发酵工程复习题.docx
- 文档编号:9138181
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:26.87KB
发酵工程复习题.docx
《发酵工程复习题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发酵工程复习题.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
发酵工程复习题
2、菌种退化、复壮
菌种退化:
指整个菌体在多次接种传代过程中逐渐造成菌种发酵力(如糖、氮的消耗)或繁殖力(如孢子的产生)下降或发酵产物得率降低的现象。
菌种的复壮是指使衰退的菌种恢复原来优良性状。
狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和生产性能测定等方法,从衰退的群体中找出未衰退的个体,以达到恢复该菌原有典型性状的措施。
种子培养基是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体,并使菌体长得粗壮,成为活力强的“种子”。
发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。
它既要使种子接种后能迅速生长,达到一定的菌丝浓度,又要使长好的菌体能迅速合成需产物。
8、了解连续培养技术
连续培养:
指在一开放系统中,以一定的速度向发酵罐内连续供给新鲜培养基,同时以相同速度将含有微生物和产物的培养液从发酵罐内放出,从而使发酵罐内液体量维持恒定,使培养物在近似恒定状态下生长和进行代谢活动的方法。
9、氧的供需及对发酵的影响中的几个概念,如呼吸强度(QO2),产物比生产速率
供氧是指空气中的氧气从空气泡里通过气膜、气液界面和液膜扩散到液体主流中。
耗氧是指氧分子自液体主流通过液膜、菌丝丛、细胞膜扩散到细胞内。
呼吸强度:
单位重量干菌体在单位时间内所吸取的氧量,以QO2表示,单位[mmolO2/(g干菌体·h)],亦称氧的比消耗速率。
耗氧速率:
单位体积培养液在单位时间内的吸氧量,以r表示,单位为[mmolO2/(L·h)]。
菌体的比生长速率:
单位重量的菌体瞬时增量μ=(dx/dt)/x;单位为1/h,其中x—菌体浓度(g/L)
产物的形成比速:
单位时间内单位菌体形成产物(菌体)的量π=(dp/dt)/x,;单位为1/h,其中p—产物浓度(g/L)
基质的比消耗速率:
单位时间内单位菌体消耗基质的量(ds/dt)/x;单位为1/h,其中s—底物浓度(g/L)
产物比生产速率:
单位时间内单位体积发酵液生产产物的量(dp/dt/dv)
11、体积溶氧系数概念,深入理解Kla的意义
以单位体积的液体中所具有的氧的传递面积为a(m2/m3)OTR=KLα(C*–CL)
KLα以氧浓度为推动力的容积氧传递系数,反映了设备的供氧能力
16、代谢控制发酵、反馈抑制、菌种的回复突变、巴斯德效应、菌种复壮、抗结构类似物突变株的概念
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,这种发酵称为代谢控制发酵。
反馈抑制:
是指最终产物抑制作用,即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的酶的反应,所引起的抑制作用。
菌种的回复突变:
凡是变异菌因遗传组成的自身修复,原有的遗传障碍解除,导致代谢途径再变化,恢复原有特性,表现出已获得的优良性状退化。
巴斯德效应:
在好氧条件下,酵母的发酵能力降低,即由于呼吸作用的进行使酒精产量大为降低。
菌种复壮:
指使衰退的菌种恢复原来优良性状。
狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和生产性能测定等方法,从衰退的群体中找出未衰退的个体,以达到恢复该菌原有典型性状的措施;
抗代谢结构类似物突变株:
对于代谢产物的结构类似物的抗性突变株。
代谢产物对代谢途径有抑制(阻遏作用),使其酶不能合成,而代谢结构类似物存在时,与代谢产物结构类似,起相同作用,使反应的酶无法合成,但结构类似物并不减少(因为它不参与蛋白质代谢)。
其抗性菌株就是在代谢结构类似物存在的情况下,仍能合成代谢产物,使产物大量积累。
抗结构类似物突变株:
如果通过诱变使天冬氨酸激酶编码的结构基因发生突变,使天冬氨酸激酶对赖氨酸及结构类似物不敏感,即使在过量苏氨酸存在时,该酶也不与赖氨酸或结构类似物结合,但酶的活性中心不变。
24、发酵过程的温度会不会变化?
为什么
发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。
所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
在发酵过程中产生菌分解基质产生热量,机械搅拌产生热量,而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。
发酵热引起发酵液的温度上升。
发酵热大,温度上升快,发酵热小,温度上升慢。
包括生物热、搅拌热以及蒸发热、辐射热等。
25、发酵热的定义
发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。
所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射
27、温度对发酵有哪些影响?
温度对发酵的影响:
温度通过影响微生物的酶反应速度、发酵液中溶解氧而影响发酵;温度还能影响酶系组成及酶的特性、以及生物合成方向;温度还影响基质溶解度,氧在发酵液中的溶解度也影响菌对某些基质的分解吸收。
30、pH对发酵的影响表现在哪些方面?
(1)pH影响酶的活性:
当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。
(2)pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变,从而改变细胞膜的透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄,因此影响新陈代谢的进行。
(3)pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用。
(4)pH影响代谢方向:
pH不同,往往引起菌体代谢过程不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。
(5)pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响。
31、为了确定发酵的最佳pH,我们该如何实验?
最佳pH的确定:
配制不同初始pH的培养基,摇瓶考察发酵情况
pH的控制:
1、调节好基础料的pH。
基础料中若含有玉米浆,pH呈酸性,必须调节pH。
若要控制消后pH在6.0,消前pH往往要调到6.5~6.8
2、在基础料中加入维持pH的物质,如具有缓冲能力的试剂,如磷酸缓冲液等
3、通过补料调节pH
4、当补料与调pH发生矛盾时,加酸碱调pH
PH调节的方法主要有下列几种
n 添加碳酸钙法
n 氨水流加法
n 尿素流加法
(1)添加碳酸钙法:
采用生理酸性铵盐作为氮源时,由于NH4+被菌体利用后,剩下的酸根引起发酵液PH值下降,在培养基中加入碳酸钙,就能起到调节PH值的作用。
但是,碳酸钙的用量甚大,在操作上易引起染菌的危险,此法一般不采用。
(2)氨水流加法:
在发酵过程中根据PH值的变化流加氨水调节PH值,且作为氮源,供给NH4+。
氨水价格便宜,来源容易。
但是,氨水作用快,对发酵液的PH值波动影响大,应采用少量多次流加,以免造成PH值过高,抑制菌体生长,或PH值过低,NH4+不足等现象。
具体流加方法应根据菌种特性、长菌情况、耗糖情况等决定,一般控制PH值7.0~8.0,最好能够采用自动控制连续流加方法。
(3)尿素流加法:
是目前国内味精厂普遍采用的方法。
以尿素作为氮源进行流加调节PH值,由于PH值变化具有一定的规律性,易于操作控制。
首先,由于通风、搅拌和菌体尿酶作用使尿素分解放氨,使PH值上升;
氨和培养基成分被菌体利用并形成有机酸等中间代谢产物,使PH值降低,这时就需要及时流加尿素,以调节PH值和补充氮源。
当流加尿素后,尿素被菌体尿酶分解放出氨使PH值上升,氨被菌体利用和形成代谢产物使PH值下降,再次进行流加反复进行维持一定的PH值。
流加时除主要根据PH值得变化外,还应考虑到菌体生长、耗糖、发酵的不同阶段来采取少量多次流加,维持PH值稍低些,以利长菌。
当长菌快,耗糖快,流加量可适当多些,PH值可略高些,发酵后期以有利于促进产谷氨酸,维持PH值7.2左右为好。
当残糖已很少,接近放罐,以不加或少加为好,以免造成浪费和增加后工序提取的困难。
pH控制是一项非常细致的工作,不仅考虑最佳pH值,而且要根据生长阶段考察对pH的要求。
在pH控制中还要采用合适的调节方法。
33、影响氧溶解效果的因素和Kla的测定方法。
影响发酵罐中KLα的因素:
(1)搅拌:
搅拌可提高溶氧速率。
搅拌能把大的空气气泡打成微小气泡,增加了气-液接触面积和接触时间;搅拌使液体作涡流运动,延长了气泡的运动路线,即增加了气液的接触时间;搅拌使发酵液呈湍流运动,从而减少气泡周围液膜的厚度,减少液膜阻力;搅拌使菌体分散,有利于固液传递中的接触面积的增加。
但过度强烈的搅拌使产生的剪切作用过大,对细胞的损伤增加。
对于气-液混合系统,以采用圆盘涡轮式搅拌器较好。
不带挡板的搅拌流型,其中部液面下陷,搅拌功率大部分消耗在形成旋涡上。
带挡板的搅拌流型,流体从搅拌器径向甩出去后,受挡板阻碍,形成向上、向下两部分,垂直方向流动,不发生中央下陷的旋涡,有着更高的溶氧速率。
(2)空气线速度:
机械搅拌过程中通气效率或溶氧系数KLα随空气量增多而增大。
当增加通风量时,空气线速度(Vs)相应增加,从而增大溶氧;但是,只增加风量,而转速不变时,功率会降低,又会使溶氧速率降低。
同时,空气线速度过大时,会发生“过载”现象,这时浆叶不能打散空气,气流形成大气泡在轴的周围逸出,使搅拌效率和溶氧速率都大大降低。
(3)氧的分压:
提高空气压力(提高罐压),可以增加氧的分压,因此可以增加氧的溶解度。
由于一般微生物在5个大气压以下的压力下不会受到损害,因此适当提高罐压有利于通风效果的提高。
但过分提高罐压,会使设备投资增加(耐压),且因提高罐压后,产生的CO2溶解量也要增加,会使培养液的pH值发生变化,影响微生物的生理代谢。
(4)发酵罐体积:
通常大罐氧的利用率高,小罐氧的利用率差。
发酵罐大小不同,所需搅拌转数与通风量不同,大罐的转速低,通风量较小。
(5)发酵液的物理性质:
发酵液的粘度、表面张力、离子浓度等会影响气泡的大小、气泡的稳定性和氧的传递效率。
此外,发酵液的粘度的改变还影响液体的湍动性以及界面或液膜阻力,从而影响溶氧速率。
通常当发酵液浓度增大,粘度增大时,KLα值降低。
另外由于泡沫大量形成,菌体与泡沫形成稳定的乳浊液,影响了氧的传递。
因而消除泡沫对溶氧有利。
但消泡剂用量过多,消泡剂聚集在微生物细胞和气泡液膜表面,增加传质阻力,大大降低氧的传递速率。
Kla的测定方法:
亚硫酸盐氧化法、取样极谱法、排气法、复膜电极的溶解氧测定仪。
还可以根据发酵过程中基质消耗比速,间接计算。
34、试述发酵的出发菌株的选育过程(从育种和发酵机制方面阐述)。
菌种选育方法:
1.自然选育:
生产中根据菌种自发突变的特点进行菌种筛选的过程。
方法:
①通过表现形态来淘汰不良菌株。
常采用单菌落分离法。
②通过目的代谢物产量考察。
③进行遗传基因型纯度试验。
④传代的稳定性试验。
2.诱变育种:
用各种物理、化学因素人工诱发基因突变进行的筛选,称诱变育种。
3.高产突变株的筛选:
①根据形态特征筛选:
根据菌落和菌体(包括菌丝体、孢子)的形态突变筛选可见的高产突变株。
②根据代谢调节特点筛选:
根据微生物的代谢调节机制来选择特定的突变体。
③根据其他生理特性筛选:
4.体内基因重组育种:
指重组过程发生在细胞内。
即采用转化、转导、接合和原生质体融合等遗传学方法和技术,使微生物细胞内发生基因重组(染色体或基因的重新组合),改变遗传物质的成分、数量和结构,从而获得优良菌株的一种育种方法。
5.DNA体外重组技术(invitrorecombinationDNAtechnology)(基因工程技术):
根据需要用人工方法取得供体DNA上的基因,在体外重组于载体DNA上,再转移入受体细胞,使其复制、转录和翻译,表达出供体原有的遗传性状。
35、阐明染菌的的影响、防治的方法。
一、染菌的影响:
发酵过程污染杂菌,会严重的影响生产,是发酵工业的致命伤。
造成大量原材料的浪费,在经济上造成巨大损失;扰乱生产秩序,破坏生产计划;遇到连续染菌,特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性;影响产品外观及内在质量。
1.染菌对发酵的影响:
⑴发酵染菌对不同品种的影响:
放线菌由于生长的最适pH为7左右,因此染细菌为多,而霉菌生长pH为5左右,因此染酵母菌为多。
青霉素发酵染菌,绝大多数杂菌都能直接产生青霉素酶,而另一些杂菌则可被青霉素诱导而产生青霉素酶。
不论在发酵前期、中期或后期,染有能产生青霉素酶的杂菌,都能使青霉素迅速破坏。
链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不象青霉素发酵染菌那样一无所得,但也会造成不同程度的危害。
如杂菌大量消耗营养干扰生产菌的正常代谢;改变pH,降低产量。
灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌,对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。
疫苗生产危害很大。
现在疫苗多采用深层培养,这是一类不加提纯而直接使用的产品,在其深层培养过程中,一旦污染杂菌,不论死菌、活菌或内外毒素,都应全部废弃。
因此,发酵罐容积越大,污染杂菌后的损失也越大。
⑵污染不同种类和性质的微生物的影响:
① 污染噬菌体:
噬菌体的感染力很强,传播蔓延迅速,也较防治,故危害极大。
污染噬菌体后即可使发酵产量大幅度下降,严重的造成断种,被迫停产。
② 污染其它杂菌:
有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫,即使添加消泡剂也无法控制逃液,影响发酵过程的通气搅拌。
有的杂菌会使发酵液发臭、发酸,致使pH下降,使不耐酸的产品破坏。
特别是染芽孢杆菌,由于芽孢耐热,不易杀死,往往一次染菌后会反复染菌。
⑶不同时间染菌对发酵的影响:
①种子培养期染菌:
由于接种量较小,生产菌生长一开始不占优势,而且培养液中几乎没有抗生素(产物)或只有很少抗生素(产物)。
因而它防御杂菌能力低,容易污染杂菌。
如在此阶段染菌,应将培养液全部废弃。
②发酵前期染菌:
发酵前期最易染菌,且危害最大。
因为发酵前期菌量不很多,与杂菌没有竞争优势;且还未合成产物(抗生素)或产生很少,抵御杂菌能力弱。
在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。
可以用降低培养温度,调整补料量,用酸碱调pH值,缩短培养周期等措施予以补救。
如果前期染菌,且培养基养料消耗不多,可以重新灭菌,补加一些营养,重新接种再用。
③发酵中期染菌:
发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。
杂菌大量产酸,培养液pH下降;糖、氮消耗快,发酵液发粘,菌丝自溶,产物分泌减少或停止,有时甚至会使已产生的产物分解。
有时也会使发酵液发臭,产生大量泡沫。
降温培养,减少补料,密切注意代谢变化情况。
如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐,或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐,抑制杂菌。
④发酵后期染菌:
发酵后期发酵液内已积累大量的产物,特别是抗生素,对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。
因此如果染菌不多,对生产影响不大。
如果染菌严重,又破坏性较大,可以提前放罐。
2.发酵染菌对提炼和产品质量的影响:
⑴发酵染菌对过滤的影响:
染菌的发酵液一般发粘,菌体大多数自溶,所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼,导致过滤困难。
即使采取加热、冷却、添加助滤剂等措施,使部分蛋白质凝聚,但效果并不理想。
因过滤困难而大幅度降低过滤收率,直接影响提炼总收率。
⑵发酵染菌对提炼的影响:
染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。
采用有机溶剂萃取的提炼工艺,则极易发生乳化,很难使水相和溶剂相分离,影响进一步提纯。
采用直接用离子交换树脂的提取工艺,如链霉素、庆大霉素,染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面,或被离子交换树脂吸附,大大降低离子交换树脂的交换容量,而且有的杂菌很难用水冲洗干净,洗脱时与产物一起进入洗脱液,影响进一步提纯。
二、染菌的防止:
1.防止种子带菌:
注意接种时的无菌操作;无菌室和摇床间都要保持清洁。
无菌室内要供给恒温恒湿的无菌空气,还要装紫外灯用以灭菌,或用化学药品灭菌。
2.防止设备渗漏:
发酵设备及附件由于化学腐蚀、电化学腐蚀,物料与设备摩擦造成机械磨损以及加工制作不良等原因会导致设备及附件渗漏。
设备上一旦渗漏,就会造成染菌,例如冷却盘管、夹套穿孔渗漏,有菌的冷却水便会通过漏孔而进入发酵罐中招致染菌。
阀门渗漏也会使带菌的空气或水进入发酵罐而造成染菌。
设备上的漏隙如果肉眼能看见,容易发现,也容易治理;但有的微小泄漏,肉眼看不见,必须通过一定的试漏方法才能发现。
3.防止培养基灭菌不彻底:
培养基灭菌方法为高压蒸汽灭菌,分批灭菌121℃,30分钟;连续灭菌罐温125~130℃,30~45分钟。
4.防止空气引起的染菌:
空气冷却器的列管穿孔泄露,冷却水会渗入到空气中,造成染菌。
棉花-活性炭过滤器长期使用会造成过滤器失效。
过滤器用蒸汽灭菌时,若被蒸汽冷凝水润湿就会降低或丧失过滤效能,灭菌完毕应立即缓慢通入压缩空气,将水分吹干。
5.发酵染菌后的措施:
染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。
凡染菌的罐要找染菌的原因,对症下药,该罐也要彻底清洗,进行空罐消毒,才可进罐。
染菌厉害时,车间环境要用石灰消毒,空气用甲醛熏蒸。
特别,若染噬菌体,空气必须用甲醛蒸汽消毒。
37、简述IMP的代谢调节机制及育种思路。
选育抗8-AG或抗8-AX突变株,应使用丧失腺嘌呤脱氢酶(dea-)的菌株为出发株,因为丧失腺嘌呤脱氢酶能提高出发菌株对8-AG或8-AX等的敏感性,易于分离到有效的抗性突变株,当腺嘌呤脱氢酶存在时,腺嘌呤会被脱氢而转变为次黄嘌呤,生成的次黄嘌呤解除8-AX对菌体生长的抑制作用。
出发菌株的核苷酸酶活性要强,IMP能转变为肌苷,核苷磷酸化酶要极弱或缺失,使生成的核苷不再分解。
综上所述,推测肌苷产生菌的定向育种途径为:
Ade-+Xa-+dea-+GMPred-+8AGr(或8AXr、ARr)+SGr+NP-+ARr+Smr。
AR,AG,AX是腺嘌呤和鸟嘌呤的结构类似物
SG--磺胺
dea---缺失腺嘌呤脱氢酶
GMPred---缺失GMP还原酶
Sm---链霉素
NP----选育鸟苷分解酶的核苷酶或核苷磷酸化酶活性弱的菌株,如选育NP- 突变株,使生成的肌苷不再进一步向下代谢,从而大量积累肌苷。
38、简述气体溶解过程的双膜理论。
双膜理论:
氧首先从气相扩散到气液两相的接触界面,再进入液相,界面的一侧是气膜,另一侧是液膜,氧由气相扩散到液相必须穿过这两层膜。
在气液两相界面上,两相的浓度总是互相平衡的,也即气膜与液膜中的传递速率总是相等的。
故在界面上不再存在传递阻力。
气体传递过程可看作由四个阶段组成。
第一阶段,气体通过气相全体抵达气、液界面;第二阶段,气体通过界面上气相一侧的气膜;第三阶段,气体通过界面上液膜一侧的液膜;最后阶段,是气体向液相主体的扩散。
39、简述发酵过程主要分析的项目。
发酵过程的主要控制参数:
按性质分可分三类:
⑴物理参数:
① 温度:
指发酵整个过程或不同阶段所维持的温度。
② 压力:
发酵罐维持的压力。
③搅拌转速:
搅拌器在发酵罐中转动速度。
④搅拌功率:
搅拌器搅拌时所消耗的功率与氧体积传递系数Kla有关。
⑤空气流量:
与氧的传递,其他控制参数有关。
⑥粘度:
粘度可作为细胞生长或细胞形态的一项指标,也能反映发酵罐中菌丝分裂过程的情况,可表示菌体的相对浓度,并可改变氧传递阻力。
⑦浊度:
可表示单细胞生长状况的参数。
⑵化学参数:
① PH:
发酵过程中各种产酸,产碱生化反应的综合结果,与菌体生长和产物合成有重要的关系。
② 基质浓度:
发酵液中糖,氮,磷等重要营养物质的浓度,它们的变化对生产菌生长和产物的合成有重要影响,也是提高代谢产物产量的重要控制手段。
必须定时(或实时)测定糖(还原糖,总糖),氮(氨基氮或铵氮)等基质浓度。
③ 溶解氧浓度:
氧是微生物体内一系列细胞色素氧化酶催化产能反应的最终电子受体,也是合成某些产物的基质。
所以利用DO浓度的变化,可了解微生物对氧利用的规律,反映发酵的异常情况,是一个重要的控制参数,也是设备供氧能力的指标。
④ 产物浓度:
是产量高低,代谢正常与否的重要参数,也是决定发酵周期长短的根据。
⑤ 氧化还原电位:
培养基氧化还原电位是影响微生物生长及其生化活性的因素。
在限氧条件下,氧电极已不能精确使用时,氧化还原电位就成为控制发酵过程的重要参数。
⑥ 尾气O2浓度和CO2浓度:
尾气中O2浓度与生产菌的摄氧率和Kla有关(发酵罐的供氧能力)。
CO2浓度可计算出生产菌的呼吸熵,了解呼吸规律。
⑦ 菌体RNA,DNA含量,以及ATP,ADP,AMP体系,NAD(P)-NAD(P)H体系,表示菌体生长情况,能量代谢能力,生物合成能力。
⑶生物参数:
① 菌体浓度(生物量biomass):
菌体浓度的大小和变化速度对生化反应有影响,特别是对抗生素等次级代谢产物的发酵影响显著,菌体浓度与培养液的粘度,OD都有关。
② 菌体形态:
菌体形态的改变是生化代谢变化的反映,尤其是菌丝,菌丝形态可以作为衡量种子质量,区分发酵阶段,控制发酵过程代谢变化和决定发酵周期的依据之一。
40、阐述啤酒发酵的主要过程
啤酒发酵作用是在啤酒酵母参与下对麦芽汁酒精发酵的过程,麦汁中可发酵糖和氨基酸等营养物质被酵母细胞分解成酒精和二氧化碳。
另外还有一系列的发酵产物,如双乙酰、高级醇、醛、酸、酯和硫化物等活性物质产生。
传统发酵工艺
前发酵:
冷却麦汁进入开口发酵槽中,加入啤酒酵母,一般下面酵母控制液体温度为9~10℃。
7~10天。
麦汁发酵成嫩啤酒(没有成熟的啤酒带有生青味),在发酵过程中,酵母增殖到添加量的2~4倍。
后发酵:
(贮酒)嫩啤酒输到贮酒室内的贮酒罐中,一般0~3℃下贮酒42~60天。
达到啤酒成熟、二氧化碳饱和及啤酒澄清的目的。
贮酒期结束过滤,完成整个酿造过程。
主发酵过程中主要是酵母的扩大培养,方法如下:
43、补料的具体内涵是什么?
所谓补料,顾名思义是在发酵过程中补充某些养料以维持菌的生理代谢活动和合成的需要。
补料的内容大致可分为以下四个方面
1.补充微生物能源和碳源,如在发酵液中添加葡萄糖、饴糖、液化淀粉。
作为消沫剂的天然油脂,同时也起了补充碳源的作用。
2.补充菌体所需要的氮源,如在发酵过程添加蛋白胨、豆饼粉、花生饼、玉米浆、酵母粉和尿素等有机氮源。
有的发酵品种还采用通入氨气或添加氨水。
以上这些碳源,由于它本身和代谢后的酸碱度也可用于控制发酵的合适的PH值范围。
3.加入某些微生物生长或合成需要的微量的元素或无机盐,如磷酸盐、硫酸盐、氯化钴等。
4.对于产诱导酶的微生物,在补料中适当加入该酶的作用底物,是提高酶产量的重要措施。
1、无机氮源
种类:
氨盐、硝酸盐和氨水
特点:
微生物对它们的吸收快,所以也称之谓迅速利用的氮源。
但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化如:
(NH4)2SO4 →2NH3+2H2SO4
NaNO3+4H2→NH3+2H2O+NaOH
无机氮源被菌体作为氮源利用后,培养液中就留下了酸性或碱性物质,这种经微生物生理作用(代谢)后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质,如硫酸胺,若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质,如硝酸钠。
正确使用生理酸碱性物质,对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。
所以选择合适的无机氮源有两层意义:
满足菌体生长
稳定和调节发酵过程中的pH
2、种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处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,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
发酵产品的生产特点:
①一般操作条件比较温和;
②以淀粉、糖蜜等为主,辅以少量有机、无机氮源为原料;
③过程反应以生命体的自动调节方式进行;
④能合成复杂的化合物如酶、光学活性体等;
⑤能进行一些特殊反应,如官能团导入;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发酵 工程 复习题