抗生素发酵后期奶粉为什么出现结晶体体,咋杜绝?

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发酵染菌挽救 厌氧菌抗生素 革兰氏阴性菌抗生素 抗生素菌渣 放线菌产生的抗生素 幽门螺杆菌 抗生素 抗厌氧菌的抗生素 发酵虫草菌粉 非发酵菌 酵母菌发酵
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抗生素发酵染菌原因及解决方法
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3秒自动关闭窗口发酵是指微生物无氧呼吸。有酒精发酵和乳酸发酵两种。微生物发酵过程中产生酒精的就是酒精发酵。反之产生乳酸的就是乳酸发酵。
其他答案(共9个回答)
的生命活动。所谓的发酵工程,就是广义的发酵。
狭义的发酵:微生物的无氧呼吸。课本中的酒精发酵、乳酸发酵等。
人体的无氧呼吸:产生乳酸,可以叫做乳酸呼吸,不能叫做乳酸发酵。
马铃薯块茎的无氧呼吸:叫做就乳酸呼吸。
水淹时植物的根部进行的无氧呼吸:你试试?叫做:
发酵有两种概念:广义的和狭义的。
广义的发酵:相关信息的生命活动。所谓的发酵工程,就是广义的发酵。
狭义的发酵:微生物的无氧呼吸。课本中的酒精发酵、乳酸发酵等。
人体的无氧呼吸:产生乳酸,可以叫做乳酸呼吸,不能叫做乳酸发酵。
马铃薯块茎的无氧呼吸:叫做就乳酸呼吸。
水淹时植物的根部进行的无氧呼吸:你试试?叫做:
酒精呼吸。
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第三节 发酵工程简介
一、知识结构
二、教学目的
1.发酵工程的概念和内容(A:知道)。
2.发酵工程在医药工业和食品工业中的应用(A:知道)。
三、重点和难点
1.教学重点
发酵工程的概念和内容。
2.教学难点
在发酵过程中,如何保证菌种生长和代谢的正常进行。
四、参考答案
复习题二、1?(×);2?(√);3?(√);4?(×)。
三、1.首先,培养基中的营养物质应全面,缺乏营养物质,会影响菌种的生长繁殖及正常的代谢活动。如生物素是谷氨酸棒状杆菌的生长因子,缺乏生物素,谷氨酸的合成就会受到影响。其次,各种营养物质的比例和浓度会影响菌种的代谢途径等。如在碳源和氮源的比为3∶1时,谷氨酸棒状杆菌会大量合成谷氨酸,但当碳源和氮源的比为4∶1时,谷氨酸棒状杆菌只生长而不合成谷氨酸。第三,当pH下降,呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺。
2.在发酵过程中,培养液的pH发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时,培养液的pH就会下降。而碱性物质的消耗和氨的生成等则会导致培养液的pH上升。调节和控制培养液pH的方法有:在培养基中添加缓冲液,在发酵过程中加酸或碱。
旁栏思考题
提示:微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成ATP,另一部分散发到培养基中时,会引起发酵温度升高;机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高。此外,发酵罐壁散热,水分蒸发会带走部分热量,使发酵温度降低。
五、参考资料
谷氨酸发酵 目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。我国常用的菌种有北京棒状杆菌、纯齿棒状杆菌等。
谷氨酸的生物合成途径大致是:葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸,再氧化成乙酰辅酶A(乙酰COA),然后进入三羧酸循环,生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH+4存在的条件下,生成谷氨酸(图5-7)。在谷氨酸发酵过程中,影响菌种代谢途径的因素见表5-2,并且谷氨酸产生菌需要生长因子──生物素。当生物素缺乏时,菌种生长十分缓慢;当生物素过量时,则转为乳酸发酵。因此,一般将生物素控制在亚适量条件下,才能得到高产量的谷氨酸。
表 5-2 影响谷氨酸代谢途径的因素
代 谢 途 径
乳酸或琥珀酸谷氨酸
α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺
谷氨酰胺或乙酰谷氨酰胺谷氨酸
缬氨酸谷氨酸
在谷氨酸发酵中,如果能够改变细胞膜的通透性,使谷氨酸不断地排到细胞外面,就会大量生成谷氨酸。研究表明,影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此,对谷氨酸产生菌的选育,往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手,如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素,从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此,磷脂的合成量也相应减少,这就会导致细胞膜结构不完整,提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
在发酵过程中,氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下:①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌,通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率,而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期,加大通气量有利于谷氨酸的合成。②温度。菌种生长的最适温度为30~32 ℃。当菌体生长到稳定期,适当提高温度有利于产酸,因此,在发酵后期,可将温度提高到34~37 ℃。③pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0~8.0。但在发酵过程中,随着营养物质的利用,代谢产物的积累,培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用,放出氨,pH会上升;当糖被利用生成有机酸时,pH会下降。④磷酸盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的,但浓度不能过高,否则会转向缬氨酸发酵。发酵结束后,常用离子交换树脂法等进行提取。
谷氨酸除用于制造味精外,还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。我国的谷氨酸发酵虽然在产量、质量等方面有了较大的提高,但与国外先进水平相比还存在一定差距。主要表现在:设备陈旧,规模小,自控水平、转化率和提取率低,易受噬菌体污染,废水污染问题尚未完全解决等。
菌种的选育
根据微生物遗传变异的特点,人们在生产实践中已经试验出一套行之有效的微生物育种方法。主要包括自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程等。下面着重介绍自然选育和诱变育种。
在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自发突变,从而选育出优良菌种的过程,叫做自然选育。菌种的自发突变往往存在两种可能性:一种是菌种衰退,生产性能下降;另一种是代谢更加旺盛,生产性能提高。具有实践经验和善于观察的工作人员,就能利用自发突变而出现的菌种性状的变化,选育出优良菌种。例如,在谷氨酸发酵过程中,人们从被噬菌体污染的发酵液中分离出了抗噬菌体的菌种。又如,在抗生素发酵生产中,从某一批次高产的发酵液取样进行分离,往往能够得到较稳定的高产菌株。但自发突变的频率较低,出现优良性状的可能较小,需坚持相当长的时间才能收到效果。
诱变育种是指用人工的方法处理微生物,使它们发生突变,再从中筛选出符合要求的突变菌株,供生产和科学实验用。诱变育种与其他育种方法相比,具有操作简便、速度快和收效大的优点,至今仍是一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。诱变育种包括出发菌种选择、诱变处理和筛选突变株三个部分。
出发菌种是指用于诱变的原始菌种。出发菌种可以是从自然界的土样或水样中分离出来的野生型菌种;也可以是生产中正在使用的菌种;还可以从菌种保藏机构中购买。选择的原则是菌种要对诱变剂的敏感性强、变异幅度大、产量高。
为了使菌体与诱变剂均匀接触,通常要将出发菌种制成细胞(或孢子)悬浮液,再进行诱变处理。诱变剂有物理诱变剂(如紫外线、X射线、γ射线、快中子)、化学诱变剂(如亚硝酸、硫酸二乙酯、氮芥)等。在生产实践上,选用哪种诱变剂、剂量大小、处理时间等,都要视具体的情况和条件,并经过预备实验后才能确定。
菌种经诱变处理后,会产生各种各样的突变类型。如何从中挑选出所需要的突变类型呢?一般要经过初筛和复筛两个阶段。下面以青霉素产生菌高产突变菌种的筛选为例说明。将经诱变处理的菌液按一定浓度稀释后,涂布在平板培养基上。培养后,将单个菌落挑到斜面培养基上,经培养后,再将斜面上的菌落逐个接种到摇瓶中,振荡培养后测它们的抗生素效价。这就是初筛。初筛中所得到的超过对照效价10%以上的菌种,再进行复筛。复筛的过程与初筛基本相同,不同的是一般将斜面上的单个菌落接种到三个摇瓶中,得出平均效价。复筛可进行1~3次。由此筛选出的高产稳定菌种还要经过小型甚至中型试验,才能用到发酵生产中。
影响发酵过程的因素
影响发酵过程的因素主要有以下几个方面。
温度对微生物的影响是多方面的。首先,温度影响酶的活性。在最适温度范围内,随着温度的升高,菌体生长和代谢加快,发酵反应的速率加快。当超过最适温度范围以后,随着温度的升高,酶很快失活,菌体衰老,发酵周期缩短,产量降低。温度也能影响生物合成的途径。例如,金色链霉菌在30 ℃以下时,合成金霉素的能力较强,但当温度超过35 ℃时,则只合成四环素而不合成金霉素。此外,温度还会影响发酵液的物理性质,以及菌种对营养物质的分解吸收等。因此,要保证正常的发酵过程,就需维持最适温度。但菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同。如灰色链霉菌的最适生长温度是37 ℃,但产生抗生素的最适温度是28 ℃。通常,必须通过实验来确定不同菌种各发酵阶段的最适温度,采取分段控制。
pH能够影响酶的活性,以及细胞膜的带电荷状况。细胞膜的带电荷状况如果发生变化,膜的透性也会改变,从而有可能影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的分泌。此外,pH还会影响培养基中营养物质的分解等。因此,应控制发酵液的pH。但不同菌种生长阶段和合成产物阶段的最适pH往往不同,需要分别加以控制。
在发酵过程中,随着菌体对营养物质的利用和代谢产物的积累,发酵液的pH必然会发生变化。如当尿素被分解时,发酵液中的NH+4浓度就会上升,pH也随之上升。在工业生产上,常采用在发酵液中添加维持pH的缓冲系统,或通过中间补加氨水、尿素、碳酸铵或碳酸钙来控制pH。目前,国内已研制出检测发酵过程的pH电极,用于连续测定和记录pH变化,并由pH控制器调节酸、碱的加入量。
氧的供应对需氧发酵来说,是一个关键因素。从葡萄糖氧化的需氧量来看,1 mol的葡萄糖彻底氧化分解,需6 mol的氧;当糖用于合成代谢产物时,1 mol葡萄糖约需1.9 mol的氧。因此,好氧型微生物对氧的需要量是很大的,但在发酵过程中菌种只能利用发酵液中的溶解氧,然而氧很难溶于水。在101.32 kPa、25 ℃时,氧在水中的溶解度为0.26 mmol/L。在同样条件下,氧在发酵液中的溶解度仅为0.20 mmol/L,而且随着温度的升高,溶解度还会下降。因此,必须向发酵液中连续补充大量的氧,并要不断地进行搅拌,这样可以提高氧在发酵液中的溶解度。
在发酵过程中,通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等,都有可能产生泡沫。发酵过程中产生一定数量的泡沫是正常现象,但过多的持久性泡沫对发酵是不利的。因为泡沫会占据发酵罐的容积,影响通气和搅拌的正常进行,甚至导致代谢异常,因而必须消除泡沫。常用的消泡沫措施有两类:一类是安装消泡沫挡板,通过强烈的机械振荡,促使泡沫破裂;另一类是使用消泡沫剂。
营养物质的浓度
发酵液中各种营养物质的浓度,特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度,会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。如在谷氨酸发酵中,NH+4浓度的变化,会影响代谢途径(见谷氨酸发酵)。因此,在发酵过程中,也应根据具体情况进行控制。
离子交换法
离子交换法是根据发酵产物的酸碱度、极性和分子大小而进行的分离纯化技术。目前,常用的离子交换剂是离子交换树脂,它上面有许多孔隙。离子交换树脂可分为两个组成部分:一部分是不能移动的高分子基团,构成了树脂的骨架;另一部分是可移动的离子,构成了树脂的活性基团,离子能够在骨架中进出。大多数发酵产物都具有酸性或碱性的功能团,并且在培养液中以离子状态存在。
用离子交换树脂进行分离纯化的大致过程是:当离子交换树脂浸泡在培养液中时,其中的代谢产物首先被吸附或扩散到离子交换树脂表面,然后,从离子交换树脂的表面扩散到内部,并与内部的离子互相交换。被交换出来的离子逐步从离子交换树脂的内部扩散到培养液中去。碱性的代谢产物,通常用酸性的离子交换树脂;酸性的代谢产物,则用碱性的离子交换树脂。交换完毕,再用少量的洗脱剂将代谢产物洗下来。
在发酵工业中,蛋白质、氨基酸、核酸、酶及抗生素常用离子交换树脂法进行分离提纯。这种方法具有成本低、操作方便、提取率高、设备简单等优点。
氨基酸的应用
氨基酸主要用于食品、医药、农业、化妆品的生产等方面。
在食品工业上的应用
甘氨酸、丙氨酸具有甜味,天冬氨酸、谷氨酸具有酸味,谷氨酸钠、天冬氨酸钠具有鲜味,它们都可用作食品添加剂。如甘氨酸用于清凉饮料、肉汤、酱菜等的加工,不仅能增加甜味,还能缓和苦味。赖氨酸、蛋氨酸等人体必需的氨基酸常作为食品添加剂,用以提高食品的营养价值。
在医药工业上的应用
氨基酸在医药上的应用很广。例如,氨基酸的混合液可供病人注射用,氨基酸的混合粉剂可作宇航员、飞行员的补品。又如,精氨酸药物用于治疗由氨中毒造成的肝昏迷;丝氨酸药物用作疲劳回复剂;蛋氨酸、胱氨酸用于治疗脂肪肝;甘氨酸、谷氨酸用于调节胃液;L?谷氨酸与L?谷氨酰胺用于治疗脑出血后的记忆力障碍等。
在化妆品生产中的应用
氨基酸及其衍生物与皮肤的成分相似,具有调节皮肤pH和保护皮肤的功能,现已广泛用于配制各种化妆品。例如,胱氨酸用于护发素中,丝氨酸用于面霜中。又如,谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸与脂肪酸形成的表面活性剂,具有清洗、抗菌等功能,用于护肤品、洗发剂中。
在农业上的应用一些氨基酸在体外并无杀菌功能,但它们能干扰植物与病原菌之间的生化关系,使植物的代谢及抗病能力发生变化,从而达到杀菌的目的。例如,苯丙氨酸和丙氨酸可用于治疗苹果疮痂病。又如,美国一家公司用甘氨酸制成了除草剂。这类农药易被微生物分解,不会造成环境污染。赖氨酸、蛋氨酸添加在饲料中,能加速家畜、家禽的生长,改善肉的质量。
氨基酸也用于其他方面。例如,聚谷氨酸用于合成人造皮革和涂料。
单细胞蛋白 单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。按生产原料不同,可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等;按产生菌的种类不同,又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上,将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。
单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中,蛋白质含量高达40%~80%,比大豆高10%~20%,比肉、鱼、奶酪高20%以上;氨基酸的组成较为齐全,含有人体必需的8种氨基酸,尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。一般成年人每天食用10~15 g干酵母,就能满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质,以及丰富的酶类和生物活性物质,如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。
单细胞蛋白具有以下优点:第一,生产效率高,比动植物高成千上万倍,这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。第二,生产原料来源广,一般有以下几类:①农业废物、废水,如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农林产品的加工废水;②工业废物、废水,如食品、发酵工业中排出的含糖有机废水、亚硫酸纸浆废液等;③石油、天然气及相关产品,如原油、柴油、甲烷、乙醇等;④H2、CO2等废气。第三,可以工业化生产,它不仅需要的劳动力少,不受地区、季节和气候的限制,而且产量高,质量好。
用于生产单细胞蛋白的微生物种类很多,包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。这些微生物通常要具备下列条件:所生产的蛋白质等营养物质含量高,对人体无致病作用,味道好并且易消化吸收,对培养条件要求简单,生长繁殖迅速等。单细胞蛋白的生产过程也比较简单:在培养液配制及灭菌完成以后,将它们和菌种投放到发酵罐中,控制好发酵条件,菌种就会迅速繁殖;发酵完毕,用离心、沉淀等方法收集菌体,最后经过干燥处理,就制成了单细胞蛋白成品。
20世纪80年代中期,全世界的单细胞蛋白年产量已达2.0×106 t,广泛用于食品加工和饲料中。单细胞蛋白不仅能制成“人造肉”,供人们直接食用,还常作为食品添加剂,用以补充蛋白质或维生素、矿物质等。由于某些单细胞蛋白具有抗氧化能力,使食物不容易变质,因而常用于婴儿粉及汤料、作料中。干酵母的含热量低,常作为减肥食品的添加剂。此外,单细胞蛋白还能提高食品的某些物理性能,如意大利烘饼中加入活性酵母,可以提高饼的延薄性能。酵母的浓缩蛋白具有显著的鲜味,已广泛用作食品的增鲜剂。单细胞蛋白作为饲料蛋白,也在世界范围内得到了广泛应用。
任何一种新型食品原料的问世,都会产生可接受性、安全性等问题。单细胞蛋白也不例外。例如,单细胞蛋白的核酸含量在4%~18%,食用过多的核酸可能会引起痛风等疾病。此外,单细胞蛋白作为一种食物,人们在习惯上一时也难以接受。但经过微生物学家的努力,这些问题会得到圆满解决。
发酵的概念就是:微生物所进行的无氧呼吸,有氧呼吸就不叫发酵了
发酵分两种,酒精发酵和乳酸发酵,产物是酒精的叫酒精发酵,产物是乳酸的叫乳酸发酵
茶叶发酵是单纯的一种氧化作用,只要将茶青放在空气中即可,先萎凋从而促进酶促氧化作用。使鲜叶发生一系列生物化学变化。普洱茶是不氧化,茶青还是湿的渥堆发热,引起微生...
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...
气体是CO2,其他物质当然是酒精。这是利用酵母菌的无氧呼吸,生成酒精和二氧化碳。
答: 儿子读书后,发现他的记忆力不太行,请问怎样增强孩子记忆力呢?
答: 我可以给你提供个想法,仅供参考咯~!
可以从培训人才和被培训人才的数据比例来说明拉,很有说服力哦~!
祝你好运!
答: 小学科学教案|小学科学教案下载 21世纪教育网
答: 请说的明白点啊,你是要什么性质考试的啊,自考?成考?普通?
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发酵工程产物—抗生素
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发酵pH变化问题。请问在抗生素发酵生产过程中,在菌体生长期pH下降,在抗生素合成器pH上升,这pH的一降一升都是由哪些因素引起的呢。希望能详细一点^_^
小白0hGl燖酥
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第一,糖类和脂肪代谢产酸,蛋白质代谢产碱。当碳氮比例高的培养基,如培养真菌的培养基,经培养后其pH值常会明显下降,而碳氮比例低的培养基,如培养一般细菌的培养基,经培养后,其pH值常会明显上升。产抗生素的一般是放线菌,霉菌,以青霉素为例,用的是青霉,属于真菌,培养后其pH值下降。第二,发酵后期,菌体自溶造成pH的上升
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