氨基酸发酵氨基酸发酵生产技术
1临界氧浓度:微生物的好氧速率受发酵液中溶解氧浓度的影响,各种微生物对发酵液的溶氧浓度有一个最低的要求,这一氧浓度叫做“临界氧浓度”。
发酵热:习惯上将发酵过程中释放出来的引起温度变化的净热量称为发酵热。
生物热:在微生物生长繁殖过程中,本身产生的大量热称为生物热。
呼吸强度:指单位质量干菌在单位体积时间内所吸取的氧量。以QO2表示,单位为mmmolO2|(g干菌体.h)。
致死温度:杀死微生物的极限温度。
2、淀粉水解糖制备的方法有哪些?淀粉制备葡萄糖的生产技术中,酶解法有哪些优缺点?
解...
氨基酸发酵生产技术
1临界氧浓度:微生物的好氧速率受发酵液中溶解氧浓度的影响,各种微生物对发酵液的溶氧浓度有一个最低的要求,这一氧浓度叫做“临界氧浓度”。
发酵热:习惯上将发酵过程中释放出来的引起温度变化的净热量称为发酵热。
生物热:在微生物生长繁殖过程中,本身产生的大量热称为生物热。
呼吸强度:指单位质量干菌在单位体积时间内所吸取的氧量。以QO2表示,单位为mmmolO2|(g干菌体.h)。
致死温度:杀死微生物的极限温度。
2、淀粉水解糖制备的方法有哪些?淀粉制备葡萄糖的生产技术中,酶解法有哪些优缺点?
解:制备方法有:酸解法、酶解法、酸酶结合法。
酶解法的优缺点:
(1)、由于酶具有较高的专一性,淀粉水解的副产物较少因而水解糖液纯度较高,DE值可达98%以上,淀粉转化率高;
(2)、酶解法是在酶的作用下进行的,不需要耐高温、高压、酸腐蚀的设备;
(3)、可以在较高的淀粉浓度下水解,水解糖液的还原糖含量可达到30%以上;
(4)、酶解法制得的糖液颜色较浅,较纯净,无苦味,质量高,有利于糖液的充分利用。
缺点:酶解法有一定的局限性,表现为反应时间长,要求设备较多,酶本身是蛋白质,易引起糖液过滤困难。
3、酶解法中液化原理,一次加酶喷射液化的工艺
。
液化原理:淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵抗力非常强,α-淀粉酶不能直接作用于淀粉,在作用之前,需要加热淀粉乳,使淀粉颗粒吸水膨胀、糊化,破坏其结晶性的结构。
一次加酶喷射液化工艺流程:(Novo公司 丹麦DDs公司)
4、培养基灭菌的方法有哪些?
解:(1)、加热灭菌法; a、干热灭菌(灼烧灭菌法、干空气灭菌法);b、 湿热灭菌(利用饱和热蒸汽进行灭菌的方法)。
(2)、辐射灭菌法; 利用电磁波、紫外线、X射线、γ射线或放射性物质产生的高能粒子进行灭菌的方法。
(3)、过滤除菌法;采用介质过滤的方法阻截微生物达到除菌目的。
(4)、化学药剂灭菌法;利用某些化学药剂渗透到微生物细胞内进行氧化、还原、水解等化学作用,引起细胞内蛋白质变性、酶类失活或细胞溶解而杀灭微生物的方法。
5、连消与实消比较有哪些优缺点?
解:优点:(1)采用高温短时灭菌,培养基破坏较小。 (2)提高发酵罐周转率。
(3)使用蒸可采用自动控制,减轻劳动强度。 (4)使用蒸汽均衡 。
6、种子扩大培养的目的是什么?写出一个谷氨酸二级扩大培养的流程。
解:目的:为发酵罐提供相当数量的代谢旺盛的种子。
二级扩大培养流程:斜面菌种——一级种子培养——二级种子培养——发酵罐
7、机械搅拌从哪几方面改善溶氧速率?
解:(1)搅拌能把空气泡打碎成为微小气泡,增加了氧与液体的接触面积,而且小气泡的上升速率要比大气泡慢,因此相应地增长了氧与液体的接触时间;
(2)搅拌使液体做涡流运动,使气泡不是直线上升而是做螺旋运动上升,延长了气泡的运动路线,即增加了气液的接触时间;
(3)搅拌使发酵液呈湍流运动,从而减少了气泡周围液膜的厚度,减少液膜的阻力,因此增大了Kla值。
(4)搅拌使菌体分散,避免结团,有利于固液传递中的接触面积的增加,使推动力均一,同时,也减少菌体表面液膜的厚度,有利于氧的传递。
8、温度对微生物发酵的影响有哪些?
解:主要表现在对 细胞生长、产物形成、发酵液的物理性质、生物合成方向的方面的影响。
9、PH对微生物发酵的影响有哪些?
解:主要表现为:1)影响酶的活性; 2)影响细胞膜的电荷状态; 3)影响培养基某些组分和中间代谢产物的解离; 4)影响某些生物合成途径的方向。
10、泡沫对发酵的危害有哪些?
解:1)过多泡沫产生,若消除不及时将造成大量逃液,导致产物的损失和周围环境的污染;
2)若泡沫从搅拌的轴封渗出,增加发酵染菌的机会;
3)泡沫增多使发酵罐的装填系数减少;
4)持久稳定的泡沫影响通气搅拌的正常进行,使溶氧效果降低,同时代谢气体不容易排出,影响菌体正常的呼吸作用,程度严重时可导致自溶,将会形成更多的泡沫;
5)泡沫液位上升后,将部分菌体粘附在发酵液面的罐壁上,不能及时回到发酵液中,使发酵液中菌体量减少,影响发酵的产率;
6)为了消除泡沫。通常加入消泡剂,过多的消泡剂将给产物提取带来困难。
11、为什么使用生物素缺陷型菌株进行谷氨酸发酵时,限制培养基中生物素浓度可以达到控制细胞膜的渗透性?
解:生物素参与了脂肪酸的生物合成,进而影响了磷脂的合成和细胞膜的形成。生物素是催化脂肪酸合成起始反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,对脂肪酸的形成起促进作用。选育生物素缺陷性菌株,阻断生物素合成,提高了细胞膜对谷氨酸的通透性。
12、谷氨酸发酵流加糖的目的是什么?
解:为了提高单位发酵容积的产量,避免发酵初糖浓度过高,抑制菌体生长和影响谷氨酸生成,对发酵工艺进行优化,采用适合的初糖浓度,而在发酵过程中进行流加高浓度糖液。
13、离子交换树脂的分类?
解:按照活性离子分类:1)阳离子交换树脂(活性离子是阳离子,即这种树脂能和阳离子发生交换) 2)阴离子交换树脂(活性离子是阴离子,能和阴离子发生交换),
按功能团分:1)强酸性阳离子树脂; 2)弱酸性阳离子树脂; 3)强碱性阴离子树脂; 4)弱碱性阴离子树脂。
14、离子交换的原理是什么?
解:离子交换是以一种合成材料作为吸附剂(称为离子交换剂)吸附分离溶液中离子的过程。
15、影响离子交换树脂的选择性的因素?
解:主要有:1)离子价数; 2)溶液浓度的影响; 3)离子的水化半径; 4)树脂物理结构的影响; 5)有机溶剂的影响; 6)树脂与交换离子间的辅助力。
16、影响谷氨酸等电点的结晶的主要因素有哪些?
解:主要因素:发酵液的纯度和结晶操作条件。
1) 发酵液性质对结晶晶型的影响(谷氨酸含量,菌体,杂菌和噬菌体,残糖, 发酵液杂质);
2) 温度对结晶晶型的影响(温度越低,析出的a-型结晶纯度越高);
3) 降温速度对结晶晶型的影响(加酸时要控制温度缓慢下降,不能回升);
4) 加酸速度..影响(加酸速度要缓慢,使pH缓慢下降,Glu的溶解度也逐渐降低);
5) 投晶种与育晶对结晶晶型的影响;
6) 搅拌对结晶晶型的影响(不宜太快、太慢);
17、写出超滤膜除菌体、低温等电点以及离子交换三者结合提取谷氨酸流程?
18、深层过滤除菌的作用?
调浆罐 2-泵 3-喷射器 4-维持管道 5-闪冷罐 6-泵 7-卧式隔板层流罐
5-
1—调浆罐;2—泵;3—喷射器;
4—闪冷罐;5—泵;6—立式层流罐
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