Ⅰ 用黑麴黴發酵生產檸檬酸..
題目比較大,一般一個生產工藝問題,要從人、機、料、法、環這五個方面進行專入手。個人建屬議從兩個方面開始入手,1.原料方面,主要是糖蜜是否是同一批其中的金屬含量是否一致,所有添加的各種助劑,化學試劑是否同一個批次,批次間的差異如何。另外就是生產過程中的PH值是否穩定。
Ⅱ 過濾法是最常用的的分離方法之一,常用的三種過濾方法是什麼各自的操作注意事
1 常壓過濾:漏斗要放在漏斗架上,調整好漏斗架的高度,使漏斗的出口靠在接收器的內壁版上,這樣,濾液可權順著器壁流下,不致四濺。先轉移溶液,後轉移沉澱。這樣就不會因沉澱堵塞濾紙的孔隙而減慢過濾速率。轉移溶液和沉澱時,均應使用攪拌棒。轉移溶液時,應把溶液滴在三層濾紙的側面,以防液滴把單層濾紙沖破。加入漏斗中的溶液不能超過圓錐濾紙的總容積的2/3。
2 減壓過濾(抽吸過濾):濾紙的大小應剪得比布氏漏斗的內徑略小,以能恰好蓋住瓷板上的所有小孔為佳。先由洗瓶吹出少量蒸餾水潤濕濾紙,再開啟水泵,使濾紙緊貼在漏斗內的瓷板上,然後才能進行過濾。從吸濾瓶上口倒出濾液時,支管必須向上。在吸濾過程中,不得突然關閉水泵,防止倒吸現象發生。過濾完畢後,先拔掉橡皮管,後關水泵。用手指或玻璃棒輕輕揭起濾紙邊,取下濾紙和沉澱。吸濾瓶中的濾液最後從其上口傾出。
3 熱過濾:選用玻璃漏斗的頸部越短越好,以免過濾時溶液在漏斗頸內停留過久,因散熱降溫析出晶體而發生堵塞
Ⅲ 黑麴黴的生化特點及與人體疾病的關系,如何去除牆壁上的黴菌
不能吃了。米發霉過來程是菌和酶同時生源化過稱,酶做糖化。菌就復雜了。有發酵酒化,也有黑菌霉和黃麴黴繁殖,這兩種黴菌的產生對人體都有害,尤其黃麴黴分解的黃麴黴素是強致癌物質,盡管含量低,對不同人的作用程度是不同的。因此,發霉的糧食是不能吃的。
Ⅳ 分離下列混合物時,按溶解過濾蒸發的順序進行操作的是哪一個為什麼
當然是D
1.溶解然後過濾,泥沙被過濾出;2.食鹽溶液進入燒杯中,在進行蒸發,蒸掉水就可以得到食鹽了。這樣食鹽跟泥沙就分開了。
Ⅳ 求發酵液預處理的目的及方法
目的;固液分離,進行下一步操作
方法:用壓濾機過濾
Ⅵ 發酵工程試題答案
一、名稱解釋
1、前體 指某些化合物加入到發酵培養基中,能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產物物分子中去,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。
2、發酵生長因子 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
3、菌濃度的測定 是衡量產生菌在整個培養過程中菌體量的變化,一般前期菌濃增長很快,中期菌濃基本恆定。補料會引起菌濃的波動,這也是衡量補料量適合與否的一個參數。
4、攪拌熱 :在機械攪拌通氣發酵罐中,由於機械攪拌帶動發酵液作機械運動,造成液體之間,液體與攪拌器等設備之間的摩擦,產生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關
5、分批培養 :簡單的過程,培養基中接入菌種以後,沒有物料的加入和取出,除了空氣的通入和排氣。整個過程中菌的濃度、營養成分的濃度和產物濃度等參數都隨時間變化。
6、接種量 : 移入種子的體積
接種量= —————————
接種後培養液的體積
7、比耗氧速度或呼吸強度 單位時間內單位體積重量的細胞所消耗的氧氣,mmol O2•g菌-1•h-1
8、次級代謝產物 是指微生物在一定生長時期,以初級代謝產物為前體物質,合成一些對微生物的生命活動無明確功能的物質過程,這一過程的產物,即為次級代謝產物。
9、實罐滅菌 實罐滅菌(即分批滅菌)將配製好的培養基放入發酵罐或其他裝置中,通入蒸汽將培養基和所用設備加熱至滅菌溫度後維持一定時間,在冷卻到接種溫度,這一工藝過程稱為實罐滅菌,也叫間歇滅菌。
10、種子擴大培養 :指將保存在砂土管、冷凍乾燥管中處休眠狀態的生產菌種接入試管斜面活化後,再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養,最終獲得一定數量和質量的純種過程。這些純種培養物稱為種子。
11、初級代謝產物 是指微生物從外界吸收各種營養物質,通過分解代謝和合成代謝,生成維持生命活動所需要的物質和能量的過程。這一過程的產物即為初級代謝產物。
12、倒種 :一部分種子來源於種子罐,一部分來源於發酵罐。
P 147
13、維持消耗(m) 指維持細胞最低活性所需消耗的能量,一般來講,單位重量的細胞在單位時間內用於維持消耗所需的基質的量是一個常數。
14、產物促進劑 是指那些非細胞生長所必須的營養物,又非前體,但加入後卻能提高產量的添加劑
15、補料分批培養 :在分批培養過程中補入新鮮的料液,以克服營養不足而導致的發酵過早結束的缺點。
在此過程中只有料液的加入沒有料液的取出,所以發酵結束時發酵液體積比發酵開始時有所增加。在工廠的實際生產中採用這種方法很多。
16、發酵熱 :所謂發酵熱就是發酵過程中釋放出來的凈熱量。什麼叫凈熱量呢?在發酵過程中產生菌分解基質產生熱量,機械攪拌產生熱量,而罐壁散熱、水分蒸發、空氣排氣帶走熱量。這各種產生的熱量和各種散失的熱量的代數和就叫做凈熱量。發酵熱引起發酵液的溫度上升。發酵熱大,溫度上升快,發酵熱小,溫度上升慢。
17、染菌率 總染菌率指一年發酵染菌的批(次)數與總投料批(次)數之比的百分率。染菌批次數應包括染菌後培養基經重新滅菌,又再次染菌的批次數在內
18、連續培養 : 發酵過程中一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發酵液,使發酵罐內的體積維持恆定。
達到穩態後,整個過程中菌的濃度,產物濃度,限制性基質濃度都是恆定的。
19、臨界溶氧濃度 指不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度
20、回復突變 由突變型回到野生型的基因突變
21、種子 見種子擴大培養
22、培養基 廣義上講培養基是指一切可供微生物細胞生長 繁殖所需的一組營養物質和原料。同時培養基也為微生物培養提供除營養外的其它所必須的條件。
23、發酵工程:利用微生物特定性狀和功能,通過現代化工程技術生產有用物質或直接應用於工業化生產的技術體系,是將傳統發酵於現代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術集合並發展起來的發酵技術。
二、填空題
1、 微生物發酵培養(過程)方法主要有 分批 培養、補料分批 培養、連續 培養、半連續 培養四種。
2、 微生物生長一般可以分為:調整期、對數期、穩定期和衰亡期。
3、 發酵過程工藝控制的只要化學參數 溶解氧、PH、核酸量等.
4、 發酵過程式控制制的目的就是得到最大的比生產率和最大的得率。
5、 菌種分離的一般過程 采樣、富集、分離、目的菌的篩選。
6、 富集培養目的就是讓 目的菌 在種群中占優勢,使篩選變得可能。
7、 根據工業微生物對氧氣的需求不同,培養法可分為 好氧培養 和 厭氧培養 兩種。
8、 微生物的培養基根據生產用途只要分為 孢子 培養基、種子 培養基和發酵培養基。
9、 常用滅菌方法:化學滅菌、射線滅菌、乾熱滅菌、濕熱滅菌
10、 常用工業微生物可分為: 細菌、 酵母菌、 黴菌、 放線菌四大類。
11、 發酵過程工藝控制的代謝參數中物理參數 溫度、壓力、攪拌轉速、功率輸入、流加數率和質量 等
12、 環境無菌的檢測方法有:顯微鏡檢查法、肉湯培養法、平板培養法、發酵過程的異常觀察法等
13、 染菌原因: 發酵工藝流程中的各環節漏洞和發酵過程管理不善兩個方面。
14、 實驗室中進行的發酵菌液體發酵方式主要有四種:試管液體培養、淺層液體培養、搖瓶培養、台式發酵罐
15、 發酵高產菌種選育方法包括 (自然選育)、(雜交育種)、(誘變育種)、(基因工程育種)、(原生質體融合)。
16、 發酵產物整個分離提取路線可分為:預處理、固液分離、初步純化、精細純化和成品加工加工等五個主要過程。
17、 發酵過程主要分析項目如下 :pH、排氣氧、排氣CO2和呼吸熵、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態。
18、 微生物調節其代謝採用 酶活性、酶合成量、細胞膜的透性。
19、 工業微生物菌種可以來自 自然分離,也可以來自從微生物 菌種保藏機構 單位獲取。
20、 發酵工業上常用的糖類主要有 葡萄糖、糖蜜。
21、 工業發酵方式根據所用菌種是單一或是多種可以分為 單一純種 發酵和 混合 發酵。
22、 種子及發酵液進行無菌狀況控制常用的方法 顯微鏡檢測法、酚紅肉湯培養基法、平板畫線培養法、發酵過程的異常觀察法。
23、 菌種的分離和篩選一般分為 采樣、富集、分離、目的菌的篩選步驟。
24、 菌種的分離和篩選一般可分為________。
25、 常用滅菌方法有:化學滅菌、射線滅菌、乾熱滅菌、濕熱滅菌
三、問答題
1、發酵工程的概念是什麼?發酵工程基本可分為那兩個大部分,包括哪些內容?
答:發酵工程是利用微生物特定性狀好功能,通過現代化工程技術生產有用物質或其直接應用於工業化生產的技術體系,是將傳統發酵與現代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術結合並發展起來的發酵技術。也可以說是滲透有工程學的微生物學,是發酵技術工程化的發展,由於主要利用的是微生物發酵過程來生產產品,因此也稱為微生物工程。
一.發酵部分: 1.菌種的特徵和選育
2.培養基的特性,選擇及其滅菌理論
3.發酵液的特性
4.發酵機理。
5.發酵過程動力學
6.空氣中懸浮細菌微粒的過濾機理
7.氧的傳遞。溶解。吸收。理論。
8.連續培養和連續發酵的控制
二.提純部分
1.細胞破碎,分離
2.液輸送,過濾. 除雜
3.離子交換滲析,逆滲透,超濾
4.凝膠過濾,沉澱分離
5溶媒萃取,蒸發蒸餾結晶,乾燥,包裝等過程和單元操作
2、現代發酵工程所用的發酵罐應具備那些特徵?
答:(1)、發酵罐應有適宜的徑高比。罐身較長,氧的利用率較高;
(2)、發酵罐應能承受一定的壓力。因為發酵罐在滅菌和正常工作時,要承受一定的壓力(氣壓和液壓)和溫度;
(3)、發酵罐的攪拌通風裝置能使氣液充分混合,實現傳質傳熱作用,保證微生物發酵過程中所需的溶解氧;
(4)、發酵罐內應盡量減少死角,避免藏污納垢,保證滅菌徹底,防止染菌;
(5)、發酵罐應具有足夠的冷卻面積;
(6)、攪拌器的軸封要嚴密,以減少泄露。
3、微生物發酵的種子應具備那幾方面條件?
答:(1)、菌種細胞的生長活力強,移種至發酵罐後能迅速生長,遲緩期短。
(2)、生理性狀穩定。
(3)、菌體總量及濃度能滿足大量發酵罐的要就。
(4)、無雜菌污染。
(5)、保持穩定的生產能力。
4、發酵工業上常用的氮源有那些,起何作用?
答:氮源主要用於構成菌體細胞物質(氨基酸,蛋白質、核酸等)和含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類:有機氮源和無機氮源。
1、無機氮源
種類:氨鹽、硝酸鹽和氨水
特點:微生物對它們的吸收快,所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無機氮源的迅速利用常會引起pH的變化如:
(NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4
NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH
無機氮源被菌體作為氮源利用後,培養液中就留下了酸性或鹼性物質,這種經微生物生理作用(代謝)後能形成酸性物質的無機氮源叫生理酸性物質,如硫酸胺,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。正確使用生理酸鹼性物質,對穩定和調節發酵過程的pH有積極作用。
所以選擇合適的無機氮源有兩層意義:
滿足菌體生長
穩定和調節發酵過程中的pH
2、有機氮源
來源:工業上常用的有機氮源都是一些廉價的原料,花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白腖、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。
成分復雜: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。
有機氮源成分復雜可以從多個方面對發酵過程進行影響,而另一方面有機氮源的來源具有不穩定性。所以在有機氮源選取時和使用過程中,必須考慮原料的波動對發酵的影響
5、發酵產品的生產特點是什麼,什麼是種子擴大培養,其任務是什麼?
答: (2)、種子擴大培養是指將保存在砂土管、冷凍乾燥管中處休眠狀態的生產菌種接入試管斜面活化後,再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養,最終獲得一定數量和質量的純種過程。這些純種培養物稱為種子。
(3)、種子擴大培養的任務: 現代的發酵工業生產規模越來越大,每隻發酵罐的容積有幾十立方米甚至幾百立方米,•要使小小的微生物在幾十小時的較短時間內,完成如此巨大的發酵轉化任務,那就必須具備數量巨大的微生物細胞才行。
(1)發酵和其他化學工業的最大區別在於它是生物體所進行的化學反應。其主要特點如下:
1,發酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應,反應安全,要求條件也比較簡單。
2,發酵所用的原料通常以澱粉、糖蜜或其他農副產品為主,只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養。基於這—特性,可以利用廢水和廢物等作為發酵的原料進行生物資源的改造和更新。
3,發酵過程是通過生物體的自動調節方式來完成的,反應的專一性強,因而可以得到較為單—的代謝產物。
4,由於生物體本身所具有的反應機制,能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應,也可以產生比較復雜的高分子化合物。
5,發酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外,反應必須在無菌條件下進行。如果污染了雜菌,生產上就要遭到巨大的經濟損失,要是感染了噬菌體,對發酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發酵成敗的關鍵。
6,微生物菌種是進行發酵的根本因素,通過變異和菌種篩選,可以獲得高產的優良菌株並使生產設備得到充分利用,也可以因此獲得按常規方法難以生產的產品。
7,工業發酵與其他工業相比,投資少,見效快,開可以取得顯著的經濟效益。
基於以上特點,工業發酵日益引起人們重視。和傳統的發酵工藝相比,現代發酵工程除了上述的發酵特徵之外更有其優越性。除了使用微生物外,還可以用動植物細胞和酶,也可以用人工構建的「工程菌』來進行反應;反應設備也不只是常規的發酵罐,而是以各種各樣的生物反應器而代之,自動化連續化程度高,使發酵水平在原有基礎上有所提高和和創新。
發酵產品的生產特點:
①一般操作條件比較溫和;
②以澱粉、糖蜜等為主,輔以少量有機、無機氮源為原料;
③過程反應以生命體的自動調節方式進行;
④能合成復雜的化合物如酶、光學活性體等;
⑤能進行一些特殊反應,如官能團導入;
⑥生產產品的生物體本身也是產物,含有多種物質;
⑦生產過程中,需要防止雜菌污染;
⑧菌種性能被改變,從而獲得新的反應性能或提高生產率。
6、培養成分用量的確定有什麼規律?
答: (1)、參照微生物細胞內元素的比例確定。培養基的成分配比雖然千差萬別,但都是用來培養某種微生物的,而不同類型的微生物細胞的成分比例其實是有一定規律的。這些規律可以在很大程度上知道培養基的基本成分配比的選擇。
不同種類的微生物內某種成分的含量其實是比較穩定的。培養基最終會被微生物吸收利用,因此其成分比例可以參考該種微生物的成分比例,至少可以作為一個重要依據。另外,盡管不同種類的微生物的成分比例有一定的差異,但還是有一定共性的。所以培養基中這集中營養成分不管由什麼具體物質提供,其用量基本上也符合這種關系。
(2)參照碳氮比確定。如果培養基中碳源過多,不利產物的合成。同樣碳源過少或氮源過少對發酵的影響也是不利的。不同種微生物碳氮比差異很大,既是同種微生物在其不同生理時期對碳氮比要求也有不同,所以最適碳氮比要通過試驗確定,一般在100:(1—20)之間。
(3)、其他因素。培養基中一些用量極少的物質一般要嚴格控制,不能過量。例如,維生素、微量元素、某些生長因子、前體等。具體用量要通過試驗確定。培養基中的一些成分的比例會影響培養基的某些理化性質,這時要引起重視。
7、敘述防止發酵菌種退化的具體條件措施有那些?
答:(1)控制傳代次數:盡量避免不必要的移種和傳代,並將必要的傳代降低到最低限度,以減少細胞分裂過程中所產生的自發突變幾率。
(2)創造良好的培養條件:如在赤黴素生產菌G.fujikuroi的培養基中,加入糖蜜、天冬醯胺、谷氨醯胺、5『-核苷酸或甘露醇等豐富營養物時,有防止衰退效果。
(3)利用不易衰退的細胞傳代:對於放線菌和黴菌,菌絲細胞常含有幾個細胞核,因此用菌絲接種就易出現衰退,而孢子一般是單核的,用於接種就可避免這種現象。
(4)採用有效的菌種保藏方法
(5)合理的育種:選育菌種是所處理的細胞應使用單核的,避免使用多核細胞;合理選擇誘變劑種類或增加突變位點,以減少分離回復突變;在誘變處理後及分離提純化,從而保證保藏菌種的純度。
(6)、選用合適的培養基 在培養基中添加某種化學物質可以防止菌種退化。或者選取營養相對貧乏的培養基在菌種保藏培養基,限制菌株的生長代謝減少變異反而發生從而防止菌種的退化。
8、如何選擇最適發酵溫度?
答:1、根據菌種及生長階段選擇。
微生物種類不同,所具有的酶系及其性質不同,所要求的溫度范圍也不同。在發酵前期由於菌量少,發酵目的是要盡快達到大量的菌體,取稍高的溫度,促使菌的呼吸與代謝,使菌生長迅速;在中期菌量已達到合成產物的最適量,發酵需要延長中期,從而提高產量,因此中期溫度要稍低一些,可以推遲衰老。發酵後期,產物合成能力降低,延長發酵周期沒有必要,就又提高溫度,刺激產物合成到放罐。
2、根據培養條件選擇。
溫度選擇還要根據培養條件綜合考慮,靈活選擇。
通氣條件差時可適當降低溫度,使菌呼吸速率降低些,溶氧濃度也可髙些。
培養基稀薄時,溫度也該低些。因為溫度高營養利用快,會使菌過早自溶。
3、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。培養條件適宜,如營養豐富,通氣能滿足,那麼前期溫度可髙些,以利於菌的生長。總的來說,溫度的選擇根據菌種生長階段及培養條件綜合考慮。要通過反復實踐來定出最適溫度。
9、不同時間染菌對發酵有什麼影響,染菌如何控制?
答:(1)種子培養期染菌:由於接種量較小,生產菌生長一開始不佔優勢,而且培養液中幾乎沒有抗生素(產物)或只有很少抗生素(產物)。因而它防禦雜菌能力低,容易污染雜菌。如在此階段染菌,應將培養液全部廢棄。
(2)發酵前期染菌:發酵前期最易染菌,且危害最大。
原因 發酵前期菌量不很多,與雜菌沒有競爭優勢;且還未合成產物(抗生素)或產生很少,抵禦雜菌能力弱。
在這個時期要特別警惕以制止染菌的發生。
染菌措施 可以用降低培養溫度,調整補料量,用酸鹼調pH值,縮短培養周期等措施予以補救。如果前期染菌,且培養基養料消耗不多,可以重新滅菌,補加一些營養,重新接種再用。
(3)發酵中期染菌 :發酵中期染菌會嚴重干擾產生菌的代謝。雜菌大量產酸,培養液pH下降;糖、氮消耗快,發酵液發粘,菌絲自溶,產物分泌減少或停止,有時甚至會使已產生的產物分解。有時也會使發酵液發臭,產生大量泡沫。
措施 降溫培養,減少補料,密切注意代謝變化情況。如果發酵單位到達一定水平可以提前放罐,或者抗生素生產中可以將高單位的發酵液輸送一部分到染菌罐,抑制雜菌。
(4) 發酵後期染菌:發酵後期發酵液內已積累大量的產物,特別是抗生素,對雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多,對生產影響不大。如果染菌嚴重,又破壞性較大,可以提前放罐。
發酵染菌後的措施:
染菌後的培養基必須滅菌後才可放下水道。滅菌方法:可通蒸汽滅菌,也可加入過氧乙酸等化學滅菌劑攪拌半小時,才放下水道。否則由於各罐的管道相通,會造成其它罐的染菌,而且直接放下水道也會造成空氣的污染而導致其它罐批染菌。
凡染菌的罐要找染菌的原因,對症下葯,該罐也要徹底清洗,進行空罐消毒,才可進罐。
染菌厲害時,車間環境要用石灰消毒,空氣用甲醛熏蒸。特別,若染噬菌體,空氣必須用甲醛蒸汽消毒
10、發酵級數確定的依據是什麼?
答:
一般由菌絲體培養開始計算發酵級數,但有時,工廠從第一級種子罐開始計算發酵級數
谷氨酸:三級發酵
一級種子(搖瓶)→二級種子 (小罐)→發酵
青黴素:三級發酵
一級種子 (小罐)→二級種子(中罐)→發酵
1、發酵級數確定的依據:級數受發酵規模、菌體生長特性、接種量的影響。
2、級數大,難控制、易染菌、易變異,管理困難,一
般2-4級。
3、 在發酵產品的放大中,反應級數的確定是非常重要
的一個方面
11、發揮菌種的最大生產潛力主要考慮那幾點?
12、什麼是半連續培養,說明其優缺點。
答:在補料分批培養的基礎上間歇放掉部分發酵液(帶放)稱為半連續培養。某些品種採取這種方式,如四環素發酵
優點 放掉部分發酵液,再補入部分料液,使代謝有害物得以稀釋有利於產物合成,提高了總產量。
缺點 代謝產生的前體物被稀釋,提取的總體積增大
13、發酵工程主題微生物有什麼特點?
答:發酵工程所利用的微生物主要是細菌、放線菌,酵母菌和黴菌
特點:(1)對周圍環境的溫度、壓強、滲透壓、酸鹼度等條件有極大的適應能力
(2)有極強的消化能力
(3)有極強的繁殖能力
14、什麼叫染菌,對發酵有什麼影響,對提煉有什麼危害?
答:染菌:發酵過程中除了生產菌以外,還有其它菌生長繁殖
染菌的影響:發酵過程污染雜菌,會嚴重的影響生產,是發酵工業的致命傷。
造成大量原材料的浪費,在經濟上造成巨大損失
擾亂生產秩序,破壞生產計劃。
遇到連續染菌,特別在找不到染菌原因往往會影響人們的情緒和生產積極性。
影響產品外觀及內在質量
發酵染菌對提煉的影響:染菌發酵液中含有比正常發酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質。
採用有機溶劑萃取的提煉工藝,則極易發生乳化,很難使水相和溶劑相分離,影響進一步提純。
採用直接用離子交換樹脂的提取工藝,如鏈黴素、慶大黴素,染菌後大量雜菌黏附在離子交換樹脂表面,或被離子交換樹脂吸附,大大降低離子交換樹脂的交換容量,而且有的雜菌很難用水沖洗干凈,洗脫時與產物一起進入洗脫液,影響進一步提純
15、結合所學《微生物發酵工程》課程論述某個工業發酵產品的生產工藝流程(可畫圖說明),越詳細越好。
答:①培養基制備
②、無菌空氣制備
③、菌種與種子擴大培養
④、發酵培養
⑤、通過化學工程技術分離、提取、精製。
Ⅶ 生物發酵過程中有哪些關鍵調控因素
影響微生物發酵能否成功的因素有1、是菌種的選取。2、是菌體濃度的控制。3、是基質的控制,包括碳源、氮源和磷酸鹽的量的控制。4、是溶氧量的控制。5、酸鹼度的控制。下面是微生物發酵過程的一篇文章,希望對你有幫助!
微生物發酵過程即微生物反應過程,是指由微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應過程。
根據微生物的種類不同(好氧、厭氧、兼性厭氧),可以分為好氧性發酵和厭氧性發酵兩大類。
(1)好氧性發酵 在發酵過程中需要不斷地通人一定量的無菌空氣,如利用黑麴黴進行檸檬酸發酵、利用棒狀桿菌進行谷氨酸發酵、利用黃單抱菌進行多糖發酵等等。
(2)厭氧性發酵 在發酵時不需要供給空氣,如乳酸桿菌引起的乳酸發酵、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發酵等。
(3)兼性發酵 酵母菌是兼性厭氧微生物,它在缺氧條件下進行厭氣性發酵積累酒精,而在有氧即通氣條件下則進行好氧性發酵,大量繁殖菌體細胞。
按照設備來分,發酵又可分為敞口發酵、密閉發酵、淺盤發酵和深層發酵。
一般敞口發酵應用於繁殖快並進行好氧發酵的類型,如酵母生產,由於其菌體迅速而大量繁殖,可抑制其他雜菌生長。所以敞口發酵設備要求簡單。相反,密閉發酵是在密閉的設備內進行,所以設備要求嚴格,工藝也較復雜。淺盤發酵(表面培養法)是利用淺盤僅裝一薄層培養液,接人菌種後進行表面培養,在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設備時,對一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發酵法是指在液體培養基內部(不僅僅在表面)進行的微生物培養過程。
液體深層發酵是在青黴素等抗生素的生產中發展起來的技術。同其他發酵方法相比,它具有很多優點:
①液體懸浮狀態是很多微生物的最適生長環境。
②在液體中,菌體及營養物、產物(包括熱量)易於擴散,使發酵可在均質或擬均質條件下進行,便於控制,易於擴大生產規模。
③液體輸送方便,易於機械化操作。
④廠房面積小,生產效率高,易進行自動化控制,產品質量穩定。
⑤產品易於提取、精製等。因而液體深層發酵在發酵工業中被廣泛應用。
1.2.1 工業生產常用微生物
微生物資源非常豐富,廣布於土壤、水和空氣中,尤以土壤中為最多。有的微生物從自然界中分離出來就能夠被利用,有的需要對分離到的野生菌株進行人工誘變,得到突變株才能被利用。當前發酵工業所用菌種的總趨勢是從野生菌轉向變異菌,從自然選育轉向代謝控制育種,從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。工業生產上常用的微生物主要是細菌、放線菌、酵母菌和黴菌,由於發酵工程本身的發展以及遺傳工程的介人,藻類、病毒等也正在逐步地變為工業生產用的微生物。其他微生物有擔子菌、 藻類。
1.2.2. 培養基
1.2.2.1 培養基的種類
培養基是人們提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產物需要的多種營養物質的混合物。培養基的成分和配比,對微生物的生長、發育、代謝及產物積累,甚至對發酵工業的生產工藝都有很大的影響。依據其在生產中的用途,可將培養基分成抱子培養基、種子培養基和發酵培養基等。
(1)抱子培養基 抱於培養基是供製備泡子用的。
(2)種於培養基 種子培養基是供抱子發芽和菌體生長繁殖用的。
(3)發酵培養基 發酵培養基是供菌體生長繁殖和合成大量代謝產物用的。
1.2.2.2 發酵培養基的組成
發酵培養基的組成和配比由於菌種不同。設備和工藝不同以及原料來源和質量不同而有所差別。因此,需要根據不同要求考慮所用培養基的成分與配比。 但是綜合所用培養基的營養成分,不外乎是碳源(包括用作消泡劑的油類)、氮源、無機鹽類(包括微量元素)、生長因子、水、產物形成的誘導物、前體和促進劑等幾類。
1.2.3 發酵的一般過程
生物發酵工藝多種多樣,但基本上包括菌種制備、種子培養、發酵和提取精製等下游處理幾個過程。典型的發酵過程如圖4-1所示。以下以黴菌發酵為例加以說明。
1.2.3.1 菌種
在進行發酵生產之前,公先必須從自然界分離得到能產生所需產物的菌種,並經分離、純化及選育後或是經基因工程改造後的"工程菌".才能供給發酵使用。為了能保持和獲得穩定的高產菌株,還需要定期進行菌種純化和育種,篩選出高產量和高質錄的優良菌株。
1.2.3.2 種子擴大培養
種子擴大培養是指將保存在砂上管。冷凍乾燥管或冰箱中處於休眠狀態的生產菌種,接入試管斜面活化後,再經過茄子瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養而獲得一定數量和質量的純種的過程。這些純種培養物稱為種子。
發酵產物的產量與成品的質量,與菌種性能以及抱於和種子的制備情況密切相關。先將貯存的菌種進行生長繁殖,以獲得良好的抱子,再用所得的抱子制備足夠量的菌絲體,供發酵罐發酵使用。種子制備有不同的方式,有的從搖瓶培養開始,將所得搖瓶種於液接入到種子罐進行逐級擴大培養,稱為菌絲進罐培養;有的將泡了百接接人種子罐進行擴大培養,稱為抱子進罐培養。採用哪種方式和多少培養級數,取決於菌種的性質。生產規模的人小和生產廠藝的特點,種於制備一般使用種於罐,擴人培養級數通常為二級。種廠制備的工藝流程如圖4-2所示示。對於不產孢子的菌種,經試管培養直接得到菌體,再經搖瓶培養後即可作為種子罐種子。
1.2.3.3 發酵
發酵是微生物合成大量產物的過程,是整個發酵工程的中心環節。它是在無菌狀態下進行純種培養的過程。因此,所用的培養基和培養設備都必須經過滅菌,通人的空氣或中途的補料都是無菌的,轉移種子也要採用無菌接種技術。通常利用飽和蒸汽對培養基進行滅菌,滅菌條件是在120℃(約0.IMPa表壓)維持20~30min。空氣除菌則採用介質過濾的方法,可用定期滅菌的乾燥介質來阻截流過的空氣中所含的微生物,從而製得無菌空氣。發酵罐內部的代謝變化(菌絲形態、菌濃、糖、氮含量、pH值,溶氧濃度和產物濃度等)是比較復雜的,特別是次級代謝產物發酵就更為復雜,它受許多因素控制。
1.2.3.4 下游處理
發酵結束後,要對發酵液或生物細胞進行分離和提取精製,將發酵產物製成合乎要求的成品。
Ⅷ 為何要對發酵液進行預處理預處理發酵液的方法有哪些
涉及知識點既電離水解膠體
程:殼聚糖機絮凝劑發酵液些帶電荷親水基團靜電引力高聚合物都能吸附殼聚糖表面產架橋連接粗絮團
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Ⅸ 通常在黑麴黴發酵中使用哪一類的消泡劑
我推薦:生物發酵消抄泡劑,它是一種專門消除去生物發酵泡沫的消泡劑乳液。受高溫殺菌後,能自動恢復乳化狀態,不會在發酵液體中水油分離、破乳而影響使用。
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Ⅹ 過濾是化學實驗的基本操作.(1)做過濾實驗時,發現過濾後濾液仍然渾濁.其原因可能是什麼(說出一種
(1)過濾的原理抄是根據固體不能通襲過濾紙上的小孔,而液體可以通過濾紙上的小孔.凡是不能經過濾器過濾就進入濾液的失誤,都能造成濾液渾濁;另外,接濾液的燒杯不幹凈也會造成同樣的結果等等.
(2)
過濾 | |
原理 | 溶劑和溶質的分子或離子能透過濾紙,而不溶的固體不能透過濾紙而留在濾紙上 |
適用范圍 | 分離不溶性固體和液體的混合物或除去混合物中不溶性雜質 |
方法 | 用過濾器進行過濾 |
舉例 | 粗鹽提純 |