发酵复习提纲(整理)
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第一章名词解释1. 发酵:利用生物细胞(含动物、植物和微生物细胞),在合适的条件下,经特定的代谢途径转变成所需产物菌体体的过程。
2. 发酵工程:是以天然生物体和人工修饰的生物体为加工对象,集现代化高新技术为一体,生产产品或服务于人类社会的一种工程技术。
3. 生物工程:广义上说是指运用生物科学知识及工程学的原理,开发利用生物材料为人类社会提供产品和服务的工程技术。
狭义上是指以基因工程技术为核心的现代生物技术的总称。
4. 生物催化剂:指传统发酵所利用的微生物外,还包括现在生物技术所利用的动植物细胞或细胞中的酶。
简答题1.发酵过程的特点答:①发酵生产过程通常都是在常温常压下进行,一般操作条件比较温和,各种设备不必考虑防爆问题,对设备要求相对较低,还可是一种设备具有多种用途;②发酵生产所用的原料主要以农副产品及其加工产品,如玉米、淀粉、豆饼、玉米浆、酵母膏、牛肉膏等为主,基本属于可再生的生物资源范畴;③发酵过程中的反应以生命体的自动调节方式进行,数十个反应过程能够像单一的反应一样在单一的生物反应器中进行;④发酵工业与其它工业相比,相对投资较少,见效较快,具有经济和效能的统一性。
2.发酵工业生产流程答:发酵工业的生产过程主要包括以下环节,①原料预处理;②发酵培养基的配制和灭菌;③无菌空气的制备;④微生物种子的制备;⑤发酵过程的操作方式;⑥发酵产品及分离提纯工艺。
3.发酵工业发展的历史进程、重要历史阶段和典型技术答:①天然发酵阶段从史前到19世纪,人们不了解发酵的本质,仅利用自然发酵现象制作各种饮料酒和发酵食品,主要技术为酿酒技术;②纯培养技术的建立主要为19世纪末到20世纪30年代,以德国利斯特.柯赫完成了细菌纯培养技术;③通气搅拌发酵技术的建立从1929年开始到942年青霉素发酵生产的成功;④代谢控制发酵和现代发酵技术的发展从1956年到现在以日本木下祝郎发明了代谢控制发酵技术,使谷氨酸发酵生产实现产业化。
《食品发酵与酿造工艺学》复习提纲第一章绪论1.在发酵与酿造历史上作出突出贡献的科学家有哪些?他们的贡献分别是什么?列文虎克成功制造了世界上第一台显微镜,并在人类历史上第一次通过显微镜发现了单细胞生命体-----微生物。
巴斯德发明了巴斯德灭菌法。
1861年,巴斯德实验,结束了绵延100多年的争论,把自然发生论赶出了科学界。
1865年,巴斯德受农业部长的重托,解决了法国南部蚕业上遇到的疾病使蚕大量死亡的难题。
发明了狂犬病疫苗,他还指出这种病原物是某种可以通过细菌滤器的“过滤性的超微生物”。
科赫1881年后,创用了固体培养基划线分离纯种法。
建立了单种微生物的分离和纯培养技术。
1882年3月24日科赫在德国柏林生理学会上宣布了结核菌是结核病的病原菌。
单种微生物分离和纯培养技术的建立,是食品发酵与酿造技术的第一个转折点。
20世纪40年代,好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。
人工诱变育种技术和代谢调控发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第三个转折点。
20世纪70年代发展起来的DNA重组技术,又大大推动了发酵与酿造技术的发展。
2,与化学工业相比,发酵和酿造工业具有什么特点?与化学工业相比,发酵与酿造工业的特点:安全、简单;原料广泛;反应专一;代谢多样;易受污染;菌种选育3.发酵技术的两个核心分别是什么?生物催化剂、生物反应系统4.发酵和酿造的概念分别是什么?两者有何区别?试分别举出几个发酵和酿造的例子。
发酵:泛指利用微生物制造工业原料和工业产品的过程。
通常所说的发酵指生物或离体的酶,不彻底地分解代谢有机物,并释放出能量的过程。
酿造:是我国劳动人民对一些特定产品进行发酵生产的一种称谓,通常把成分复杂、风味要求较高,诸如黄酒、白酒、啤酒、葡萄酒等酒类以及酱油、酱、食醋、腐乳、豆豉、酱腌菜等食佐餐调味品的生产称谓酿造。
5.酿造与发酵的区别:利用生物体或生物体长生的酶进行的化学反应。
第二章菌种选育、保藏与复壮1.名词:诱变育种、诱变剂、原生质体融合诱变育种:人为地将对象生物置于诱变因子中,使该生物体发生突变,从这些突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程。
●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,在促进其突变率显著提高的基础上,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NADH2(还原型辅酶I)的受氢体,而使NADH2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NADH2的受氢体而还原为α-磷酸甘油,其水解后即形成甘油。
发酵相关知识点归纳总结一、发酵的基本过程发酵是一种由微生物或酶参与的生化过程,其基本过程可以归纳为以下几个步骤:1. 营养物质的吸收:微生物吸收到适宜的营养物质(如碳源、氮源、微量元素等)后,开始进行生长和繁殖。
2. 菌体生长和产酶:微生物在适宜的环境条件下进行生长和繁殖,同时产生各种酶。
3. 酶的作用:产生的酶对底物进行水解、转化或缩合等反应,生成所需的产物。
4. 产物的积累:产物在发酵过程中积累到一定浓度后,可以进行提取、精制和加工,最终得到商品化的产品。
二、发酵过程的影响因素发酵过程受到许多因素的影响,包括微生物菌株的选择、发酵环境的控制、底物和产物的相互作用等,以下是发酵过程中常见的影响因素:1. 微生物菌株的选择:不同的微生物菌株对不同的底物和条件有着不同的适应性和特点,菌株的选择对发酵过程起着决定性的作用。
2. 发酵环境的控制:包括温度、pH值、氧气供应、搅拌速率等,在不同的发酵过程中,需要根据具体底物和菌株的特点进行合理的控制。
3. 底物和产物的相互作用:在发酵过程中,底物和产物的积累、抑制作用等都会对发酵过程产生影响,需要进行合理的底物供应和产物回收。
三、常见的发酵生产产品发酵技术在食品工业、医药工业、生物能源工业等领域得到广泛应用,以下是一些常见的发酵生产产品:1. 食品类产品:酸奶、葡萄酒、啤酒、面包、豆豉、酱油、醋等。
2. 医药类产品:抗生素、生物药品、酶制剂、维生素等。
3. 生物能源类产品:生物柴油、生物酒精、生物氢气等。
4. 化工类产品:有机酸、氨基酸、酶制剂、饲料添加剂等。
四、发酵技术的发展与应用随着生物工程、生物技术和微生物学等科学技术的不断发展,发酵技术在各个领域得到了迅速的发展和应用,以下是一些发酵技术的发展趋势和应用前景:1. 发酵工程技术:包括发酵设备的自动化、发酵过程的动态模拟和优化、在线监测和控制技术等方面的发展,使得发酵工艺的稳定性和效率得到了显著提高。
发酵复习提纲一、名词解释:11生工(2)1、临界氧:各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求,这一溶氧浓度叫做临界氧2、前体:一些添加到培养基中,不促进微生物生长,但在微生物的生物合成过程中能直接被微生物利用构成产物分子结构的一部分,本身的结构基本不变,而产物产量因此有较大的提高的物质。
3、葡萄糖效应:葡萄糖作为碳源,在葡萄糖没有被利用完之前,乳糖操纵子就一直被阻遏, 乳糖不能被利用,直到葡萄糖被利用完后,乳糖操纵子才进行转录,形成利用乳糖的酶,这种现象称葡萄糖效应。
4、发酵: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5、发酵工程:利用微生物特定性状和功能,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化的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。
6、发酵热:在发酵过程中产生的净热量,由生物热Q生物、搅拌热Q(w、蒸发热Q表发、辐射热Q砌组成Q发酵=Q生物+ Q搅拌一Q蒸发土Q辐射7、根据灭菌程度可分为:灭菌,消毒,防腐,清洁8、代谢控制发酵:用人工诱变的方法,有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物,这种发酵形象地称为代谢控制发酵。
灭菌:是指利用物理或化学方法杀灭或除去物料及设备中一切有生命的物质的过程。
化学试剂灭菌法:使用某些化学试剂与微生物发生反应从而杀死细菌的方法。
干热灭菌法:对一些要求保持干燥的实验器具和材料,采用在高温干燥空气中保温使微生物因氧化作用而死亡的灭菌方法。
湿热灭菌法:利用饱和蒸汽进行灭菌的方法称为湿热灭菌法。
过滤除菌法:利用过滤方法阻留微生物,从而达到除菌的目的,就是过滤除菌法。
电磁波射线灭菌法:利用高能电磁波、紫外线或放射性物质产生的高能粒子杀灭细菌的方法称为电磁波涉嫌灭菌法。
火焰灭菌法:利用火焰直接杀死微生物的灭菌法称为火焰灭菌法。
生物热:微生物细胞在生长繁殖过程中本身产生的大量热称为生物热。
发酵工程复习提纲发酵工程复习提纲一.名词解释:1.发酵:指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。
是任何利用好氧或厌氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式。
2.前体:指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,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化合物。
3.连续灭菌:指将配置好的培养基向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却等灭菌操作的过程。
4.临界氧浓度:指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。
对产物而言,就是不影响产物合成所允许的最低溶氧浓度。
5.接种量:指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
6.分批灭菌:指将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程,也称实罐灭菌。
7.生长因子:从广义上讲,凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
8.种子培养:指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后,再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种的过程。
9.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在的情况下,基于架桥作用,使胶粒形成絮凝团的过程。
二.填空、单选、多选、简答或问答1.絮凝剂:P173是一种水溶性的高分子聚合物,具有长链结构,其链节上含有相当多的活性官能团,包含带电荷的阴离子,以及不带电荷的非离子型基团。
2.提高溶氧的方法:p128(1).在通气中掺入纯氧或富氧,使氧分压提高;(2).提高罐压(3).改变通气速率3.发酵工业培养基的分类:(1)按组成分:合成培养基、天然培养基、半合成培养基(2)按物理状态分:固体培养基、液体培养基、半固体培养基(3)按用途分:孢子培养基/ 斜面培养基、种子培养基、发酵培养基4.发酵过程中参数的分类:P1181>按性质可分为三类:(1)物理参数:温度、搅拌转速、罐压、空气流量、溶解氧、表观粘度、氧浓度、二氧化碳浓度等(2)化学参数:基质浓度(包括糖、氮、磷)、pH、产物浓度、核酸量等(3)生物参数:菌丝形态、菌体浓度、菌体比生长速率、呼吸强度、摄氧率(耗氧量)、关键酶活力等2>按获取方式可分为两类:(1)直接参数:如T、pH、罐压、空气流量、搅拌转速、溶氧浓度等(2)间接参数:将直接参数通过公式计算获得的参数,如摄氧率(γ)、呼吸强度(Q O2)、比生长速率(μ) 、体积溶氧系数(K L a)、呼吸商(RQ)等3>按参数的测量形式分:(1)离线测量:基质(糖、脂类、无机盐等)、前体和代谢产物(抗生素、酶、有机酸、氨基酸等)黏度、搅拌转速等(2)在线测量:如T、pH、DO、溶解CO2、尾气CO2、5.产物的提取与精制过程的一般工艺流程:P171工艺过程的四个阶段:(1)预处理和固液分离:目的是除去发酵液中的菌体细胞和不溶性固体杂质。
第二章菌种选育、保藏与复壮(一)复习思考题1、什么是菌种选育?优良菌种选育的方法主要有哪些?3、微生物菌种保藏的目的(3个)、原理(2点)及常用的保藏方法(7种)。
4、造成菌种退化的原因是什么?生产中如何防止菌种的退化?(二)生产工艺流程第三章微生物的代谢调控理论及其在食品发酵中的应用(一)复习思考题1、什么是微生物代谢?微生物代谢过程的自我调节主要表现在哪些环节上?3、微生物代谢的反馈调节作用主要有哪些类型?在发酵生产中如何克服微生物代谢的反馈调节作用?(1)类型:反馈抑制和反馈阻遏(2)措施:1.改变微生物的遗传特性;2. 控制发酵的工艺条件;3.改变细胞膜的渗透性4、什么是代谢控制发酵?在发酵生产中改变微生物遗传特性来调控代谢的方法有哪些?5、通过控制细胞膜渗透性来提高发酵产物产量的原理是什么?(二)生产工艺流程第四章发酵工程学基础(一)复习思考题6、根据你所学的发酵工艺学知识,简述补料分批发酵的主要应用领域有哪些?7、发酵过程中引起发酵液温度变化的因素有哪些?对发酵过程有何影响?生产上发酵温度选择的依据是什么?(1)因素:生物热、搅拌热、辐射热、蒸发热(2)影响:温度影响细胞酶的活性、发酵液的性质、代谢产物的合成方向。
(3)依据:综合考虑微生物最适生长温度、发酵产物生成、通气条件等因素。
8、发酵液中溶解氧浓度对发酵过程有何影响?生产上如何控制发酵液溶解氧浓度?(1)影响:溶氧过高会引起能量过度消耗并对细胞产生危害、抑制代谢产物的合成、影响培养基的电位;溶氧过低影响微生物的呼吸,造成代谢异常。
(2)措施:配置搅拌叶和挡板,分散气体;改变通气量和搅拌速度,控制溶氧速率;控制发酵液黏度,改变传质阻力。
9、发酵过程中引起发酵液pH变化的因素有哪些?对发酵过程有何影响?生产上如何控制发酵液pH?(1)因素:①引起发酵液pH下降的因素—碳源过多、消泡油加多、生理酸性物质过多;②引起发酵液pH上升的因素—氮源过多、生理碱性物质过多、中间补料时,碱性物质添加过多。
微生物发酵技术复习大纲名词解释1、初级代谢产物: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。
2、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,而产生的一类利于生存的代谢类型,次级代谢产物通常是在生产后期合成。
3、湿热灭菌法:按被灭菌物品的性质不同,选择不同温度的湿热蒸汽进行灭菌,此法在同一温度下笔干热杀菌效力大。
4、连续灭菌:培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌,冷却后送入己灭菌的发酵罐内的灭菌工艺过程,又称连消。
5、诱变育种: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。
6、菌种初筛:是从分离得到的大量菌种中将合成忖的产物的菌种筛选出來的过程。
初筛可分为平板筛选和摇瓶发酵筛选。
7、菌种复筛:对初筛出来的菌种进行复筛,通常采用摇瓶培养法,一般一个菌株至少要重复3〜5个瓶,培养后的发酵液必须釆用精确分析方法测定。
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而进行菌种筛选的过程。
9、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。
10、巴斯德消毒法:将待消毒的物品在60-62°C加热30min或在70°C加热15min,以杀死其屮的病原菌和一部分微生物的营养体。
11、辐射灭菌法:利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物。
12、微生物转化:是指利用微生物代谢过程中的某些酶或酶系将一种化合物转化成含有特殊功能基团产物的牛物化学反应。
13、质粒:是一种能够独立复制的染色体外遗传因子。
14、抗生素:是青霉素、链霉索、红霉素和四环素等一类化学物质的总称,是生物在其生命过程中产生的能在低浓度下有选择性地抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。
发酵⼯程复习资料发酵⼯程复习资料第⼀章绪论1、发酵及发酵产品各包括哪些类型答案要点:⼀)发酵的类型:按发酵原料分类:糖类物质发酵、⽯油发酵、废⽔发酵;按发酵形式分类:固体发酵、液体发酵;按发酵⼯艺流程分类:分批发酵、连续发酵、流加发酵;按发酵过程对氧的需求分类:厌氧发酵、通风发酵;按发酵产物分类:氨基酸发酵、有机酸发酵、抗⽣素发酵、酒精发酵、维⽣素发酵、酶制剂发酵⼆)发酵产品的类型:以菌体为产品、以微⽣物的酶为产品、以微⽣物的代谢产物为产品、⽣物转化过程2、了解发酵⼯程的组成、基本要求及主要特点。
答案要点:⼀)组成:上游⼯程:菌种选育、种⼦培养、培养基设计与制作、接种等。
发酵⼯程:发酵培养。
下游⼯程:产物的提取纯化、副产品的回收、废物处理等。
⼆)基本要求:发酵设备、合适的菌种、合适的培养基、有严格的⽆菌⽣长环境三)主要特点:1)发酵过程⼀般来说都是在常温常压下进⾏的⽣物化学反应,反应安全,要求条件简单;2)发酵所⽤的原料主要以再⽣资源为主;3)发酵过程通过⽣物体的⾃动调节⽅式来完成的,反应的专⼀性强,因⽽可以得到较为单⼀的代谢产物;4)获得按常规⽅法难以⽣产的产品;5)投资少,见效快,经济效率⾼;6)维持⽆菌条件是发酵成败的关键;7)环境污染⼩。
3、为什么说发酵⼯程在国民经济中有着重要的地位答案要点:因为发酵⼯程在医药、⾷品、能源、化⼯、冶⾦、农业、环境保护等⽅⾯均有着⼗分重要的作⽤,例如:抗⽣素的⽣产;饮料⾷品等的制造;沼⽓、微⽣物采油、⽣物肥料、⽣物农药以及三废处理等⽅⾯都有很重要的应⽤。
所以说发酵⼯程在国民经济中有着重要的地位。
4、了解发酵⼯业的类型及必备条件。
答案要点:⼀)发酵⼯业类型:⾷品发酵⼯业:⾷品、酒类1)传统分类⾮⾷品发酵⼯业:抗⽣素、有机酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋⽩酿造业:利⽤微⽣物⽣产具有较⾼风味要求的发酵⾷品。
2)现代分类发酵⼯业:经过微⽣物纯种培养后,提炼、精制⽽获得成分单纯、⽆风味要求的产品。
食品发酵与酿造工艺学复习提纲(08级):1.发酵、发酵工业,酿造、酿造工业含义发酵:广义:通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。
狭义:厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。
发酵工业:(巴斯德)经纯种培养和提炼精制获得成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。
如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。
酿造(brewing):我国人们对一些特定产品发酵生产的特殊称法,是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。
酿造工业:经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。
如黄酒、白酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆豉、面酱等。
2.在食品发酵与酿造发展历程上,有哪些里程碑人物及对应贡献(1)微生物形态学发展阶段:1665年,英国科学家罗伯特·虎克用他的显微镜观察到软木片的细胞结构;列文虎克1676年,用自磨镜片创造了一架能放大 266倍的原始显微镜,他一生制作了419台显微镜;(2)微生物生理学发展阶段:巴斯德的功绩:①彻底否定了自然发生说(发酵是由微生物进行的一种化学变化,不同类型的发酵是由形态可以区别的各种特殊的微生物所引起的。
)、②证实发酵由微生物引起、③免疫学—预防接种、④发明巴氏消毒法。
科赫的功绩:1880年,发现可以通过稀释把多种微生物分离开来,建立了单种微生物的分离和纯培养技术。
●建立了研究的微生物一系列方法,把早年在马铃薯块上的培养技术改为明胶平板(1881)和琼脂平板(1882)●显微镜技术:包括细菌鞭毛在内的许多染色方法、悬滴培养法以及显微摄影技术。
●利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病源菌(炭疽、结核、链球、)●1884年提出了科赫法则:病原微生物存在于病体而非健康体;可纯培养;纯培养物接种后染病;可重新分离再培养。
①发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立、②证实炭疽病因—炭疽杆菌、发现结核病原菌—结核杆菌、③科赫法则。
外科消毒术(Lister,1865)和乳酸菌的分离、根瘤菌等土壤微生物的研究(M·W贝,C·H 维)、无酵母菌压汁酶功能的发现(E.Buchner,1897)、化学药剂和抗生素发现和临床应用(1909-1935)、酿造技术日趋完美(3)分子生物学发展阶段(成熟期):1956年,Watson 和 Crick发现DNA双螺旋结构,为微生物遗传学及育种技术的研究带来极大发展。
3.菌种退化变异的原因菌种在培养或保藏过程中,由于自发突变的存在,出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象,称为菌种的退化。
根源:内:菌种的遗传物质发生了负变外:传代过多,条件不适宜1).有关基因的自发突变2).育种后未经很好的分离纯化由于许多微生物细胞中含有一个以上的核,经诱变处理后,往往容易形成不纯的菌落;即使是单核细胞,也会出现不纯的菌落。
这些不纯菌落,如果未经很好地分离纯化,在经过几次移植传代,很容易导致核分离,使生产性状发生变化3).培养条件的改变如果一个菌种长期生长在不适应条件下,其优良性状也会发生变化。
4).污染杂菌4.微生物代谢形式分类及含义(不知道是不是这个答案。
)①新陈代谢:发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和,即:新陈代谢=分解代谢+合成代谢。
新陈代谢又可分为初级代谢和次级代谢。
②分解代谢是指把复杂的有机物分子分解成简单的化合物,并释放能量的过程。
③合成代谢是指由简单化合物合成复杂的大分子的过程。
④初级代谢是指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动。
⑤次级代谢是指非微生物生命活动所必需的代谢活动。
5.培养基按用途分类培养基按其用途可分为孢子(斜面)培养基、种子培养基和发酵培养基三种。
斜面培养基是供菌种繁殖的一种常用的固体培养基。
这种培养基的要求是能使菌体迅速生长,并不易引起军中发生变异。
种子培养基培植的原则实施种子生长旺盛,各种有关的初级代谢酶的活力提高。
有利于接入发酵培养基后大量合成产物。
发酵培养基是共菌种生长、繁殖和合成产物用,既要使种子接种后能迅速生长达到一定的菌体浓度,又要使长好的菌体能迅速合成所需的产物。
发酵培养基的组成除了需要有菌体生长所必需的元素和化合物外,还要有产物合成所需的特定元素、前体和促进剂等。
补充:孢子培养基:氮源含量低,营养不丰富。
种子培养基:营养丰富,易于吸收。
发酵培养基:营养全面、适当,稀。
6.酱油色素的形成主要途径酱油色素的形成主要是因为酱醅中的氨基酸和糖类,它们受外界温度、空气和酶的作用,在一定的时间下结合成酱色。
各种糖类相比较而言,戊糖最好。
甲基戊糖类与氨基酸等共存时,形成酱油的色素。
7.酒精发酵最常用原料(一)淀粉质原料(常用):1.薯类原料,薯类原料包括甘薯、木薯和马铃薯等2.谷物原料(粮食原料)谷物原料包括玉米、小麦、高梁、大米等;(二)糖质原料:糖蜜、甘蔗、甜菜和甜高梁等;(三)纤维质原料:纤维素、半纤维素和木质素;(四)其他原料主要指亚硫酸盐纸浆废液、甘薯和马铃薯淀粉渣、各种野生植物和乳清等8.微生物对数生长期常用符号μ、td及Qp含义P81μ——菌体比生长率:指每克菌体在一小时内增加菌体的比率。
表示细胞的繁殖速率。
Qp——产物比消耗率:指每克菌体在一小时内合成产物的比率,它表示细胞的生产能力或合成产物的速度,可以作为判断微生物合成代谢产物的效率。
Td——倍增时间(doubling time):微生物的细胞质量(或数量)增大到2倍所需的时间.9.微生物的生长和培养方式三种类型P79微生物生长分四个不同的生长阶段:延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。
分批培养、补料分批培养和连续培养。
10.发酵过程的泡沫消除方法P105a、物理消泡法:利用改变温度等方法,使泡沫粘度或弹性降低,从而使泡沫破裂。
b、机械消泡:靠机械力打碎泡沫或改变压力,促使气泡破裂。
(耙式消泡桨、碟片式消泡器)c、化学消泡:使用化学消泡剂进行消泡11.发酵与酿造的主要设备有哪些p107原料处理设备、固体发酵设备、机械搅拌通风发酵罐、空气净化系统、培养基灭菌系统、产物分离与提取设备。
OR:通风发酵罐:(机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、伍式发酵罐、文氏管发酵罐、通风固相发酵设备)、12.IMP及GMP分别为何种核苷酸次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)、鸟嘌呤核苷酸(鸟苷酸,GMP)。
13.乳酸菌的代谢途径可以分为哪三种类型a、乳酸菌的同型发酵途径b、乳酸菌的异型发酵途径c、双歧途径14.微生物发酵法生产酶制剂的类型(不知道是不是这个答案。
)固态发酵法、液态发酵法:(1.分批发酵2.连续发酵3.补料分批发酵。
)15.大曲的类型,按其培养过程的操作特点和控制曲坯最高升温的不同,大致可分为高温大曲:最高温度达60℃偏高温大曲:制曲最高温50-60℃中温大曲:50℃以下16.白酒按按糖化发酵剂分类1)大曲白酒 2)小曲白酒 3)麦曲白酒17.酶合成的阻遏主要类型阻遏可分为末端产物阻遏和分解代谢物阻遏。
18.得率系数和比生长速率的概念得率(或产率,转化率,Y):是指被消耗的物质和所合成产物之间的量的关系。
包括生长得率(Yx/s)和产物得率(Yp/s)。
即生成的细胞或产物与消耗的营养物的关系,或与释放出的能量及消耗的能量的关系;菌体比生长率(mol/g·h):指每克菌体在一小时内增加菌体的比率。
表示细胞的繁殖速率。
19.完全培养基、基本培养基(百度的)完全培养基:能满足一切营养缺陷型菌株营养要求的培养基。
是天然或半合成的培养基。
基本培养基:仅能满足某野生型菌株生长需要的最低成分培养基。
20.种子接种龄、接种量接种龄:指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
接种量:移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
接种量大小决定于菌种在发酵罐中生长繁殖的速度。
21.营养缺陷型(百度出来的)对某些必需的营养物质(如氨基酸)或生长因子的合成能力出现缺陷的变异菌株或细胞。
必须在基本培养基(如由葡萄糖和无机盐组成的培养基)中补加相应的营养成分才能正常生长。
22.协同反馈抑制和累积反馈调节协同反馈抑制: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。
累积反馈调节:每个分支途径的末端产物都独立于其他末端产物,以一定百分比控制该途径第一个共同的酶所催化的反应。
当几个末端产物同时存在时,它们对酶反应的抑制是累积的,各末端产物之间既无协同效应,也无拮抗作用。
23.组成酶和诱导酶组成酶是细胞固有的酶,其合成受相应基因控制,与底物、底物结构类似物及环境条件无关,它主要用于调节初级代谢。
诱导酶是细胞为适应外来底物或底物结构类似物而临时合成的酶。
24.连续培养和补料分批培养的概念及区别。
连续发酵:连续培养或连续发酵是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基,同时以相同的速度流出培养液,从而使培养系统内培养液的液量维持恒定,使微生物能在近似恒定状态下生长的微生物培养方式。
补料分批发酵:是先投入一定量底物装入罐内,到发酵过程的适当时期,开始连续补加碳-能源/氮源/其他基质,使发酵过程中,限制性底物浓度在罐内保持一定;发酵液体积达到最大工作体积时,终止发酵,醪液一次全部取出的发酵方法,介于分批发酵与相连续发酵之间的一种发酵技术,在发酵工业中普遍应用。
区别(百度出来的):连续培养是按特定的控制方式以一定的速度加入新鲜培养基和放出培养物的培养方法。
其中微生物的生长速度稳定;补料分批培养是一种介于分批培养和连续培养之间的培养方式。
它是在分批培养的过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。
其中微生物的生长速度并不一定稳定。
25.杂交育种过程完全培养基和基本培养基的区别。
(百度&课本的)基本培养基(MM):凡是能满足野生菌株生长最低营养要求的合成培养基完全培养基(CM):是一种含有糖类、多种氨基酸、维生素及核酸碱基及无机盐等比较完全的营养基质,野生型和营养缺陷型菌株均可生长。
26.试简述酱及酱油酿造过程中的生物化学原理(1)淀粉的糖化制曲后的原料中,还留有部分碳水化合物尚未彻底糖化,在发酵过程中,利用米曲霉中淀粉酶水解生成糊精、麦芽糖、葡萄糖等。
(2)蛋白质的分解在发酵过程中,原料中的蛋白质经蛋白酶的催化作用,生成相对分子质量较小的胨、多肽等产物,最终分解变成多种氨基酸类。
(3)脂肪的分解在发酵过程中,米曲霉分泌的脂肪酶将原料中的少量脂肪在30℃、pH为7的条什下水解成脂肪酸与甘油,这些脂肪酸又通过各种氧化作用生成各种短链脂肪酸,这些脂肪酸也是酱油中构成酯类的基物。
(4)纤维素的分解原料中的纤维素在纤维素酶的催化作用下水解,分解为直链纤维素,然后再经羧甲基纤维素酶水解为可溶性的纤维二糖,又在β-葡萄糖苷酶的参与下分解为葡萄糖。