7发酵工艺控制(4)解析
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7-aca生产工艺7-ACA(7-氨基己酸)是一种合成药物中的重要原料,广泛应用于抗生素、激素和维生素等领域。
以下是关于7-ACA生产工艺的简要介绍。
7-ACA的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法两种方法。
其中,发酵法是目前应用较广泛的一种方法,下面将重点介绍发酵法的生产工艺。
发酵法生产7-ACA的基本流程如下:1. 选取适宜的微生物菌种。
常用的微生物菌种包括放线菌和真菌等,如链霉菌属、芽孢杆菌属和链格孢菌属等。
2. 制备发酵种子。
将选定的菌种接种到合适的培养基中进行预培养,然后将预培养的菌种移植到大规模发酵罐中进行培养,制备发酵种子。
3. 进行大规模发酵。
将制备好的发酵种子转移到大规模发酵罐中,套用一定的发酵工艺参数,包括温度、pH、气体的流速和进料的配比等。
发酵过程中要控制好氧化还原电位,避免杂质的产生。
4. 提取和纯化。
发酵结束后,将发酵液进行提取和纯化。
一般采用浓缩、萃取、结晶、过滤和干燥等工艺步骤,获得7-ACA的初步产品。
5. 最后的纯化和精制。
利用溶剂萃取、结晶、吸附等工艺步骤对初步产品进行纯化和精制,获得高纯度的7-ACA。
发酵法生产7-ACA的优点是通过微生物的发酵作用,不仅可以合成目标化合物,还可以在发酵过程中产生辅助代谢产物,从而提高药物的产率和质量。
此外,发酵法也具有环境友好、无毒副作用等优势。
需要注意的是,7-ACA的发酵工艺受到多个因素的影响,包括微生物菌种的选择、培养基的组成和工艺参数的调节等。
因此,在实际生产中需要进行有效的工艺优化和控制,以提高产量和质量。
总结起来,7-ACA的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法两种方法,其中发酵法是较为常用的一种方法。
该方法通过选取适宜的微生物菌种,进行发酵和提取纯化等步骤,最终获得高纯度的7-ACA产品。
发酵法具有优点如高产率、环境友好等,但在实际生产中需要进行工艺优化和控制。
人教(2019)生物选择性必修三(学案+练习)发酵工程及其应用1.概念:利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。
2.发酵工程的基本环节3.发酵工程的应用(1)在食品工业上的应用:①生产传统的发酵产品。
②生产各种各样的食品添加剂。
③生产酶制剂。
(2)在医药工业上的应用①青霉素的发现和产业化生产推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。
②发酵工程逐步扩展到了其他抗生素、多种氨基酸、激素和免疫调节剂等的生产领域。
(3)在农牧业上的应用:①生产微生物肥料。
②生产微生物农药。
③生产微生物饲料。
(4)在其他方面的应用发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域,在助力解决粮食、环境、健康和能源等方面的重大问题上,做出越来越大的贡献。
1.发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。
(×)2.在菌种确定之前就要选择原料制备培养基。
(×) 3.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
(√) 4.发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。
(√)1.发酵工程中心环节的分析2.啤酒的工业化生产的过程分析(1)啤酒发酵的过程及内容(2)“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别1.下面是有关啤酒的工业化生产的流程。
下列有关叙述错误的是()发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止A.啤酒的发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段B.发芽的过程中大麦会产生淀粉酶,便于将大麦中的淀粉分解为葡萄糖进行酒精发酵C.发酵的过程就是酵母菌进行有氧呼吸的过程D.消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物,以延长它的保存期C解析:发酵的过程是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程,C错误。
2.(2021·山东济南二模)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。
常用好氧菌谷氨酸棒状杆菌利用图1的发酵罐来大量生产味精,发酵流程如图2所示。
下列叙述正确的是()A.发酵中所使用的谷氨酸棒状杆菌菌种可从自然界筛选,也可通过诱变育种、杂交育种或基因工程育种获得B.为了保证发酵产品的产量和品质,图中发酵配料及发酵罐需经过严格的灭菌C.在发酵过程中,通过加料口取样,随时监测产物浓度和微生物数量D.图中发酵过程需通入无菌空气,并通过搅拌使培养液与菌种充分接触后关闭通气口B解析:谷氨酸棒状杆菌属于原核生物,不能进行有性生殖,无法通过杂交育种获得,A错误;严格灭菌可以杀死发酵配料及发酵罐中的所有微生物,防止杂菌污染,从而保证发酵产品的产量和品质,B正确;在发酵过程中,应通过放料口取样,随时监测产物浓度和微生物数量,C错误;谷氨酸棒状杆菌属于好氧菌,在发酵过程中要不断地通入无菌空气,不能关闭通气口,D错误。
发酵⼯程重点第⼀章、绪论⼀、名词解释:1.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2.发酵⼯程:主要指在最适发酵条件下,发酵罐中⼤量培养细胞和⽣产代谢产物的⼯艺技术。
3.微⽣物的纯培养:把各种微⽣物彼此分开培养成纯种微⽣物4.深层培养:(你们书上有的)5.微⽣物的⽣物转化:是利⽤⽣物细胞对⼀些化合物某⼀特定部位(基团)的作⽤,使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合⼆、问题:1.发酵⼯业的基本流程是什么?①发酵原料的选择和预处理②微⽣物菌种的选育及扩⼤培养③发酵设备选择及⼯艺条件的控制④发酵产物的分离提取⑤废弃物的回收和利⽤等2.发酵⼯程有哪⼏部分组成?各部分研究⽬标是什么?- 上游⼯程- 发酵⼯程- 下游⼯程3.实现发酵产品的基本条件是什么?适宜的微⽣物、保证或控制微⽣物进⾏代谢的各种条件、进⾏微⽣物发酵的设备、精制成产品的⽅法的设备第⼆章、⼯业发酵菌种的选育⼀、名词解释:1.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,选育出优良菌种的过程2.诱变选育:利⽤物理或化学诱变剂处理均匀分散的微⽣物细胞群,促使其突变率⼤幅度提⾼,然后采⽤简便、快速和⾼效的筛选⽅法。
3.富集培养:利⽤不同种类微⽣物⽣长繁殖对环境和营养的要求不同,⼈为的控制条件,使之利于某类或某种微⽣物⽣长,⽽不利于其他种类的微⽣物的⽣存,已达到使⽬的菌种占优势⽽得以快速分离纯化的⽬的。
⼆、问题:1、微⽣物菌种选育的⽅法:⾃然选育、诱变育种、细胞⼯程育种、DNA重组技术育种2、⾃然选育的主要步骤:答案⼀:菌种—菌悬液—分离单菌落—分别测定单菌落的⽣产能⼒—筛选⾼产菌株◆答案⼆:采样-增殖培养-培养分离-筛选(初筛和复筛)(⽼师说答案2还好,⼤家可以⾃⼰再整理下)3、诱变选育的⽅法和步骤?- ⽅法和步骤:①出发菌株的选择②制备菌悬液③诱变处理④中间培养⑤突变菌株筛选- 后培养(中间培养):由于在发⽣了突变尚未表现出来之前,有⼀个表现延迟的过程,即细胞内原有酶量的稀释过程(⽣理延迟),需3带以上的繁殖才能将突变性状表现出来。