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食品发酵工程

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食品发酵工程

发酵工程是采用现代发酵设备,利用微生物的生长和代谢活动,经优选的细胞或经现代技术改造的菌种进行放大培养和控制性发酵,获得工业化生产预定的食品或食品的功能成分。

(一)影响微生物发酵的因素

1.温度温度是影响微生物生长繁殖的最重要的因素之一。对于微生物发酵,温度从多方面产生影响,主要表现在对细胞生长、产物形成、发酵液的物理性质和生物合成等方面产生影响。随着温度的升高,细胞的生长繁殖加快,但同时酶失去活性的速度也加快,菌体提前衰老,对发酵不利。

2.pH值pH值对微生物的生长代谢也起关键作用。多数细菌生长的最适宜的pH 值范围在6.3~7.5,真菌和酵母菌生长的最适pH值为3~6,放线菌生长的最适pH范围为7~8。

3.含水量的影响水是发酵的主要媒介,含水量是决定发酵成功与否的关键因素之一。应根据原料的性质(细度、持水性等)、微生物的特性(厌氧、兼性厌氧或需氧)、培养室条件(温度、湿度、通风状况)等来决定基质的含水量。若含水量较高,则导致基质多孔性降低,减少了基质内气体的体积和气体交换,难以通风、降温,增加了杂菌污染的危险;而含水量低,则造成基质膨胀程度低,微生物生长受抑制,后期可因为微生物生长及蒸发造成物料干燥,微生物难以生长,产量降低。

4.氧对发酵的影响氧气的供应往往是决定在好氧深层培养中,发酵能否成功的重要限制因素之一。随着高产菌株的广泛应用和营养丰富的培养基的采用,生物发酵对氧的要求更高。在发酵旺盛时期,即使培养基已被空气饱和,它所储存的氧量仍然很少,一般也只能维持正常呼吸15~30秒。其后微生物的呼吸就会受到限制,所以生物生长过程中,通常采用通风、搅拌或翻动来增大氧的传递。

(二)发酵技术在食品工业中的应用

微生物发酵技术在食品工业中的应用包括:生产微生物酶,培养微生物菌体,获取微生物体内或体外的各种有用酶类物质;生产微生物代谢产品;生产微生物转化产品,利用微生物酶的作用来改变农产品、畜产及水产品的色、香、味等;

生产微生物菌体,培养细菌、酵母菌和真菌,然后从培养物中分离出菌体,用作粮食、饲料或其他再加工制品。

1.食用醋的发酵生产酿造醋是用粮食等淀粉为原料,经醋酸杆菌有氧发酵而产生的。其主要成分除醋酸(3%~5%)外,还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素等营养成分及风味成分,具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品,长期食用对身体健康也十分有益。醋酸杆菌在进行发酵时,发酵液必须保持30~C 左右的温度,发酵原液的酸碱度应偏于酸性。因为醋酸杆菌为需氧菌,所以通常采用通气培养,以保证供氧充足,使发酵液中的乙醇转化为乙酸和少量的其他有机酸、乙酸乙酯等物质。食用醋的酸味主要来自乙酸,香味主要来自乙酸乙酯。

2.发酵乳制品发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用,产生具有特殊风味的食品,称为发酵乳制品。它们通常具有良好的风味、较高的营养价值、还具有一定的保健作用。

发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类,生产菌种主要是乳酸菌。乳酸菌的种类较多,常用的有干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧乳酸杆菌等。一般认为发酵乳制品的健康价值主要有增加奶的可消化性和营养价值,减少乳糖含量,增加钙、铁的吸收,控制肠道微生物菌群的生长。

另外,食品中鲜味剂的生产;月见草油(γ-亚麻酸)的生产;单细胞蛋白(SCP)及甜味剂的生产等都可通过发酵过程来完成。

发酵工程期末考试重点 终极版

●发酵工程:以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程,包括发酵工艺和发酵设备。 ●主要研究内容:菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。 ●发酵工程原理:指导发酵产品研究与开发,发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。 ●初级代谢:是许多生物都具有的生物化学反应,蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。 ●初级代谢产物:指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、多糖等。 ●次级代谢:微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。 ●自然选育:不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。 ●杂交育种:将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合,分离和筛选具有新性状的菌株。 ●诱变育种:利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显着提高的基础上,采用简便、高效的筛选方法,从中挑选出少数符合目的

的突变株,以供科学实验或生产实践使用。 ●原生质体融合育种:两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞融合,接着两个亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。 ●前体:某些化合物加入发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去,而自身结构并没有明显变化,产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。 ●抑制剂:某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行,使另一种代谢途径活跃,获得人们所需产物的积累。 如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠,它与代谢过程中的乙醛生成加成物。这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH 2(还原型辅酶I)的受氢体,而使NADH 2在细胞中积累, 从而激活α-磷酸甘油脱氢酶的活性,使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH 2的受氢体而还原为α-磷酸甘油,其水解后即形成甘油。 ●促进剂:指那些既不是营养物质又不是前体,但却能提高产量的添加剂,如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加,并能使链霉菌推迟自溶,延长分泌期。 ●灭菌:用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。消毒是指杀死病原微生物的过程。 ●分批灭菌:培养基置于发酵罐中加热,达到预定温度后维持一段时间,再冷却到发酵所需温度的灭菌。

食品生物技术论文

姓名: ** 班级: *** 学号: *** 指导老师: *** 完成日期:2012****

生物技术在食品中的应用 ******(***) [摘要] 目前,生物技术在食品工业中的作用表现在4个方面:一是食品原料和微生物的改良,提高食品营养价值及加工性能;二是生产各种功能食品有效成分、新型食品和食品添加剂;三是可直接应用于食品生产过程中物质的转化;四是工业化生产预定的食品或食品的功能成分。此外,在食品生产相关领域,如食品包装、食品检测等方面,生物技术也得到越来越广泛的应用。随着现代生物技术的迅猛发展,生物技术在食品工业中的应用也日益广泛和深入。它的发展对于解决现存的食物资源短缺问题、丰富食品种类、满足不同消费需求,开发新型功能性食品等均有突出贡献。现以基因工程和酶工程为主要内容,分析生物技术在食品工业中的应用。 [关键词] 生物技术基因工程酶工程食品工业应用 [正文] 现代生物技术在食品中及食品加工制造上的应用,涉及基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程以及现代分子检测技术。其中基因工程技术为核心技术,它能带动其他技术的发展。 基因工程技术是指将外源的核酸分子(目的基因)导入到原来没有这类基因的宿主生物体内,并能持续稳定的繁殖,从而使宿主生物产生新的性状。基因工程的基本程序:①获取所需的目的基因;②把目的基因与选好的载体(如小型环状DNA分子)连接在一起,即重组;③把重组载体转入宿主细胞;④对重组分子进行选择;⑤表达成蛋白,采用合适条件,获得高表达的产品。 自1973年美国斯坦福大学和旧金山大学Coken和Boyer两位科学家成功地实现了DNA分子重组实验,揭开了基因工程发展的序幕,人类有能力按照自己的意愿去操作不同的基因,再接着1982年抗卡那霉素向日葵、1997年克隆羊多莉的诞生...基因工程的兴起和发展,使得转基因生物技术为食品行业的发展注入了新的动力,直接加快了对粮食产量的提高和食品营养的改善,解决了了发展中国家人民的温饱问题。 目前,基因工程在食品工业中的应用主要包括改良食品加工的原料、改良食品微生物菌种性能、应用于食品酶制剂的生产、改良食品加工工艺以及保健食品等。其中,改良食品加工的原料可分为改良动物性食品源和改良植物性食品源。例如为了提高奶牛的产奶量但又不影响奶的质量,可采用基因工程技术生产的牛生长激素BST注射到母牛上,便可达到提高母牛产奶的目的。为了提高猪的瘦肉含量或降低猪脂肪含量,则采用基因重组的猪生长激素,注射至猪上,便可使猪

微生物发酵工程课程感受

《微生物发酵工程》课程感受 《微生物发酵工程》带给我的最大收获是让我完整的经历了查找文献,筛选文献,翻译文献以及从文献中找到值得学习的地方等一系列过程。在这其中带给我了很多的启发。 首先,对于大三即将结束,马上就要开始毕业设计以及毕业后读研的我们来说,如何有效快速的查找到我们所需要的文献是我们必须要掌握的技能。在平时的学习过程中这样的训练或者是锻炼机会并不多,而《微生物发酵工程》就给我们提供了一个非常好且及时的锻炼机会。我原来无论是做专业选修课还是一些E类课论文时,文献查找只局限用知网查找中文文献。现在宋老师的作业要求让我开始接触了英文文献的查找。我现在已初步学会了利用学校购买的英文文献数据库如nature、science等来查找英文文献资料,学会了通过一篇文献的摘要快速的判断文献是否是我们所需要的,适应了英文的阅读环境。这些让我获益匪浅,相信对我以后的研究生的学习生涯有很大帮助。 其次,在听别的小组同学汇报时,也可以学到很多东西。比如说,我从第一个展示的同学身上学到的就是如何高效传达出一篇文献或者说是我们自己的某些想法的主要内容。原来我在做展示一篇文献时所遵循的原则是按照文章顺序用简洁的语言表达。通过比较,我才发现这种我一直以来遵循的原则的缺陷——展示的结构不太清晰或者说是展示缺乏一种内在的逻辑,容易让听者搞不清每个实验每个步骤之间的关系从而产生混乱。大四学姐的展示则是自己把文献划分为四部分:为什么做、怎么做、做了什么和实验结果。这样这个展示的结构就清晰明了,每个实验每个步骤的目的也就一清二楚,听者也很清楚。我想,学习了这一点我以后的展示效果也一定会进步一大块的。此外宋老师还建议再加上实验创新之处和我能从文章中借鉴什么。 最后,在课程展示这一环节中我还发现我的一个不足。我只能做到听懂展示同学介绍的PPT内容,却无法就实验内容提出自己的疑问。这说明我平时无法锻炼,缺乏自主思考的能力。这一点应该是我在今后的学习生活中着力改善的一点。

微生物与发酵工程

微生物与发酵工程 13101002 朱梦雪发酵工程是生物工程的重要组成部分,也是现代微生物学的核心内容;任何产品的发酵生产都必须通过微生物发酵或细胞扩大培养才能实现。因此,微生物与发酵是紧紧联系在一起的。微生物发酵工程是加快发酵工程研究成果转化为生产力,取得最佳效益的重要手段。微生物科学工作者应不失时机地积极而科学地运用这种手段为社会社会主义市场经济服务。 根据文献的调查,微生物的发酵工程主要应用于以下几点: 首先是在农业生产上,巴西全国土壤生物研究中心的研究人员发现一种新固氮菌,即固氮醋杆菌(Aeetobaeterdiazotrophyeus)。这是人类发现的第一个有固氮能力的醋杆菌,生活在甘蔗根部,具有很强的抗酸性。由于它的高效固氮能力,可使甘蔗年产量提高2倍(由60吨/公顷提高到180吨/公顷)。在固氮菌的研究方面,我国作物茎瘤固氮根瘤菌的高效固氮活性,以及小麦、玉米、陆生水稻固氮根瘤菌研究取得重要进展;英国诺丁汉大学一个研究小组也获得田著根瘤菌进入小麦、水稻、玉米和油菜等非豆科植物侧根中形成小根瘤,且有固氮作用的类似结果。今年拟在埃及、印度、墨西哥分别进行小麦、水稻、玉米的田间试验。这些非豆科专性共生固氮菌尚处在试验研究阶段。而我国联合固氮微生物早已产业化生产,其产品推广应用于农业生产实践,获得了增产的效果。近又发现一些新的联合固氮菌如产酸克氏杆菌、植皮克氏杆菌(Klebsiellaplantieola)等,为扩大联合固

氮菌AIJ新品种的研制做出了新贡献。 其次是在生物材料方面。有很多生物材料都是应用微生物发酵来生产的。我了解到的有生物可降塑料、建筑用生物材料和壳聚糖材料。 生物可降解塑料:微生物合成塑料物质:加拿大蒙特利尔生物技 术研究所以甲醇为原料利用从土壤中选育的嗜甲基细菌生产聚件轻 基丁酸(PHB),在我国,武汉大学生物工程研究中心用圆褐固氮菌发酵生产PHB;中国科学院微生物研究所用真养产碱杆菌生产PHB,在培养基中累积的量达细胞干重的63%(W/W);山东大学微生物研究所用该菌生产PHB的研究取得类似结果。 建筑用生物材料:某些微生物及其代谢产物如橡胶物质、弹力纤维、高分子多糖等作为混凝土添加剂,制造富有弹性的牢固的生物混凝土材料是有可能的,提供生物建筑材料的另一种可能性是某些微生物—蓝细菌或微型藻类,它们有分泌石灰石(碳酸钙)能力。 多用途的壳聚糖材料:壳聚糖又叫脱乙酞基多糖,用途极其广泛,几乎各个行业都用得着它。从微生物发酵生产,如真菌细胞壁含几丁质成分20%一22%,毛霉细胞壁中几丁质含量高达30写一40%,利用黑曲霉或其他真菌来生产壳聚糖是完全可能的。 还有就是利用微生物发酵生产两类重要有机酸这里着重介绍两 类重要有机酸,都有可能通过微生物发酵途径索取。 衣康酸(itaconicac记)进人规模生产:衣康酸又称甲叉丁二酸,系一种不饱和的二梭酸,用途广、需求量大,它是制造合成树脂、合成纤维、塑料、橡胶、表面活性剂、去垢剂、润滑油添加剂等的原料,

发酵工程完整版考试复习资料

一、名词解释 1传统发酵工程:通过微生物生长的繁殖和代谢活动,产 的生物反应过程。 将DNA重组细胞融合技术、酶工程技 综合对 发酵过程控制、优化及放大 指迄今所采用的微生物培养分离及培养 微生物。(特别是极端微生物) 4富集培养主要方法:是利用不同种类的微生物其生长繁 求不同,如温度、PH、培养基C/N 等,是目的微生物在最适条件下迅速生长繁殖,数量增加, 成为人工环境下 的优势种。方法:⑴控制培养基的营养成 消毒仅仅是杀死生物体或非生物体表 死营养细胞,而不能杀死细菌芽孢和 真菌孢子等,特别适合与发酵车间的环境和发酵设备、器 具的灭菌处理。灭菌杀灭所 有的生命体,因此灭菌特别适 的灭菌处理。 法及其区别:湿热灭菌法:指将物品置 高压饱和蒸汽、过热水喷淋等手段使微生 物菌体中的蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。 该法灭菌能力强,为热力灭菌中最有效、应用最广泛的灭 菌方法。药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇 高温和潮湿不发生变化或损坏的物品,均可采用本法灭 菌。干热灭菌法:指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器 等设备中,利用干热空气达到杀灭微生物或消除热原物质 的方法。适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法灭菌的物品灭 菌,如玻璃器具、金 属制容器、纤维制品、固体试药、液 用本法灭菌。 即在规定温度下杀死一定比例的微生物所用 8致死温度:杀死微生物的极限温 在致死 微生物所需要对 的致死时间。 制好的培养基放入发酵罐或其他装置中, 基和所用设备一起(实罐灭菌)进 行灭菌 10连续灭菌:将配制好的培养基向发酵罐等培养装置输 热、保温盒冷却等灭菌操作过程。 是指将 冷冻干燥管,沙土管中处于休眠 状 入试管斜面活化后,再经过摇瓶及种子罐 逐级扩大培养而和质量的纯种的过程 纯培养物称为种是指种子的 龄:是指种子始移入下一级 的培养是指移入的种子液体积和 影响呼吸所能允许的最低溶氧浓 13稀释度D:单位时间内连续连续流入发酵罐中的新鲜 的培养总体积的比值。 把导致菌体开始从系统中洗出时的稀 发酵过程中,引起温度变化的原因是由 于 生的净物在生长 繁殖过程中,本身产生的耗氧培养 的 发酵罐都有一定功率的做机械 运动,造成液体之间、液体与设备之间的摩擦,由此产生 。 依靠无菌压缩空气作为液体的提升力, 翻动实现混合和传质传热过程。其 特点是结构简单,无轴封,不易污染,氧传质效率高,能 耗低,安装维修方便。缺点:不适合高粘度或含大量固体 感菌体的生产。 培养基中某些成分的加入有助于 生长因子、前体。产物抑制和促进剂。 微生物生长不可缺少的微量的有机物质,不是 必需。 18前体:指加入到发酵培养基中能直接被微生物在生 物 到产物分子中去,其自身的结构并没有多 大变化,但是产物的产量却因其加入而有较大提高的一类 那些细胞生长非必需的,但加入 量的一些物质,常以添加剂的形式 20 分批发酵(序批式发酵):指一次性投料、接种直到发 留在发酵罐内。 在发酵过程中,连续向发酵罐流加培养基, 培养液。 搅拌器输入搅拌液体的功率,具 用以客服介质阻力所需用的功 率。 23供氧:指空气中的氧气从空气泡里通过气膜、气液 界 液体主指氧气从液体主流通 内。 生产菌种或选育过程中筛选出来的优良 传代和保藏之后,群体中某些生理特 征和形态特征逐渐减退或完全丧失的 现象。 25氨基酸发酵:指合成菌体蛋白质的氨基酸脱离其正 常 是对产品 使污染物 产生量、流失量和治理量达到最小,使资源充分利用。② 末端治理:把环境责任放在保护研究、管理等人员身上, 产生的污染物的 处理上,总是处于一种被动的、消极的地位。③因为工业 生产无法完全避免污染的产生,推行清洁生产的同时还需 要末端治理。 二、选择填空 1染菌概率:在实际生产过程中,要实现每批次发酵都 完 染几乎是不可能的,一般采用“染菌概率” 一般 为10-3 ①细菌②放线菌③酵母菌④霉菌⑤未培养 采集样品→样品预处理→目的菌富 酵性能鉴定→菌 种保藏 层的微生物数量最多,秋季采土样 物理方法、化学方法、诱饵法。 因突变;直接原因:连续 传 菌种保藏方法:①斜面低温保藏法②砂土管保藏法 ③冷 液保藏法⑥液体 石蜡保藏据微生物生理、生化特点,人为地 于不活泼、生长繁殖受抑制的 持菌种存活率②减少变异③保 持 优良性状 7液氮超低温保藏法:原理:在超低温(-130℃)状态下 延续,且不发生 加保护剂(甘油等)制成菌悬液封于安瓿管内 温速度的冻结后,贮藏在-150~-190℃液氮冰箱内;特 点:适合各类微生物①适合各类微生物②保存时间长③需 特殊设备④操作较复杂 8培养基成分: ①碳源(糖类,导致PH下降;油和脂肪, ,导致PH上升)②氮源(有机、无 量元素④水⑤生长调节物质。 ⑴一般首先是通过单因子实验确定培养基成 因子实验确定培养基个组分及其适宜的浓 度;⑵响应面分析法对培养基进行优化①最陡爬坡实验 10检测染菌方法:镜检查法 ②平板划线培养检 法④发酵过程异常现象观察法(溶 CO 2、粘度)。 种子带菌②过滤空气带菌③设备的 培养基霉菌不彻底⑤操作不当⑥噬 干热灭菌法,湿热灭菌法,射线灭菌法, 除菌法,火焰灭菌法 13空气除菌方法:辐射杀菌,加热杀菌,静电除菌,过 乙醇发酵;部分相关型,中间 复杂发酵类型:抗生 15DO值只是发酵与 配合起OUR: CER:CO2 的 产品的质量和经济效 式、固定化、 指在一定的搅拌转速下,在搅拌罐中增 加而漩涡基本消 18发酵罐构件:搅拌器,挡板,空气分布器,换热装置。 罐的基本体积上升,单位发酵液 清洁生产过程,清洁产品和 理,改进生产工艺,废 20工艺技术改革方式:改变原料,改进生产设备,改革 经济效益,环境效益,社会效 ,反应过程,后 23总成本费用=成本+销售费用+管理费用+财务费用 ①气泡与包围着气泡的液体之 间 体分子处于层流状态,氧气以 浓度差方式透过双膜,任何一点的氧浓度 氧分压相等;② 在双膜之间的界面上,氧分压与溶于液体中的氧浓度处于 平衡状态;③氧传递过程处于稳定状态时,传递途径上各 间而变化。 为了提高分离效率,通常富集培养课增加 数量。 是为了获得大量的活力强的种子,以便 中尽可能的缩短延迟期,种子最好 是在对数生长期接种。 27. S0 为底物初始St为发酵时间为t时底物的 残留 小。 、传热及混合效 30发酵罐放大极限为100级 成本的20% ~30% 32酒精发酵原料:淀粉质原料、糖质原料、纤维质原料。 三、简答 1影响微生物耗氧因素:①微生物本身遗传特征的影响 菌龄④发酵条件⑤代谢类 影响③碳氮比对菌体代谢调节的重要性④ PH对不同 3发酵工艺过程:①用作种子扩大培养及发酵生产的各 种 基、发酵罐及其附属设备的灭菌; ③扩大培养有活性的适量纯种,以一定比例形成大量的代 谢产物;④控制最适的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; 酵过程中所产生的三废物质。(P8图) ①能在廉价原料制成的培养基上生长,且 生 量高、易于回收;②生长较快,发酵周期 短;③培养条件易于控制;④抗噬菌体及杂菌污染的能力 强;⑤菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的 稳定;⑥对放大设备的适应性强;⑦菌种不是病原菌,不 性物质和毒素。 必须提供合成微生物细胞和发酵产 少培养基原料的单耗,即提高 单位营养物质的转化率。③有利于提高产物的浓度, 以提 高单位容积发酵罐的生产能力。④有利于提高产物的合成 速度,缩短发酵周期。⑤尽量减少副产物的形成,便于产 物的分离纯化,并尽可能减少“三废”物质。⑥原料价格 低廉,质量稳定,取材容易。⑦所用原料尽可能减少对发 酵过程中通气搅拌的影响,利于提高氧的利用率,降低能 ①原材料质量:生产过程中经常 其主要原因在于原材料质量 波动;②培养温度:温度对多数微生物的斜面孢子质量有 显著影响;③湿度:斜面孢子培养基的湿度对孢子的数量 和质量都有较大影响。湿度低,孢子生长快;湿度高,孢 子生长慢;④通气与搅拌:在种子罐中培养的种子除保证 供给易于利用的营养物质外,应有足够的通气量,以保证 菌种代谢的正常,提高种子的质量;⑤斜面冷藏时间:斜 面冷藏时间对孢子的生产能力有较大影响,通常冷藏时间 越长,生产能 力降低越多;⑥培养基:一般来说,种子罐 是培养菌体的,培养基的糖分要少而对微生物生长起主导 作用的氮源要多,而且其中无机氮源所占比例要大些;⑦ pH:各种微生物都有自己生长和合成酶的最适pH,为了 达到微生物的打了繁殖和酶合成的目的,培养基必须要保 ①能在廉价原料制成的培养基上生长,且 生 量高、易于回收;②生长较快,发酵周期 短;③培养条件易于控制;④抗噬菌体及杂菌污染的能力 强;⑤菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的 稳定;⑥对放大设备的适应性强;⑦菌种不是病原菌,不 性物质和毒素。 ①分批作业操作简单,周期短,染菌 程产品质量易控制;②不利于测定其 过程动力学,存在底物限制或抑制问题,出现底物分解阻 遏效应以及二次生长现象;③对底物类型及初始浓度敏感 的次级代谢产物如一些抗生素等就不适合采用分批发酵; ④营养层分很快耗竭,无法维持微生物继续生长和生产; ①添加新鲜培养基,克服养分不足所 延长对数期生长期,增加生物量 等;②长时间发酵,菌种易变异,易染菌;③操作不当, 新加入的培养基与原有培养基不易完 全混合。 10补料分批发酵优缺点:①可以解除底物的抑制,产 物 应;③避免在分批发酵中因 一次性投糖过多造成细胞大量生长,耗氧量过多,以致通 风搅拌设备不能匹配的状况;③菌体可被控制在一 续的过度态阶段,可用来作为控制细胞质量的手段 ①无菌要求低;②菌体变异 11分批补料发酵的应用:①消除分解阻遏作用,保障通 浓度培养基的抑制作用并延 配置合适的培养基,调节培养基初始 使其具有很好的缓冲能力;②培养过程 中加入非营养物质的酸碱调节剂;③培养过程中加入基质 性酸碱调节剂;④加入生理酸性或碱性盐基质;⑤将pH 控制与代谢结合起来,通过补料来控制pH。 13搅拌式、气升式结构特征及其应用:①搅拌式: 带有 机 械搅拌的作用是使发酵液充分混合,保持液体中的固性物 料呈悬浮状态,并能打破空气气泡以提高气液间的传氧速 率。较适合对剪切力生长,不适于高粘度或 含大量固体的培依靠无菌压缩空气作为 液体的提升力,下翻动实现混合和传 质传热过程,特点是结构简单、无轴封、不易污染、氧传 质效率高、能耗低、安装维修方便。 14清洁生产与末端治理 的比较:①清洁生产:是对产品 使污染物 量和治理量达到最小,使资源充分利用。② 把环境责任放在保护研究、管理等人员身上, 产生的污染物的 处理上,总是处于一种被动的、消极的地位。③因为工业 生产无法完全避免污染的产生,推行清洁生产的同时还需 15味精清洁生产工艺优点:①取消离子交换工艺,减少 温结晶,节约大量冷冻 耗电;③因为采用闭路循环工艺,除了副产品中夹带少量 目标产物外,没有其他损失,故产品得率高;④实现物料 主体闭路循环,达到经济、环境和社会效应的三统一;⑤ 冷凝水可循环作为工艺用水,实现废水零排放。

食品生物技术期末考试试题及答案

食品生物技术试题 甘肃农业大学12级食品质量与安全-李红科 一、单项选择题 1 通过()和酶工程处理废弃物,提高资源的利用率并减少环境污染( A )A发酵工程 B基因工程 C蛋白质工程 D酶工程 2 ()是生物技术在食品原料生产、加工和制造中的应用的一个学科(B) A微生物学 B食品生物技术 C生物技术 D绿色食品 3 在引起食品劣变的因素中(C)起主导作用 A虫害 B物理因素 C微生物 D化学因素 4下列哪些食品保藏方法不属于物理保藏法(B) A脱水干燥保藏法 B熏制保藏法 C冷藏保藏法 D罐藏法 5 细胞工程包括动植物题的体外培养技术、()、细胞反应技术。 A细胞改造 B细胞修饰 C细胞杂交 D细胞衰老 6 自然选育过程中采取土样时主要选择()之间的土壤(B) A 3-10cm B 5-15cm C10-15cm D 10-20cm 7 下列不属于真空冷冻干燥法中冷冻干燥的步骤是(B) A制冷 B高压 C供热 D抽真空 8 食品生产中的危害分析与关键控制点是(D) A GMP B ISO C CCP D HACCP 9 下列不属于纯种分离的常用方法的是(B) A 组织分离法 B 单孢分离法 C 划线分离法 D 稀释分离法 10 下列分离方法具有简单、快速的特点的是(B) A稀释分离法 B划线分离法 C组织分离法 D 单孢分离法11()是采样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试验,以求得适合于工业生产用菌种(C) A 培养 B 分离 C 筛选 D 鉴定 12 诱变育种是以(C)为基础的育种 A自然突变 B 基因突变 C 诱发突变 D 基因重组 13 在整个诱变育种工作中,工作量最大的是(A) A 筛选 B 分离 C 鉴定 D 培养 14 分子育种是应用()来进行的育种方式(B) A 酶工程 B 基因工程 C 蛋白质工程 D 细胞工程 15 通过基因工程改造后的菌株被称为(B) A“蛋白菌” B“工程菌” C “酶菌” D“细胞菌” 16冷冻保藏的温度一般要求在( C )摄氏度 A 1 B-10 C -20 D-5 17 发酵工业中培养基所使用的碳源中最易利用的糖是(A) A葡萄糖 B蔗糖 C淀粉 D乳糖 18(A)是人工配制的提供微生物或动植物生长、繁殖、代谢和合成人们所需要产物的营养物质和原料。 A培养基 B人工培养基 C合成培养基 D天然培养基 19 在引起肉腐败的细菌中,温度较高时(B)容易发育

微生物发酵工程思考题

思考题 1 了解发酵工程的发展简史 2微生物代谢调节的特点和方式 3酶合成调节的特点和机制 4酶活性调节的类型 5诱导、阻遏、分解代谢物阻遏、反馈抑制的定义 6代谢控制发酵的定义 7营养缺陷型突变株积累产物的特点。 8抗反馈调节突变株的定义 9谷氨酸、赖氨酸代谢控制发酵的应用举例 10自然界分离微生物的一般操作步骤? 11 从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集富集? 12 菌种选育分子改造的目的? 13 什么叫自然选育? 14什么是诱变育种?常用的诱变剂有哪些? 15代谢工程的定义和方法 16常用的碳源有哪些?常用的糖类有哪些,各自有何特点? 17什么是生理性酸性物质?什么是生理性碱性物质? 18常用的无机氮源和有机氮源有哪些?有机氮源在发酵培养基中的作用?19无机盐的影响? 20 什么是前体?前体添加的一般方式? 21什么是生长因子?生长因子的来源? 22 什么是产物促进剂?产物促进剂举例? 23柠檬酸发酵的培养基条件 24物料粉碎的力学分析和粉碎原理 25气流输送的原理和方式? 26淀粉糖的酶法制备原理与技术? 27 高温瞬时灭菌的原理? 28 介质过滤除菌的机理是什么 29典型的空气除菌流程(两级冷却两级分离加热流程是重点)? 30 什么是菌体的生长比速?产物的形成比速?基质的消耗比速?维持消耗? 31 什么是初级代谢产物?什么是次级代谢产物? 32什么是连续培养?什么是连续培养的稀释率? 33连续发酵动力学的应用 34温度对微生物生长、产物形成的影响?发酵热的定义, 35 发酵过程的pH控制可以采取哪些措施? 36为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素? 37 影响微生物需氧的因素有哪些? 38 发酵液中的体积氧传递方程?其中Kla的物理意义是什么? 39如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平? 40发酵过程中生长速度和菌体浓度的控制方法? 41 发酵中泡沫形成的原因是什么? 42圆筒锥底啤酒发酵罐的主要特点?罐内传质和传热如何实现 43 通风发酵设备的设备要求?通风搅拌发酵罐的主要结构? 44构建基因工程菌中常用宿主系统是什么? 45基因不稳定性的原因? 46工程菌发酵过程中,减少乙酸积累的措施? 47大肠杆菌高密度发酵的策略? 48甲醇营养酵母的主要特点?

现代食品生物技术重点

◆ 生物技术的确切定义: 人们运用现代生物科学,工程学和其他基础学科的知识,按照预先的设计,对生物进行控制和改造或模拟生物及其功能,用来发展商业性加工,产品生产和社会服务的新技术领域。 ◆ 生物技术的构成 ◆ 生物技术各构成成分之间的关系 现代生物技术的核心是基因工程,而现代生物技术的基础和归宿则是发酵工程和酶工程,否则就不能获得产品和经济效益,也就体现不了基因工程和细胞工程的优越性。 基因工程的定义: ▼ 是指按照人们的意愿和设计方案, ▼ 以分子生物学,分子遗传学,生物化学和微生物学为理论基础, ▼ 通过将一种生物细胞的基因分离出来或人工合成新的基因, 在体外进行酶切和连接并插入载体分子构成遗传物质的新组合, ▼ 导入到自身细胞或另一种细胞中进行复制和表达等实验手段, ▼ 有目的的实现动物,植物和微生物等物种之间的DNA 重组和转移, 使现有物种在短时间内趋于完善或创造出新的生物特性。 发酵工程的定义 : 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 蛋白质工程

利用微生物的某种特性,通过现代化工程技术手段进行工业规模生产的技术. 包括: ①传统发酵(有时称酿造), ②近代的发酵工业如酒精,如乳酸,丙酮-丁醇等 ③目前新兴的如抗生素,有机酸,氨基酸,酶制剂, 核苷酸,生理活性物质,单细胞蛋白等的发酵生产 酶工程的定义 : 酶工程是利用酶所特有的生物催化性能,将酶学理论与化工技术结合而成的一门生物技术。也就是利用离体酶或者直接利用微生物细胞,动植物细胞,细胞器的特定功能,借助于工程学手段来生产酶制剂并应用于相关行业的一门科学。 细胞工程的定义 : 是利用细胞生物学和分子生物学技术,通过类似于工程学的步骤,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质已获得新型生物或特定细胞产品的一门综合性科学技术。 蛋白质工程的定义 : 蛋白质结构和功能的研究为基础,运用遗传工程的方法,借助计算机信息处理技术的支持,从改变或合成基因入手,定向地改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质使之具有特定的结构、性质和功能,能更好地为人类服务的一种生物技术。 生物技术:农业生物技术、医药生物技术、食品生物技术、海洋生物

微生物工程期末考试试题

一、选择题(多项或单项) 1.发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件 A、具有合适得生产菌种 B、具备控制微生物生长代谢得工艺 C.菌种筛选技术D、产物分离工艺E.发酵设备 2.在好氧发酵过程中,影响供氧传递得主要阻力就是( C ) A.氧膜阻力 B.气液界面阻力 C.液膜阻力 D.液流阻力 3.微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC ) A、产物就是微生物菌体本身 B、产品就是微生物初级代谢产物 C、产品就是微生物次级代谢产物 D、产品就是微生物代谢得转化产物 E、产品就是微生物产生得色素 4.引起发酵液中pH下降得因素有:( BCDE ) A、碳源不足 B、碳、氮比例不当 C、消泡剂加得过多 D、生理酸 性物质得存在E、碳源较多 5.发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD ) A、构成菌体原生质得成分 B、作为酶得组分或维持酶活性 C、调节细胞渗透压 D、缓冲pH值 E、参与产物得生物合成6.在冷冻真空干燥保藏技术中,加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是(B ) A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7.发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式,通常说得乳酸发酵属于( A ) A、厌氧发酵B.氨基酸发酵C.液体发酵D.需氧发酵 8.通过影响微生物膜得稳定性,从而影响营养物质吸收得因素就是( B ) A、温度 B、pH C、氧含量D.前三者得共同作用 9.在发酵工艺控制中,主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数,其中物理参数包括:( ABCD ) A、温度 B、罐压 C、搅拌转速与搅拌功率 D、空气流量 E、菌体接种量10.发酵过程中较常测定得参数有:( AD ) A、温度 B、罐压 C、空气流量 D、pH E、溶氧 二、填空题

浅谈对发酵工程专业的认识

浅谈对发酵工程专业的认识 当今世界是一个快速发展的时代,众所周知,科学技术的进步是经济发展的重要指标。而生物科技是其中的一个重要组成部分。通过微生物的发酵工程构成了生物科技的核心。所谓发酵工程,是以微生物通过上游(分子改造,代谢工程等)、中游(发酵优化,智能控制等)、下游(分离纯化,清洁生产等)各种生物学操作,以得到人们所需要的一系列产品(细胞,代谢产物)的综合性科学。从生物发酵工程角度来说,这一专业的发展与经济全球化存在着相辅相成的关系。即经济的快速发展,推动了发酵工程专业的交流和创新,提供了发酵工程进一步前进的良好平台。发酵工程的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料、动植物、净化等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响,为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。 1. 发酵工程简介 发酵工程,是指采用现代工程技术手段,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。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵不仅仅体现在食品领域,还存在于医药品、化妆品、能源、环境等领域。因此,发酵对于我们生活的方方面面都有着重要的影响,有光明的应用前景。 对于发酵工程而言,是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需要的产品过程的理论和工程技术体系,是生物工程与生物技术科学的重要组成部分。发酵工程也称微生物工程,该技术体系主要包括菌种选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化制备。进一步可以分为上游、中游和下游。 现代发酵工程的发展,是生物科学与数学、物理学、化学等科学之间相互交叉、渗透和相互促进的结果。发酵工程与有关科学的高度的双向渗透和综合,也已经成为当代生物科学的一个显著特点和发展趋势。 2. 上游领域(分子改造,代谢工程等) 发酵工程的上游领域是整个发酵过程的基础,随着近年来分子生物学的蓬勃发展,系统代谢工程定向改造目的产品生产菌株已经成为发酵领域的发展趋势。因此,上游领域主要集中在分子改造和代谢工程等相关方面。

发酵工程考试整理

1发酵:把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统称为发酵。 2发酵工程:应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学 酶活性调节:是指一定数量的酶,通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。3为什么要采用高浓度微生物的培养?微生物液体发酵大都采用分批培养,这 种培养方式的缺点 是:发酵液中最终细 胞浓度不高。如果通 过改进工艺技术,使 发酵液中微生物细 胞增殖到很高的浓 度,那么,高浓度的 细胞将会产生高浓 度的发酵产物,这样 就可以大大提高发 酵设备的利用率,降 低生产成本。基于这 种目的,人们开始研 究微生物高细胞浓 度的培养技术。采用 高细胞浓度培养技 术,发酵液中菌体浓 度比分批式培养可 高10倍以上 高浓度细胞培养的 方法:1流加培养2 高细胞浓度连续培 养3菌体循环利用等 4四大工程:发酵工 程 ( Fermentation )2 酶工程 (蛋白质工 程) 3基因工程 4细 胞工程 5菌种:用于发酵过 程作为活细胞催化 剂的微生物,包括细 菌、放线菌、酵母菌 和霉菌四大类。 6具有生产价值的发 酵类型有五种:①微 生物菌体发酵;②微 生物酶发酵;③微生 物代谢产物发酵;④ 微生物的转化发酵; ⑤生物工程细胞的 发酵 7初级代谢产物:在

菌体对数生长期所产生的产物,是菌体生长繁殖所必需的。8液体深层发酵优点:①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。③液体输送方便,易于机械化操作。④厂房面积小、生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。 9自然选育在生产过 程中,不经过人工处 理,利用菌种的自发 突变而进行菌种筛 选的过程 10诱变育种:就是人 为地利用物理或化 学等因素,使诱变对 象细胞内的遗传物 质发生变化,引起突 变,并通过筛选获得 符合要求的变异菌 株的一种育种方法。 11表型迟延现象:突 变基因的出现并不 等于突变表型的出 现,表性的改变落后 于基因型改变的现 象成为表型延迟现 象。 12原料:从工艺角度 来看,凡是能被生物 细胞利用并转化成 所需的代谢产物或 菌体的物料,都可作 为发酵工业生产的 原料。 13培养基灭菌的定 义:是指从培养基中 杀灭有生活能力的 细菌营养体及其孢 子,或从中将其除 去。工业规模的液体 培养基灭菌,杀灭杂 菌比除去杂菌更为 常用。 14灭菌与消毒的区 别:灭菌:用物理或 化学方法杀死或除 去环境中所有微生 物,包括营养细胞、 细菌芽孢和孢子。 消毒:用物理或化学

最新微生物发酵工程测试题

微生物发酵工程测试 题

微生物发酵工程测试题 一、单选题: 1.下列关于微生物的叙述正确的是() A.所有微生物个体都非常微小,需借助显微工具才能看清 B.所有微生物在生态系统中的成分都是分解者 C.微生物包含了除植物界和动物界以外的所有生物 D.微生物少数对人是有用的,多数对于人和动植物是有害 2.非典型性肺炎、禽流感、炭疽热、人间鼠疫都是一些传染性极强的疾病,对人们的生命健康造成很大的威胁。引起这些传染病的致病微生物分别是 () A.病毒、细菌、病毒、细菌 B.病毒、病毒、细菌、细菌 B.病毒、病毒、病毒、病毒 D.细菌、细菌、细菌、细菌 3.据报道,一些日本人根本没有饮用任何酒精饮料,却经常呈醉酒状态。经抗生素治疗,很快恢复健康。下列是对致病原因的分析,合理的是 () A.由于人体细胞无氧呼吸产生过多酒精所致 B.由于肠道中感染的乳酸菌无氧发酵所致 C.于肠道中感染的酵母菌酒精发酵所致 D.D.由于肠道中大肠杆菌的有氧呼吸所致 4.下列关于微生物的碳源说法不正确的是() A.微生物最常用的碳源是糖类,尤其是葡萄糖 B.自养型微生物以CO2等无机物作为唯一或主要的碳源

C.常糖类是异养型微生物的主要碳源和能源 D.不同种类的微生物对碳源的需求相差不大 5.19世纪后期,著名的德国细菌学家科赫发明了纯培养技术,分离出了霍乱弧菌、结核杆菌等,这种培养技术中,很重要的一点就是要判断在培养基上细菌哪些是同一种。他的判断依据是()A.细菌鞭毛的有无 B.细菌能否形成芽孢 C.细菌的菌落特征 D.细菌荚膜的有无 6.关于细菌培养过程说法错误的是() A.培养基、手、接种环的灭菌、消毒方法分别是高压蒸汽灭菌、酒精、火焰烧灼 B.培养基分装的高度为试管长度的1/5,搁置斜面的长度不超过试管的1/3 C.高压蒸汽灭菌结束时,当压力为0时,才能打开排气阀 D.接种时,不要画破培养基,也不能使接种环接触管壁或管口 7.下列关于平菇培养过程的叙述正确的是() A.培养基也可采用高压蒸汽灭菌,所需压强、时间与细菌培养基灭菌时完全一样 B.培养基的pH应调至高无上8.0 C.接种过程中,要在火焰旁操作,防止杂菌感染 D.接种后应放在完全密闭的适宜温度的房间里培养 8.下列关于固氮菌的叙述中,错误的是() A.不同的根瘤菌只能侵入特定种类的豆科植物B.具有根瘤的豆科植物能以氮气为氮源

发酵工程在食品领域中的应用

发酵工程在食品领域的应用 摘要:传统的发酵工程是以非纯种微生物进行的自然发酵,或以纯种微生物进行的工业化发酵。现代发酵工程作为现代生物技术的重要组成部分,具有广阔应用前景。本文以下将介绍微生物发酵在新食品的配料、食品添加剂、功能性食品的开发等相关的食品领域中的应用以及对发酵工程在食品领域的应用做了展望。 关键词:发酵工程;食品领域;应用 发酵工程在食品领域的应用广泛。如啤酒是用大麦芽和酒花经啤酒酵母发酵而成。酒类饮料生产中常以谷物或水果味原料经不同的微生物(酵母菌、曲霉等)发酵,加工制成不同的酒。酸奶是在鲜奶里加入了乳酸菌经发酵而成。醋是利用米、麦、高粱等淀粉原料或直接用酒精接入醋酸杆菌发酵加工而成。酱是利用麦、麸皮、大豆等原料经多种微生物(曲霉、酵母菌和细菌)的协同作用制成。现代发酵工程包括微生物资源开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯等技术。 1、生产传统的发酵产品 传统的发酵产品是指传统食品发展中一直存在的应用发酵技术的食品,如料酒、酱油、酒精等。在传统食品的生产中,发酵技术是生产过程中的核心部分。发酵技术的是否成熟,时刻关系到产品的好坏[1]。 1.1酒类酿造 酒类主要是酿造酒和蒸馏酒。原料经发酵后,不需再蒸馏而可直接饮用的酒称为酿造酒,如啤酒、葡萄酒、黄酒、日本清酒、果酒等。将发酵液或酒酿经过蒸馏得到蒸馏酒,如白酒、白兰地、威士忌、朗姆、伏特加等。传统的发酵方法在时间上较长,无法有效地满足啤酒厂家在现阶段啤酒生产的实际需求。但利用固定化酵母的连续发酵工艺,可有效地减少啤酒所需要发酵的实际时间。 1.2调味品生产 运用发酵工艺可以生产酱油、酱品、豆腐乳、豆豉、醋等调味品[2]。现阶段,发酵工艺也有很大提高,发酵工程在我国的酱油、酱类、豆腐乳等传统的制造行业中得到广泛应用。发酵工程最大的一个优点是可有效地缩短发酵的周期,大大地提升原料的利用率,并在一定程度上提高相关产品的品质[3]。 2、食品添加剂的生产 发酵工程在食品的发酵过程中能生产出天然色素和天然香味型剂,这些天然色素和天然香味型剂可以取代人工合成色素与味精,是未来食品添加剂发展的方向。现在市面上常见的各种食用色素以及香料等都是通过发酵工程技术而生产的食品添加剂[4]。江苏化工学院全易等[5]自制得选择性优良且价廉的糖化酶和异淀粉酶,生产出低甜度、低热量、高粘度、不被微生物发酵的甜味麦芽糖醇。食品防腐剂枯草芽孢杆菌是一种非致病型细菌,在生产代谢过程中产生的抗菌肽,可抑制食品中真菌、细菌、酵母菌的生长,且无毒、无残留、抑菌效果显著、无耐药性[6]。 3、功能性食品的开发 我们不仅需要将药用的天然真菌直接作用至功能性食品的开发上,而且还需要批量的生

发酵工程复习资料

第一章,绪论 一、填空: 微生物工程可分为发酵和提纯两部分,其中以发酵为主。 化学工程与发酵工程的本质区别在于化学工程利用非生物催化剂,发酵工程利用生物催化剂---酶。 二、判断: 发酵产品是经微生物厌氧生物氧化过程获得的。错 三、课后思考题: 1、发酵的定义:利用微生物的新陈代谢作用,把底物(有机物)转化成中间产物,从而获得某种工业产品。(工业上定义、广义、有氧无氧均可) 2、发酵流程: 3、比拟放大的基本过程:斜面菌种-摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)-小型发酵罐-中试-大规模工业生产 4、发酵工程的发展经历了哪几个阶段? 1.)自然发酵时期 2)纯培养技术建立(第一个转折期) 3)通气搅拌的好气性发酵工程技术建立(第二个转折期) 4)人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期) 5)发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期) 6)生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期) 5、微生物工业发展趋势 1)、几个转变 分解代谢→合成代谢 自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵(如工程菌) 2)、化学合成与生物合成相结合 3)、大型、连续化、自动化发酵 发酵罐的容量可达500t,常用的也达20-30t。 4)、人工诱变育种和代谢控制发酵

微生物潜力进一步挖掘,新菌株、新产品层出不穷。 5)、原料范围不断扩大 石油、植物淀粉、天然气、空气、纤维素、木质素等 6、举例说明微生物工业的范围 酿酒工业(啤酒、葡萄酒、白酒) 食品工业(酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳) 有机溶剂发酵工业(酒精、丙酮、丁醇) 抗生素发酵工业(青霉素、链霉素、土霉素等) 有机酸发酵工业(柠檬酸、葡萄糖酸等) 酶制剂发酵工业(淀粉酶、蛋白酶等) 氨基酸发酵工业(谷氨酸、赖氨酸等) 核苷酸类物质发酵工业(肌苷酸、肌苷等) 维生素发酵工业(维生素B12、维生素B2等) 生理活性物质发酵工业(激素、赤霉素等) 名贵医药产品发酵工业(干扰素、白介素等) 微生物菌体蛋白发酵工业(酵母、单细胞蛋白) 微生物环境净化工业(利用微生物处理废水等) 生物能工业(沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质) 微生物治金工业(微生物探矿、治金、石油脱硫等) 第二章发酵基础知识 1、写出生产以下产品的主要菌种: 啤酒(啤酒酵母)、黄酒(霉菌(根霉、曲霉)、酵母菌、细菌)、味精(谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌)、柠檬酸(黑曲霉)、食醋(霉菌、酵母菌、醋酸菌)、酸奶(乳酸菌(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌)) 2、发酵工艺控制中,主要应监控温度、pH值、溶解氧、 泡沫、氧化还原电位等。 3、概念:单菌发酵: 现代发酵工业中最常见,传统发酵工业中很难实现。 混合菌发酵: 自然发酵和人工接种发酵 液态发酵: 发酵基质呈流动状态,如啤酒发酵、柠檬酸发酵等。 固态发酵: 发酵基质呈不流动状态。如固态酱油发酵、米醋发酵、大曲酒(白酒)发酵等。半固态发酵: 发酵基质呈半流动状态,如黄酒发酵、传统稀醪酱油发酵等。 4、发酵产品主要类型 微生物菌体、代谢产物、酶 5、如何理解:传统工艺,原料决定菌种;现代工艺,菌种决定原料? 传统工艺,原料决定菌种:传统工艺中,发酵原料是一种选择培养基。 传统工艺就是利用这种选择作用,把自然界带入的各种野生菌,在发酵基质上进行选择富集培养,这些微生物生长和代谢的结果可生产出有特殊风味的食品。 现代工艺,菌种决定原料:在使用纯种发酵剂前,我们必须对原料进行灭菌,以防止其他杂菌对发酵的干扰。 6、发酵产品主要有哪些附加值 1)发酵有利于食品保藏食品发酵后,改变了食品的渗透压、酸度、水的活性等,从而抑制了腐败微生物的生长,有利于食品保藏。 2)发酵产品有保健作用有些食品经过微生物发酵后,不仅能产生酸类和醇类等,还能产生某些抗菌素可抑制致病菌和肠内腐败菌。

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