1、精品文檔精品文檔發(fā)酵工程第一章（緒論）P1-8發(fā)酵的定義：人們把利用生物細(xì)胞在有氧或無(wú)氧條件下的生命活動(dòng)來(lái)大量生產(chǎn)或積累生物細(xì)胞、酶類和代謝產(chǎn)物的過(guò)程統(tǒng)稱為發(fā)酵。P1 （判斷題）六大營(yíng)養(yǎng)要素： 碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水。 P56判斷是何種代謝產(chǎn)物 P22-23 （微生物書(shū)P106-145）自身生長(zhǎng)和繁殖所必P22 （判斷題）初級(jí)代謝產(chǎn)物：初級(jí)代謝產(chǎn)物是指微生物通過(guò)代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的、 需的物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸、多糖、脂類、維生素等。次級(jí)代謝產(chǎn)物：次級(jí)代謝產(chǎn)物是指生物生長(zhǎng)到一定階段后通過(guò)次級(jí)代謝合成的分子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、對(duì)該生物無(wú)明顯生理功能，或并非是該生物生長(zhǎng)和繁殖所

2、必需的小分子物質(zhì)，如抗生素、生物堿、毒素、激素、色素等。P23 （判斷題）第二章（工業(yè)微生物菌種選育）P9-21奮誘變育種：通過(guò)誘變劑處理，提高菌種的突變頻率，擴(kuò)大變異幅度，從中選出具有優(yōu)良特性 的變異菌種。P12-14原生質(zhì)體融合：原生質(zhì)體融合是通過(guò)人工方法,使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并產(chǎn)生全重組子的過(guò)程。P14基因工程育種：基因工程育種是以分子遺傳學(xué)的理論為基礎(chǔ),綜合分子生物學(xué)和微生物遺傳學(xué)的重要技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興應(yīng)用科學(xué),是一種自覺(jué)的、能像工程一樣事先設(shè)計(jì)和控制的育種技術(shù)，可以完成超遠(yuǎn)緣雜交，是最新最有前途的育種方法。P15基因工程育種的全部過(guò)程一般包括目的基因D

3、NA片段的取得、DNA片段與基因載體的體外連接、外源基因轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞和目標(biāo)基因的表達(dá)等主要環(huán)節(jié)。P16自然選育：自然選育指在生產(chǎn)過(guò)程中， 不經(jīng)過(guò)人工處理,利用菌種的自然突變而進(jìn)行菌種篩選的過(guò)程。從自然界分離到的微生物在其發(fā)生突變前的原始菌株，稱為野生型菌株。營(yíng)養(yǎng)缺陷性菌株 是野生型菌株經(jīng)過(guò)人工誘變或自發(fā)突變失去合成某種成長(zhǎng)因子的能力,只能在完全培養(yǎng)基或補(bǔ)充了相應(yīng)的生長(zhǎng)因子的基本培養(yǎng)基中才能正常生長(zhǎng)的變異菌株。自然選育指在生產(chǎn)過(guò)程中，不經(jīng)過(guò)人工處理，利用菌種的自然突變而進(jìn)行菌種篩選的過(guò)程。紫外線誘變育種：一般我們常以細(xì)胞的死亡率表示，希望照射的劑量死亡 率控制在7080%為宜。雜交育種：？ 生產(chǎn)

4、菌種的常規(guī)保藏方法：定期移植保藏法、液體石蠟保藏法、沙土管保 藏法、冷凍干燥保藏法、液氮超低溫保藏法、固體曲保藏法。自然選育的作用：在工業(yè)生產(chǎn)中可以達(dá)到純化菌種、防止菌種衰退、穩(wěn)定 生產(chǎn)、提高產(chǎn)量的目的。致死率計(jì)算：取未照射的制備菌液和照射菌液各 0.5ml,進(jìn)行稀釋分離，計(jì) 算活菌細(xì)胞數(shù)。第三章（發(fā)酵培養(yǎng)基） P56-75培養(yǎng)基的基本作用： 1）滿足菌體的生長(zhǎng)。 2）促進(jìn)產(chǎn)物的形成。 培養(yǎng)基按用途分為： 斜面培養(yǎng)基（目的：使菌種迅速生長(zhǎng)。成分：因菌種不同而異）P60種子培養(yǎng)基（目的：為獲得一定質(zhì)、量的菌種提供營(yíng)養(yǎng)。成分：營(yíng)養(yǎng)豐富，與發(fā)酵培養(yǎng)基接近）發(fā)酵培養(yǎng)基（目的：提供菌體生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)物合成

5、的營(yíng)養(yǎng)。成分： 完整，但不是很豐富）碳源： 凡是能夠提供微生物細(xì)胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物中碳素來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。P61作用： 提供微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖所需的碳成分。 提供合成目的產(chǎn)物所必須的碳成 分 P61 （工業(yè)中常用的葡萄糖由淀粉制備，葡萄糖為微生物能夠直接利用的單 糖）速效碳源 ：較迅速的被利用，有利于菌體的生長(zhǎng)，如葡萄糖。遲效碳源 ：被菌體緩慢利用，有利于代謝產(chǎn)物的合成，如乳糖等。氮源： 氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等）和含氮代謝物。速效氮源 ：較迅速的被利用，有利于菌體的生長(zhǎng)。如氨基酸、玉米漿等。遲效氮源 ：被菌體緩慢利用，有利于延長(zhǎng)次級(jí)代謝產(chǎn)物的分泌期， 如黃豆

6、餅粉、花生餅 粉等。無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后， 培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)， 這種 經(jīng)微生物生 理作用（代謝）后能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫 生理酸性物質(zhì) ，如硫酸銨，如硝酸若菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱為生理堿性物質(zhì)精品文檔鈉。正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的 pH 有積極作用。生長(zhǎng)因子： 從廣義上講，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長(zhǎng)因子。P65 （名詞解釋）前體： 前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中， 能直接被微生物在生物合成過(guò)程中合成 到產(chǎn)物分子中去， 而其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化， 但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較

7、大 的提高。 P66 （苯乙酸，一般基礎(chǔ)料中僅僅添加 0.07%）（名詞解釋）鉀、鈉、鈣、鐵離子： P64（主要是鐵離子：青霉素發(fā)酵中，鐵離子的濃度要小于20卩g/ml發(fā)酵罐必須進(jìn)行表面處理）產(chǎn)物促進(jìn)劑： 所謂產(chǎn)物促進(jìn)劑是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體， 但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。P66-67 （名詞解釋）培養(yǎng)基制備里的組分及滅菌方式：滅菌： 在大規(guī)模發(fā)酵中應(yīng)該盡可能的采取連續(xù)滅菌的操作， 而且保證滅菌條件的穩(wěn)定是 保證發(fā)酵穩(wěn)定的前提。有時(shí)避免營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在加熱的條件下，相互作用，可以將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分開(kāi)消毒。Na2HPO4+CaCOS CaHPO4+Na2CO3有些物質(zhì)由于揮發(fā)和對(duì)熱非常

8、敏感，就不能采用濕熱的滅菌方法生長(zhǎng)繁殖代？灰色鏈霉菌屬放線菌。 碳源有葡萄糖、糖蜜、淀粉、蔗糖、甘露醇、有機(jī)酸。 氮源：酵母粉、魚(yú)粉、蠶蛹粉、蛋白胨等。 鈉離子：能維持細(xì)胞滲透壓的功能；鉀離子：影響細(xì)胞膜透性；鈣離子： 調(diào)節(jié)細(xì)胞透性、發(fā)酵液中磷酸鹽含量。 （選擇、判斷）葡萄糖能形成酸性物質(zhì)，是生理酸性物質(zhì)。 （ x） 培養(yǎng)基滅菌判斷？第四章（滅菌） P76-91滅菌：采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的 措施。（滅菌的實(shí)質(zhì)：殺菌：指菌體雖死，但形體尚存。溶菌：指菌體殺死后，其細(xì)胞發(fā)生 溶化）消毒： 消毒一般是指采用較溫和的理化因素， 僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分

9、對(duì)人體有害 精品文檔精品文檔的病原菌，而對(duì)被消毒的物體基本無(wú)害的措施。P76一般的滅菌方法P76-77物理：干熱滅菌、濕熱滅菌、過(guò)濾除菌、射線滅菌化學(xué)藥劑滅菌（常用的化學(xué)藥物有甲醛、苯酚、高錳酸鉀、潔爾滅、氯化汞等）連續(xù)滅菌：連續(xù)滅菌也叫連消，是指將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外經(jīng)過(guò)一套滅菌設(shè)備連續(xù)地加熱 滅菌、冷卻后送入已滅菌的發(fā)酵罐內(nèi)的工藝過(guò)程。P83發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的要求是：無(wú)菌，無(wú)灰塵，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)水，無(wú)油，正壓等幾項(xiàng)指標(biāo)。發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的無(wú)菌程度要求是：只要在發(fā)酵過(guò)程中不因無(wú)菌空氣染菌，而造成損失即可。V/V/M :單位時(shí)間（min）單位體積（m3）培養(yǎng)基中通入空氣的體積 （m3）。（v:空氣體積、單

10、位體積、m:時(shí)間）維持罐保溫時(shí)間，該段時(shí)間的長(zhǎng)短決定了連續(xù)滅菌的效果。真正滅菌場(chǎng)所是維持罐 P841:采風(fēng)口 2:粗濾器3:空壓機(jī)（加壓）4 :一級(jí)冷卻器 5:二級(jí)冷卻器 6:分水器7:貯罐 &旋風(fēng)分離器 9:絲網(wǎng)除沫器 10:加熱器11:總過(guò)濾器12 :分過(guò)濾器流程：高空采樣（10m），首先通過(guò)粗濾器除去空氣中的大顆粒（ 保護(hù)后面的設(shè)備）， 再把空氣吸入空壓機(jī)后壓縮再推出去再經(jīng)過(guò)冷卻進(jìn)行降溫，這時(shí)空氣是濕空氣狀態(tài)，再進(jìn)入分水器將水滴處理掉，再用貯罐將濕空氣貯藏起來(lái)，讓空氣有一個(gè)穩(wěn)定的正壓，再過(guò)旋風(fēng)分 離器將大水滴分離掉， 再用絲網(wǎng)除沫器將水分除掉， 再通入加熱器加熱后變成干空氣， 再

11、進(jìn) 入總過(guò)濾器，通過(guò)分過(guò)濾器將空氣輸送到各個(gè)潔凈間。實(shí)驗(yàn)室常用濾器的孔徑是0.45卩m和0.22卩m可以攔截細(xì)菌、放線菌、酵母和 霉菌等通過(guò)。第五章 種子制備及擴(kuò)大培養(yǎng) P93-101種子擴(kuò)大培養(yǎng)： 是指將保存在沙土管、 冷凍管、 斜面試管中的處于休眠狀態(tài)的菌種接入 試管斜面或液體培養(yǎng)基活化， 再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐、 增殖罐等逐級(jí)擴(kuò)大規(guī)模培養(yǎng)而獲 得大量生產(chǎn)性能優(yōu)良的純種過(guò)程。種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的： 1）獲得純而壯活力旺盛的菌種。 2）獲得滿足接種量要求的培 養(yǎng)物。 3）在擴(kuò)大過(guò)程中，對(duì)菌種進(jìn)行馴化。 4）最終實(shí)現(xiàn)縮短發(fā)酵時(shí)間，保證生產(chǎn)水平。種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌絲體開(kāi)始移入下一級(jí)種子罐或

12、發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。P96接種量是指移入的種子液體積與接種后培養(yǎng)液總體積的比例。 P96 種子異常分析：種子異常往往表現(xiàn)為： 1）菌種生長(zhǎng)發(fā)育緩慢或過(guò)快。2）菌絲結(jié)團(tuán)。 3）菌絲粘壁種子質(zhì)量要求： 菌絲長(zhǎng)稠呈絲狀、菌絲團(tuán)很少，處于活力旺盛期種子質(zhì)量控制措施： 1）菌種穩(wěn)定性的檢查。 （產(chǎn)生菌必須保持有穩(wěn)定的生產(chǎn)能力） 2）無(wú)菌檢查。 （在種子制備過(guò)程中，每移種一步均需進(jìn)行雜菌檢查。 ）P97-98菌種保藏： 根據(jù)菌種的生理、 生化特性， 人工創(chuàng)造條件使菌種的代謝活動(dòng)處于休眠狀態(tài)。 （低溫、干燥、真空）1定期移植保藏法（將菌種放置 4C冰箱保藏，每間隔一定時(shí)間需重新移植培養(yǎng)一次。 一般保存期為

13、36 個(gè)月） 2. 液體石蠟保藏法（保存期約一年左右） 3. 沙土保藏法（保藏時(shí) 間可達(dá)數(shù)年，甚至數(shù)十年。 ） 4.真空冷凍干燥保藏法（許多菌種用此法可保藏10 年以上。）5. 液氮超低溫保藏法（注意“慢凍快融” 。為了減輕冷凍損傷程度，可采用保護(hù)劑，如甘油 和二甲亞砜） 6.固體曲保藏法等 P19-20防止菌種的衰退： 1.控制傳代次數(shù) 2.選擇合適的培養(yǎng)基 3.采用不同類型的細(xì)胞進(jìn)行傳代 4.采用有效的菌種保藏手段。 P18-19菌種的復(fù)壯措施： 1.純種分離 2. 淘汰衰退的個(gè)體 3. 選擇合適的培養(yǎng)條件發(fā)酵級(jí)數(shù)的確定： 級(jí)數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長(zhǎng)特性、接種量的影響。若級(jí)數(shù)大，則難 控制、

14、易染菌、易變異，管理困難，一般2-4 級(jí)。接種量=移入種子的體積/接種后培養(yǎng)液的體積種齡：種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌體開(kāi)始移入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。第八、九章 P123-160發(fā)酵過(guò)程的主要控制參數(shù) P123-124物理參數(shù)：溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)、攪拌功率（kW）、空氣流量（V/V/min ）、濁度、料液流量化學(xué)參數(shù)：pH、基質(zhì)濃度、溶氧濃度（ppm或飽和度）、氧化還原電位（mv）、產(chǎn)物 濃度（ug/mL或U/mL ）、廢氣中的氧濃度和 C02濃度生物參數(shù)：菌絲形態(tài)、菌體濃度A. 分批發(fā)酵：分批發(fā)酵是指在一封閉培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)含有初始限制量的基質(zhì)的發(fā)酵方式。B. 補(bǔ)料分批發(fā)酵：是根據(jù)菌株生

15、長(zhǎng)和初始培養(yǎng)基的特點(diǎn)，在分批培養(yǎng)的某些階段適當(dāng)補(bǔ)加培養(yǎng)基，使菌體或其代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)。青霉素發(fā)酵為例：在青霉素發(fā)酵中，前期是菌體生長(zhǎng)階段，后期是產(chǎn)物形成階段。前期希望菌體能以最大比生長(zhǎng)速率快速生長(zhǎng)，后期則能限制生長(zhǎng)和控制氧的消耗， 使青霉素快速合成。在前期過(guò)多的葡萄糖將導(dǎo)致有機(jī)酸積累和溶解氧下降，葡萄糖不足將使有機(jī)氮源中的碳被迅速利用而導(dǎo)致pH上升。因此，可以用pH或溶氧為控制參數(shù)進(jìn)行前期的葡萄糖補(bǔ)加，在后期一般采用控制溶氧和補(bǔ)加葡萄糖的操作方式。C. 連續(xù)發(fā)酵：發(fā)酵過(guò)程中一邊補(bǔ)入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持恒定。補(bǔ)料分批培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：答題時(shí)應(yīng)該擴(kuò)充

16、來(lái)寫(xiě)可以消除底物抑制。（在生產(chǎn)過(guò)程中葡萄糖）（2）可以達(dá)到高密度細(xì)胞培養(yǎng)。（從穩(wěn)定期考慮-補(bǔ)料分批發(fā)酵。增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氮， 延長(zhǎng)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，提高產(chǎn)量）（3）延長(zhǎng)次級(jí)代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)時(shí)間。（發(fā)酵過(guò)程中的次級(jí)產(chǎn)物代謝產(chǎn)物過(guò)多，營(yíng)養(yǎng)消耗快，補(bǔ)料稀釋有毒物質(zhì)，延長(zhǎng)穩(wěn)定期）（4）稀釋有毒代謝產(chǎn)物。操作和控制都比較簡(jiǎn)單細(xì)胞生長(zhǎng)周期： 延滯期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期生物量的測(cè)定方法：1.直接計(jì)數(shù)測(cè)定（血球計(jì)數(shù)板和細(xì)菌計(jì)數(shù)板）2比濁法3生理指精品文檔精品文檔標(biāo)法 4. 活菌計(jì)數(shù)法（ MPN 和平板菌落計(jì)數(shù)法） 微生物課本 P151153菌濃測(cè)定方法： 測(cè)粘度、 壓縮體積法 （離心）、靜置沉降體積法、 光密度測(cè)

17、定法 （ OD660 適合于細(xì)菌、酵母）整個(gè)發(fā)酵過(guò)程選擇一個(gè)溫度并不一定是理想的。有時(shí)應(yīng)該采用 變溫培養(yǎng) 。例如： P131 根據(jù)模擬計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)酵溫度最佳點(diǎn)的計(jì)算， 得到青霉素 發(fā)酵的最適溫度是起初 5小時(shí)維 持在30C ;隨后降到25C,培養(yǎng)35個(gè)小時(shí)；再降到20C培養(yǎng)85小時(shí)；最后回升到 25 C 培養(yǎng)40小時(shí)放罐。采用這種變溫培養(yǎng)，在該試驗(yàn)條件下比25C恒溫培養(yǎng)所得青霉素產(chǎn)量高了 14.7%。（青霉素產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)溫度為30 C,產(chǎn)生青霉素的最適溫度為25C）發(fā)酵最適溫度的選擇： 1. 根據(jù)菌種生長(zhǎng)階段選擇。 2. 根據(jù)培養(yǎng)條件選擇。 3. 根據(jù)菌生 長(zhǎng)情況。 P130-134發(fā)酵過(guò)程pH

18、變化的原因：1基質(zhì)代謝（1）糖代謝特別是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使 pH 下降。糖缺乏， pH 上升，是補(bǔ)料的標(biāo)志之一（2）氮代謝當(dāng)氨基酸中的-NH2被利用后pH會(huì)下降；尿素被分解成 NH3,pH上升，NH3利用后pH下降，當(dāng)碳源不足時(shí)氮源當(dāng)碳源利用pH上升。（ 3）生理酸堿性物質(zhì)利用后 pH 會(huì)上升或下降2. 產(chǎn)物形成：某些產(chǎn)物本身呈酸性或堿性，使發(fā)酵液pH 變化。如有機(jī)酸類產(chǎn)生使 pH下降，紅霉素、潔霉素、螺旋霉素等抗生素呈堿性，使 pH 上升。3. 菌體自溶， pH 上升，發(fā)酵后期， pH 上升。例子： 林可霉素發(fā)酵開(kāi)始，葡萄糖轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸類中間產(chǎn)物，發(fā)酵液pH 下降，待有機(jī)酸

19、被生產(chǎn)菌利用，pH上升。若不及時(shí)補(bǔ)糖、（NH4）2SO4或酸，發(fā)酵液pH可迅速升到8.0以 上，阻礙或抑制某些酶系， 使林可霉素增長(zhǎng)緩慢， 甚至停止。 對(duì)照罐發(fā)酵 66 小時(shí) pH 達(dá) 7.93， 以后維持在 8.0以上至 115小時(shí)，菌絲濃度降低，發(fā)酵不再繼續(xù)。發(fā)酵15小時(shí)左右，pH值可以從消后的6.5左右下降到5.3，調(diào)節(jié)這一段的pH值至7.0 左右，以后自控pH,可提高發(fā)酵單位。pH對(duì)發(fā)酵的影響：pH影響酶的活性、pH值影響細(xì)胞膜的透性、pH值影響培養(yǎng)基某些成分和中間代謝物的解離、 pH 影響代謝方向例子：青霉素：菌體生長(zhǎng)最適pH3.56.0,產(chǎn)物合成最適pH7.27.4四環(huán)素：菌體生長(zhǎng)

20、最適pH6.06.8，產(chǎn)物合成最適 pH5.86.0溶解氧DO （dissolved oxygen：溶氧（DO）是需氧微生物生長(zhǎng)所必需。在發(fā)酵過(guò)程中有多方面的限制因素，而溶氧往往是最易成為控制因素。P137精品文檔攝氧率（r）:單位時(shí)間內(nèi)單位體積的發(fā)酵液所需要的氧量。mmol 02 L-1 h-1 。 P138比耗氧速度或呼吸強(qiáng)度（Q02）:單位時(shí)間內(nèi)單位體積重量的細(xì)胞所消耗的氧氣，mmol02 g 菌-1 h-1氧飽和度=發(fā)酵液中氧的濃度 /臨界溶氧溶度。所以對(duì)于微生物生長(zhǎng)，只要控制發(fā)酵過(guò) 程中氧飽和度 >1.如何提高溶氧 （可以通過(guò)Kla和（C*-C）來(lái)調(diào)節(jié)）P141-1431從供氧

21、方面考慮：a.改變通氣速率（供氣量）b.提高罐壓c在通入的空氣中摻入純氧，提高氧分壓 d.提高設(shè)備的供氧能力（KLa）增加攪拌，改變供氣方式（ KLa反映了設(shè)備的供氧能力，一般來(lái)講大罐比小罐要好。 ）2從需氧方面考慮：a.養(yǎng)料的豐富程度影響菌體的生長(zhǎng)b.溫度的影響泡沫的定義： 泡沫是氣體被分散在液體中的膠體體系，屬于氣液非均相體系.P144發(fā)酵過(guò)程泡沫產(chǎn)生的原因及其控制： 1. 發(fā)酵過(guò)程泡沫產(chǎn)生的原因及其控制2. 培養(yǎng)基配比與原料組成 3. 菌種、種子質(zhì)量和接種量 4.滅菌質(zhì)量 P144-145起泡的危害： 1. 降低生產(chǎn)能力 2. 引起原料浪費(fèi) 3. 影響菌的呼吸 4. 引起染菌 5. 消泡

22、劑的加入會(huì)使下游工程的分離帶來(lái)困難什么是染菌？ （發(fā)酵過(guò)程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長(zhǎng)繁殖）發(fā)酵染菌后的措施 P158（ 1） 種子染菌后的措施一旦發(fā)現(xiàn)種子罐被雜菌污染，應(yīng)立即停止按種，種子罐滅菌后排放，對(duì)與種子罐連接的物料、供氣等所有管道進(jìn)行徹底滅菌。與此同時(shí)，將未受污染的正常種子接人發(fā)酵罐中，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。如無(wú)各用的種子，則可選擇一罐菌 體生長(zhǎng)旺盛的發(fā)酵液進(jìn)行分罐發(fā)酵。從而保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。（ 2）發(fā)酵前期染菌后的措施 發(fā)酵初期發(fā)生染菌，培養(yǎng)基中的碳、氮源含量基本不變，可終止發(fā)酵，將培養(yǎng)基重新進(jìn)行滅菌處理后，接人種子進(jìn)行發(fā)酵。 如果染菌已造成較大的危害，培養(yǎng)基中的碳、氮源的消耗

23、量已比較多，則可放掉部分料液，補(bǔ)充新鮮的培養(yǎng)基，重新進(jìn)行滅菌處理后，再接種進(jìn)行發(fā)酵。 如果染菌情況輕微而發(fā)現(xiàn)較晚時(shí)，培養(yǎng)基中的碳、氮源的消耗量已比較多,也可采取降溫培養(yǎng)、調(diào)節(jié)PH、調(diào)整補(bǔ)料量、補(bǔ)加培養(yǎng)基等措施進(jìn)行處理。（ 3）發(fā)酵中、后期染菌后的措施 發(fā)酵中、后期發(fā)現(xiàn)染菌，可以適當(dāng)?shù)丶尤藲⒕鷦┗蚩股兀a(bǔ)加正常的發(fā)酵 液，以抑制雜菌的生長(zhǎng)，也可采取降低培養(yǎng)溫度、降低通風(fēng)量、停止攪拌、少 量補(bǔ)糖等其他措施進(jìn)行處理。 在接近發(fā)酵后期出現(xiàn)染菌現(xiàn)象，如雜菌量不大，可維續(xù)發(fā)酵。如果發(fā)酵過(guò)程 的產(chǎn)物代謝已達(dá)到一定水平，此時(shí)產(chǎn)品的含量若達(dá)一定值，只要明確是染菌也 可采取措施提前放罐。 對(duì)于沒(méi)有提取價(jià)值的發(fā)酵

24、液， 應(yīng)加熱至120 C以上，保持30min后排放廢棄。 （ 4）染菌后對(duì)設(shè)備的處理發(fā)生染菌的發(fā)酵罐要查明染菌原因，如果是設(shè)備問(wèn)題要及時(shí)加以維修。設(shè) 備重新使用前要進(jìn)行嚴(yán)格檢查， 并進(jìn)行徹底清洗，空罐加熱滅菌至120 C以上, 保持 30min 后才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡 12h 以上等方法進(jìn)行 處理。常用消泡劑的種類和性能： 1.常用的天然油脂類 2.聚醚類消泡劑 3.高碳醇、脂肪酸和 酯類 4.硅酮類 P147-148發(fā)酵終點(diǎn)判斷： 生產(chǎn)需要考慮成本和生產(chǎn)能力 確定放罐時(shí)間，須考慮因素： 1、經(jīng)濟(jì)因素 2、產(chǎn)品質(zhì)量因素 3、特殊因素 一般放罐的指標(biāo)： 1、產(chǎn)物的產(chǎn)量 2、過(guò)濾

25、速度 3、氨基酸的含量 4、菌絲形態(tài) 5、 pH6、發(fā)酵液外觀和黏度放線菌由于生長(zhǎng)的最適 pH為7左右，因此染細(xì)菌為多，而霉菌生長(zhǎng)pH為5左右，因此染酵母菌為多。青霉素發(fā)酵染菌， 絕大多數(shù)雜菌都能直接產(chǎn)生青霉素酶， 而另一些雜菌則可被青霉素誘 導(dǎo)而產(chǎn)生青霉素酶。 不論在發(fā)酵前期、中期或后期，染有能產(chǎn)生青霉素酶的雜菌，都能使青霉素迅速破壞。 P149污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響： （1）污染噬菌體。 （2）污染其它雜菌。 特別是 染芽孢桿菌，由于芽孢耐熱，不易殺死，往往一次染菌后會(huì)反復(fù)染菌。P150不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵的影響 ：（ 1 ）種子培養(yǎng)期染菌。 （2）發(fā)酵前期染菌。發(fā)酵前期最 易染菌

26、，且危害最大。原因 ： 發(fā)酵前期菌量不很多， 與雜菌沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) ；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn) 生很少， 抵御雜菌能力弱。染菌措施 ：可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào) pH 值，縮短培養(yǎng)周期等措 精品文檔精品文檔施予以補(bǔ)救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新 接種再用。（ 3）發(fā)酵中期染菌。 （4）發(fā)酵后期染菌P150染菌對(duì)產(chǎn)物分離的影響 P151染菌原因分析： 1、設(shè)備滲漏。 （ 這類染菌占 33.85。）2、空氣帶菌。 （空氣帶菌而造 成的染菌分別為 19.96和 26%。）3、種子帶菌（種子帶菌又分為種子本身帶菌和種子培養(yǎng) 過(guò)程中染菌。）4、滅菌不徹底。（升溫快慢、保溫時(shí)間長(zhǎng)短。蒸汽總壓是否達(dá)到要求標(biāo) 準(zhǔn)。環(huán)境中的雜菌數(shù)量因季節(jié)而有很大差別。原材料儲(chǔ)存和保管。發(fā)酵罐、培養(yǎng)基配制罐等設(shè)備的清洗質(zhì)量有無(wú)滅菌的死角） 5、技術(shù)管理不善 P153-155染菌情況分析 :1、單罐染菌。不是系統(tǒng)問(wèn)題，而是該罐本身的問(wèn)題。如種子帶菌、培養(yǎng) 基滅菌不徹底、罐有滲漏、分過(guò)濾器失效等。 2、多罐染菌。系統(tǒng)問(wèn)題，如空氣過(guò)濾系統(tǒng)有 問(wèn)題， 特別是總過(guò)濾器長(zhǎng)期沒(méi)有檢查， 可能受潮失效； 移種或補(bǔ)料的分配站有滲漏或滅菌不 徹底等。 3、前期染菌。種子帶菌、培養(yǎng)基滅