Samenvatting

Samenvatting DEEL 2 Industriële microbiologie - Prof. L. De Vuyst

0 keer verkocht

Vak
Industriële microbiologie (001225)

Instelling
Vrije Universiteit Brussel (VUB)

Samenvatting van deel 2 van het vak Industriële Microbiologie van professor De Vuyst, dus de lessen uit het tweede semester (!!): - Biomassa - Primaire metabolieten 1 - Primaire metabolieten 2

[Meer zien]

Voorbeeld 5 van de 42 pagina's

Bekijk voorbeeld

Geupload op 30 mei 2024
Aantal pagina's 42
Geschreven in 2023/2024
Type Samenvatting

glycerol
gluconzuur
itaconzuur
citroenzuur
wood werkman cyclus
ethanol
primaire metabolieten
biomassa
micro organismen

Instelling
Vrije Universiteit Brussel (VUB)
Studie
Bio ingenieurswetenschappen
Vak
Industriële microbiologie (001225)

Volgen

lenaceuppens

Lid sinds 2 jaar 35 documenten verkocht

$8.10

In winkelwagen

Op verlanglijstje

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

SAMENVATTING INDUSTRIËLE MICROBIOLOGIE
Inhoud
1. Inleiding .......................................................................................................................................... 3
2. Productie van microbiële cellen: bakkersgist ................................................................................. 3
3. Productie van Single Cell Protein (SCP) ........................................................................................ 5
4. Productie van biomassa als technische hulpstof ............................................................................. 6
4.1 Ruimtevluchten ...................................................................................................................... 6
4.2 Zaad- en bodeminocula .......................................................................................................... 6
4.3 Ice-nucleating bacteriën ......................................................................................................... 7
4.4 Biopesticiden (bioagrochemicaliën) ...................................................................................... 7
4.5 Afvalbehandeling ................................................................................................................... 8
4.6 Bacteriën als bouwvakkers..................................................................................................... 8
4.7 Mijnbouw ............................................................................................................................... 8
5. Biologische wapens: bioterrorisme................................................................................................. 9
1. Producten van het anaeroob metabolisme van micro-organismen................................................ 10
1.1 Ethanol ................................................................................................................................. 10
1.2 Glycerol.................................................................................................................................11
1.2.1: Overproductie van glycerol d.m.v. gist ............................................................................... 12
1.2.2 Gebruik van glycerol als substraat ....................................................................................... 12
1.3 ABE-fermentatie .................................................................................................................. 13
2. Productie van organische zuren ..................................................................................................... 15
2.1 Anaerobe processen ............................................................................................................. 15
2.1.1 Melkzuur (CH3CHOHCOOH oftewel C₃H₆O₃) .......................................................... 15
2.1.2 Propionzuur (C3H6O2) ................................................................................................ 17
2.1.3 Boterzuur (C₄H₈O₂) ..................................................................................................... 18
2.2 Intermezzo: Productie van propionzuur en boterzuur door colonbacteriën ......................... 18
2.2.1 Fermentatie in de dikke darm ...................................................................................... 19
2.2.2 Boterzuurproductie in de dikke darm .......................................................................... 20
2.2.3 Cross-feeding mechanismen ................................................................................................. 21
2.2.4 Overzicht van de productie van propionzuur en boterzuur door colonbacteriën ........ 23
2.2.5 Mechanisme in dieren ................................................................................................. 23
2.3 Aerobe processen ................................................................................................................. 23
2.3.1 Azijnzuur (CH3COOH) ............................................................................................... 24
2.3.2 Citroenzuur (C6H8O7) .................................................................................................. 27
2.3.3 Itaconzuur (C5H6O4) .................................................................................................... 30
2.3.4 Gluconzuur (C6H12O7) ................................................................................................. 32
3. Productie van aminozuren ............................................................................................................. 33

1

, 3.1 Productiewijzen.................................................................................................................... 33
3.2 Toepassingen ........................................................................................................................ 34
3.3 C. glutamicum ...................................................................................................................... 34
3.4 Productie van glutaminezuur door een mutant..................................................................... 35
3.5 Productie van L-lysine door C. glutamicum ........................................................................ 37
4. Productie van nucleotiden ............................................................................................................. 39
5. Productie van vitaminen ................................................................................................................ 40
5.1 Productie van carotenoïden [intermezzo gepigmenteerde MO] ........................................... 40
5.2 Productie van vitamine B12 ................................................................................................. 40

2

,DEEL II: INDUSTRIËLE FERMENTATIEPROCESSEN
Hoofdstuk 1: Productie van Biomassa
1. Inleiding

Bovenstaande grafieken geven weer welke producten het meest worden geproduceerd met industriële
fermentatieprocessen in de EU. Vooral antibiotica is hier een groot deel van.

2. Productie van microbiële cellen: bakkersgist
Onderstaande lijst geeft allerlei microbiële cellen weer die industrieel geproduceerd kunnen worden.
Bakkersgist zal verder worden besproken.

Saccharomyces cerevisiae moet geproduceerd worden met als beoogde eigenschappen: hoge
fermentatiecapaciteit en goede bewaring. Het wordt gekweekt en grote reactoren met als medium:

• Melasse (sucrose) als C-bron, al dan niet voorbehandeld (want soms worden er mengsel
gebruikt en die hebben allemaal een verschillende samenstelling, wat we niet willen).
• Ammoniak of ammoniumzouten (of ureum)

3

, • Vitaminen (biotine voor onvoldoende melasse compensatie, pantotheenzuur, thiamine)
• Minerale zouten (fosforzuur, magnesiumsulfaat)
• Stikstofverbindingen: aminozuren, peptiden, nitraat (geen eiwit) → soms

Fermentatie en downstream processing:

• Vienna-proces (1860): afschepproces, waarbij bovendrijvende gist werd afgeschept en verder
gekweekt.
• 1880: beluchtingsproces
• Fed-batch (Zulauf, 1915): sterke aeratie met hoge OTR, pH-regulatie met ammoniumhydroxide,
continue centrifugatie gevolgd door roterende vacuümfilters.

Soorten geproduceerde gisten:

• Bakkersgist (broodbereiding):
o Vloeibare gist of gistroom: bevat veel water; bewaring bij koele T. Korte bewaartijd,
want er is kans op groei van andere MO (door het hoge vochtgehalte).
o Verse gist of persgist of actieve droge gist: ook hoog percentage water, bewaring bij
koele T. Dit is de gist die je in de winkel koopt.
o Gedroogde gist of instantgist: zeer hoog percentage droge stof, 5-10 % water, bewaren
bij koele, iets hogere T. Vochtgehalte te regelen met zout (dehydratatie-effect door
onttrekken van water), zorgt zo voor een betere bewaring.
• Gedroogde gist (voedingssupplement, eiwit en B-vitaminen)
• Gedroogde voedergist (veevoeding)
• Andere gisten
o Gisten voor suikerrijke degen: Saccharomyces rouxii, Saccharomyces rosei
o Smaakversterkende gisten: Saccharomyces delbrueckii, Saccharomyces lustaniae
o Zuurdesemgisten: Saccharomyces exiguus, Torulaspora holmii, Candida milleri

Fermentatieproducten:

• Drinkalcohol: bier, wijn, …
• Gedistilleerde, alcoholische dranken: whiskey, brandy, vodka, rum
• Andere: technische ethanol, glycerol, ...

Gistproducten (autolyse van S. cerevisiae, ook hydrolyse):

• Gistextract (microbiologische cultuurmedia, levensmiddelen zoals soepen, sausen en worst
waarbij gist wordt gebruikt als zoutvervanger)
• Vitamines (B-vitamines, vitamine D)
• Enzymen voor de voedingsindustrie (invertase, galactosidase)
• Additieven: smaak- en aromacomponenten, antioxidantia, kleurstoffen, polysachariden
(gistglucaan)
• Biochemicaliën voor onderzoek (ATP, NAD+, RNA)

4

, 3. Productie van Single Cell Protein (SCP)
Gist kan een bron van eiwitten zijn: single cell protein. Dit bestond als sinds de jaren 60, maar is nu
terug actief door de protein shift: zoektocht naar proteïnes uit andere bronnen van vlees door de stijgende
populariteit van vegetarisme en veganisme.
Doelstelling:

• Bron van eiwit voor mens en dier (microbieel eiwit, low-cost?)
• Voedseltekort (oorlog, ontwikkelingslanden)
• Bron van niet-dierlijk eiwit (vegetarisme)
• Veevoeder in intensieve veeteelt (ter vervanging van sojabonen als eiwitbron zodat er minder
landbouwgrond nodig is voor productie van sojabonen)
• Afvalverwerking (ontwassen van petroleum)
• Single cell protein is een bron van eiwit, koolhydraten, vetten, nucleïnezuren (hoger dan in
proteïnen), minerale zouten en vitaminen.
• Microbieel eiwit, bacterieel eiwit, mycoproteïne, petroproteïne

Fermentatie en downstream processing:

• Mediumbereiding: fysische of chemische voorbehandeling, substraathydrolyse, …
• Fermentatie: aspetisch/septisch, continu, …
• Downstream processing: filtratie/centrifugatie, thermische shock (verhouding eiwit/RNA
verhogen), verdere zuivering (solventbehandeling), pasteurisatie, dehydratatie, verpakking

Voordelen van SCP:

• Snel groeiende, aerobe micro-organismen met hoge productiviteit
• Hoog eiwitgehalte (30-85 % van de droge stof): gehalte en kwaliteit afhankelijk van het
gebruikte micro-organisme en het toegepaste fermentatieproces
• Mogelijkheid om een wijd spectrum aan (goedkope) koolstofbronnen (inclusief afvalmateriaal)
te gebruiken: CO2, methaan, methanol, ethanol, melasse, inuline, glucose, wei,…
• Weinig landoppervlakte vereist
• Productie onafhankelijk van het seizoen en de weersomstandigheden
• Consistente eindproductkwaliteit
Voorbeeld van geproduceerde SCP: spirulina = klein groen algje.

De koolstofbron wordt echter niet volledig opgebruikt voor de productie van SCP. Vanuit de
koolfstofbron gaat er assimilatie (dus opbouw) van SCP zijn, maar het overschot wordt afgebroken
(dissimilatie), waardoor er energie vrijkomt die dan weer gebruikt kan worden in assimilatieprocessen.

5

Dit zijn jouw voordelen als je samenvattingen koopt bij Stuvia:

Bewezen kwaliteit door reviews

Studenten hebben al meer dan 850.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet jij zeker dat je de beste keuze maakt!

In een paar klikken geregeld

Geen gedoe — betaal gewoon eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard en je bent klaar. Geen abonnement nodig.

Focus op de essentie

Studenten maken samenvattingen voor studenten. Dat betekent: actuele inhoud waar jij écht wat aan hebt. Geen overbodige details!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper lenaceuppens. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor $8.10. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 69052 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 15 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Start met verkopen

Laatst bekeken door jou

Tentamen (uitwerkingen) ·

(0)

Samenvatting

Samenvatting DEEL 2 Industriële microbiologie - Prof. L. De Vuyst

Document informatie

Onderwerpen

Geschreven voor

Verkoper

Ontvangen beoordelingen

Voorbeeld van de inhoud