过程,称为诱变育种。诱变育种包括诱变和筛选两个部分。

15.紫外线诱变的机理(了解,判断)

紫外线是一种最常用的物理诱变因素,其主要作用是使DNA双链中的两个相邻的胸腺嘧啶核苷酸形成二聚体,阻碍双链的解开和复制,从而引起基因突变,最终导致表型的变化。紫外线照射后造成的DNA损伤,一般在可见光照射下,由于光激活酶的作用,可将嘧啶二聚体解开,使其恢复正常,称为光复活作用。为了避免光复活,用紫外线进行诱变处理时以及处理后的操作都应在红光下进行,并且应将微生物在黑暗的条件下进行培养。

紫外线的光谱范围在40~390nm,能诱发微生物突变的有效波长范围是200~300nm,最有效的波长是260nm。一般30W 紫外灯管的光谱分布范围广,比较平均,诱变效率差;而15W紫外灯管放射出来的紫外线大约有80%波长集中在253.7nm,故诱变效应比30W的好。

16.杂交育种的目的:

(1)通过杂交使不同菌株的遗传物质进行交换和重新组合,从而改变原有菌株的遗传物质基础,获得杂种菌株(重组体);

(2)可以通过杂交把不同菌株的优良生产性能集中于重组体中,克服长期用诱变剂处理造成的菌株生活能力下降等缺陷;

(3)通过杂交,可以扩大变异范围,改变产品的质量和产量,甚至出现新的品种;

(4)分析杂交结果,可以总结遗传物质的转移和传递规律,促进遗传学理论的发展。

广义的杂交育种主要包括杂交和原生质体融合两种方法,原生质体融合就是用酶法将细胞膜外的细胞壁除掉,制备成无细胞壁的球状细胞体——原生质体

近年来后一种方法较为多见。杂交育种一般指两个基因型不同的菌株通过结合或原生质体融合使遗传物质重新组合,从中分离和筛选出具有新性状的菌株。

17.工业发酵生产菌种的保藏

菌种保藏的原理:菌种保藏的基本原理是根据微生物的生理、生化特性,人为地创造条件,使微生物的代谢处于不活泼、生长繁殖受到抑制的休眠状态。以减少菌种的变异。保藏时,一般利用菌种的休眠体(孢子、芽孢等)并创造有利于休眠状态的环境条件,如降低培养基营养成分、低温、干燥、缺氧和添加保护剂等,使菌种的代谢活性处于最低状态,已达到防治菌种退化、死亡的目的。

菌种退化:是指优良菌种的群体中出现某些生理特征和形态特征逐渐减退或丧失,而表现为目的代谢产物合成能力下降的现象。

菌种退化的原因主要有:

①菌种的自发突变或回复突变,引起菌体本身的自我调节和DNA的修复,有的因为完整的

修复而恢复为低产菌株原型,有的因为错误的修复而产生新的突变菌株。

②细胞质中控制产量的质粒脱落或核内DNA和质粒复制不一致,若核内DNA复制的速率超过质粒,经过多次传代繁殖,细胞中将出现不具有对产量起决定作用的质粒,造成菌种退化。

③基因突变是引起菌种退化的根本原因,而移接代数越多,发生突变的概率越高。

④不良的培养和保藏条件,容易诱发菌种基因或表型的改变,或导致质粒脱落,导致菌种退化。

常用菌种保藏方法(了解):(1)斜面低温保藏法(2)液体石蜡覆盖保藏法(3)载体吸附保藏法(4)真空冷冻干燥保藏法(5)液氮超低温保藏法

防止菌种衰退的措施:(1)尽量减少传代次数(2)选择合适的培养条件(3)利用不同类型的细胞进行传代(4)选择合适的保藏方法

第3章工业发酵培养基

1..培养基是人工配制的供微生物或动植物细胞生长、繁殖、代谢和合成人们所需产物的营养物质和原料,同时,培养基也为微生物等提供除营养外的其他生长所必需的环境条件。

2.发酵培养基的作用:满足菌体的生长,促进产物的形成

3.常用的培养基都必须符合一些基本的条件:1都必须含有合成细胞组成所必需的原料;

2满足一般生化反应的基本条件;3一定的pH条件等;4但工业生产上选择的培养基俗称发酵培养基,还应包括能够促进微生物合成产物所必需的成分。

4.适宜于大规模发酵的培养基应该具有以下几个共同的特点:

培养基能够满足产物最经济的合成;

发酵后所形成的副产物尽可能的少;

培养基的原料应因地制宜、价格低廉,且性能稳定、资源丰富,便于采购运输,适合大规模贮藏,能保证生产上的供应;

所选用的培养基应能满足总体工艺的要求,如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

5.工业发酵所用培养基的营养成分与实验室所用培养基的成分基本相同,包括碳源、氮源、水、无机盐及微量元素、生长因子等。此外,为了合成某些特殊目的物和工艺控制需要,有些发酵还需加入前体、抑制剂、促进剂和消沫剂等。

碳源是培养基的主要成分之一,既是构成菌体细胞和代谢产物的主要元素,又是提供微生物生命活动中所需能源的原料。氮源氮源主要用于构成菌体细胞物质(氨基酸、蛋白质、核酸等)和含氮代谢物。通常所用的氮源可分为有机氮源和无机氮源两类。生长因子是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大,但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成,或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。无机盐及微量元素微生物生长发育和生物合成过程中需要钙、镁、硫、磷、铁、钾、钠、氯、锌、钴、锰和铜等无机盐与微量元素,以作为其生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物。

7、玉米淀粉及其水解液是发酵中常用的碳源。马铃薯、小麦和燕麦淀粉等常用于有机酸、醇等生产中。它们一般都要经菌体产生的胞外酶水解成单糖后再被吸收利用。

8、糖类是发酵培养基中最广泛应用的碳源,主要有葡萄糖、糖蜜和淀粉糊精等。

9.微生物作用(代谢)后能形成酸性物质的无机氮源称为生理酸性物质,如硫酸铵。若菌体代谢后能产生碱性物质,则此种无机氮源称为生理碱性物质,如硝酸钠。

10.在发酵过程中加入的油脂有消沫和补充碳源的双重作用。

11.生长因子是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大,但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成,或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。

12.氨水在发酵中除可以调节pH外,也是一种容易被利用的氮源,在许多抗生素的生产中得到普遍使用。氨水因碱性较强,因此使用时要防止局部过碱,加强搅拌,并少量多次地加入。

另外,在氨水中还含有多种嗜碱性微生物,因此在使用前应有石棉等过滤介质进行除菌过滤,这样可防止因通氨而引起的污染。

13.培养基按组成其成分的纯度可分为合成培养基和天然培养基(复合培养基)。按状态分

分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。工业发酵中培养基按其用途主要可分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基三种。培养基的设计一般思路如下:

(1)根据前人的经验、菌种特性、发酵工艺要求、后提取工艺要求和经济可行的培养基成分来源,初步确定可能的培养基成分。

(2)通过单因子实验摇瓶确定最适培养基成分。

(3)采用正交设计、均匀设计等方法在摇瓶水平优化培养基的配方。

(4)中、小试发酵罐规模进一步优化配方。

(5)生产规模优化培养基配方。

14、影响培养基质量的因素:在工业发酵过程中,常出现生产水平大幅度波动或菌体代谢异常现象。产生这种现象的原因很多,如种子质量不稳定,发酵工艺条件控制不严格等,其中培养基质量也是一个重要的因素。引起培养基质量变化的因素也较多,如原材料品种和质量、培养基的配制工艺、灭菌操作,培养基的pH, 培养基的黏度等。

15、工业发酵培养基的类型和配方设计注意问题:在考虑培养基总体要求时,还要注意以下一些问题:

?(1)营养物质的组成比较丰富,浓度恰当,能满足孢子发芽和生长繁殖成大量的有生理功能的菌丝体之需要,更重要的是能显示出产物合成的潜力。

?(2)在一定条件下,所采用的各种原材料彼此之间不能产生化学反应,理化性质相对稳定。(3)黏度适中,具有适当的渗透压;

?(4)要考虑所选用的原材料的品种和浓度与代谢产物生物合成过程的调节关系,要利于主要产物的生物合成并能维持较长时间的最高生产速率,使不需要的产物的合成速率降至最低。(5)生产过程中,既不影响通气与搅拌的效果,又不影响或稍影响产物的分离精制和废物处理。(6)大生产中选用的原材料尽量做到因地制宜,质优价廉,成本低,主要原料要价格便宜,来源充足,质量稳定,并尽量采用非粮代用品。(7)考虑碳源、氮源时,要注意迅速利用的碳(氮)源和缓慢利用的碳(源)的相互配合,发挥各自的优势,避其所短。

?16、原料转换的意义:原则:以废代好(废糖蜜、农业废料等)以可再生代替不可再生(野生植物淀粉、纤维水解物)节约原料:使发酵稳定、高产。

第四章重点

1.

?灭菌:杀死或消除全部的微生物;

?消毒:杀死、消除或降低病源微生物;

?防腐:防止或抑制微生物的生长。

在相同的温度下,湿热比干热的灭菌效果好

(1)热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强。水分子的存在有助于破坏维持蛋白质三维结构的氢键和其他相互作用弱键,更易使蛋自质变性,还可以使细胞脑膜脂溶解;

(2)热蒸汽比热空气穿透力强,能更加有效地杀灭微生物;

(3)蒸汽存在潜热,当气体转变为液体时可放出大量热量,故可迅速提高灭菌物体的温度。

高温导致微生物细胞成分发生不可逆的失活而死亡;

加热引起的微生物死亡是以指数速率进行的。因此,加热温度、起始微生物总数、微生物的抗热性等影响加热灭菌的作用。

2.干热灭菌要注意事项:1.物品不要摆放太挤,以免妨碍空气流通。2.灭菌物体不要接触干燥箱内壁的铁板,以防包装纸烤焦起火3。灭菌时人不能离开,结束后要关掉电源4.待温度降到七十度以下在打开,否则冷热空气交替,玻璃器皿容易炸裂,或发生烫伤事故。

3.空气介质过滤除菌的原理:

及其区别:

第五章种子扩大培养

1.种子扩大培养是发酵生产的第一道工序,该工序又称为种子制备工序。

2.种子扩大培养是指将保存在沙土管、冷冻干燥管、斜面试管等中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和高质量的纯种的过程。这些纯种培养物称为种子。

3.种子扩大培养的目的:为每次发酵罐的投料(培养基)提供纯而状、数量足够的种子。

4.种子扩大培养应根据菌种的生理特性,选择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数量足够的种子。这些种子接入发酵罐后,将使发酵生产周期缩短,设备利用率提高。

5.在工业生产中,培养方法大致有以下几种:固体培养法,液体培养法

固体培养法

使用的原料是小麦麸皮、大米和小米等。将其和水混合,必要时添加一些营养物和缓冲剂。经灭菌后,冷却到适宜温度时便可接种。将接种后的培养基薄薄地摊铺在容器的表面进行培养。

进行固体培养的设备试管、三角瓶、茄子瓶、克氏瓶和浅盘等。大型的表面培养设备有能旋转的固体发酵罐,可以实现罐体旋转、夹套控温、深层通气。

特点:固体培养的设备简单,生产成本低。但耗费的劳动力较多,占地面积大,容易污染杂菌,工艺控制比较困难,而且生产规模不易扩大。

液体培养法

液体培养法生产效率高,适合机械化、自动化,是目前种子培养的主要方式。液体培养法有静置培养和通气培养两种类型。静置培养适用于厌氧发酵,通气培养适用于需氧发酵。静置培养法一般是在厌氧种子罐中进行。液体通气培养法,一般是在摇瓶或种子罐中进行的。摇瓶培养是依靠摇瓶在摇床上摇动震荡,使培养基液面与上方的空气不断接触,供给微生物生长所需的溶解氧。其优点是通气量充足,溶氧好,菌体在震荡培养过程中,不断接触四周培养基而获得营养和溶解氧。其培养条件接近于种子罐。作为培养种子用的种子罐,内装有搅拌系统和空气分布器,空气从罐底通入,在搅拌器的作用下分散成微小气泡以促进氧的溶解,是目前使用最多的方法。

抗生素的种子制备工艺比较复杂,既有固体培养法又有液体培养法。其生产大量孢子的孢子制备工艺是采用固体培养法,而生产大量菌丝的种子制备工艺是利用液体培养法。

6.种子扩培的目的:接种量的需要,菌种的驯化,缩短发酵时间,保证生产水平。

7.作为种子的要求:1.菌种活力强,移种后能迅速生长迟缓期短2,生理性状稳定3菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求4无杂菌污染5保持稳定的生产能力。

8.种子制备过程的两个阶段:实验室种子制备阶段,生产车间种子制备阶段

9.菌种活化的目的:使贮藏的菌种达到正常稳定的生长代谢速度。

10种子罐接种方法:

小罐:1)微孔接种法,适用于孢子悬浮液2)火焰接种法,适用于菌丝3)压差法,适用于菌丝和孢子液

大罐罐间接种法:小罐到大罐,常用压差法。.

11.种子罐的作用:使孢子瓶中有限数量的孢子发芽、生长并繁殖成大量菌丝体,接入发酵培养基后能迅速生长,达到一定菌体量,以利于产物的合成。

12.种子罐级数是指制备种子需扩大培养的次数。

13.判断种子质量优劣,可从以下几个方面考虑:1、细胞或菌体:包括菌体形态、菌体浓度以及培养液的外观等;菌体的生长量;培养液外观;2、生化指标:种子液的糖、氮、磷含量的变化和pH变化;种子液中产物的生成量;用酶活力来判断种子的质量是一种新的尝试;

14.无菌试验是判断杂菌的主要依据。

无菌试验:主要是将种子液涂在双碟上划线培养、斜面培养和酚红肉汤培养,经肉眼观察双碟上是否出现异常菌落、酚红肉汤有否变黄色及镜检鉴别是否污染杂菌。在移种的同时进行上述试验,经涂双碟及接入肉汤后于37℃培养,在24h每隔2~3h取出在灯光下检查一次。24~48h每天检查一次,以防生长缓慢的杂菌漏检。

优良的发酵设备装置要求:

?结构严密;液体混合性能良好;传质和传热速率高;应配备可靠的检测、控制仪表发酵设备必须适宜于生物生长繁殖以及形成代谢产物的各种

本章内容见书本146

第七章发酵工艺控制

1.CO2效应:发酵中CO2的浓度对微生物生长和合成代谢产物具有刺激或抑制作用的现象。

2.二氧化碳对发酵的影响

(1)对菌体:

◆CO2效应:在发酵生产中不同微生物或某一生长阶段对二氧化碳有着特殊的要求(促进或必需);

◆通常对菌体生长有抑制作用。排气中高于4%时,糖代谢和呼吸速率下降。

(2)对产物:

◆需占一定的比例(或分压),过高、过低产量都会下降;

◆CO2对某些发酵产生抑制作用。

如:抗生素,组氨酸等;

◆二氧化碳可通过改变pH而影响发酵生产。

3.CO2浓度的控制CO2在发酵液中的浓度受到菌体的呼吸强度、发酵液流变学特性、通气搅拌程度、外界压力大小、设备规模的影响。

控制CO2浓度控制CO2浓度要根据它对发酵影响的情况来定。

(1)通气搅拌是控制CO2浓度的一种方法。提高通气量和搅拌转速有利于增加CO2在发酵液中的浓度。反之则减少。

(2)用碱中和CO2产生的碳酸(不能用CaCO3)

(3)调节罐压

(4)控制补糖

补糖、CO2浓度、pH之间有相关性,可根据CO2释放速率来控制补糖。

4.pH对发酵的影响

(1)pH影响酶的活性。当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻

(2)pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变,从而改变细胞膜的透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄,因此影响新陈代谢的进行

(3)pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用(4)pH影响代谢方向适合微生物生长的pH和适合微生物合成产物的pH往往不同。

适宜大多数微生物生长的pH值范围是3~6,最适pH的变化范围是0.5~1.0。

5.影响发酵液pH值变化的主要因素有:菌种遗传特性、培养基的成分、培养条件。

6.引起pH下降的因素

①培养基中碳、氮比例不当。碳源过多,特别是葡萄糖过量,或者中间补糖过多加上溶氧不足,致使有机酸大量积累而pH下降;

②消泡剂加得过多;

③生理酸性物质的存在,铵被利用,pH下降。

7.引起pH上升的因素

①培养基中碳、氮比例不当。氮源过多,氨基氮释放,使pH上升;

②生理碱性物质存在;

③中间补料氨水或尿素等碱性物质加入过多。

8.pH的控制 1.

需要考虑和试验发酵培养基的基础配方,使它们有个适当的配比,使发酵过程中的pH变化在合适的范围内

2.在发酵过程中直接补加酸、碱或补料的方式来控制,特别是补料效果比较明显。

3、最适pH的选择和调节最适pH的选择和调节的原则

在发酵过程中直接补加酸或碱和补料的方式来控制;补充生理酸性物质(如(NH4)2SO4)和生理碱性物质(如NaNO3)来控制。

9.溶解氧浓度对发酵的影响 1.溶解氧对微生物生长的影响和对发酵产物的影响。

当发酵液中的溶解氧浓度低于此临界氧浓度时,微生物的耗氧速率将随着溶解氧浓度降低而很快下降,此时溶解氧是微生物生长的限制因素,改善供氧对微生物生长有利。

当发酵液中的溶解氧浓度高于此临界氧浓度时,微生物的耗氧速率并不随着溶解氧浓度的升高而上升,而是保持基本的恒定,对微生物的生长有利。

定义:氧饱和度=发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度所以对于微生物生长,只要控制发酵过程中氧饱和度>1. 问题:一般微生物的临界溶氧浓度很小,是不是发酵过程中氧很容易满足。注意:有些产物的形成和菌体最适的生长条件,常常不一样:

10.影响需氧的因素菌体浓度QO2

11.温度对发酵的影响:微生物的生长繁殖及合成代谢产物都需要在合适的温度下才能进行

?温度的变化影响各种酶反应的速率和蛋白质的性质

温度对菌体生长的酶反应和代谢产物合成的酶反应的影响往往是不同的?温度能改变菌体合成代谢产物的方向

12.污染不同种类和性质的微生物的影响

(1)污染噬菌体

噬菌体的感染力很强,传播蔓延迅速,也较难防治,故危害极大。污染噬菌体后,可使发酵产量大幅度下降,严重的造成断种,被迫停产。

2)污染其它杂菌

有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫,即使添加消泡剂也无法控制逃液,影响发酵过程的通气搅拌。

有的杂菌会使发酵液发臭、发酸,致使pH下降,使不耐酸的产品破坏。特别是染芽孢杆菌,由于芽孢耐热,不易杀死,往往一次染菌后会反复染菌。

(一)染噬菌体对发酵的影响:

发酵过程中如果受噬菌体的侵染,一般发生溶菌,随之出现发酵迟缓或停止,而且受噬菌体感染后,往往会反复连续感染,使生产无法进行,甚至使种子全部丧失。

第七章大家最好看看笔记,我们整理的不够全面。。。。

食品毒理学复习

一、名词解释 1、食品毒理学:研究食品中外源化学物的性质、来源与形成以及它们的不良作用于可能的有益作用和机制,并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。 2、外源化学物:指存在于人类生活的外界环境中,可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质。 3、毒物:在一定条件下,较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。 4、毒性:指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力,包括损害正在发育的胎儿(致畸胎)、改变遗传密码(致突变)或引发癌症(致癌)的能力等。 5、选择毒性:一种外源化学物只对某一种生物有损害,而对其它种类的生物不具有损害作用,或者只对生物体内某一组织器官产生毒性,而对其它组织器官无毒性作用,这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。 6、靶器官:外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织称为该物质的靶器官。 7、效应器官:机体与外源化学物接触后引起毒性效应的器官。 8、生物学标志:指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后,对该外源化学物或其生物学后果的测定指标。 9、剂量:指给予机体或机体接触的毒物的数量,它是决定外源化学物对机体造成损害作用的最主要因素。 10、致死剂量:指某种外源化学物能引起机体死亡的剂量。 11、阈剂量:也称最小有作用剂量,在一定时间内,一种外源化学物按一定方式或途径与机体接触,并使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或是机体开始出现损害作用所需的最低剂量。 12、最大无作用剂量:指某种外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后,根据现有认识水平,用最为灵敏的试验方法和观察指标,未能观察到对机体造成任何损害作用或使机体出现异常反应的最高剂量,也称为未观察到损害作用剂量。 13、毒作用带:指阈剂量作用下限与致死毒作用上限之间的距离,它是一种根据毒性和毒性作用特点综合评价外来化合物危险性的常用指标。 14、每日允许摄入量(ADI):指允许正常成人每日由外环境摄入体内的特定外源化学物的

发酵工程要点总结

第一章绪论 发酵:通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养,大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。 发酵工程:是发酵原理和工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程的原理的科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。这里所指的生物材料包括来自自然界微生物、基因重组微生物等以及各种来源的动物细胞和植物细胞。 发酵工程组成从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵工程、下游工程 第二章发酵设备 固体发酵 液体发酵(厌氧发酵,好氧发酵) 厌氧发酵:酒精发酵罐 好氧发酵:通风搅拌发酵罐 通风搅拌发酵罐设备主要部件包括: 1罐身 酒精发酵罐2电机 3搅拌器 4轴封 5消泡器 6联轴器 7中间轴承 8空气吹泡管(或空气喷射器) 9挡板 10冷却装置 1.罐体:罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成,材料为碳钢或不锈钢,大型发酵罐可用衬不锈钢或复合不锈钢制成,为了满足工艺要求,罐需要承受一定压力,罐壁厚度决定于罐径及罐压的大小。罐体上的管路越少越好 2.搅拌作用:打碎空气气泡,增加气液接触界面以提高气液间的传质效率使发酵液充分混和。3挡板的作用:防止液面中央产生漩涡,促使液体激烈翻动,提高溶解氧。竖立的蛇管、列管、排管也可以起挡板作用; 4消泡器:利用机械的方法打碎气泡 5仪表:测量相关参数 为什么压力表不用直管:会有培养基冲入,污染压力表;起不到缓冲作用;灭菌冷却后有冷凝水(含菌)掉入罐内,污染菌种,弯管液封,上面的杂菌不会掉入下面管道中。 6罐体各部分的尺寸有一定比例,高/径比约为2.5~4。 发酵罐的灭菌 (在夹套中)关好空气阀,蒸气上进下出,冲蒸气,压力大于2 kg/cm2(120℃),最好是4~5 kg/cm2(160℃)。当罐内温度>80℃,进蒸气口(蒸气阀)关掉,出蒸气口(排气阀)关小。打开空气阀,蒸气直接进罐,121℃,20~30min。从80℃~100℃上升很快,大于100℃后温度上升很慢,到118℃时就开始计时,计时25min时立即关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通入无菌空气,使罐内一直保持正压(高于大气压,空气不会倒灌入罐内)。(在夹套中)立即加自来水冷却,从下向上,使温度尽快降到55℃左右,到37~38℃时关掉水,也有缓冲性。升温降温时注意缓冲性灭菌时蒸气从夹套中进去,如从罐中进去,蒸气冷凝,产生冷凝水、无法接种、容易污染冬天温度低、散热快,低于30℃需加温。加温时蒸气由下进入、从上

《食品安全与卫生学》课程教学大纲

《食品安全与卫生学》课程教学大纲 课程编码:0612105 英文名称: Food Safety and Hygiene 一、课程说明 1. 课程类别 专业必修课程。 2. 适用专业及课程性质 必修:食品质量与安全专业。 3. 课程目的 (1)掌握该学科的性质、地位、独立价值、研究范围、基本框架、研究方法、学科进展和未来方向。 (2)通过本课程的学习,让学生能够基本掌握食品中主要有害物质的种类、性质、危害途径和预防方法;各类食品在贮藏、加工过程中可能产生的有害物质的种类、性质以及预防措施;食品添加剂的使用对食品安全性的影响,并通过实验来加强对本课程的理解。 (3)了解和掌握新型食品(比如,转基因食品、功能食品)及食品新型加工方法(纳米技术)的安全性评价方法。 (4)掌握食品厂区卫生管理规范以及食品生产卫生与安全相关法律法规。 4. 学分与学时 学分为3学分.学时为60(50+10)学时。 5. 建议先修课程 食品化学、食品微生物、生物统计。 6. 推荐教材或参考书目 推荐教材: (1)食品安全与卫生第1版. 史贤明主编. 中国农业出版社. 2003年 (2)食品加工中的安全控制第1版. 夏延斌主编.中国轻工业出版社. 2008年 参考书目: (3)食品中的危害与安全监控要点第一版. 邵俊杰主编. 对外经济贸易大学出版社. 2006年 (4)食品安全的理论与实践第一版. 李增智、花日茂主编. 合肥工业大学出版社. 2005年 (5)Food Toxicology 第一版. Concon, Jose M.主编. Marcel Dekker,INC. 1988年 7. 教学方法与手段 (1)精讲:食品安全与卫生课程是一门综合性课程,因此通过综合整理课程内容进行提纲式讲解,对于派生性、细节性、应用性内容多采取学生自学、师生共同讨论研究的方式学习。达到学生综合运用知识分析和解决复杂问题的能力。 (2)案例研究法:主要针对现实发生的食品安全问题进行分析,提高学生应用知识的能力 8. 考核及成绩评定 考核方式:考试 成绩评定: (1)平时成绩和实验实习占40 % ,形式:作业、实验、调查报告、平时测验等。 (2)期末考试成绩占60 %,形式:采用闭卷、笔试的方式,以百分制评分,60 分为及格,满分为100 分,题型比例中单选题12%、填空题18%、名词解释题10%、判断说明题30%、简答题30%。

最新发酵工程重点总结

发酵工程重点总结

第一章 发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程:利用微生物(或动植物细胞)的特定性状,通过现代工程技术,在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。 发酵工业的特点?(7点) 1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应,反应安全,要求条件较简单。 2.可用较廉价原料生产较高价值产品。 3.反应专一性强。 4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。 5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 6.菌种是关键。 7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。 工业发酵的类型? 厌氧发酵 1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵 兼性厌氧发酵 液体发酵(包括液体深层发酵) 2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵 深层固体发酵(机械通风制曲) 分批发酵 按发酵工艺流程补料分批发酵 单级恒化器连续发酵 连续发酵多级恒化器连续发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 发酵生产的基本工业流程? 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制; 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌; 3. 扩大培养出有活性的适量纯种,以一定比例接种入发酵罐中; 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物; 5. 将产物提取并精制,以得到合格的产品; 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

工业发酵的过程的工艺流程图? 第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究(包括资料查阅) 试验方案设计 含微生物样品的采集(如何使样品中所含微生物的可能性大?) 样品预处理(如何在后续的操作中使这种可能性实现) 菌种分离 根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法随机分离方法 (定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离) 富集液体培养固体培养基条件培养 (初筛) 菌种纯化 复筛 菌种纯化 初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试 较优菌株1-3株 保藏及进一步做生产试验某些必要试验和 或作为育种的出发菌株毒性试验等 2、菌种选育改良的具体目标。(4点)? 1.提高目标产物的产量

食品毒理学复习资料整理

食品毒理学(Food Toxicology): 是一门研究存在或可能存在于食品中称为毒物(Toxicants)的小分子物质的种类、含量、分布范围、毒性及其毒性反应机理的科学。 食品毒理学是食品安全性的基础。 食品毒理学的作用就是从毒理学的角度,研究食品中所含的内源化学物质或可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理,检验和评价食品(包括食品添加剂)的安全性或安全范围,从而确保人类的健康。 瘦肉精——乙类促效剂、克伦特罗 毒物 对机体产生毒害作用或使机体出现异常反应的外援化学物。 外源化合物 食品中外源化学物根据其来源分为四大类: ①天然物;②衍生物;③污染物;④添加剂。 衍生物是食物在贮放和加工烹调过程中产生的。污染物和添加物都属于外来的。 一、天然物 (一)植物性有害物质 植物性食品中的有害物质是植物生长过程代谢物。植物的有害代谢物大体上可以分为: ①功能团,如植物酚类; ②生理作用物质,如胆碱酯酶抑制剂或活化剂; ③产生毒素的,如生氰甙; ④致癌物,如苏铁素; ⑤抗营养物,如黄豆中的外源凝集素(lectins)。 不少野菜还未经过系统毒理学试验和安全性评价;另外,野菜也受环境污染。 (二)动物性有害物质 人类食入的动物性食品从毒理学角度可以分为三类: ①本身无毒的; ②有的时候有毒的(条件性有毒); ③本身有毒的,如河豚鱼。 应该特别重视第二类,即有的时候有毒,使人捉摸不定。 二、衍生毒物(derived toxicants) 衍生毒物是食品在制造、加工(包括烹调)或贮放过程中化学反应或酶反应形成的(或潜在)有毒物质。 三、污染物——生物学污染物和化学污染物 1)食品可从多方面受污染—空气、水、土壤及其他的植物。 土壤和水中的天然有毒无机物被植物、禽畜和水生动物吸收、积累,有的达到可引起人中毒的水平,如硝酸盐、汞、砷以及硒。 2)受污染的饲料喂禽畜后,可使其肉、蛋、奶含有污染物,这些都属于间接污染。

发酵工程总结

绪论: 一、概念:发酵工程(Fermentation Engineering)指在最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。 二、发酵工程研究的主要内容 发酵工程主要包括代谢工程和发酵工艺两个主要内容 具体来说它一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养,或利用固定化酶,固定化细胞所做的反应器加工底物,以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。 四、发酵工程的特点 一个完整的发酵过程包括:1材料的预处理2生物催化剂的制备3生化反应器及发应条件的选择与监控 第二章:菌种的来源 一、工业化生产菌种的要求 ?能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成 产物 ?有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的 可操作性要强 ?遗传性能要相对稳定 ?不易感染它种微生物或噬菌体 ?产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病 菌无关) ?生产特性要符合工艺要求 二、自然界中菌种分离的一般过程(步骤): 土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定. 目的:高效地获取一株高产目的产物的微生物. 三、采样时要注意的问题: 气候、水分、空气;来源要广;结合产品的特点;标签:地点、时间、气候等四、目的微生物富集的一些基本方法 富集的目的:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。 富集的三种方案: ?定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件,进行培养。 ?当不可能采用定向培养时,则可设计在一个分类学中考虑, ?不能提供任何有助于筛选产生菌的信息,这时只能通过随机分离的办法. 定向培养的方法 物理方法:加热、膜过滤等但主要是通过培养的方法 定向培养的富集方法 1、底物 2、pH条件 3、培养时间 4、培养温度等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段,培养(固体、液体;分批连续)后使目的微生物在种群中占优势。 五、菌落的选出 1.从产物角度出发:在培养时以产物的形成有目的的设计培养基 利用简单、快速的鉴定方法,如抗生素

微生物工程总复习整理

微生物工程总复习 名词解释:15题共45分 简答题: 7题共35分 论述题: 2题共20分 第一章概论 微生物工程:将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合 起来,是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。又称为发酵工程,是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。 简述微生物工程发展简史(四个阶段特征) 1、天然发酵 2、纯培养技术——第一代发酵技术 3、深层培养技术——第二代发酵技术 4、微生物工程——第三代发酵技术 简述微生物工程组成及研究内容 1、微生物工程组成 从广义上讲,由三部分组成: 上游工程 发酵工程 下游工程 2、微生物工程研究内容 (1)无菌生长技术; (2)计算机控制技术; (3)种子培养和生产培养工艺技术; (4)小试中试动力学模型; (5)发酵工程工艺放大。 第二章生产菌种的来源 试述生产菌种的来源及其分离思路 来源:根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路:依照生产要求、产物性质、菌种特性(分类地位及生态环境),设计各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。 实验室或生产用菌种若不慎污染杂菌,也必须重新进行分离纯化。 筛选重点:抗生素及治疗作用的药物产生菌。 试述生物物质产生菌的分离纯化和筛选步骤(1)定方案 查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 (2)标本采集 有针对性地采集样品。

(3)增殖: 人为地通过控制养分或培条件,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)性能鉴定发酵性能测定 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。 第三章微生物代谢调节及代谢工程 新陈代谢(分解代谢、合成代谢):新陈代谢(metabolism) 是指发生在活细胞中的各种分解代谢(catabolism)和合成代谢(anabolism)的总和。即:新陈代谢=分解代谢+合成代谢 分解代谢:指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化,产生简单分子、腺苷三磷酸(ATP)形式的能量和还原力(或称还原当量,一般用[H]来表示)的作用。合成代谢:与分解代谢正好相反,是指在合成代谢酶系的催化下,由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂大分子的过程。 分解代谢与合成代谢的含义及其间的关系可简单地表示为: 酶活性调节:酶分子水平上的一种代谢调节,通过改变酶分子活性来调 节新陈代谢的速率,包括:酶活性的激活和抑制两个方面。 能荷:细胞 ATP、ADP、AMP可作为代谢反应功能的高能磷酸键的量度,通 过 ATP、ADP、AMP三者的比例调节代谢。 协同反馈抑制:指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制 共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式 合作反馈抑制:两种末端产物同时存在时,可以起着比一种末端产物大 得多的反馈抑制作用。 累积反馈抑制:每一分支途径的末端产物按一定百分率单独抑制共同途 径中前面的酶,所以当几种末端产物共同存在时,它们的抑制作用发生累积。 顺序反馈抑制:当 E过多时,抑制 C→D,由于 C浓度过大而促使反 应向 F、G方向进行,结果造成 G浓度的增高。由于 G过多抑制了 C→F,结果造成 C的浓度进一步增高。C过多又对 A→B间的酶发生抑制,从而达到反馈抑制的效果。通过逐步有顺序的方式达到的调节称为顺序反馈抑制。 试述酶活性调节、合成调节的异同点 酶分子水平上的一种代谢调节,通过改变酶分子活性来调节新陈代谢的速率,包括:酶活性的激活和抑制两个方面。 酶活性激活系指在分解代谢途径中,后面的反应可被较前面的中间产物所促进。

发酵工程总结

1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业; 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

食品安全与卫生学教学大纲

《食品安全与卫生学》 课程教学大纲 山东农业工程学院 制定(修订)单位:食品科学与工程系 制定(修订)时间:2015年8月

课程中文名称:食品安全与卫生学 课程英文名称:Safety of food 课程代码:03060170000 学时数:48学时(理论教学40学时,课程实践8学时) 学分数:3学分 先修课程:《食品营养与健康》、《食品生物化学》 适用专业:食品质量与安全监管 一、课程的性质与任务 1.课程性质 《食品安全与卫生学》课程是食品质量与安全监管专业的专业必修课。 2.课程任务 通过本课程的学习,使学生掌握食品安全的有关基础知识,可能会出现的污染源和相应的防治措施,提高膳食风险的评估和防御能力。 二、本课程与其他课程的联系与分工 本课程的先修课程主要包括《有机化学》、《食品微生物学》及《食品生物化学》,学生通过对《食品安全与卫生学》的学习,能够为《果蔬加工与贮藏》等专业课的学习打下坚实的基础。 三、课程教学内容 第一章绪论 教学目的与要求:掌握食品安全的现代内涵及影响食品安全的因素,了解国内外食品安全现状等。了解食品安全性的现代问题体现在哪些方面,并且针对目前出现的食品安全性问题,我们应该从哪些方面入手进行控制及监管才能达到较好的结果。 教学重点与难点: 重点:食品安全的现代内涵比较抽象,既是重点又是难点。食品安全性的现代问题、社会管理的建立机制、消费者的自我保护方式。 难点:做好食品安全概念的基本了解。 第一节食品安全的基本概念 一、食品安全的定义 二、食品安全的概念的发展历程

第二节食品安全各概念的区分 一、化学物质的毒性概念与饮食风险概念 二、食品的安全性评价 第三节食品安全性的现代问题 一、问题分析 1.营养失控。 2.微生物致病。 3.自然产生的食品毒素 4.环境污染 5.人为加入食物链的化学物质 6.其它的一些因素 二、问题总结 第二章环境污染对食品安全性的影响 教学目的与要求:了解环境污染与食品安全之间的关系,掌握大气污染、水体污染、土壤污染对食品安全性的影响,理解辐照食品的安全性。 教学重点与难点: 重点:水体、土壤中污染的种类及对食品安全性的影响。 难点:酸雨对食品安全性的影响、重金属类物质对食品安全性的影响。 第一节环境污染与食品安全 一、环境与人类生存的密切关系 二、环境污染与与食品安全 1.原生环境与食品安全 2.次生环境与食品安全 第二节大气污染对食品安全性的影响 一、氟化物 1、生活燃煤污染型。 2.工业生产污染型。 二、烟煤粉尘和金属飘尘 三、沥青烟雾 四、酸雨

发酵工程知识点

第一章发酵工程概述 一、发酵工程:是利用微生物特定的形状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系,是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。 二、发酵工程简史: 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期 1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末 Koch 纯种分离和培养技术 三、发酵工程技术的特点 (1)主体微生物的特点 ①微生物种类繁多,繁殖速度快、代谢能力强,容易通过人工诱变获得有益的突变株; ②微生物酶的种类很多,能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点 (2)发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行,数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行,条件温和,耗能少,设备简单

③原料通常以糖蜜,淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛,通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行(同(2)①) ④发酵分子通常为小分子产品,但也很容易生产出复杂的高分子化合物 四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比,发酵工程中微生物反应具有以下特点: 作为生物化学反应,通常在常温常压下进行,没有爆炸之类的危险,不必考虑防爆问题,还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,加入少量的各种有机或无机氮源,只要不含毒,一般无精制的必要,微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样,在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物,是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制,能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应 ⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质,因此除特殊情况外,发酵液等一般对生物体无害。 ⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。进行设备的冲洗、灭菌,空气过滤

食品毒理学资料

外源化学物:指存在于人类生活的外界环境中,可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定生物学作用的一些化学物质。 内源化学物:指机体内原已存在的和代谢过程中形成的产物或中间产物。 食品毒理学:是借用毒理学的基本原理和方法,研究食品中外源化学物的性质、来源与形成,以及它们的不良作用和可能的有益作用的机制,并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。 毒物:指在一定条件下,较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。 毒性:指外源化学物质与机体接触或者进入机体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力,包括一般性的损害及致畸、致突变和致癌的能力等。 毒效应谱:指机体接触外源化学物后,根据外源化学物的性质和剂量,可引起多种变化。 靶器官:指化学物质被吸收后可随血流分布到全身各个组织器官,但直接发挥作用的部位往往只限于一个或多个组织器官,该类组织器官称为靶器官。 生物学标志:指针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学物质及其代谢产物,以及它们所引起的生物学效应而采用的检测指标。 接触生物学标志:对各种组织、体液或排泄物中存在的化学物质及其代谢产物,或它们与内源性物质作用的反应产物的测定值。 效应生物学标志:可以测出机体生理、生化、行为等方面的异常或病理组织学方面的改变,反映与不同靶剂量的化学物质或其代谢产物有关的健康有害效应的信息。 易感性生物学标志:反映机体对化学物质毒作用敏感程度的指标。 量反应:指反应属于计量资料,有强度和性质的差别,可用某种测量数值表示。 质反应:指反应属于计数资料,没有强度的差别,不能以具体数值表示,而只能以阴性或阳性、有或无表示。 剂量—量反应关系:表示化学物质的剂量与个体中发生的量反应强度之间的关系。 剂量—质反应关系:表示化学物质的剂量与某一群体中质反应发生率之间的关系。

最新食品安全与卫生学考试复习

食品安全与卫生 一、名词解释(5个,每题2分,10分) 1.食品卫生 2.食品腐败变质 3.环境污染物 4.有机食品 5.绿色食品 6.无公害食品 7.转基因食品 8.农药残留 9.寄生虫 10.发酵 11.防腐剂 12.抗氧化剂 13.食品添加剂 二、选择题(10个,每题1分,共10分) 相关内容,全面看书。 1.不属于“食品腐败”定义的内容是()。 A.蛋白质受细菌产生的蛋白质分解酶的作用而被分解。 B.生成各种有毒物质 C.生成不愉快气味 D.物理、化学因子的作用使食品的化学组成和感观指标等品质发生改变 2.和真菌毒素有关联的是()。 A. 蘑菇 B. 霉菌 C. 病毒 D. 细菌 3.有机磷,有机氯农药中毒的机理是()。 A. 消化系统障碍 B. 神经障碍 C. 循环系统 D. 过敏 4.HACCP是 ( )。 A.Hazard Assesment Critical Control Procedures B. Hazard Assesment Crisis Control Point C. Hazard Analysis Critical Control point D. Hazard Analysis Critical Control Procedures 5.正确的食品保存说明是 ( )。 A. 低温杀菌处理的食品里不存在微生物 B. 冷冻食品可提高食品品质 C.Aw越低微生物越容易繁殖 D. 好气性腐败菌的防止最好是密封罐装法 6.评价餐厅空气卫生质量的指标中“可吸人颗粒”不包括( )。 A.尘 B.烟 C.雾 D.粒 7.我国食品卫生法中对未作必须消毒的规定( ) 。 A. 餐具 B.饮具 C.炊具 D.熟食品容器 8.餐具消毒时,限用漂白粉是因为( )。 A.杀菌不彻底 B.不能灭活病毒 C.成本高 D.游离性余氯污染周围环境

医学微生物学重点整理

第三章消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全 一、消毒灭菌的常用术语 ⑴灭菌:杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高,包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微 生物。 ⑵消毒:杀死物体上病原微生物的方法,并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用以消毒的药品称为消毒 剂。⑶抑菌:抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。⑷防腐:防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。⑸无菌:不存在活菌,多是灭菌的结果。⑹无菌操作:防止微生物进入人体或物体的操作技术。⑺清洁:是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。 二、热力灭菌法原理: ⑴干热灭菌法:通过脱水、干燥和大分子变性。一般细菌繁殖体在干燥状态下,80-100℃经1小时可被杀死,芽 胞则需要更高温度才能被杀死。包括:焚烧、烧灼、干烤、红外线。 ⑵湿热灭菌法:最常用,在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好,因为:①湿热中细菌菌体蛋白较易凝 固变性;②湿热的穿透力比干热大;③湿热的蒸汽有潜热效应存在。包括:巴氏消毒法(加热至61.1-62.8℃30分钟,71.7℃经15-30秒)、煮沸法、流动蒸汽消毒法、间歇蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法(压力103.4KPa (1.05Kg/cm2)、温度121.3 ℃、时间—15-20min;效果:杀灭包括芽孢在内所有微生物;应用:所有耐高温、高压、耐湿的物品)。 三、辐射杀菌法紫外线 原理:波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。其中260~266nm波长UV与DNA吸收光谱一致。其主要作用于DNA,使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体,干扰DNA复制与转录,导致细菌变异和死亡,并可杀灭病毒。特点:穿透力较弱。应用:物体表面及空气消毒 四、滤过除菌法 用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌, 真菌。特点:只能除去细菌,真菌, 不能除去病毒、支原体、L型细菌。应用:用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素,以及空气的除菌。 五、口腔黏膜消毒可用3%过氧化氢;冲洗阴道、膀胱、尿道等可用0.1%~0.5%氯已定或1g/L高锰酸钾。 六、第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。 三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。 第四章噬菌体 一、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。基本特点★个体微小,可以通过细菌滤器;★无细 胞结构,主要由衣壳(蛋白质)和核酸组成;★只能在活的微生物细胞内复制增殖,是一种专性胞内寄生的微生物。★噬菌体分布极广。 二、噬菌体感染细菌有两种结果: ①毒性噬菌体:能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌,建立溶菌周期。②温和噬菌 体:噬菌体基因与宿主染色体整合,成为前噬菌体,细菌变成溶原性菌,不产生子代噬菌体,但噬菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代,建立溶原性状态。 三、溶原性细菌温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合,并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中,不引起细菌裂 解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。 第五章细菌的遗传与变异 一、细菌变异的类型:表型变异与基因型变异。 二、细菌变异的机理:?突变的概念,规律及分子基础。遗传性变异是细菌DNA的结构发生了改变而引起的,改变了 的性状能相对稳定地遗传给子代。 三、基因转移:外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。 基因重组:转移的基因与受体菌DNA整合在一起,使受体菌获得供体菌某些特性。 细菌的基因转移和重组方式:转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合。 四、转化:是供体菌裂解释放的DNA被受体菌直接摄取,使受体菌获得新的性状。 转导:是以温和噬菌体为载体,将供体菌的DNA转入到受体菌,使受体菌获得供菌的部分遗传性状。根据转导基因片段的范围,可将转导分为两类:普遍性转导和局限性转导。 溶原性转换是指温和噬菌体感染宿主菌后,以前噬菌体形式与细菌基因组整合,成为溶原性细菌,从而获得由噬

毒理学重点整理知识点

绪论(课件) 1.食品安全和食品卫生的区别 1.1.概念不同。 食品安全是种概念,食品卫生也是属概念。 1.2.范围不同。 食品安全包括食品(食物)的种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等环节的安全。 食品卫生通常并不包含种植养殖环节的安全。 1.3.侧重点不同 食品安全是结果安全和过程安全的完整统一。 食品卫生虽然也包含上述两项内容,但更侧重于过程安全。 2.什么是毒理学? 2.1.传统定义:研究外源化学物对生物体损害作用的学科。 2.2.现代定义:研究化学、物理和生物因素对机体的损害作用、生物学机制、危险度评价和危险度管理的 综合学科。 3.常用食品毒理学研究方法 3.1.从方法学来分 3.1.1.微观方法 利用生物化学、细胞病理学、细胞生物学、分子生物学从细胞水平甚至分子水平观察到多方面毒性作用现象,其中包括一些极微小的毒作用表现。 3.1.2.宏观方法 研究人的整体以至于人的群体与毒物相互作用的关系。 3.2.根据采用方法的不同 3.2.1.体内试验 实验对象采用哺乳动物检测外源化学物的一般毒性,躲在整体进行。 3.2.2.体外实验 利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行研究。多用于外源化学物对机体急性毒性作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。 4.毒理学有哪几个研究领域? 4.1.主要领域 4.1.1.描述毒理学 4.1.2.机制毒理学 4.1.3.管理毒理学 4.2.其他领域 4.2.1.法医毒理学 4.2.2.临床毒理学 4.2.3.环境毒理学 4.2.4.生态毒理学 4.3.毒理学分支 4.3.1.靶器官毒理学 4.3.1.1.肺(呼吸系统)毒理学 4.3.1.2.血液(造血系统)毒理学 4.3.1.3.免疫系统毒理学 4.3.1.4.生殖和内分泌系统毒理学 4.3.1. 5.神经系统与行为毒理学 4.3.1.6.肝与胃肠道毒理学 4.3.1.7.肾毒理学 4.3.1.8.皮肤毒理学、眼毒理学…… 4.3.2.以机制研究为基础的毒理学 4.3.2.1.分子毒理学 4.3.2.2.细胞毒理学 4.3.2.3.遗传毒理学 4.3.2.4.生化毒理学 4.3.2. 5.受体毒理学…… 4.3.3.根据研究对象和科学领域的不同

发酵工程总结50327复习课程

发酵工程总结50327

1 绪论 1-1何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同? 生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下,分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。 工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞(包括动物、植物和微生物)获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程?其主要内容是什么?请简述其与生物技术的关系。 发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术,即利用生物体的生命活动产生的酶,对无机或有机原料进行酶加工(生物反应过程),获得产品的工程化技术。 它是研究生物技术产业化的一门学科,其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容: 1)优良菌种的选育; 2)合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或细胞)的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程,但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达,即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说,发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位,绝大多数生物技术的目

标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1)基因工程出现之前的时代(1982年前); 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐; 1929,1940年发现和分离出青霉素,青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业;1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立; 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵; 2)基因工程出现后的时代(1982年后)。 80 年代随着基因工程技术的发展,人们可定向选育高产菌株; 1991年综述代谢工程,在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径,以改进细胞性能或提高产物生产能力。 组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢?举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。 初级代谢:微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有:乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖(黄原胶、结冷胶)、糖类和维生素。

食品安全与卫生学考试复习

食品安全与卫生一、名词解释(5个,每题2分,10分) 1.食品卫生 2.食品腐败变质 3.环境污染物 4.有机食品 5.绿色食品 6.无公害食品 7.转基因食品 8.农药残留 9.寄生虫 10.发酵 11.防腐剂 12.抗氧化剂 13.食品添加剂 二、选择题(10个,每题1分,共10分) 相关内容,全面看书。 1.不属于“食品腐败”定义的内容是()。 A.蛋白质受细菌产生的蛋白质分解酶的作用而被分解。 B.生成各种有毒物质 C.生成不愉快气味 D.物理、化学因子的作用使食品的化学组成和感观指标等品质发生改变 2.和真菌毒素有关联的是()。 A. 蘑菇 B. 霉菌 C. 病毒 D. 细菌 3.有机磷,有机氯农药中毒的机理是()。 A. 消化系统障碍 B. 神经障碍 C. 循环系统 D. 过敏 4.HACCP是 ( )。 A.Hazard Assesment Critical Control Procedures B. Hazard Assesment Crisis Control Point C. Hazard Analysis Critical Control point D. Hazard Analysis Critical Control Procedures 5.正确的食品保存说明是 ( )。 A. 低温杀菌处理的食品里不存在微生物 B. 冷冻食品可提高食品品质 C.Aw越低微生物越容易繁殖 D. 好气性腐败菌的防止最好是密封罐装法 6.评价餐厅空气卫生质量的指标中“可吸人颗粒”不包括( )。 A.尘 B.烟 C.雾 D.粒 7.我国食品卫生法中对未作必须消毒的规定( ) 。 A. 餐具 B.饮具 C.炊具 D.熟食品容器 8.餐具消毒时,限用漂白粉是因为( )。

微生物工程复习重点

微生物工程是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。 富集培养是在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,以利分离到所需的菌株。 透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法(概念) 组成酶:不依赖于酶底物或类似物的存在而合成 诱导酶:依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成 代谢工程:利用生物学原理,系统分析细胞代谢网络,并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰,进而完成细胞特性改造的应用性学科。 节点:代谢网络分流处的代谢产物(其中对终产物合成起决定作用的少数节点称为主节点)依赖型网络:如果网络或亚网络中的每一节点都依照化学计量规则将代谢物转化为终端产物的组成部分,那么这样的网络或亚网络就是相依型网络。 独立型网络:若由主要节点流出的代谢物不能完全合成终端产物,即代谢网络的主节点不集中,就属于独立型网络。 原生质体融合:就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁,获得原生质体,将两亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇(PEG)作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞质融合,接着两亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。 生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物质。 前体:指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而又较大的提高。促进剂:是指那些非细胞生长所必需的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。抑制剂:抑制某些代谢途径的进行,同时刺激另一代谢途径,以致可以改变微生物的代谢途径。 溶解氧(DO):是指溶解于水中的氧的含量,它以每升水中氧气的毫克数表示. 摄氧率(OUR):单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。记作rO2 (mmol/L·h)。比耗氧速率:相对于单位质量的干菌体在单位时间内所消耗的氧量。也称呼吸强度;用Q O2表示(mmol O2 /g ·h) 临界溶氧浓度:当不存在其他限制性基质时,如果溶氧浓度高于某定值,细胞的比耗氧速率保持恒定;如果溶氧浓度低于该值,细胞的比耗氧速率就会大大下降;则该值即为临界溶氧浓度。[DO]cri 剪应力:单位流体面积上的切向力;F/A 最适温度:是指在该温度下最适于菌的生长或产物的生成,它是一种相对概念,是在一定条件下测得的结果。 变温培养:在抗生素发酵过程中采用变温培养比用恒温培养所获得的产物有较大幅度的提高。 二阶段发酵:最适温度分最适生长温度和最适产物合成温度,两者往往不同,各阶段可用不同温度。 呼吸商(RQ):指菌体呼吸过程中,CO2释放率和菌的耗氧速率之比,RQ反映菌的代谢情况。 分批发酵:是指在一封闭系统内含有初始限量基质的发酵方式。在这一过程中,除了氧气、消泡剂及控制pH的酸或碱外,不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成分减少,微生物得到繁殖。

发酵工程总结

发酵工程总结 一名词解释 1.发酵:传统概念,是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。现代概念,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或其代谢产物的过程。 2.发酵工程:采用现代化工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 3.微生物的生物转化:是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位的作用,是它转化成结构相类似但是更具有经济价值的化合物。 4.生产微生物细胞物质:是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的产品的发酵工业。 5.筛选:采用与生产相近的培养基和培养条件,通过三角瓶的容量进行小型发酵实验,以求得适合于工业生产用菌种。方法有a平皿快速检测法(变色圈法、透明圈法、生长圈法、抑菌圈法、梯度平板法)b摇瓶培养法。 6.诱变育种:就是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群,提高基因突变频率,再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。 7.基因突变:指的是DNA碱基发生变化即点突变。 8.自然选育:在生产过程中,不经过人工诱变处理,利用菌种的自发突变选育出优良菌种的过程。

9.回复突变:高产菌株在传代的过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降的情况。 10.菌种退化:是指在较长时期传代保藏后,菌种的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。 11.狭义的菌种复壮:指在菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和测定生产性能等方法,从衰退群体中找出少数尚未衰退的个体,从而达到恢复浓菌原有典型性状的目的。广义的复壮是一项积极的措施,指在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前,就经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作,以期从中选择到自发的正变个体12.种子扩大培养:是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。 13.基本培养基MM:凡是能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。 14.完全培养基CM:满足一切营养缺陷性菌株生长的天然或半合成培养基。 15.补充培养基SM:在基本培养基中有针对性的加入一种或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。 16.天然培养基:是采用化学成分还不清楚或化学成分还不恒定的各种植物和动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质制成的。 17.合成培养基:也称组合培养基(多用于定量研究);是用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的。

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