發(fā)酵工程期末考試重點(diǎn)整理(終極版)(編輯修改稿)
2025-07-13 07:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 氣保壓，開(kāi)攪拌、排氣閥，引入冷卻水冷卻?！竦湫涂諝獬墓に嚵鞒蹋翰蓺馇爸眠^(guò)濾器空壓機(jī)儲(chǔ)氣管冷卻器油水分離器加熱器總過(guò)濾器分過(guò)濾器發(fā)酵罐 a) 采氣：高度每上升10米，含菌數(shù)下降一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此最好采集一定高度的空氣。b) 前置過(guò)濾：除去大顆粒沙土、纖維等雜物，以防損傷空壓機(jī)。c) 空壓機(jī)：這是一個(gè)空氣驅(qū)動(dòng)設(shè)備，需要的能耗很大。d) 儲(chǔ)氣罐：消除往復(fù)式空壓機(jī)產(chǎn)生的氣流脈沖。e) 冷卻器：空氣經(jīng)冷卻后才能通入發(fā)酵罐。f) 油水分離器：冷卻后的空氣溫度低于漏點(diǎn)后，即有水滴析出。g) 加熱器：通過(guò)加溫使相對(duì)濕度降下來(lái)。h) 總過(guò)濾器：為過(guò)濾除菌的主要設(shè)備，i) 分過(guò)濾器：為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，還要進(jìn)行一次過(guò)濾。則空氣的無(wú)菌度、溫度、濕度即可達(dá)到要求。●常用的滅菌方法及其適應(yīng)性如何（1）化學(xué)滅菌：一些化學(xué)藥劑能使微生物中的蛋白質(zhì)、酶及核酸發(fā)生反應(yīng)而具有殺菌作用。常用的化學(xué)藥劑有甲醛、氯、高錳酸鉀等。化學(xué)滅菌法不用于培養(yǎng)基的滅菌。但染菌后的培養(yǎng)基可以用化學(xué)藥劑處理。（2）射線(xiàn)滅菌：利用紫外線(xiàn)、高能電磁波或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的γ射線(xiàn)進(jìn)行滅菌的方法。最但紫外線(xiàn)的穿透力低，所以?xún)H用于表面消毒和空氣的消毒。微波滅菌設(shè)備的興起，為滅菌提供了新的選擇。（3）干熱滅菌：干熱滅菌常用的干熱條件為在160℃下保溫1 h：干熱滅菌不如濕熱滅菌有效。一些要求保持干燥的實(shí)驗(yàn)器具和材料(如培養(yǎng)皿、接種針等)可以用于熱滅菌，（4）濕熱滅菌：濕熱滅菌即利用飽和水蒸氣進(jìn)行滅菌。容易使蛋白質(zhì)凝固而殺火各種微生物，同時(shí)，蒸汽的價(jià)格低廉，來(lái)源方便，滅菌效果可靠。所以培養(yǎng)基滅菌、發(fā)酵設(shè)備及管道的滅菌，普遍采用濕熱滅菌。（5）過(guò)濾除菌：過(guò)濾除菌即利用過(guò)濾方法截留微生物，達(dá)到除菌的目的。只適用于澄清流體的除菌?！袢绾闻袛嗑N的質(zhì)量。A）pH；B) 菌體形態(tài)（染色鏡檢：形態(tài)均一，染色均一，深色較健康。如：酵母菌，絲狀真菌邊緣的光滑完整程度，如果在液態(tài)培養(yǎng)中如果分支較多則比較健康）、濃度（需要在小的范圍內(nèi)波動(dòng)）；C) 培養(yǎng)基外觀(guān)、氣味（憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)看）；D) 產(chǎn)物含量、酶活力；E) 無(wú)雜菌●生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型、部分生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型、非生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型發(fā)酵（1）生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型：產(chǎn)物生成與菌體生長(zhǎng)之間有平行的準(zhǔn)量關(guān)系。產(chǎn)物直接來(lái)源于產(chǎn)能的初級(jí)代謝（自身繁殖所必需的代謝），菌體生長(zhǎng)與產(chǎn)物形成不分開(kāi)。氯霉素、桿菌肽等次級(jí)代謝產(chǎn)物的發(fā)酵也屬此類(lèi)。（2）部分生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型：菌體生長(zhǎng)出現(xiàn)兩個(gè)高峰，第一個(gè)生長(zhǎng)高峰與產(chǎn)物合成無(wú)平行的準(zhǔn)量關(guān)系，第二個(gè)生長(zhǎng)高峰與產(chǎn)物合成有平行的準(zhǔn)量關(guān)系。這類(lèi)產(chǎn)品有丙酮丁醇、丙酸、延胡索酸、谷氨酸等。 （3）非生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型：細(xì)胞生長(zhǎng)與產(chǎn)物合成無(wú)平行的準(zhǔn)量關(guān)系，只與菌體的總量有關(guān)。產(chǎn)物的形成和初級(jí)代謝是分開(kāi)的。大部分次級(jí)代謝產(chǎn)物屬于這一類(lèi)。如多數(shù)抗生素、色素、毒素、超量分泌的維生素等?！穹峙l(fā)酵、補(bǔ)料分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵分批發(fā)酵：指在一封閉培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)含有初始限制量的基質(zhì)的發(fā)酵方式。在這一過(guò)程中，除了氧氣、消泡劑及控制pH的酸或堿外，不再加入任何其它物質(zhì)。發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)基成分減少，微生物得到繁殖。優(yōu)點(diǎn)：(1)操作簡(jiǎn)單、操作引起染菌的概率低；(2)設(shè)備一次性投資低；(3)一般不會(huì)產(chǎn)生菌種老化和變異等問(wèn)題。缺點(diǎn)：(1)產(chǎn)物濃度低、提取濃縮比例大，耗能多；(2)非生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)、設(shè)備利用率低。發(fā)酵過(guò)程從移種后開(kāi)始，一般分為：延滯期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期及衰亡期，也有分為：停滯期、加速期、對(duì)數(shù)期、減速期、靜止期和死亡期，一般發(fā)酵不允許進(jìn)入衰亡期。分批發(fā)酵的分類(lèi)對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義：如果生產(chǎn)的產(chǎn)品是生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型，則宜采用有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)條件，延長(zhǎng)與產(chǎn)物合成有關(guān)的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期；如果產(chǎn)品是非生長(zhǎng)關(guān)聯(lián)型，則宜縮短對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，并迅速獲得足夠量的菌體細(xì)胞后延長(zhǎng)穩(wěn)定期，以提高產(chǎn)量。補(bǔ)料分批發(fā)酵：是指在分批發(fā)酵過(guò)程中，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的發(fā)酵方式，但不取出發(fā)酵液。優(yōu)點(diǎn)：(1)使發(fā)酵系統(tǒng)中維持很低的基質(zhì)濃度，節(jié)氣及攪拌；(2)和連續(xù)發(fā)酵比無(wú)菌條件要求較低；(3)與連續(xù)發(fā)酵比較少有菌種老化和變異等問(wèn)題；(4)產(chǎn)物濃度高，濃縮比小，提取成本低。缺點(diǎn)：(1)存在一定的非生產(chǎn)時(shí)間；(2)和分批發(fā)酵比，流加新鮮培養(yǎng)基增加了染菌的概率；(3)后期維持高供氧率會(huì)明顯增加發(fā)酵成本。連續(xù)發(fā)酵：是培養(yǎng)基料液連續(xù)輸入發(fā)酵罐，并同時(shí)放出含有產(chǎn)品的相同體積發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)料液量維持恒定，微生物在近似恒定狀態(tài)下生長(zhǎng)的發(fā)酵方式。優(yōu)點(diǎn)：(1)能維持低基質(zhì)濃度；(2)可以提高設(shè)備利用率和單位時(shí)間的產(chǎn)量；(3)便于自動(dòng)控制。缺點(diǎn)：(1)菌種發(fā)生變異的可能性較大；(2)要求嚴(yán)格的無(wú)菌條件；(3)發(fā)酵液中產(chǎn)物濃度低，濃縮比大?！衽菽绾慰刂疲?1)預(yù)防泡沫的形成：A選擇不產(chǎn)泡沫的培養(yǎng)基成分；B選擇適宜的滅菌條件；C選育不產(chǎn)泡沫的菌株；(2)控制泡沫的方法：A機(jī)械消沫：釘、耙、離心式消沫
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