發(fā)酵工程考試整理

1、1 發(fā)酵 : 把利用微生 物在 有氧或無氧條 件下 的生命活動(dòng)來 制備 微生物菌體或 其代 謝產(chǎn)物的過程 統(tǒng)稱為發(fā)酵。2 發(fā)酵工程：應(yīng)用微 生物 學(xué)等相關(guān)的自 然科 學(xué)以及工程學(xué) 原理，利用微生物等 生物 細(xì)胞進(jìn)行酶促 轉(zhuǎn)化，將原料轉(zhuǎn)化成 產(chǎn)品 或提供社會(huì)性 服務(wù)的一門科學(xué)酶活性調(diào)節(jié)： 是指一 定數(shù)量的酶， 通過其 分子 構(gòu)象或分子結(jié) 構(gòu)的 改變來調(diào)節(jié)其 催化反應(yīng)的速率。3 為什么要采用高濃 度微 生物的培養(yǎng)？ 微生 物液體發(fā)酵大 都采用分批培養(yǎng)， 這 種培 養(yǎng)方式的缺點(diǎn) 是：發(fā)酵液中最終細(xì) 胞濃度不高。 如果通 過改進(jìn)工藝技術(shù)， 使 發(fā)酵 液中微生物細(xì) 胞增 殖到很高的濃 度，那么，高濃度的

2、 細(xì)胞 將會(huì)產(chǎn)生高濃 度的發(fā)酵產(chǎn)物， 這樣 就可 以大大提高發(fā) 酵設(shè)備的利用率， 降 低生產(chǎn)成本。 基于這 種目的，人們開始研 究微 生物高細(xì)胞濃 度的培養(yǎng)技術(shù)。 采用 高細(xì) 胞濃度培養(yǎng)技 術(shù)，發(fā)酵液中菌體濃 度比 分批式培養(yǎng)可 高 10 倍以上高濃 度細(xì)胞培養(yǎng)的方法 :1 流加培養(yǎng) 2高細(xì) 胞濃度連續(xù)培 養(yǎng) 3 菌體循環(huán)利用等4 四大工程 : 發(fā)酵工 程( Fermentation )2 酶工程 ( 蛋白質(zhì)工 程) 3 基因工程 4 細(xì) 胞工程5 菌種：用于發(fā)酵過 程作 為活細(xì)胞催化 劑的微生物， 包括細(xì) 菌、放線菌、酵母菌 和霉菌四大類。6 具有生產(chǎn)價(jià)值的發(fā) 酵類型有五種： 微 生物菌體發(fā)

3、酵； 微 生物酶發(fā)酵； 微生 物代謝產(chǎn)物發(fā)酵； 微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵； 生 物工程細(xì)胞的發(fā)酵7初級(jí)代謝產(chǎn)物：在 菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期所 產(chǎn)生的產(chǎn)物，是菌體 生長(zhǎng)繁殖所必需的。8液體深層發(fā)酵優(yōu) 點(diǎn)：液體懸浮狀態(tài) 是很多微生物的最 適生長(zhǎng)環(huán)境。在液 體中，菌體及營養(yǎng) 物、產(chǎn)物（包括熱量） 易于擴(kuò)散，使發(fā)酵可 在均質(zhì)或擬均質(zhì)條 件下進(jìn)行，便于控 制，易于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī) 模。液體輸送方 便，易于機(jī)械化操 作。廠房面積小、 生產(chǎn)效率高，易進(jìn)行 自動(dòng)化控制，產(chǎn)品質(zhì) 量穩(wěn)定。產(chǎn)品易于 提取、精制等。因而 液體深層發(fā)酵在發(fā) 酵工業(yè)中被廣泛應(yīng) 用。9自然選育在生產(chǎn)過 程中，不經(jīng)過人工處 理，利用菌種的自發(fā) 突變而進(jìn)行菌種篩

4、選的過程10誘變育種：就是人 為地利用物理或化 學(xué)等因素，使誘變對(duì) 象細(xì)胞內(nèi)的遺傳物 質(zhì)發(fā)生變化，引起突 變，并通過篩選獲得 符合要求的變異菌 株的一種育種方法。11表型遲延現(xiàn)象：突 變基因的出現(xiàn)并不 等于突變表型的出 現(xiàn)，表性的改變落后 于基因型改變的現(xiàn) 象成為表型延遲現(xiàn) 象。12原料：從工藝角度 來看，凡是能被生物 細(xì)胞利用并轉(zhuǎn)化成 所需的代謝產(chǎn)物或 菌體的物料，都可作 為發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的 原料。13培養(yǎng)基滅菌的定 義：是指從培養(yǎng)基中 殺滅有生活能力的 細(xì)菌營養(yǎng)體及其孢 子，或從中將其除 去。工業(yè)規(guī)模的液體 培養(yǎng)基火菌，殺火雜 菌比除去雜菌更為 常用。14滅菌與消毒的區(qū) 別：滅菌：用物理或

5、化學(xué)方法殺死或除 去環(huán)境中所有微生 物，包括營養(yǎng)細(xì)胞、 細(xì)菌芽孢和孢子。消毒：用物理或化學(xué) 方法殺死物料、容 器、器皿內(nèi)外的病源 微生物。15初篩一利用固體 平板的生化反應(yīng)進(jìn) 行篩選:1透明圈法2 變色圈法3生長(zhǎng)圈法 4抑菌圈法；二隨機(jī) 分離方法啤酒發(fā)酵容器的變 遷過程，大概可分為 三個(gè)方面：（1）發(fā)酵 容器材料的變化（2） 開放式發(fā)酵容器向 密閉式轉(zhuǎn)變；（3）密 閉容器的演變。16圓筒體錐底發(fā)酵 罐發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)：1、 加速發(fā)酵 發(fā) 酵和傳統(tǒng)發(fā)酵相比， 由于發(fā)酵基質(zhì)（麥汁） 和酵母對(duì)流獲得強(qiáng) 化，可加速發(fā)酵。 發(fā)酵由于罐高 度要大于傳統(tǒng) 510 倍，發(fā)酵液對(duì)流的三 個(gè)推動(dòng)力得到強(qiáng)化。 發(fā)酵罐底部

6、產(chǎn)生 CO汽泡上升，對(duì)發(fā) 酵液拖曳力大。在 發(fā)酵階段，由于底部 酵母細(xì)胞濃度大于 罐上部，底部糖降 快，酒精生成快，造 成罐上、下部間密度 差而造成對(duì)流。在 發(fā)酵時(shí)控制罐下部 溫度高于上部（差 12C）,由于溫差引 起熱對(duì)流，特別在發(fā) 酵后期第一、二推動(dòng) 力減小后，溫差對(duì)流 更能發(fā)揮作用。在 發(fā)酵技術(shù)中， 主發(fā)酵結(jié)束不排酵 母，全部酵母參于后 發(fā)酵中VDK的還原， 特別是凝聚性差的 酵母，發(fā)酵液有高濃 度酵母參于 VDK還 原，大大縮短了還原 時(shí)間。發(fā)酵溫控自 由，可以靈活采用各 種溫度（大多較高溫 度）下VDK的還原， 更可以縮短后發(fā)酵 周期。傳統(tǒng)發(fā)酵釀造 周期，低溫發(fā)酵需 50d以上，快速

7、發(fā)酵 需 2530d,而 發(fā)酵如單釀罐發(fā)酵， 釀造周期一般為1622d,如兩罐法發(fā) 酵一般2030d,即釀 造周期可縮短 1/31/2倍?？纱蠓?度減少罐數(shù)，節(jié)省投資。2、廠房投資節(jié)省傳統(tǒng)發(fā)酵必須在 有絕熱層的冷藏庫 內(nèi)發(fā)酵和貯酒。發(fā)酵可以大部 分或全部在戶外，而 且罐數(shù)、罐總?cè)莘e減 少，廠房投資節(jié)省。3、冷耗節(jié)省，發(fā)酵冷卻是直接冷卻發(fā)酵罐和酒液，而 且冷卻介質(zhì)在強(qiáng)制 循環(huán)下，傳熱系數(shù) 高。傳統(tǒng)發(fā)酵和貯 酒，冷量多消耗在冷 卻廠房、空氣、操作 人員和機(jī)器（如泵、 電動(dòng)機(jī)）、發(fā)酵罐支 座等。根據(jù)計(jì)算和測(cè) 定，發(fā)酵比傳 統(tǒng)可節(jié)省40%55冷 耗。4、發(fā)酵罐清洗、 消毒傳統(tǒng)發(fā)酵罐和 貯酒罐基本上依賴

8、 人工清洗和消毒，根 本無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 程序化。發(fā)酵 可依賴CIP自動(dòng)程序 清洗消毒，工藝衛(wèi)生 更易得到保證。當(dāng)然發(fā)酵也有弱 點(diǎn)。由于罐體比較 高，酵母沉降層厚度 大，酵母泥使用代數(shù) 一般比傳統(tǒng)低（只能 使用56代）;貯酒 時(shí)，澄清比較困難（特別在使用非凝聚 性酵母），過濾必須 強(qiáng)化；若采用單釀發(fā) 酵，罐壁溫度和罐中 心溫度一致，一般要 57d以上，短期貯酒 不能保證溫度一致。17氧傳遞模型：當(dāng)液 體混合程度高，而且 懸浮的細(xì)胞被包圍， 上述傳氧過程的限 速步驟一般認(rèn)為是 氧分子通過液膜的 擴(kuò)散過程。（步驟3） 因此我們用界面氧 傳遞方程來描述氧 傳遞速度（OTR:OTR-dCdtCl液體中溶

9、解的氧的濃度kL氣液兩相的接之劇烈降低，其綜合把溶解氧濃度轉(zhuǎn)化觸面積C* 氧在效果將不會(huì)使kLa為電流信號(hào)，由電流降。*為了提高N/,度。18傳氧系數(shù)及界面除了提高kLa之外，積（a）準(zhǔn)確測(cè)定氣陽極：Pb t Pb2+提高C*也是可行的液兩相接觸面積（a）2e+ '0<hh20方法之一。在空氣中陰極：2是不可能的，因此將通入純氧，或在可能kL和a合成一個(gè)整時(shí)提高罐內(nèi)操作壓體，定義為KLa.KLa力，均可使C*增咼，表示單位體積的傳應(yīng)用溶氧電極測(cè)定從而提高了氧傳遞氧速率K.a:通氣攪拌系統(tǒng)的的推動(dòng)力。體積傳氧系數(shù)K.a19提高K-a的途徑（1）20傳遞系數(shù)KLa的測(cè)(1/hr )與

10、溶解氧積增加攪拌器轉(zhuǎn)速，以定:1亞硫酸鹽氧化累之間的關(guān)系：提咼攪拌軸功率可法2復(fù)膜電極和氧分以有效地提高K.a;= kLa(C* - C )-Qo2X析儀法（動(dòng)態(tài)法）一atQo2X =r°2（耗氧速率）（2）加大通氣量Q以溶氧電極法(1 )'dCC =+ +Q02X +提高Vs。在低通氣量< &a丿Idt2 丿溶氧電極法最先進(jìn)、測(cè)定步驟:（1）用此時(shí)，提咼Q可以顯著最合理的方法優(yōu)式測(cè)定時(shí),先在培養(yǎng)增大K_a。但當(dāng)通氣點(diǎn)：耐高溫過程中的某一時(shí)刻量已經(jīng)很高時(shí)，進(jìn)氣液接解面的濃度增加，甚而可能下直接指示溶解氧濃2e> 20H -Cj-一jiA22擋板的作用是改行

11、了解，以便判斷發(fā)酵過程的供氧情況。變液流的方向，由徑停止通氣（A點(diǎn)），根途：1對(duì)生物反應(yīng)器據(jù)溶解氧濃度隨時(shí)的傳氧性能進(jìn)行測(cè)-m.間的增加而減少的定，以便選擇最佳條數(shù)據(jù)求出Q2X。件進(jìn)行操作，并對(duì)其-進(jìn)行評(píng)價(jià)。2對(duì)發(fā)酵-空樹錨過程傳氧性情況進(jìn)J料閩（2）然后在溶解氧濃度下降到某一點(diǎn)（B點(diǎn)），再開始通3為通風(fēng)罐的研究過向流改為軸向流，促氣，C隨著時(shí)間增加程找出設(shè)備參數(shù)（如使液體劇烈翻動(dòng)，增而增大，得dC/dt值N攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)Q板 寬 度 取FF通風(fēng)量）與KLa的(0.10.2)D,裝設(shè)dC C2 - Ci dtt -t2 1關(guān)系，以便進(jìn)行運(yùn)用64塊即可滿足全擋發(fā)酵罐的放大和合板條件。全擋板條（3）假

12、定從通氣停理設(shè)計(jì)件：是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)止過渡狀態(tài)期間所下再增加罐內(nèi)附件求得的QX適用的而軸功率仍保持不話，則可用前式作變。要達(dá)到全擋板條圖，并推算出C*和KLa件必須滿足下式要D/T），操作變數(shù)（如加溶解氧。通常，擋（即曲線的斜率）求值。21測(cè)定KLa的三個(gè)用密圭寸作用是靠彈性加匚熾詛共©元件（彈簧、波紋管:一哄f 等）的壓力使垂直于25空氣分布管：空23常用的軸封有也 料函和端面軸封兩 種。（1）填料函式軸 封是由填料箱體，填 料底襯套，填料壓蓋 和壓緊螺栓等零件 構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到 密封的效果。優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。主要缺點(diǎn) 是：死角多，很難徹 底滅菌，容易滲漏及 染菌；軸的磨損情況較嚴(yán)

13、 重；（2）填料壓緊后 摩擦功率消耗大；壽 命短，經(jīng)常維修，耗 工時(shí)多。（3）端面式 軸封又稱機(jī)械軸封。 軸線的動(dòng)環(huán)和靜環(huán) 光滑表面緊密地相 互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)而達(dá)到密封。優(yōu) 點(diǎn)：清潔；密封可靠； 無死角，可以防止雜 菌污染；使用壽命 長(zhǎng)；摩擦功率耗損 ?。惠S或軸套不受磨 損；它對(duì)軸的精度和 光潔度沒有填料密 封要求那么嚴(yán)格，對(duì) 軸的震動(dòng)敏感性小。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比填料密 封復(fù)雜，裝拆不便； 對(duì)動(dòng) 環(huán)及靜環(huán)的表 面光潔度及平直度 要求高。氣分布裝置的作用 是吹入無菌空氣，并 使空氣均勻分布。分 布裝置的形式有單 管及環(huán)形管等。常用 的分布裝置有單管 式，管口對(duì)正罐底中 央，裝于最低一擋攪 拌器

14、下面，噴口朝 下，管口與罐低的距 離約40mm并且空氣 分散效果較好。若距 離過大，空氣分散效 果較差。該距離可根 據(jù)溶氧情況適當(dāng)調(diào) 整，空氣由分布管噴 出上升時(shí)，被攪拌器 打碎成小氣泡，并與 醪液充分混合，增加 了氣液傳質(zhì)效果。環(huán) 形管的分布裝置，以 環(huán)徑di等于0.8Di（攪拌器直徑） 時(shí)最 為有效。噴孔直徑為 58mm噴孔直徑向 下，噴孔的總截面積 約等 于通風(fēng)管的截 面積。這種空氣分布 裝置 的空氣分散效 果不 及單管式分布 裝置。同時(shí)由于噴孔 容易被堵塞， 已很少 采用。消泡器：消泡器就是安 裝在發(fā)酵罐內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng) 軸的上部或安 裝在 發(fā)酵罐排氣系 統(tǒng)上的， 可將泡沫打 破或 將泡沫破碎

15、分 離成 液態(tài)和氣態(tài)兩 相的裝置。 從而達(dá)到 消泡的目的。 機(jī)械 消泡裝置類型： 1、 消泡器 3 、離心式消 泡器 4、碟片式消泡 器26 軸功率：攪拌器輸 入攪拌液體的功率： 是指 攪拌器以既定 的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)， 用以 克服 介質(zhì)的阻力所 需的功率， 簡(jiǎn)稱軸功 率27 攪拌功率準(zhǔn)數(shù) NP 的求解：R®> 104, 達(dá)到充分湍流之后， ReM 增加， 攪拌功 率 P0 雖然將隨之增 大，但 NP 保持不變， 即施 加于單位體積 液體 的外力與其慣 性力之比為常數(shù)，此 時(shí)對(duì)圓 盤六平直葉渦 輪 N p6圓盤六彎葉渦輪NP4.7圓盤六箭葉渦輪 N 3.7Pq=NC5N3 p某細(xì) 菌

16、醪發(fā)酵罐罐耙式消泡。 2. 渦輪式(1) 計(jì) 算 ReM ：直徑T= 1.8（米）；圓 盤六彎葉渦輪直徑 D =0.60米；一只渦輪 罐內(nèi) 裝四塊標(biāo)準(zhǔn)擋 板 ；攪拌器轉(zhuǎn)速 N =168轉(zhuǎn)/分；通氣 量Q）= 1.42米'/分 （ 已換算為罐內(nèi)狀態(tài) 的流量）；罐壓P= 1.5 絕對(duì)大氣壓；醪 液粘度 卩 = 1.96 x 10-3 牛秒/ 米2;醪液密度p = 1020 公斤米 3 要求 計(jì)算 PgRe=5.25 X 10 5 >104繞過纖維前進(jìn)，而微動(dòng)慢慢靠近纖維時(shí)，(2)由 NP ReM查 NP ,粒由于它的運(yùn)動(dòng)慣微粒所在的主導(dǎo)氣N =4.7(3)計(jì)算 P ;性較大，未能及時(shí)

17、改流流線受纖維所阻，麗2鈕 p = 8.18 (千變運(yùn)動(dòng)方向隨主導(dǎo)而改變流動(dòng)方向，繞瓦）4）計(jì)算Pg：氣流前進(jìn)，于是微粒過纖維前進(jìn)，并在纖直沖到纖維的表面，維的周邊流速度更23P)ND 、0 393Pg 2.25( PQ)10由于磨擦粘附，微粒慢，進(jìn)到這滯留區(qū)的=6.61(千瓦)就滯留在纖維表面微粒慢慢靠近和接28空氣除菌的方法：1輻射滅菌2加熱滅 菌3靜電除菌4介質(zhì) 過濾29無菌空氣制備原 理慣性沖擊滯留作用機(jī)理：如圖 所示，圖上是直徑為 df的纖維的斷面，當(dāng) 微粒隨氣流以一定 的速度垂直向纖維 方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣受 阻即改變運(yùn)動(dòng)方向，上，這稱為慣性沖擊 滯留作用。攔截滯留作用機(jī) 理：1氣流速

18、度降到 臨界速度以下，微粒 不能因慣性碰撞而 滯留于纖維上，捕集 效率顯著下降，但隨 時(shí)著氣流速度的繼 續(xù)下降，纖維對(duì)微粒 的捕集效率又有回 升。2原因是微生物 直徑很細(xì)，質(zhì)量很 輕，它隨低速氣流流 觸纖維而被粘附滯 留，稱為攔截滯留作 用。3形成一層邊界 滯流區(qū)。滯流區(qū)的氣 流速度更慢，進(jìn)到這 滯留區(qū)的微粒慢慢 靠近和接觸纖維而 被粘附滯留，稱為攔 截滯留作用。布朗擴(kuò)散作用機(jī) 理：直徑很小的微粒 在很慢的氣流中能 產(chǎn)生一種不規(guī)則的 直線運(yùn)動(dòng)，稱為布朗 擴(kuò)散。布朗擴(kuò)散的運(yùn) 動(dòng)距離很短， 在較大 的氣速，較大的纖維 間隙 中是不起作用 的，但在很慢的氣流 速度 和較小的纖維 間隙中，布朗擴(kuò)散作

19、用大 大增加了微粒 與纖 維的接觸滯留 機(jī)會(huì)。重力沉降作用機(jī) 理：重力沉降是一個(gè) 穩(wěn)定的分離作用， 當(dāng) 微粒 所受的重力大 于氣 流對(duì)它的拖帶 力時(shí)，微粒就容易沉 降。就單一的重力沉 降情況下， 大顆粒比 小顆粒作用顯著， 對(duì) 于小 顆粒只有在氣 流速 度很慢時(shí)才起 作用。一般它是與攔 截作用相配合的， 即 在纖 維的邊界滯留 區(qū)內(nèi)，微粒的沉降作 用提 高了攔截滯留 的捕集效率。靜電吸附作用機(jī) 理：干空氣對(duì)非導(dǎo)體 的物 質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)磨 擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電 荷，纖維和樹脂處理 過的纖維， 尤其是一 些合 成纖維更為顯 著。懸浮在空氣中的 微生 物微粒大多帶 有不同的電荷， 如枯 草桿菌孢子 20%

20、帶正 電荷， 20%帶負(fù)電荷， 15%中性， 這些帶電 的微 粒會(huì)受帶異性 電荷 的物體所吸引 而沉降。此外，表面 吸附 也歸屬于這個(gè)范疇，如活性炭的大 部分 過濾效能應(yīng)是 表面吸附的作用。30 提高過濾效率的 措施： 1、減少進(jìn)口 空氣的含菌數(shù)。 可以 從以 下幾個(gè)方面著 手： 1 ）加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán) 境的衛(wèi)生管理， 減少 環(huán)境 空氣中的含菌 量； 2 ）提高空氣進(jìn) 口位置（高空采風(fēng)）， 減少空氣進(jìn)口含量； 3）加強(qiáng)壓縮前的空 氣預(yù)過濾。 2、設(shè)計(jì) 和安 裝合理的空氣 過濾器。 3 、降低進(jìn) 入總 過濾器空氣的 相對(duì)濕度。主要從以 下幾個(gè)方面入手： 1） 采用 無油潤(rùn)滑空壓 機(jī)； 2）加強(qiáng)空氣的冷

21、卻，去油水3）提 高進(jìn)入總過濾器的 空氣溫度，降低其相 對(duì)濕度。31雜菌：是指在發(fā)酵 培養(yǎng)中侵入的有礙 生產(chǎn)的其他微生物。 染菌：感染了對(duì)正常 發(fā)酵有影響的其他 腐敗微生物或噬菌 體。染菌的具體危 害: 1）分解產(chǎn)物；2） 污染產(chǎn)品；3）抑制 生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)和代 謝的產(chǎn)生；4）影響 產(chǎn)物的提取32不同種類的雜菌 對(duì)發(fā)酵的影響：青霉 素發(fā)酵：污染細(xì)短產(chǎn) 氣桿菌比粗大桿菌 的危害大；鏈霉素發(fā) 酵：污染細(xì)短桿菌、 假單孢桿菌和產(chǎn)氣 桿菌比粗大桿菌的 危害大；四環(huán)素發(fā) 酵：污染雙球菌、芽 孢桿菌和夾膜桿菌 的危害較大；檸檬酸 發(fā)酵：最怕污染青霉 菌；肌苷、肌苷酸發(fā) 酵：污染芽孢桿菌的 危害最大；谷氨酸發(fā)

22、 酵：最怕污染噬菌 體；高溫淀粉酶發(fā) 酵：污染芽孢桿菌和 噬菌體的危害較大33總?cè)揪剩褐敢荒?內(nèi)發(fā)酵染菌的批次 與總投料批次數(shù)之 比。設(shè)備染菌率：統(tǒng) 計(jì)發(fā)酵罐或其他設(shè) 備的染菌率，有利于 查找因設(shè)備缺陷而 造成的染菌原因。不 同品種發(fā)酵的染菌 率：統(tǒng)計(jì)不同品種發(fā) 酵的染菌率，有助于 查找不同品種發(fā)酵 染菌的原因。34不同發(fā)酵階段的 染菌率：將整個(gè)發(fā)酵 周期分成前期、中期 和后期三個(gè)階段，分 別統(tǒng)計(jì)其染菌率。有 助于查找染菌的原 因。季節(jié)染菌率：統(tǒng) 計(jì)不同季節(jié)的染菌 率，可以采取相應(yīng)的 措施防止染菌。操作 染菌率：統(tǒng)計(jì)操作工 的染菌率，一方面可 以分析染菌原因，另 一方面可以考核操 作工的無菌

23、操作技 術(shù)水平。35 從染菌的規(guī)模來 分析染菌原因： 大批 發(fā)酵罐染菌： 首先可 能是空氣系統(tǒng)部分 發(fā)酵罐（或罐 組）染菌： 1 前期可 能是種子帶雜菌， 或 滅菌不徹底， 中后期 則可 能是中間補(bǔ)料 系統(tǒng) 或油管路系統(tǒng) 發(fā)生問題所造成的 2 個(gè)別 發(fā)酵罐連續(xù)染 菌：設(shè)備問題（如閥 門的 滲漏或罐體腐 蝕磨損），設(shè)備的腐 蝕磨 損所引起的染 菌會(huì) 出現(xiàn)每批發(fā)酵 的染 菌時(shí)間向前推 移的現(xiàn)象 3 個(gè)別發(fā)酵 罐偶然染菌： 原因比 較復(fù)雜，因?yàn)楦鞣N染菌途徑都可能引起。36 從染菌的類型來 分析： 1 耐熱性芽抱 桿菌：可能是由于原 料中 原有的芽孢未 能殺滅，或者死角或 滅菌不徹底。2 球菌、 酵母

24、：可能是從蒸汽 的冷 凝水或空氣中 帶來的，或者設(shè)備滲 漏。3 淺綠色菌落（革 蘭氏陰性桿菌） ： 發(fā)酵 罐的冷卻管或 夾套滲漏。 4 霉菌： 滅菌 不徹底或無菌 操作不嚴(yán)格 5 噬菌 體：很可能是空氣系 統(tǒng)，特別是在大風(fēng)天 氣后。37 原料染菌的防治： 1 對(duì)于液體原料：采用連消方式 2 對(duì)顆粒 狀淀 粉質(zhì)原料或者 小發(fā)酵罐，采用實(shí)消 為好。而且升溫時(shí)需 攪拌，或加入a -淀 粉酶。38 種子帶菌的原 因及防止 1、帶菌 的原因； 無菌室的 無菌條件不符合 要求，培養(yǎng)基滅菌 不徹底，操作不 當(dāng)。 2 種子帶菌的 防止；種子帶雜菌 是發(fā)酵前期染菌 的原因之一 。在每 次接 種后應(yīng)留取少 量的

25、種子懸浮液進(jìn) 行平板、肉湯培養(yǎng)， 借以 說明是否是種 子中帶雜菌。 種子培 養(yǎng)的 設(shè)備和裝置有2、尋找來源:無菌室、滅菌鍋和搖瓶機(jī)等。40種齡：是指種子罐中培養(yǎng)的菌絲體開 始移入下一級(jí)種子 罐或發(fā)酵罐時(shí)的培 養(yǎng)時(shí)間41接種量：是指移入 的種子液體積和接 種后培養(yǎng)液體積的 比例。42種子擴(kuò)大培養(yǎng)：1. 表面培養(yǎng)是指將保 存在砂土管、冷凍干 燥管中處于休眠狀 態(tài)的生產(chǎn)菌種接入 試管斜面活化后，在 經(jīng)過扁瓶或搖瓶及 種子罐逐級(jí)放大培 養(yǎng)而獲得一定數(shù)量43種子擴(kuò)大培養(yǎng)：由 保藏的菌種開始，經(jīng) 過逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，最 后獲得一定數(shù)量和 質(zhì)量的純種過程。這 些純種培養(yǎng)物稱為 種子。44生產(chǎn)菌種的來源： 根據(jù)資

26、料直接向科 研單位、咼等院校、 工廠或菌種保藏部 門索取或購買；分 離篩選新的微生物 菌種45小結(jié)：從自然界中 分離微生物需要注 意的問題：1、明確目的： 分離什么種類的微從哪里分離3、選擇手段： 充分考慮所分離微 生物的生產(chǎn)能力、生 長(zhǎng)速度，選擇適宜的 培養(yǎng)分離方法和檢 測(cè)方法46培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的基 本原則：培養(yǎng)基的組 成必需滿足細(xì)胞的 生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物所 需的元素，并能提供 生物合成和細(xì)胞維 持活力所需要的能 量。47為何要進(jìn)行培養(yǎng) 基的設(shè)計(jì)？完善的培養(yǎng)基生物設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)室和質(zhì)量的純種過程的試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)而能控制發(fā)酵污染工廠和生產(chǎn)規(guī)至極小機(jī)會(huì)。此種空模的放大中的氣稱為“無菌空氣染一個(gè)重要步菌概率為10

27、-3驟。49無菌空氣制備的在發(fā)酵過程整個(gè)過程包括兩中，我們的目部分：對(duì)空氣進(jìn)的產(chǎn)品是菌體行過濾處理，除或代謝產(chǎn)物。去微生物顆粒，而發(fā)酵培養(yǎng)基滿足生物細(xì)胞培是否適合于菌養(yǎng)需要（無菌）體的生長(zhǎng)或積對(duì)進(jìn)入空氣過濾累代謝產(chǎn)物，器的空氣進(jìn)行預(yù)對(duì)最終產(chǎn)品的處理，達(dá)到合適得率具有非常的空氣狀態(tài)（溫大的影響度、濕度、除油）48發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的50空氣預(yù)處理目的：“無菌空氣”是指通 過除菌處理使空氣 中含菌量降低在一 個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從提咼壓縮前空氣的 潔凈度，降低空氣過 濾器的負(fù)荷；去除壓 縮后空氣中所帶的51染菌的后果:油水，以合適的空氣濕度和溫度進(jìn)入空 氣過濾器。設(shè)備：高空取氣管除塵器空氣壓縮 機(jī)貯氣罐氣液

28、 分離器冷卻器 空氣加熱器菌喪失生產(chǎn)能力；在 -連續(xù)發(fā)酵過程中，雜 菌的生長(zhǎng)速度有時(shí) 會(huì)比生產(chǎn)菌生長(zhǎng)得 更快，結(jié)果使發(fā)酵罐 中以雜菌為主；雜菌 及其產(chǎn)生的物質(zhì)，使 提取精制發(fā)生困難 雜菌會(huì)降解目的產(chǎn) 物，會(huì)污染最終產(chǎn)品；發(fā)酵時(shí)如污染噬 菌體，可使生產(chǎn)菌發(fā) 生溶菌現(xiàn)象。 “吃糖 不吃菌”和“吃菌不 吃糖” 52 連續(xù)發(fā)酵 流程 預(yù)熱 加熱 保溫冷卻 連消噴淋冷卻 流程1. 配料罐將培養(yǎng)基 預(yù)熱60-70 C,防止 培養(yǎng)基在殺菌時(shí)料 液與蒸汽溫度相差過大而產(chǎn) 生水汽撞擊聲。2. 連消塔（加熱塔） 使培養(yǎng)基迅速（20 s） 升溫（126-132 C）。3. 維持罐：使培養(yǎng)基 溫度保持在滅菌溫度下一段時(shí)間。2-7min.4. 冷卻管：將培養(yǎng)基 迅速冷卻到40-50 C,輸送到滅 菌后的發(fā)酵罐53影響滅菌的因素1. 培養(yǎng)基成分對(duì)滅 菌的影響。油脂，糖 類及一定濃度的蛋 白質(zhì)可增加微生物 的耐熱性； 另一些物 質(zhì)，如高濃度的鹽 類、色