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发酵工程的基本环节

发酵工程的基本环节

1. 发酵菌种培养:选用合适的发酵菌株,通过培养细胞增殖,获得大量的发酵菌种。

2. 发酵基质制备:选取合适的基质,作为发酵菌的营养来源,通过配方、控制pH、溶解度等因素,制备适宜的发酵基质。

3. 发酵过程控制:对发酵过程的温度、pH、氧气、搅拌、营养物料和废弃物处理等因素进行控制和调整,保证菌体增殖和代谢功能的最佳状态。

4. 发酵产物收集:发酵产生的产品经过收集、分离、纯化等工艺过程,得到符合要求的最终产品。

5. 产品质量检验:对产品的各项指标进行检验,包括发酵效率、产品纯度、活性、毒素等指标的检测,确保产品质量符合标准。

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发酵工程的正确操作过程是(  )①发酵②培养基的配制③灭菌④产品的分离与提纯⑤菌种的选育⑥扩大培养

发酵工程的基本操作过程为:菌种的选育→培养基的配制→灭菌→扩大培养和接种→发酵过程→产品的分离提纯.因此正确的操作过程是⑤②③⑥①④.

故选:B.

简述发酵工业的基本生产过程?

现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。

发酵工业的基本生产过程是:

发酵生产流程三个阶段:上游、中游和下游。

(1)先进行高性能生产菌株的选育;

(2)然后在人工或计算机控制的生化反应器中进行大规模培养,生产目的代谢产物;

(3)最后收集目的产物并进行分离纯化,最终获得所需要的产品。

工业发酵主要有哪些类别,一个典型的发酵过程包括哪些基本步骤?

乙醇发酵、食品发酵、微生物发酵

发酵工程的一般过程可分为三个步骤:第一,准备阶段;第二,发酵阶段;第三,产品的分离提取阶段。

准备阶段的任务包括四个方面,即各种器具的准备,培养基的准备,优良菌种的选择或培育,器具和培养基的消毒。

优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。优良菌种的取得,最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂,如紫外线、芥子气等处理菌种,进行人工诱发突变,从而迅速先育出比自然菌种更优良的菌种。后来,又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。例如,使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。

在发酵过程中,还要防止“不速之客”来打扰。发酵工程要求纯种发酵,以保证产品质量。因此,防止杂菌污染是确实保证正常生产的关键之一。其方法是,对于这些不受欢迎的“来客”进行灭菌消毒。在进行发酵之前,对有关器械、培养基等也进行严格的消毒。

发酵工程的发酵生产流程三个阶段

发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。

发酵工程的三个阶段均分别有它们各自的工艺原理和设备及过程控制原理,它们一起构成发酵工程原理。

千百年,特别是最近几十年的发酵工业生产的实践证明:微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。

从生物学的角度重新审视发酵工程,发现发酵工程最基本的原理是其生物学原理,而前述的发酵工程原理均必须建立在发酵工程的生物学原理的基础上。因此,发酵工程的生物学原理是发酵工程最基本的原理,并且可以把它简称为“发酵原理”。

工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。

为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。

发酵工程的中心环节

发酵工程的中心环节

发酵是发酵工程的中心环节,是在人工控制的无菌条件下, 利用微生物的生命活动,获得发酵产品的过程 对于以获得微生物菌体为目的的发酵,如香菇、冬虫夏草。

菌种制备 菌种是发酵工业之母,没有菌种,就谈不上微生物发酵。菌种一般分保藏菌种、摇瓶(茄子瓶等)菌种和种子罐菌种。保藏菌种是发酵生产的备用菌种,一般放在低温干燥状态下保存。保藏菌种进入生产接种之前,首先接入斜面进行活化。

2.原料处理 发酵原料来源丰富,成分粗放,状态不一,通常不能直接为微生物所利用,因而要进行预处理,才能作为微生物发酵用的培养基的成分。发酵原料一般要经过筛选、粉碎、蒸煮或水解后,再加上其他有关物质配制成发酵培养基。

接种培养 发酵培养基配制好以后,进行灭菌。待其冷却后,适时进行接种。接种要保证在无菌条件下进行,以防污染。无菌接种是发酵成败的关键。

发酵控制 菌种接好后,提供必要的生长条件,菌体开始生长繁殖,进行新陈代谢,发酵累积代谢产物。 必要的生产条件包括培养温度、氧气需求、pH指标、营养成分补充和泡沫消除等。所有这些条件要经常观察、记录、分析、改进,以保证发酵。

旧的发酵工程使用的原料是微生物吗

发酵工程亦称微生物工程,是利用微生物的许多特殊功能生产对人类有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产的一种技术体系。其基本环节是:菌种繁育一扩大培养一产品提取。发酵工程的产品有两类,一类是微生物本身,另一类是微生物的代谢物。

微生物本身,有的可作细菌肥料,如固氮微生物肥料,可拌种施用;有的专吃有机物和有毒物质,以达到净化水的目的;有的可大量培养酵母细胞,生产单细胞蛋白。其代谢产物,有的可用来生产抗菌素,有的可用来生产氨基酶和核苷酸,有的可用来分解秸秆,制造酒精。

馨曲霉为何被称作酿造“博士”在真菌家族中有一位酿造“博士”,叫曲霉,味道鲜美的腐乳就是靠它酿制成功的。豆腐是制腐乳的原料,由于豆腐中含有的蛋白质不易被水溶解,所以未经加工的豆腐淡而无味。曲霉有一个“绝招”,它可以分泌出一种能分解蛋白质的酶,把豆腐中丰富的蛋白质分解成各种氨基酸,氨基酸刺激人舌头上的味蕾,于是人就尝到了鲜味。

曲霉的菌丝有膈膜,属于多细胞霉菌。它的菌落带有各种颜色,黄曲霉、红曲霉、黑曲霉等曲霉菌,就是由菌落的颜色而得名。曲霉具有能分解蛋白质等复杂有机物的绝招,从古至今,它们在酿造业和食品加工方面大显身手。

早在2000年以前,中国人民已懂得依靠曲霉来制酱;民间酿酒造醋,常把它请来当主角。中国特有的调味品豆豉,也是曲霉分解黄豆的杰作。现代工业则利用曲霉生产各种酶制剂、有机酸,以及农业上的糖化饲料。

然而,曲霉家族中也有一些败类。例如长期放在阴暗处的大豆或花生往往长出“黄毛”,这是一种含毒素的黄曲霉。黄曲霉毒素不仅会造成家禽和家畜中毒甚至死亡,而且还会诱发人类癌症,特别是肝癌。因此,久置发霉的豆子或花生绝不能食用,也不能当饲料。

微生物发酵工程工作流程?

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“它应用微 生物野生菌或工程菌为工业、农业、医药、环保等大规模生产服务的一门工程技术,它 是直接建立在微生物工业基础上的,伴随着微生物工业的飞速发展而急速发展壮大起来 的一门学科。由于微生物工业与化学工程的紧密结合使微生物工程又不断的得到了新的 发展。微生物工程已经涉及到了诸多领域,包括:生物化工原料的清洁生产、食品与饮 料、医药产品、生物燃料、微生物采油、生物材料、磁性材料等    

发酵工程的中心环节是什么

发酵过程。发酵过程,包括发酵菌株的选取、发酵条件的控制、发酵过程的监测和。其中,发酵菌株的选取是发酵工程的关键,需要根据产品的要求和发酵条件的特点,选择适合的微生物菌株。发酵条件的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等,需要根据不同的微生物和产品要求进行调整。发酵过程的监测和包括对发酵过程中微生物生长、代谢产物的生成和消耗等进行实时监测和,以保证发酵过程的稳定和产物的质量。因此,发酵过程是发酵工程的中心环节,对于发酵工程的成功和产物的质量具有至关重要的作用。

发酵过程的概念,内容,典型的发酵过程包括哪几个部分

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。它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。(2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。(3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。(4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。(5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。中游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。这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外,根据不同的需要,发酵工艺上还分类批量发酵:即一次投料发酵;流加批量发酵:即在一次投料发酵的基础上,流加一定量的营养,使细胞进一步的生长,或得到的代谢产物;连续发酵:不断地流加营养,并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前,必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验,得到产物形成的动力学模型,并根据这个模型设计中试的发酵要求,最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性,在从实验室到中试,从中试到大规模生产过程中会出现许多问题,这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术:包括固液分离技术(离心分离,过滤分离,沉淀分离等工艺),细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等),蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等),最后还有产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干事燥等)。此外,在生产药物和食品的发酵工业中,需要严格遵守美国联邦食品和药物管理局所公布的cGMPs的规定,并要定时接受有关当局的检查监督。

微生物发酵工程工作流程?

微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。 根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。(1)好氧性发酵 在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。(2)厌氧性发酵 在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。(3)兼性发酵 酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。 按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。 一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。 液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术。同其他发酵方法相比,它具有很多优点: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。 发酵的一般过程 生物发酵工艺多种多样,但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。 发酵是微生物合成大量产物的过程,是整个发酵工程的中心环节。它是在无菌状态下进行纯种培养的过程。因此,所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌,通人的空气或中途的补料都是无菌的,转移种子也要采用无菌接种技术。通常利用饱和蒸汽对培养基进行灭菌,灭菌条件是在120℃(约0.IMPa表压)维持20~30min。空气除菌则采用介质过滤的方法,可用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物,从而制得无菌空气。发酵罐内部的代谢变化(菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、pH值,溶氧浓度和产物浓度等)是比较复杂的,特别是次级代谢产物发酵就更为复杂,它受许多因素控制。 发酵结束后,要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制,将发酵产物制成合乎要求的成品

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