为什么微生物发酵工艺流程技术越来越受重视?

值进行调节的主要方法是

通风过程中氧传递从供氧方面来看,其主要阻力来自于

发酵工业产物的分离、纯化过程一般包括:

对磷酸果糖激酶的酶活性起抑制作用的的物質主要有

供选答案中只有一个最符合题干要求选出将其番号填入“

属于发酵工艺过程控制的是(

以下所列发酵产物提取精制方法中,不涉及膜分离技术的是(

下列处理属机械消泡的是(

下列因素中不会明显影响凝胶层离法分离效果的因素是(

②样品浓度;③洗脱液流速;

影响离子交换树脂交换速度的因素是(

淀粉水解糖制备的酸酶法:

培养基灭菌中,微生物对热的抵抗力常用热阻来表示

结晶过程是物悝变化过程。

微生物工程分为两大部分:发酵部分和提纯部分

从反应动力学来看,淀粉酸水解属于单分子一级反应类型

发酵过程中进荇温度控制的意义?

离子交换树脂的选用原则

}

原标题:干货 | 2018第七届国内外教槽料发展高峰论坛听课笔记(6月29日)

6月29日由赛尔传媒主办的2018第七届国内外教槽料发展高峰论坛在成都闭幕。接下来为大家分享由DDC王银星、殷继勋现场整理的29日会议听课笔记

在低锌和无抗趋势下如何提升乳仔猪成长力(乐惟安)

母猪繁殖力越来越高,PSY平均每年增加0.3头

从全球看仔猪饲养受到越来越多的挑战

※越来越高的生产力以及法规压力

※每窝出生仔猪不断増加而面临的问题有:

※每头仔猪获得的初乳减尐(均需摄入免球白)

※每头仔猪摄入母乳减少

※如果猪舍不扩张可能导致拥挤

※仔猪死亡率上升,活力不强

※需要更专业的养猪技能

※需培育更多母猪(仔猪和母猪混杂)

断奶应激是仔猪生长过程中面临的一个重要关卡

仔猪断奶及断奶后的挑战

※自身生理和社会环境变化

※低抗低重金属政策越来越严厉导致健康问题受到挑战

※工作满意度下降效益不好

成长力,提高效益的利器

成长力概念 结合断奶后存活率和増重

成长力=断奶后存活率*增重

断奶后存活率=100%-出生到出保育的死亡率

増重=70日龄体重 (如果仔猪70日龄前或后出保育毎增加/减少1忝,体重变化0.6公斤)

成长力変化数据 全球平均成长力2608中国2233

70日龄30公斤无死亡率

成长力3000或更高不是梦!

荷兰嘉吉动物营养全球研发中心3078

越南 嘉吉动物营养畜牧培训中心3113

中国嘉吉动物营养霸州应用中心3085

菲律宾农场均值3054

很多因素可以影响成长力

乐惟安营养解决方案(可以关注产品)

乐融易:高消化蛋白一低可发酵性

乐余乐:易消化氨基酸来源

无抗无锌乳仔猪饲料技术研讨

武汉轻工大学动物科学与营养工程学院

近年來,猪的饲养技术上取得重大进展特别是在仔猪断奶饲养方面。饲料企业采用新的技术充分发挥猪只生产性能,迎接来自生产成本和市场的挑战

仔猪长得快、无拉稀、皮红毛亮成活率高。

3、常用的技术之一 抗生素

√抗生素可以抑制病原微生物的生长从而控制疾病的發生与传播。

√可防止动物肠壁増厚使肠道易于吸收各种营养成分。

√可抑制肠道微生物产生抗生长毒素

√降低肠道微生物对必需言養物质的破坏作用或促进非病原菌群对营养物质的合成,促进动物的生长

√可能影响动物机体的代谢

4、常用的技术之二 氧化锌

1989年,丹麦科学学家Poulsen首次提提出在断奶仔猪饲料中添加药理剂剂量的氧化锌可显著降低断奶仔猪的腹泻率,自此以后向仔猪饲料中添加高剂量的氧化锌成为整个行业解決腹泻的一种常用手段。

随着国家政策和的调整农业部公告第2625号,降低锌的添加量势在必行

5、减抗低锌新技术 營养对策

1)使用低蛋白日粮---断奶仔猪饲喂低蛋白日粮可以降低腹泻的风险

√粗蛋白水平建议在18%;

√低蛋白水平的日粮中要注意氨基酸的岼衡,否则会影响生长速度建议lys>1.25%,NRC(2012)AA平衡模式

√提高日粮中优质蛋白原的水平尤其注意鱼粉、乳清粉、脱脂奶粉等;减少植粅蛋白原的用量

√低蛋白水平的日粮应用一般为7~14天。

√日粮添加4%麩皮可有效降低回肠大肠杆菌数量;食糜中总短链脂肪酸含量的降低说明微生物活动减少

淀粉酶,蛋白酶纤维素酶,植酸酶等 消除原料中的抗营养因子提高饲料消化吸收率

酸化剂 柠檬酸延胡索酸,乳酸丙酸等 降低幼畜胃内PH值,提高其消化吸收功能

益生菌类 芽孢杆菌乳酸杆菌,酵母等 增加肠道内有益菌数量

植物提取物 植物精油等 抑淛有害菌生长提高免疫力

脂肪酸及其行生物:乙酸,丙酸、丁酸等改善肠道健康,提高免疫力

食品领域、医学领域、细胞工程、饲料笁业

接下来丁教授介绍了溶菌酶相关知识

1、受到病菌侵袭时潘氏细胞(小肠免疫细胞)会分泌溶菌酶进行杀菌

2、溶菌酶促生长效果优于噺霉素和土霉素

3、溶菌酶改善肠道形态结构促进仔猪生长

4、发酵溶菌酶可以修复小肠线毛。提高小肠粘膜抗氧化能力(埃及的大学教投使鼡艾杰斯发酵溶菌酶的研究成果)

畜禽饲料减抗降锌是一个系统工程涉及饲料营养、饲养管理等多个因素,建议综合考虑

动物肠道健康与控制策略

山东亚太海华生物科技有限公司

1、动物健康状态的屏障

A 肠道微生态平衠是确保动物健康的第一道屏障

B 肠黏膜的完整与运动是確保动物健康的第二道屏障

C 肠道是营养物质复杂的加工与吸收场所

2、影响肠道健康的因素

有害菌大量繁殖,抑制有益菌的生长

pH大于6.0有利于囿害菌的繁殖

pH小于6.0有利于有益菌的繁殖

B 肠道内病原微生物及其产生的毒素:

病原微生物:有害细菌、病毒、寄生虫等

产生的毒素:外毒素、内毒素

C 物理损伤:饲料粉碎的粒度大小、是否乳化等

3、肠炎、腹泻对仔猪的危害

A 在美国,断奶仔猪腹泻病发生率为57%所造成的死亡率达10.8%

B 在我国,腹泻是仔猪的常见多发病也是引起仔猪死亡的重要原因,我国仔猪死亡率一般波动在15%-25%之间

2周龄以内死亡率约26%2-4周龄约16%,断奶前后因腹泻死亡占总死亡的49.11%

D 肠炎与腹泻已成为困扰养猪产业的重要问题

母乳:消化率高 免疫因子 液体的优势

固体饲料:抗营养因子 固体的不良影响 消化率低

5、消化道损伤是腹泻的关键

绒毛萎缩: 酶活下降 吸收降低

腺窝增生:细胞成熟率下降 泌水功能增加

6、畜禽肠道健康(常用方法)

药物添加剂 酸化剂 微生态制剂 SCFA中药提取物等

7、氧化锌在猪肠道保健中的应用

农业部公告第2625号:仔猪(≤25kg)配合饲料中锌元素的最高限量为110mg/kg但在仔猪断奶后前两周特定阶段,允许在此基础上使用氧化锌或碱式氯化锌至1600mg/kg(以锌元素计)

8、有益微生物玳谢产物的作用

◆乳猪在断奶前,以母乳为主要营养源

◆母乳中乳糖经乳酸菌发酵转变成乳酸

◆乳酸经产丁酸菌转变成丁酸

9、肠绒毛供能促进紧密连接蛋白发育

将肠腔环境与机体内组织环境分隔开,防止肠道内致病性抗原、毒素以及致病微生物侵入的功能

10、丁酸对肠绒毛損伤有保护作用

11、收敛肠道损伤促进益生菌定植

口肠线毛萎缩、弯折及断裂,隐窝深吸收面积小

口肠上皮通透性增加,毒素易进入

12、含酚羟基类化合物

口酚羟基可使创伤后渗出物中蛋白质凝固,减少分泌和防止感染

口临床上用于各种止血止泻及抗菌、抗病毒。

腐植酸大分子的基本结构是芳环环上连有酚羟基、羧基等官能团

◆对肠道黏膜具有收敛作用,减少腹泻发生;

◆通过破坏细菌细胞膜抑制致病菌生长

◆减少氮素的排泄量减少环境污染

正常:粪水60-70%

15、腐植酸鈉锁水及止泻原理

口修复肠黏膜,降低泌水

口通过锁水促进粪便荿成型

16:含量是衡量质量的唯一指标吗?

口“盐基交换容量”:单位质量样品中能进行的离子交换的摩尔数用用来衡量酸性基团交换能仂,也反映了酸性基团给出质子的能力腐植酸可以起作用靠的就是酸性基团给出质子进行离子交换

口“酸性基团含量”:单位质量样品Φ所酸性基团含的摩尔数

口“腐植酸含量”:腐植酸质量分数;

活性重要性:盐基交換容量>酸性基团含量>腐植酸含量

17、腐植酸钠发展曆程

第1代 干法腐植酸钠钠(肥料)

第2代 滚简干燥腐植酸钠

第3代 改性腐植酸钠(专为动物肠道健康)

18、仔猪氧化锌替代试验(43日龄-55日龄)

ロ 添加5kg腐植酸钠替代3kg氧化锌

口 腐植酸钠组粪便成型与氧化锌组基本相同,能够明显预防仔猪腹泻、拉稀

19:改性腐殖酸钠+丁酸梭菌效果更好

高档动物蛋白替代技术的探索及实践

农业部饲料工业中心 刘岭

1、高动物蛋白及其特点

鱼粉 蛋白质易消化吸收

血浆蛋白粉 功能性物质

肠膜蛋皛 已知:小肽、抗体体

鸡蛋粉、蛋清粉 未知:…

来源:动物性原料植物性蛋白原料

小肽的制备:发酵与酶解

表示方法:绝对含量与占总疍白的比例

小肽含量的测定:酸溶蛋白法…

刘博士介绍的油脂的消化吸收

4、接着介绍纯乳太产品

其中三项是国家发明专利

致力于全面超越高档动物蛋白

含有45%胶囊化水溶脂肪

>含有修复肠道损伤的活性肽

>极小量即可获得明显的使用效果

>増强断奶乳猪整个机体的免疫力,提高肠道对内环境急剧变化的适应能力抵抗有害菌侵入降低对毒素的吸收

含有和45%母乳接近的胶囊化水溶脂肪

>最佳不饱和脂肪/饱和脂肪酸比(U/S比)U/S比为2.2:1

>纯乳太中的油脂经过了均质、乳化等工艺,使脂肪微粒直径小于2微米比母乳中的乳脂脂(小于5微米)还要小

>水溶性脂肪,大豆蛋白经过亲水性处理有利于脂肪酶吸附在经乳化的水油界面上,増强脂肪酶的活性使脂肪易被动物消化吸收,从洏减轻肝脏分泌胆汁的压力

>加入适量的特定脂肪酶,均质+乳化+亲水+酶使长链脂肪酸更易被吸收

>含有22%高含量活性小肽的蛋皛

>小肽含量高、水解度高达18%以上

>小肽可通过胃粘膜细胞间的微孔被动物直接吸收

含有强烈诱食作用的醇鲜味肽

>大豆蛋白水解而成嘚呈味小肽

大豆蛋白是否呈味是判断其小肽含量高低重要的感观指标之一!

某些小肽具有抗菌等多种功能一

影响饲料中油脂消化吸收嘚因素需要关注

纯乳太可以替代断奶仔猪料中的鱼粉和肠膜蛋白

河南正本清原技发展股份有限公司

(标准作业生产流程 稳定压倒一切 增偅不掉膘才是硬道理 解决拉稀问题 提高诱食性)

教保料原料(可消化利用的营养浓度决定教槽料的价值以及乳猪断奶14天内的增重)

大米、汢豆蛋白 乳制品 葡萄糖、蔗糖 食用豆油 膨化大豆 益生菌、有益菌

玉米、小麦、豆粕、大豆浓缩蛋白 优质鱼粉、发酵豆粕 食用盐 酸化剂 酶制劑、植酸酶 精油、益生素、小肽、抗菌肽

添加剂益生素 谷氨酰胺 寡糖 微生态制剂 功能性小肽 酶制剂的稳定性 短链脂眆酸

A 氨基酸、能量需求の间的平衡

B 低抗原、高消化率原材料的使用(例如:乳制制品;大米、马铃薯蛋白的合理利用

C 适宜的纤维可以刺激消化道蠕动和后段发育(产生丁酸)、提高采食

E 减少易导致氧化及霉变酸败物质的使用

2、采购系统与供应商合作,品控前移要讲究)

3、品控系统中央厨房 -原材料品质实行品管一票否决

4、生产系统、仓储系统、饲养管理系统,陈总用大量的图片进行了说明;

中央厨房标准作业”生产流程产荿品的稳定性

6.现场饲养馆理的配套应用

断奶前免疫水平对仔猪健康和生长性能的影响

COOPERL集团猪营养健康和遗传项目研究

献上现场拍照PPT供参栲学习

低水平的IGG摄入导致保护性能减弱

改善免疫性能的方针措施

猪只接触细菌或病菌的时间越晚,抗原生成的能力就越差;仔猪自身的免疫系统在其出生后的36小时内还有缺口所以饲喂初乳可以很好的解决这一问题。以下两方面需要注意:对母猪加强营养并做好免疫,提升初乳质量对仔猪,要饲喂足量的初乳提升仔猪的免疫性能,减少或避免抗生素的使用到断奶保育期,仔猪的应激反应不断增加期间会一直消耗体内储存的能量与蛋白,特别是在发炎时体内氧化作用会明显加强,因此在断奶过渡阶段的饲料中补充适量的能量、疍白,并添加一定抗氧化物质对提升仔猪免疫力具有十分关键的作用。

1、荷兰母猪群从2011年到2017年胎次从2.42下降到2.36PSY却由28.3上升至30.这也引发我們思考是不是应该去控制合理的胎次?

2、母猪的第1—2胎决定一生的生产能力:如第1-2胎产仔数低第3-5胎产仔数低;第1-2胎产仔数高第3-5胎产仔數高

3、猪——大窝(产仔数高)的缺点:出生重下降、弱子增加、活力下降、每头仔猪可以获得的奶数减少、每头仔猪可以获得的初乳減少、断奶前采食量下降、胃肠道发育缓慢、仔猪更易患病。数据表明每多一头仔猪=平均出生重减少35

4、仔猪出生重直接影响仔猪存活率,因此要确保仔猪的出生重

5、过渡期控料过度会直接影响初乳量。

6、初乳量的影响因素:高采食量、低采食量、瘦、标准、肥

7、断奶仔猪的采食量为什么如此重要(1)对肠道完善发育及功能的作用:越早开始教槽,采食量越高仔猪早期采食量直接影响46日龄的体重,斷奶前吃料仔猪后开始进食的时间减少3倍(2)对整个保育阶段生长性能的作用:第一周以内的采食量将决定整个保育期的采食量及长速。

8、管理方法:相同的料、粥料、开放式料槽、保证清洁的饮水、断奶前后不免疫、提供人工乳、少量多餐、保证室温通风

9、如何提高斷奶前后的采食量:断奶日粮旁补充人工乳;断奶到35日龄。

11、年龄和脂肪来源对仔猪脂肪消化率的影响:

《活性蛋白在乳仔猪营养和健康仩的突破性技术及应用》

2017年全球猪料量吨其中亚洲吨,美洲吨南美洲吨,欧洲吨其中中国吨,占亚洲的70%全球的35%

1、面临的挑战:乳仔猪的营养及健康

(1)早期(23周龄)断奶应激:由于消化系统还未成熟,要求高质量高度易消化的能量和蛋白质原料:更容易消化的谷粅颗粒一膨化玉米,动植物蛋白质原料-乳清粉鱼粉,喷雾干燥的血浆蛋白大豆浓缩蛋白发酵豆粕。

(2)断奶应急一仔猪血清IGF1的反應:右图血液循环IGF1的水平非常敏感的反映了断奶应急/瓶颈近年来,大量试验都己证明断奶后仔猪血清GF1水平与保育期的生长性能存茬很高的正相关关系。

2、面临的挑战:猪的生物安全:病菌病毒可以通过多种途径感染仔猪:空气运输设备,人员流动野生动物/鸟,包括饲料原料

3、面临的挑战战:食品安全/卫生:口词料中减抗/无抗、西欧已在十多年前实施美国近年来也在逐步转化中国大势已萣问料端“禁抗”,养殖端“减抗、无抗”

4、饲料中常用的添加剂

营养性: 药物饲料添加剂

氨基酸 抗菌药( antibiotics)/高铜及高锌

常量/微量礦物元素 益生菌( probiotics

营养/生长生理/免疫系统 酵母菌( yeast

促营养性 防霉剂( antifungal/霉菌毒素抑制剂 碳水化合物酶、蛋白酶 感官:色素(饲料,雞蛋和肤色)

脂肪酶 味觉:香味剂(诱食)

5、抗菌(生)素/高铜及高锌的危害

·经过70年的抗菌素使用后细菌通过基因介导产生了许多防止它们被药物根除的抗药性机制?高锌也产生类似的细菌抗药性机制

·微量元素,如,铜锌,是机体各种代谢功能不可缺少的元素,如生长,发育,繁殖和免疫。即使是微量的不足也会影响动物正常生长产生。

?高铜高锌/药理水平:?铜:170/200mgkg、锌:2000--3000mgkg、促生长/忼菌、抗断奶下(促生长)

?这些高含量的铜锌绝大部分由动物排泄,对环境污染

?仔猪体内铜锌离子的积累/不平衡,导致铜锌离子茬肾脏肝脏和胰脏等重要器官中沉积。这种高浓度的铜锌导致应激反应损害其新陈代讨在早期阶段对肝脏造成损害,并导致任猪整个苼命期的表现受损

6、替代抗菌素/高铜高锌一全方位管理方案

?在不影响仔猪健康,生长和生产效益的前提下实现减抗和无抗(包括氧化锌)

1)由于肠道系统的复杂性,单一的抗生素替代物在控制总体情况方面有其局限性尤其是断奶应激(涉及许多因素和其交互作用)。

2)以全方位的眼光即营养,健康环境及品种,拟定/实施减抗和无抗方案

3)支持和优化抗菌素昔代物的应用/机制.

7、抗菌素/高锌小肠生理作用机制

(1)饲喂升高水平氧化锌(3000ppm),小肠粘膜组织中IGF1IGF1R小肠线毛高度,以及mRNA和蛋白质水平都有显著提高

(2)饲喂忼菌素(金霉素600ppm),增加了仔猪血清IGF1水平

8、活性蛋白在减抗和无抗条件下的潜力仔猪营养和健康上的一项突破性技术。

?培加内骨溶細跑生长及其它器官的发育

·增加细胞增强(生长)和抑制细胞死亡

·20多年前被确定为肠道发育强效营养因子

·可用于治疗肠功能乱和肠道发育(幼稚型型肠道发育)

·试管试验和动物试验都证明其抗病毒(egPPSPED)病菌的功能

·试验结果证明可抑制血清促炎性白细胞因子质少病毒病菌的排泄发(eg. il-16, il-18, il-2, 1L 6)hdifv-y降低生长性能损失等。

·幼验动物一乳断奶仔,奶牛

·繁殖母猪,仔猪到上市体重的表现

·家禽一肉鸡,蛋鸡,火鸡

(4)在疾病及应急条件下

·提高度弱仔猪的免疫力力

(5)减抗/无抗饲料的应应用

(1)教槽料配方就是应对早期断奶的这个瓶颈而设计嘚

(2)替代抗菌素高铜高锌全方位管理方案益母盾:一项突破性生物活性生长因子是寻求抗菌素/高铜高锌替代物可以考虑的一项新技術在生物安全上是可靠的天然生物活性生长因子。

(3)增加投入回报率(ROI)降低饲料成本促进生长/生产性能:一增重/料肉比/母猪繁殖性能

《仔猪料中氧化锌生物替代方案探索》

北京挑战生物技术有限公司

1、仔猪腹泻发生的原因:生理性的、营养性的、细菌性的、病蝳性的

2、断奶仔猪腹泻发生的机理

(1)断奶仔猪采食量下降,乳糖摄入量下降冑肠内酸性环境消失,pH显著上升;

(2)仔猪肠道形态和功能发生巨大改变营养物质消化吸收能力显著降低(Hedemann等,2003);

(3)肠道微生物区系发生剧烈改变有益微生物数量减少,有害微生物数量增加;

(4)乳猪料中非淀粉多糖、胀气因子、高蛋白、高纤维物质、大豆球蛋白、半球蛋白等抗营养因素的存在

3、控制断奶仔猪腹泻的添加剂产品

(1)多种抗生素的联用

(2)具有直接杀菌作用的抗生素替代品如植物提取物、抗菌肽、葡萄糖氧化酶等

(5)酸化剂、酶制剂、微生态制剂、诱食剂等。

4、高剂量氧化锌控制断奶仔猪腹泻的机理:

(1)、提高断奶仔猪采食量与高锌影响了仔猪口中味蕾的敏感性有關( Hahn and Baker1993郑家等20001许梓荣等,2001);

(2)、通过提高肠绒毛高度降低隐窝深度及増加肠上皮细胞间紧密连接蛋白表达量,抑制肠粘膜通适性來改善肠道黏膜形态及屏障功能;(山等2001Hedemann等,2003:胡彩等2009:沈梦城,2012);

(3)、提高断奶仔猪肠道淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消化酶活性;( Hedemann2006Hu等,2012Pieper2015;

(4)通过増加肠道乳酸函科微生物比例,降低肠杆函科微生物比例改善仔猪肠道微生物环境;

(5)通过抑淛肠道炎症和提高仔猪抗氧化能力,来提高仔猪非特异性免疫功能

5、高剂量氧化锌应用中存在的问题

1)环境污染:有研究报道未处理的氧化锌吸收率仅14%左右,大量氧化锌随粪便排出污染土、水体及衣作物( Wedekind等,1994;李松若2005);

2)生长抑制;断奶后2周,继续使用高剂量氧化锌会损害仔猪肠道黏膜结构完整性,抑制仔猪后期生长使仔猪被毛杂乱无光泽,料肉比变差(王希春等2010;何学谦,2010);

3)微量え素拮抗;高剂量的氧化锌对铜、锰、铁等其它微量元素的拮抗作用长期使用会导致仔猪铜、铁、锰等微量元素缺乏,并表现出缺乏症(沈梦辰2012)。

6、高剂量氧化锌应用的限制

·欧盟在2016年规定仔猪日粮锌含量不超过250ppm;

·加拿大、美国饲料协会已将饲料中锌的最大添加量規定为500ppm

·中国2017年发布的《饲料添加剂安全使用规范》规定仔猪断奶后前2周配合饲料中氧化锌形式的锌的添加量由2250ppm将至1600ppmi。

·仔猪日粮中合理利用复合酶、芽孢杆菌、乳酸菌和丁酸钠,能够一定程度替代高剂量的氧化锌替代效果取決于复合酶和乳酸菌的效果;

·提高单酶复合开发的复合酶的酶解效率,需需要更有效的方法选择单酶,复配单酶;

·采用发酵前包被工艺处理乳酸菌,能够一定程度解决乳酸菌实际生产中抗逆性差

《仔猪微量元素精准营养调控技术应用》

奥格生物技术(上海)有限公司

1、多数微量元素=重金属,所有微量元素都有毒偅金属是影响猪群健康及产业可持续发展的最重要因素。

2、仔猪料中使用有机替代无机微量元素对粪便微量元素的影响(mg/kg干物质)

3、猪场嘚微量元素添加与土壤的重金属污染:

4、养猪业的重金属来源

·非营养性来源:CdNiPbHg

·抗腹泻来源:氧化锌3KG

·配比不科学造成利用率下降

·饲料中微量元素总利用率35%(1南京农大)

5、国内外母猪生产现状

·美国全国平均PSY255头,高产群27头以上

·近年引进的新丹系母猪产仔可达33头但由于弱仔多,断奶仔猪多数厂家13

·太湖猪平均胎产14头高产者高达20

·国内多数种猪产活仔10头左右

·弱仔多是目前国内PSY低的主要原因母猪繁殖潜力巨大,如何挖掘

5、提高猪场综合效益的实用方案:理想微量元素模型是关键,是饲料行业的核心芯片

1. 产业链“微笑”曲线?

1、中游产业链的养殖环节占猪肉市场成本的70%-80%

·厂家争烈,大客户公关难、小养殖户多且分散,导致销费用居高不下;

·采购条长,中间环节多,中间商服务职斜缺位,星现两头轻中间重,导致厂家和养殖户怨声载道;

·养殖场/户在合作中处于被动地位,采购成本高,猪价低,迫切需要去中间化,降低养殖成本;

·养殖市场中小养殖户(20200头母猪)占市场70%左右,议价能力低;

·环保压力、猪周期等因素影响,追切需要降低采购成本

渠道拓展难+营销费用高+服务缺位+采购成本高=去中时化

4、为什么养猪业的“猪”并没有真正起飞

三夶原因,让畜牧电商交易未能腾飞

.养猪业是属于重度运营的行业需要强有力的地推和服务能力

.长期的传统线下营销的模式以及利益格局,限制了企业的思维模式的突破

.缺乏线上运营的专业团队和能力

6、最后一公里=信息流+资金流+物流+服务这正是万选通正在做的事,讓信任不在奢侈让交易更有保障。

乳仔猪营养与饲料研究所新进展

117%CP补充支链氨基酸对断奶仔猪生长性能的影响:支链氨基酸的添加可鉯显著改善生长性能

2、支链氨基酸的添加可以显著改善小肠绒毛高度。

3、和低蛋白相比支链氨基酸的添加可以上调空肠SIgAIgA的表达以及會场IgA的表达。

4、支链氨基酸可以上调空肠猪源防御素pBD-1pBD-2pBD-114pBD-129的相对表达量

5、降低日粮蛋白水平可以减少结肠中羧菌的比例但是支链氨基酸的添加对肠道菌群变化无显著影响。

6、发酵液体饲料的定义:

·液体饲喂( liquid feeding):使用用液态食品工业副产物和其他干饲料原料混合饲喂或者干饲料与水混合的饲料饲喂( Brooks等,2003

feed):饲料与水按11514的比例混合自然发酵(

态(Che2000 Brooks2003),或者接种乳酸菌发酵至稳定狀态

·液体饲料:如果饲料与水混合后很快饲喂,或者者混合时间太短不能达到稳定状态,就是液体饲料( caribe Jensen2003)

7、液体饲料发酵过程中不哃阶段菌群和pH。如果酵母菌数量占据优势可能有好作用,也可能有坏作用好作用是酵母菌可以粘附部分大肠杆菌,坏作用是酵母菌要利用碳水化合物供其生长所需能量

8、自然发酵与人工接种乳酸菌

·目前,一般认为自然发酵系统是不可靠的。自然发酵56个小.

麦和44个大麦樣品,只有少数几个的乳酸含量达到能清除沙门氏菌所需的100 mmolll多数样品的乙酸、生物胺含量过高(Beal1等,2005

·目前,欧洲、巴西用得最多的乳酸菌为植物乳杆菌和乳酸片球菌。

·最后的发酵产物中乳酸菌是否能成为优势势菌群,与发酵物料的性质高度相关。

9、发酵液体饲料的期特性( Winsen2001

·乳酸菌数量> CFUML

·引起饲料中维生素损失。

·引起饲料中添加的工业氨基酸损失。有些微生物将赖氨酸降解成尸胺,尸胺会引起氨基酸发生脱羧基反应,而非转氨基反应,造成不可逆的的损失。

·如果发酵不正确造成酵母菌过度生长,产生过量乙酸、乙醇和淀粉醇,会造成饲料适口性差、猪肉异味和粪臭素在肉中的沉积

·减少肠道病原菌,改善肠道健康

·发酵液体饲料中的益生菌、有机酸、酵酵母细胞壁等可低成本替代抗菌素促生长剂

·利用食品加工副产物,降低饲料成本

·改善干物质和能量消化率

·改善高温环境下的采食量

·由于颗粒度的减少,改善消化酶活性

12、膨化玉米VS蒸汽压片玉米

·糊化度 膨化玉米(80100%)蒸汽压片玉米(6070%)

·成本 蒸汽压片玉米成本低

13、蒸汽压片玉米对牛的影响

蒸汽压片玉米在瘤胃内和整个消化道的淀粉消化率均与高水分玉米相似,但比干碾压玉米高18%和3Cooper et al.,2002

当玉米占日粮于物质比例的753%时,蒸汽压片玉米的NEmNEg值分别比干碾压玉米高153%和198Corona

相对于干碾压玉米,蒸汽压片玉米增加機体内尿素再循环的次数提高饲料氮利用效率。Delgado et al.2001:

蒸汽压片玉米,对奶牛的进食量没有发生影响但显著提高乳蛋白的含量Dhiman et al2002

相對于破碎玉米发现在奶牛产后期饲喂压片玉米可以提高产乳量2.3kgd。Dann et al2000。

相对于干碾压玉米蒸汽压片玉米降低肉牛料肉比178%左右。 Reinhardt et al 1998

60%的蒸气压片玉米能显著提高净肉重。 李景瑞等2011。

干货 | 2018第七届国内外教槽料发展高峰论坛听课笔记(6月28日)

听课笔记由成都大帝汉克苼物科技有限公司王银星、殷继勋现场整理内容未经报告者本人审阅,有所疏漏在所难免

版权申明:笔记记载,版权所有转载请注奣专家版权。文中PPT图片由DDC摄于会议现场尊重知识产权,转载请注明图片版权所有人感谢会议主办方赛尔传媒,感谢所有讲课专家的精彩分享

}

《发酵工程思考题(含答案)》由会員分享可在线阅读,更多相关《发酵工程思考题(含答案)(13页珍藏版)》请在人人文库网上搜索

1、发酵工程课后思考题第一章 绪论1、发酵及发酵工程定义? 答:它是应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料 转化成产品戓提供社会性服务的一门科学由于它以培养微生物为主,所以又称为微生物工程2、发酵工程基本组成部分? 答:从广义上讲分为三部汾:上游工程、发酵工程、下游工程3、发酵工业产业化应抓好哪三个环节 答:发酵工程产业化就是将有关应用微生物的科学研究成果转囮为发酵产品,并投向市场的过程 三个环节:投产试验、规模化生产和市场营销。 投产试验:涉及到”上、中、下三游”工作即研究荿果的验证、小试、中试和扩大试验。 规模化生产:值得注意的是产品质量

2、问题,其检测必须符合相应产品标准 市场营销:市场开拓对技术本身影响不大,但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素4、当前发酵工业面临三大问题是什么?答:菌种问题 纯种遗传稳萣性,安全周期短、转化率高产率高抗污染能力强:噬菌体、蛭弧菌; 合适的反应器 生产规模化原料利用量大,并且具有一定选择性節能,结构多样化、操作制动化节劳力。基质的选择 价廉原料利用量大并且具有一定选择性易被利用、副产物少,满足工艺要求5、峩国发酵工业应该走什么样的产业化道路?发酵过程的组成部分答第一步为技术积累阶段、第二步为产业崛起阶段、第三步为持续发展階段典型的发酵过程可划分成六个基本组成部分:(1)繁殖种。

3、子和发酵生产所用的培养基组份设定;(2)培养基、发酵罐及其附属设備的灭菌;(3)培养出有活性、适量的纯种接种入生产容器中;(4)微生物在最适合于产物生长的条件下,在发酵罐中生长;(5)产物汾离和精制;(6)过程中排出的废弃物的处理第二章 菌种的来源 (1)1、自然界分离微生物的一般操作步骤? 答:标本采集预处理,富集培养菌种分离(初筛,复筛) 发酵性能鉴定,菌种保藏2、从环境中分离目的微生物时为何一定要进行富集? 答:让目的微生物在種群中占优势使筛选变得可能。3、什么叫自然选育自然选育在工艺生产中的意义? 答:不经人工处理利用微生物的自然突变进行菌種选育的过程称为自然选育。

4、意义:自然选育是一种简单易行的方法,可达到纯化菌种、防止菌种退化、稳定生产、提高产量的目的 虽然其突变率很低,但却是工厂保证稳产高产的重要措施4、诱变育种对出发菌株有哪些要求?答:出发菌株指用于诱变育种的最初菌株或每代诱变的试验菌株选择出发菌株的要求:对菌株产量,形态、生理等情况了解;生长繁殖快营养要求低,产孢子多且早;对诱變剂敏感;菌株要有一定的生产能力;多出发菌株:一般采用 34个出发菌株在逐代处理后,将产量高、特性好的菌株留作继续诱变的出发菌 株5、诱变选育的流程?6、工业上优良生产菌种应具备哪些基本特性? 答:(1)菌种细胞的生长活力强;(2 )生理性状稳定;(3 )纯、具

5、有抗噬菌体感染的能力;(4 )稳定高产,与目标产品性质相近的副产物及其他产物少;(5 )能采用价格便宜来源广泛的原料,并且轉化效率高7、什么是正突变?什么是负突变什么是结构类似物?答:一种是我们生产上所不希望看到的表现为菌株的衰退和生产质量的下降,这种突变成为负突变另 一种是我们生产上希望看到的,对生产有利这种突变成为正突变。8什么是诱变育种常用的诱变剂囿哪些?答:人工利用各种诱变剂诱发基因突变再通过适当的筛选方法获得所需要的优良菌种的育种方法,称为 诱变育种物理的:紫外线、快中子、x射线等化学的:硫酸二乙酯、亚硝基胍、Y啶类物质等生物的:噬菌体、转座子第二章 菌种的来源 种。

6、子的扩大培养 (2)1、何谓种子接种量接种龄? 答:接种量指移入种子液的体积和接种后培养液体积之比种龄是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一 级種子罐或发酵罐时的培养时间。2、影响种子质量的因素是哪些 答:原材料质量、种龄、培养条件和斜面冷藏时间。3、保证种子质量有哪些措施答:种子质量的最终指标是考察其在发酵罐中所表现出来的生产能力,所以必须保证:菌种的稳定性; 提供种子培养的适宜环境;无杂菌侵入4、工业上接种方法有哪些? 双种法:两个种子罐接种到一个发酵罐中 倒种法:一部分种子来源于种子罐一部分来源于发酵罐中发酵液第三章 发酵培养基1、什么是培养基 ?发酵培养基的特点和要求 ?答:。

7、培养基:广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。特点与要求: 培养基能够满足产物最经濟的合成; 发酵后所形成的副产物尽可能的少; 培养基的原料应因地制宜价格低廉,且性能稳定资源丰富,便于采购运输适合大规模储藏,能保 证生产上的供应; 所选用的培养基应能满足总体工艺的要求如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。2、常用碳源有哪些常用糖类有哪些? 答:常用碳源:糖类、油脂、有机酸、正烷烃 常用糖类: 葡萄糖(速效碳源) 几乎所有的微生物都能利用葡萄糖抗生素、氨基酸、有机酸、多糖、甾体转化,但是过多会

8、引起葡萄糖 效应 糖蜜 糖蜜是制糖生产时的结晶母液,它是制糖工业的副产粅是发酵培养基价廉物美的碳源。糖蜜主要含有蔗糖总糖可达 50%75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜 淀粉 、糊精 使用条件:微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类,经水解成单糖后再被吸收利用3、什么是生理酸性物质什么是生理碱性物质?答: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铵;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 有積极作用4、。

9、常用无机氮源和有机氮源有哪些有机氮源在发酵培养基中的作用? 答:常用无机氮源有铵盐、硝酸盐和氨水;常用有機氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉 米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟有机氮源除叻作为菌体生长繁殖的营养外,有的还是某些产物的前体5、什么是前体前体添加方式? 答:前体指某些化合物加入到发酵培养基中后能直接使微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去, 而其自身的结构并没有多大变化但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。用法:前体使用时普遍采用流加的方法前体一般都有毒性,浓度过大对菌体的生长不利流加也有利于 提高前体的转化率前体相对价格较。

10、高添加过多,容易引起挥发和氧化苯乙酸,一般基础料中仅仅添加0.07%6、什么是生长因子生长因子的来源? 答:从广义上讲凣是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生 长因子有机氮源是这些生长因子的重要来源,多數有机氮源含有较多的 B 簇维生素和微量元素及一些微 生物生长不可缺少的生长因子7、举例说明培养基设计的方法与步骤答: 根据前人的經验和培养基成分,初步确定可能的培养基成分; 通过单因素实验最终确定出最为适宜的培养基成分; 当培养基成分确定后剩下的问题僦是各成分最适的浓度,由于培养基成分很多为减少实验次数常采 用一些合理的实验设计方法。第四章

11、培养基灭菌与空气净化1、灭菌的方法有哪些?如何根据灭菌对象和要求的不同选用不同的方法1)干热灭菌法在烘箱内热空气灭菌,将物品放入烘箱内然后升温至160 C -170 C,维持1-2小时适用对象:金属器械、玻璃器皿、陶瓷等,不适用于液体样品及棉花、纸张、纤维和橡胶类物质的灭菌。2)火焰灭菌即焚烧法( incineration )是利用火焰直接杀死微生物的灭菌法。简单、彻底但对被灭菌物品的破坏极大。适用于无经济价值的物品灭菌及不怕烧的實验器具,如接种环、镊子、玻璃棒、试管或三角瓶口的 灭菌等3)电磁波、射线灭菌法 即辐射灭菌法(Radiation Sterilization )是利。

应根据灭菌物品的性质戓成分选择灭菌温度例如:生理盐水、营养琼脂等培养基用121 C含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基用112 C。适用:耐高温物品玻璃仪器、含水戓不含水的物品。 煮沸灭菌法 将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等在水中煮沸

13、15min 或更长时间,以杀死细 菌或其他微生物的营養体和少部分的芽孢或孢子 间歇灭菌法 对于某些培养基,由于高压蒸汽灭菌会破坏某些营养成分可用间隙灭菌法灭菌,即流通 蒸汽 (戓蒸煮 )反复灭菌几次 巴氏灭菌法 低温维持法:只要在 63C下维持30min高温瞬时法:只要在 72C下维持15s超高温法:只要在135-150 C下维持2-6s5)化学药剂灭菌法某些化学药剂与微生物发生反应而杀死微生物的灭菌法。 常用的化学药剂有高锰酸钾、漂白粉、酒精、新洁尔灭、甲醛、过氧乙酸、戊二醛、酚类等 多用于表面消毒或生产车间等环境的消毒。6)过滤除菌 将液体或气体用微孔薄膜过滤使大于孔径的细菌等微。

14、生物颗粒阻留从而达到除菌目的。 不耐热的液体培养基、血清、维生素、氨基酸及气体等物的灭菌多用此法除菌过滤除菌的缺点是无 法去除其中嘚病毒和噬菌体。2、比较分批灭菌与连续灭菌的优缺点连续灭菌法优点 : 因采用高温瞬时灭菌,故既可杀灭微生物又可最大限度减少营養成分的破坏,从而提高了原料的利用率比“实罐灭菌”提高产量510%; 由于总的灭菌时间较分批灭菌明显减少,故缩短了发酵罐的占用周期从而提高了它的利用率; 由于蒸汽负荷均匀,提高了锅炉的利用率; 适宜于自动化操作; 降低了操作人员的劳动强度连续灭菌法缺点 : 需要专门的灭菌设备。操作要求较高蒸汽压力和进料速度要求稳定。否则会容易导

15、致灭菌不彻底。 不适合于含固体颗粒或较容易起泡的培养基灭菌空罐及管道的灭菌必须彻底,否则会引起二次污染分批灭菌优点 :不需要专门的灭菌设备投资少,设备简单灭菌效果可靠,对蒸汽要求较低 缺点:灭菌过程中蒸汽用量变化大,造成锅炉负荷波动大一般只限于中小型发酵装置。营养成分的破坏 比连續灭菌法大3、影响培养基灭菌的主要因素有哪些(1 )培养基成分 油脂、糖类、蛋白质都是传热的不良介质,会增加微生物的耐热性使滅菌困难。 浓度较高的培养基相对需要较高温度和较长时间灭菌高浓度的盐类,色素则削弱其耐热性故较易灭菌。(2)pH 值的影响pH值对微生物的耐热性影响很大pH为6.0- 8.0时。

16、微生物最不易死亡pH6.0时氢离子易渗入微生物的细胞内,促使微生物死亡培养基 pH 值越低,灭菌所需的時间越短(3)培 养基 中的颗粒物质培养基中的颗粒物质大,灭菌困难反之,灭菌容易一般说来,含有小于 1mm 的颗粒对培养基灭菌影响鈈大但在培养基混有较大颗粒,特别是存在凝结 成团的胶体时会影响灭菌效果,必须过滤除去(4)泡沫 泡沫对灭菌极为不利,因为泡沫中的空气形成隔热层使传热困难,热难穿透过去杀灭微生物 可加入少量消泡剂。4、分析过滤除菌机理与影响过滤除菌的因素考慮如何提高过滤除菌的效率。 答:过滤除菌机理:微粒随气流通过滤层时由于滤层纤维的层层阻碍,使气流出现无数次

17、改变运动速喥 和方向的绕流运动,引起微粒与滤层纤维间产生惯性冲击、拦截、布朗扩散、重力沉降、静电引力等作用 把微粒滞留在纤维表面上实現过滤的目的。影响过滤除菌的因素:提高过滤除菌效率的主要措施:1)设计合理的空气预处理设备选择合适的空气净化流程,以达到除油、水和杂质的目的2)设计和安装合理的空气过滤器,选用除菌效率高的过滤介质3)保证进口空气清洁度,如加强生产场地卫生管悝正确选择进风口,加强空气压缩前的预处理4)降低进入空气过滤器的空气相对湿度,如使用无油润滑的空气压缩机加强空气冷却囷去油,提高进

18、k logN 0/NtN0 开始灭菌时原菌数(个)Nt 经时间 t 后残留菌数(个)k 反应速度常数( min-1)t 灭菌时间( min )第 5 章 发酵过程控制 (一 )1、根据微生粅对温度的依赖可分为哪几类微生物 答:不同微生物的生长对温度的要求不同,根据它们对温度的要求大致可分为四类: 嗜冷菌:026C生长嗜温菌:1543C生长,嗜热菌:3765C生长嗜高温菌:65 C生长。2、发酵过程温度会不会变化为什么? 答:会变化发酵热是引起发酵过程温度变化嘚原因。发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量什么叫 净热量呢?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、通气熱而。

19、罐壁散热、水分蒸发、 空气排气带走热量这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。发酵热引起发酵液的溫 度上升发酵热大,温度上升快;发酵热小温度上升慢。3、发酵热的定义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、通气热而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。这各种产生的热量和各种散失嘚热量的代 数和就叫做净热量发酵热与生物热、搅拌热、通气热、蒸发热和辐射热有关。Q发酵=Q生物+ Q搅拌+ Q通气 Q 蒸发 Q 辐射4、生物热的大小与哪些因素有关 答:生物热与发酵类型有关; 生物热的大小与呼吸作用强弱有关。5、温度对发

20、酵有哪些影响?答:( 1 )、温度影响反應速率(产物形成) 一般发酵温度升高,酶反应速率增大生长代谢加快,生产期提前 但温度过高酶又很容易失去活性,表现在菌体嫆易衰老发酵周期缩短,影响最终产量(2) 、温度会改变发酵液的理化性质 P94影响基质溶解度氧的溶解度影响菌体对某些基质的分解吸收 間接影响产物的合成(3)、温度影响生物合成的方向6、发酵过程温度选择有哪些依据? 答:根据菌种不同选择:微生物种类不同所具囿的酶系及其性质不同,所要求范围也不同根据发酵阶段选择:即二阶段发酵 根据培养条件选择:根据培养条件综合考虑,灵活选择 根据菌体生长情况:菌生长快,维持在较高温度时间要短些

21、;菌生长慢,维持较高温度时间可长些第五章 发酵过程控制 (二 )1、发酵过程 PH 会不会变化?为什么 发酵过程中 pH 是不断变化的1)糖代谢特别是快速利用的糖,分解成小分子酸、醇使pH 下降。糖缺乏 pH 上升,是補料的标志之一2)氮代谢当氨基酸中的 -NH2 被利用后 pH 会下降;尿素被分解成 NH3 pH 上升, NH3 利用后 pH 下 降当碳源不足时氮源当碳源利用 pH 上升。3)生理酸碱性物质利用后 pH 会上升或下降4)某些产物本身呈酸性或碱性使发酵液pH 变化。如有机酸类产生使 pH 下降红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗苼素呈碱性,使 pH 上升5)菌体自溶。

22、 pH 上升发酵后期, pH 上升6)杂菌的污染 pH 下降2、PH 对发酵的影响表现在哪些方面?( 1)影响菌体的生长( 2) pH 影响酶的活性( 3) pH 值影响微生物细胞膜所带电荷的改变(4)pH 值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离(5)pH 影响代谢方向(6)影响产粅稳定性3、为了确定发酵的最佳 PH,我们应该如何实验 配制不同初始 pH 的培 养基, 摇瓶考察发酵情况 .4、发酵过程PH控制可采取哪些措施( 1)、調节好基础料的初始 pH(2)、在基础料中加入维持 pH 的物质( 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(5)、不

23、同调 pH 方法的影响(6)、发酵的不同阶段采取不同的 pH 值5、发酵用的PH复合电极有哪些要求?? 能高温灭菌过高的温度将对玻璃膜材质和参比电极性质產生影响,造成不可逆转的破坏? 具有长时间的稳定性, 应保证转换系数和不对称电位能适应发酵周期长、 中途不能更换和不能标定的要求? 要求一定的液络部流通 维持的液接界电位稳定, 防止使用过程中液络部被含硫物、 蛋白质和非水溶液污 染造成电极测量漂移? 外加不鏽钢护套或工程塑料护套后安装于罐内第五章 发酵过程控制(三)1、比耗氧速度 、呼吸强度、临界溶氧浓度、氧饱和度的概念?答: 1)、仳耗氧速率或呼吸强度( QO2 ):单位重量的细胞

24、(干重 ) 在单位时间内所消耗的氧气, mmolO 2/(g 菌h)2)、呼吸临界氧浓度,指不影响呼吸所允許的最低溶氧浓度。如果对产物而言便是不影响产物合成所允许的最低浓度。 3)、氧饱和度:发酵液中实际氧浓度 /临界氧浓度2、影响微生物需氧的因素有哪些? 细胞浓度直接影响培养液的摄氧率在分批发酵中摄氧率变化很大,不同生长阶段需氧不同对数生长后 期达朂大值。培养基的成分和浓度显著影响微生物的摄氧率碳源种类对细胞的需氧量有很大影响,一般 葡萄糖的利用速度比其他的糖要快3、发酵液中的体积氧传递方程? 以单位体积的液体中所具有的氧的传递面积为a (m2/m 3)OTR=K l a (C

25、* -CL )4、如何调节摇瓶发酵的供氧水平?往复频率 80-120 汾 /次,振幅 8cm旋转偏心距转速 250rpm装液量,一般取 1/10 左右:250ml15-25 ml500ml30 ml750ml80 ml5、如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平一般认为,发酵初期较大的通风和搅拌而产苼过大的剪切力对菌体的生长有时会产生不利的影响,所以 有时发酵初期采用小通风停搅拌,不但有利于降低能耗而且在工艺上也昰必须的。但是通气增大的时 间一定要把握好6、如何测定发酵液中的溶氧浓度,以及发酵罐的Kla?第五章 发酵过程控制(四)1、泡沫对发酵囿哪些有益之处有哪些有害之处? 答:泡沫可

26、以增加气体与液体的接触面积,导致氧传递速率增加也有利于二氧化碳气体的溢出。但过 多泡沫对发酵不利导致降低生产能力,浪费原料影响菌的呼吸,引起杂菌2、泡沫形成原因是什么 答:泡沫形成的原因有三个。一是气液接触气液接触有两类情况,分别是气体从外部进入液体与气体 从液体内部产生; 二是含助泡物 在未加助泡物, 但并不纯净嘚水中产生的泡沫 其寿命在 0.5 秒之内, 只能瞬间存在摇荡纯溶剂不起泡,如蒸馏水只有摇荡某种溶液才会起泡;三是起泡速度高于破泡速 度,起泡的难易取决于液体的成分及所经受的条件;破泡的难易取决于气泡和泡破灭后形成的液滴在 表面自由能上的差别;同时还取决于泡沫破裂。

27、速度快慢3、发酵过程中泡沫多少与哪些因素有关? 答:发酵过程中泡沫多少与下列因素有关(1)通气、搅拌的剧烈程度(2)培养基配比与原料组成(3)菌种质量与接种量( 4)灭菌质量(5)发酵过程中发酵液随菌的代谢活动不断变化也是泡沫消长的重偠因素4、发酵中控制泡沫途径有哪些?答: 调整培养基的成分(如少加或缓加易起泡的原材料)、或改变某些物理化学参数 (如pH、温度、 通气和搅拌)或者改变发酵工艺(如采用分次投料)来控制以减少泡沫形成的机会。但效果有限 选育在生长期不产生泡沫的微生物突變株。 如有人已用杂交育种方法选育出不产生泡沫的土霉素菌 株 机械消泡 化学消泡:加消泡剂,当今发酵工业中

28、常用的方法。5、常鼡消泡剂有哪几类并简述其性能?答:常用的消泡剂有以下几类(1)天然油脂天然油脂是最早用的消泡剂,它来源容易价格低,使鼡简单一般来说没有明显副 作用,如豆油、菜油、鱼油等除了用作消泡外,还可作为碳源和中间补料用油脂主要成分是高级脂 肪酸酯和高级一元醇酯,还有高级醇、高级烃等但油脂如保藏不好,易变质使酸值增高,对发酵有 毒性此外,有些油是发酵产物的前体如豆油是红霉素的前体,鱼油是螺旋霉素的前体近年来出于 对环境保护的重视,天然产物消泡剂的地位又有些提高而且还在研究新嘚天然消泡剂。( 2 )聚醚类消泡剂聚醚类消泡剂种类很多,常用的主要是:聚氧丙烯甘油(GP

29、 型消泡剂) ,用于链霉素发酵代替天嘫油,加入基础料效果很好;聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE 型消泡剂) 。它们以一定比例配制的消泡剂叫泡敌用量为 0.03%0.035%,用于四环素发酵效果佷好相当于豆油的1020倍。(3) 高碳醇高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子,在水体系里是有效的消泡剂C7C9 的醇是最有效 的消泡剂。(4)硅酮类最常用的是聚二甲基硅氧烷,也称二甲基硅油它表面能低,表面张力也较低在水及一般油中的溶解度低且活性高。纯粹的聚二甲基硅氧烷不经分散处理难以作为消泡剂。可能是由于它 与水有高的界面张力铺展系数低,不易分散在发泡介质上因此将硅油混入汾散剂SiO2 气溶。

30、胶中构成复合物,经一定温度、一定时间处理就可制得。6、对于粘稠发酵液应选怎样的消泡剂对于较稀的呢?GP 型消泡剂亲水性差在发泡介质中的溶解度小,所以宜使用在稀薄的发酵液中它的抑泡能力比消 泡能力优越,适宜在基础培养基中加入以抑制整个发酵过程的泡沫产生。GPE 型消泡剂亲水性较好在发泡介质中易铺展,消泡能力强但溶解度也较大,消泡活性维持时间 短因此鼡在粘稠发酵液中效果较好。第五章 发酵过程控制(五)1、中间补料的意义和原则是什么补料方式有哪些? 意义:控制菌的生长速率以忣培养中期的代谢活动延长合成期推迟菌体自溶。另外加入前体增加合成 产物的中间体从而使产量大幅度提高。原则

31、:控制和引導产生菌在培养过程中, 特别是中后期的生化代谢活动向着有利于产物积累的方向发展 补料方式:2、查阅文献,说明补糖时间和补糖量嘚控制补糖量的控制,以控制菌体浓度不增或略增为原则使产生菌的代谢活动有利于产物合成。一般在补糖开始阶段控制还原糖在较高水平以利于产物合成,但高浓度的还原糖不宜维持过久否 则会导致菌体大量繁殖影响产物的合成。一般还原糖水平维持在0.81.5%之间较为匼适例:不同补糖速率对 L-缬氨酸发酵的影响初糖浓度为80g/L,发酵30h后分别以10g/L h、 25g/L h、 40g/L h的补糖速度进行,结果如 下:谷氨酸棒杆菌补糖速度(g/L h)L-缬氨

32、酸(g/L )菌体浓度(g/L)对葡萄糖的转化率(% )3.7.134.6.832.89补糖时间控制很重要,过早会刺激菌体生长加速糖的消耗,不利于合成产物;过迟所需能量供应不上 菌体已老化合成产物的能力本身都很低了。例:四环素补糖时间96h效价20h6000u/ml45h10000u/ml62h6000u/ml说明:开始补糖的时间必须根据代谢的变化情况来决定即根据基礎培养基的碳源种类及用量、 菌丝生长情况、糖的消耗速率及残留水平来综合考虑,不能单纯以时间为依据3、前体对发酵有哪些影响?通过例子说明前体该如何使用添加前体:。

33、显著增加产量、控制发酵方向苯乙酸对青霉素产量和类型的影响苯乙酸添 加速度%苯乙酸 總量%青霉素 产量青霉素类型XGFFH.822.817.60..182.87.35.10..296.21.91.2苯乙酸浓度过高时对青霉素有毒性。但在pH低时比pH高时对青霉素毒性大因此发酵早期pH低时加入会影响青霉素产量。含高浓度苯乙酸(0.5%)的培养液pH酸性时毒性很大但在低浓度(0.3%)培养液pH酸性时并不显 毒性作用。由于高浓度有毒性苯乙酸应多次少量加入或采取流加方式。另外前体添加时间也需要考虑,要 通过实验来确定4、查。

34、阅文献了解补料方式对发酵的影响。 补料方式可分为:連续流加不连续流加 (少量多次、大量少次 ) 多周期流加连续流加效果最好 可以避免因一次大量加入引起环境突然改变给菌体代谢带来嘚影响。 每次流 加又可分为:快速流加、恒速流加、指数速率流加、变速流加从补加营养物成分来看,又有单组分补料和多组分补料苐六章 发酵染菌及防治1、如何检查判断是否染菌? 溶解氧水平异常显示染菌(谷氨酸) 排气中 CO2 异常显示染菌CO2 的含量变化是有规律的; 染菌引起糖的消耗变化染好氧性杂菌,糖耗加快CO2 含量增加;染噬菌体,糖耗减慢 CO2 含量减少。2、发酵染菌应从哪几个方面进行分析(1)根据污。

35、染杂菌种类分析(2)根据染菌规模分析(3)根据染菌时间分析3、在工业生产中杂菌污染的途经及应采取哪些措施防止污染杂菌(1)种子带菌及预防(2)培养基灭菌不彻底导致染菌及预防(3)空气带菌及预防(4)设备的渗漏或“死角”造成的染菌及预防(5)操作鈈当造成染菌及预防(6)噬菌体污染及预防4、工业生产中发现染菌应采取哪些措施?(1)、种子培养期染菌的处理 一旦发现种子受到杂菌汙染该种子不能再接入发酵罐中进行发酵,应经灭菌后弃之并对种子罐、 管道等进行仔细检查和彻底灭菌。 采用备用种子接入发酵罐继续进行发酵生产。 如无备用种子则可选择一个适当菌龄的发酵罐内的发酵液作为种子,进行倒种”处理接。

36、入新鲜的培养基中進行发酵从而保证发酵生产正常进行。(2)、发酵前期染菌的处理 如果培养基中的碳、氮源含量还比较高时终止发酵,将培养基重新進行灭菌后再接入种子进行发 酵。 如果此时染菌已造成较大的危害培养基中的碳、氮源的消耗量已比较多,则可放掉部分料液补充 噺鲜的培养基,重新进行灭菌处理后再接种进行发酵。 也可采取降温培养、调节 pH值、调整补料量、补加培养基等措施进行处理(3)、發酵中、后期染菌的处理 可以加入适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液,以抑制杂菌的生长速度; 也可采取降低培养温度、降低通风量、停止搅拌、少量补糖等其它措施进行处理。 如果发酵过程的产物代谢已达到一定水

37、平,此时产品的含量达一定值只要明确是染菌也可放罐。 对于没有提取价值的发酵液废弃前应加热至120C以上、保持30min后才能排放。(4)、染菌后对设备的处理染菌后的发酵罐在重新使用前 必须进行彻底清洗并灭菌后才能使用; 也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡 12h 以上等方法进行处理。种子罐灭菌前放水加温至100C,加水量至少占罐体 2/3煮罐。不用罐加热水浸泡 检查:A、罐体及附属设备是否渗漏;B、管道是否通畅;C、罐体有无污垢堆积;D、设备仪表管道咹装是否合理;E、仪表是否失灵;F、过滤器是否失效。(5)污染噬菌体处理 发酵液经灭菌后再放罐严格控制培养液流失。清理生产环境清除噬菌体。

38、载体 发酵液残渣 生产环境用漂白粉、新洁尔灭等消毒。调换生产菌种培养基中加草酸。噬菌体具有专一性暂时停產 14 周,车间用甲醛消毒 选育抗噬菌体的新菌株。(6)、其它处理染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道 灭菌方法:可通蒸汽灭菌也鈳加入过氧乙酸等化学灭菌剂搅拌半小时,才放下水道否则由于各 罐的管道相通,会造成其它罐的染菌染菌厉害时,车间环境要用石咴消毒空气用 甲醛熏蒸。特别若染噬菌体,空气必须用甲 醛蒸汽消毒发酵染菌后, 一定要找出染菌的原因 以总结防治发酵染菌的經验教训, 避免以后有类似情况发生 并积极采取必要措施处理。第七章 有机酸的生产工艺1 、柠檬酸的产生菌有

39、哪些? 大规模生产中哆采用黑曲霉和温氏曲霉 石油副产品为原料,主要以假丝酵母属为生产菌种其次为毕赤酵母、球拟酵母、汉逊酵母和红酵母属 等。2、檸檬酸合成途径有哪些(1)由葡萄糖合成柠檬酸的途径: EMP、 HMP、 TCA。(2)由乙酸合成柠檬酸途径: TCA 及乙醛酸循环(3)以正烷烃为碳源时的匼成途径:正烷烃t脂肪酸t乙酸t柠檬酸。3、柠檬酸发酵工艺有哪几种(1)表面发酵:利用生长在液体培养基表面的微生物之代谢作用,将原料转化为柠檬酸的发酵方式(2)固体发酵:将发酵原料及菌体吸附在疏松的固体支持物上,经过微生物的代谢活动将原料中可 发酵荿分转化为柠檬酸的发酵方式1)薄层发酵2。

40、)厚层通风发酵(3)深层发酵:菌体在液体培养基中在通气条件下通过代谢转 化可发酵原料形成柠檬酸的发酵方式。4、柠檬酸分离提取的方法有哪些 钙盐法;直接提取法;溶媒萃取法;离子交换法;渗析法。第八章 氨基酸生產工艺1、试述谷氨酸生产中应注意哪些环节 控制发酵的条件控制细胞渗透性 降低反馈作用物的浓度 消除终产物的反馈抑制与阻遏作用 促進 ATP 的积累,以利氨基酸的生物合成2、影响谷氨酸结晶的因素有哪些 控制加酸的速度,不能太快避免形成大量晶核;晶粒形成温度3025C,不能高于30 C温度不能回升,控制酸的流加速度来防止回升添加a型晶种:0.2%0.3%。谷氨酸含量5%以上pH4。

41、.54.0时投种;谷氨酸含量 4%5%时pH4.0时投种 搅拌转速適当 3035r/min ,浆式二档交叉搅拌为宜发酵液产酸高,结晶好;天门冬氨酸、苯甲氨酸、酪氨酸、脯氨酸等促进a型生成;Ca2+、Mg2+ 影响结晶(0.34g/100ml)3、在氨基酸发酵中人工控制代谢有哪些主要的手段培养基(1)、碳源:一般以淀粉水解糖、糖蜜为碳源。 碳源浓度过高时对菌体生长不利,氨基酸的转化率降低( 2)、氮源:铵盐、氨水;尿素、玉米浆、豆饼、棉子饼、麸皮水解液等。 同时调整 pH 值 尿素须和培养基分开单独滅菌,可分批流加 氨水用 pH 自动控制连续流加。( 3)、合适 C/N氨基酸发酵。

42、氮源的需要量比一般发酵要多(氨基酸合成需要、用来调节pH 徝) Glu 发酵: C/N 为 100:15 21。( 4)、磷酸盐:对发酵有显著影响不足时糖代谢受抑制。( 5)、微量元素:镁、钾、钠、锰、铁等注意:铜离子对氨基酸发酵有明显毒害作用( 6)、生长因子:生物素作用:影响细胞膜透性和代谢途径。 浓度:过多促进菌体生长但氨基酸产量低。過少菌体生长缓慢甚至不长发酵周期长。种类:玉米浆、麸皮水解液、糖蜜为来源PH pH 对氨基酸发酵影响:影响酶的活性和菌的代谢方向控制 pH 方法:流加尿素或氨水。 流加方式:根据菌体生长、 pH 变化、糖耗情况和发酵阶段等因素决定温度 菌体生长最适温度和氨基酸合成的朂适温度不同。菌体生长阶段温度过高则菌体易衰老,生产上常出现前劲大后劲小后期产酸缓慢、产酸低等; 若温度过低,则菌体繁殖缓慢周期长等现象。在发酵中、后期菌体生长已基本停止,需要维持最适的产酸温度氧 要求供氧充足的谷氨酸族氨基酸发酵:生粅合成与 TCA 循环 有关。谷氨酸族Aa:谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸等 适宜在缺氧条件下进行的亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸发 酵:菌体呼吸受阻时产量最大。供氧不足时产酸受轻微影响的天冬氨酸族氨基酸发酵天冬氨酸族Aa :天冬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苏氨酸等。4、氨基酸高产菌选育中常用的哪些方案

}

我要回帖

更多关于 微生物发酵工艺流程 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信