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生物工程设备总结

生物工程设备重点总结

1、生物反应器（Bioreactor）——为适应生物反应的特点而设计的反应装置

2、生物反应器与化学反应器在使用中的主要不同点是：

书本上答案：

（1）生物（酶除外）反应都以“自催化”方式进行，即在目的产物生成的过程中生物自身生长繁育。

（2）生物反应速率较慢，生物反应器的体积反应速率不高，与其他相当生产规模的加工过程相比，所需反应器体积大。

PPT上答案：

①生物反应中存在活细胞，在反应中可将他们视为催化剂

②由于细胞是生长着的，它对营养有一定的要求，使参与反应的成分很多

③生物反应的途径通常不是单一的，反应过程往往也伴随着生成代谢产物的反应，它受许多环境因素的影响

3、生物反应器的作用：

为生物体代谢提供一个优化的物理及化学环境，是生物体能更好地生长，得到更多所需的生物量或代谢产物。

4、生物反应器的目的可归纳为：

①生产细胞

②收集细胞的代谢产物

③直接用酶催化得到所要的产物

5、生物反应器的种类

①厌气生物的反应器

②通气生物的反应器

③光照生物的反应器

④膜生物反应器

6、生物反应器设计的主要目的：

（1）最大限度地降低成本

（2）用最少的投资最大限度地增加单位体积产率

7、生物反应器的设计原理是基于：

（1）强化传质、传热等操作

（2）将生物体活性控制在最佳状态

（3）降低总的操作费用

（4）稳定生物反应器内部状态（原文是生物反应器内部状态也是不可忽视的影响因素）

8、厌氧生物反应器中加入惰性气体的原因：

（1）保持罐内的正压

（2）防止染菌

（3）以及提高厌氧控制水平

9、一个优良的培养装置应具有：

PPT

（1）严密的结构

（2）良好的液体混合性能

（3）高的传质和传热速率

（4）灵敏的检测和控制仪表

书本

（1）结构严密，经得起蒸汽的反复灭菌，内壁光滑，耐蚀性好，以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响

（2）有良好的气—液—固接触和混合性能以及高效的热量、质量、动量传递性能

（3）在保持生物反应要求的前提下，降低能耗

（4）有良好的热量交换性能，以维持生物反应最适温度

（5）有可行的管道比例和仪表控制，适用于灭菌操作和自动化控制

10、剪切力——是单位面积流体上的切向力，剪切力的单位为N/m2或Pa。

11、剪切作用的影响

（1）剪切力对微生物的影响

①细菌

通常认为剪切力对细菌的影响较小，因为它的大小比发酵罐中常见的漩涡要小，而且有坚硬的细胞壁。

②酵母

酵母比细菌大，但仍比常见的湍流漩涡小。酵母的细胞壁也较厚，具有一定抵抗剪切力的能力，但其细胞壁上的芽痕和蒂痕对剪切力的抗性较弱。

③丝状微生物（包括霉菌和放线菌）

a、自由丝状颗粒

自由丝状颗粒导致传质困难。为增强混合和传质，需要强烈的搅拌，但高速的搅拌产生的剪切力会打断菌丝，造成机械损伤。

b、球状颗粒

如果是球状颗粒，则发酵液中黏度较低，混合和传质比较容易，但菌球中心的菌可能因为供氧困难而缺氧死亡。

搅拌会对菌球产生两种物理效果：一种是搅拌消去菌球外围的菌膜，减小粒径，另一种是使菌球破碎。这些效果主要是由于湍流漩涡剪切造成的。

c、自由菌丝体

由于剪切力会使菌丝断裂，所以需要控制搅拌强度。搅拌强度会对菌丝形态、生长和产物生成造成影响，还可能导致胞内物质的释放。

（2）剪切力对动物细胞的影响

动物细胞无细胞壁且尺寸较大，故对剪切力非常敏感。

动物细胞可分为两类：

①贴壁依赖性

剪切力对其的破坏机制是：由点到面的湍流漩涡作用及载体与载体间、载体与浆及反应器壁的碰撞造成的

②非贴壁依赖性的

剪切力对其的破坏机制是：主要是因为气泡的破碎造成的

（3）剪切力对植物细胞的影响

植物细胞因有细胞壁，所以其对剪切力的抗性比动物细胞大，但因其细胞个体相对较大，细胞壁较脆，柔韧性差，所以与微生物相比它对剪切力仍然很敏感，在高剪切力的作用下会受到损伤甚至死亡或解体。

植物细胞在培养的过程中一般会结团，结团会影响产物的释放，细胞结团的大小受

到剪切力的影响。

剪切力的大小对细胞的生长也有影响，在同样的剪切力下，细胞在高浓度状态下具有较高的成活率，在细胞浓度较低时，如在反应器操作的起始阶段，剪切力应控制在低水平，以有利于培养。

剪切对次级代谢产物的生产也有影响，同时在高剪切应力下，细胞延迟期缩短，指数生长时间段也缩短。

（4）剪切对酶反应的影响

酶是一种活性蛋白，剪切力会在一定程度上破坏酶蛋白分子精巧的三维结构，影响酶的活性。

一般认为酶活性随剪切强度的增加和时间的延长而减小。在同样的搅拌时间下，酶活力的损失与叶轮尖速度呈线性关系。不同类型的叶轮对酶活性的影响有差异。

12、发酵过程中，始终保持氧从气相到液相的传递（连续）原因：

（1）发酵过程为好氧

（2）氧在水溶液中的溶解度很低

13、氧从气相到微生物细胞内部的传递可分为七个步骤：

（1）从气泡中的气相扩散通过气膜到气液界面

（2）通过气液界面

（3）从气液界面扩散通过气泡的液膜到液相主流

（4）液相溶解氧的传递

（5）从液相主流扩散通过包围细胞的液膜到达细胞表面

（6）氧通过细胞壁

（7）微生物细胞内氧的传递

14、氧传递的三种模型：

（1）双膜理论

①气液两相存在一个界面，界面两侧分别为呈层流状态的气膜和液膜

②在气膜界面上两相浓度相互平衡，界面上不存在传递阻力

③气液两相的主流中不存在氧的浓度差

④氧在两膜间的传递在定态下进行，氧在气膜和液膜间的传递速率是相等的

（2）渗透扩散理论

对双膜理论进行了修正，认为层流或静止液体中气体的吸收是非定态过程。

（3）表面更新理论

对渗透扩散理论进行修正，认为液相各微元中气液接触时间也是不等的，而液面上的各微元被其他微元置换的概率是相等的。

15、体积质量传质系数kLa

（1）定义：在单位浓度差下，单位时间、单位界面面积所吸收的气体。

kL：质量传递系数a：气液比表面积

它取决于系统的物理特性和流体力学，kLa越大，好氧生物反应器的传质性能越好。

（2）影响kLa的因素：

①操作条件：通气量大，搅拌功率大，kLa大

并非通气量越大kLa就一定越大，通气量的影响有一定的限度，如果超过这一限度，搅拌器就不能有效地将空气泡分散到液体中，而在大量气泡中空转，发生“过载”现象。

搅拌功率也不是越大越好，因为过于激烈的搅拌产生很大的剪切作用，可能对所培养的细胞造成伤害。

搅拌器对物质传递的作用：

a、将通入培养液的空气分散成细小的气泡，防止小气泡的聚集，从而增大气液相的接触面积

b、搅拌作用是培养液产生涡流，延长气泡在液体中的停留时间

c、搅拌造成液体的团湍动，减小气泡外滞流液膜的厚度，从而减小传递过程的阻力

d、搅拌作用使培养液中的成分均匀分布，使细胞均匀的悬浮在液体培养液中，有利于营养物质的吸收和代谢物的分散

②液体性质的影响

液体的性质，如密度、粘度、表面张力、扩散系数等的变化，都会读kLa带来影响。

液体的粘度增大时，由于滞留液膜厚度增加，传质阻力增加，kLa减小。

③表面活性剂

培养液中，消沫用的油脂等是具有亲水端和疏水端的表面活性物质，它们分布在气液界面，增大传递阻力，使kLa下降。

④离子强度

⑤细胞

16、kLa的测量（3种，但是PPT上亚硫酸盐一种）

（1）亚硫酸盐法——冷态测定法

原理：利用亚硫酸钠在铜离子或钴离子的催化下与氧发生快速反应进行测定。

（2）动态法——热态测定

原理：氧的物料衡算

（3）定态法

原理：同上

17、混合机理

（1）总体流动：将两种不同的液体置于搅拌釜中，启动搅拌器，斧中形成一个循环流动。

（2）大尺度混合机理：

在总体流动的作用下，其中一种流体被分散成一定尺寸的液团并由总体流动带至容器各处，造成大尺度上的均匀混合。

（3）小尺度混合机理

①互溶液体的混合机理

总体流动中高速旋转的漩涡与液体微团之间会产生很大的相对运动和剪切力，液团在这种剪切力的作用下被破碎得更小。

②不互溶液体的混合机理

两种不互溶液体搅拌时，其中必有一种液体被破碎成液滴，为分散相，另一种液体成为连续相。

当总体流动处于高度湍流状态时，存在着方向迅速变换的湍流脉动，液滴不能跟随这种脉动而产生相对速度很大的绕流运动。产生的不均匀压强分布和表面剪应力将液滴压扁并扯碎。

18、（1）宏观流体：

即流体中分子聚集成团块流体，这些流体粒子之间不发生任何物质交换，各个粒子都是孤立的、各不相干的，他们之间不产生混合。

特征：完全离析

（2）微观流体

即流体中的分子不与邻近的分子附着而独立运动，此时物料粒子之间所发生的混合是在分子尺度上进行的。

特征：部分离析

19、机械搅拌发酵罐是发酵工厂常用类型之一原因：

历史悠久，资料齐全，在比例放大方面积累了丰富的成功的经验，成功率高

20、原理：

利用搅拌器的作用，使空气和醪液充分混合，以提供微生物繁殖、发酵所需的氧气。

21、通气搅拌罐的优缺点：

优点：

（1）pH和温度容易控制

（2）尺寸放大的方法大致已确定

（3）适用于连续搅拌反应器系统CSTR等。

缺点：

（1）搅拌功率消耗大

（2）因罐内结构复杂，不易清洗干净，易被杂菌污染。此外，虽装有无菌密封装置，但在轴承处还会发生杂菌污染。

（3）培养丝状菌时，常因搅拌桨叶的剪切力致使菌丝易被切断，细胞易受损伤。

22、发酵罐的基本条件：

（1）发酵罐应具有适宜的径高比H/D为1.7~4 罐身越长，氧利用率较高

（2）发酵罐能承受一定的压力

（3）能使气液充分混合，保证必须的溶解氧

（4）应具备足够的冷却面积

（5）应尽量减少死伤

（6）搅拌器的轴封要严密，尽量减少泄漏

23、搅拌器和挡板

搅拌器作用：混合和传质

挡板作用：防止液面中央形成漩涡流动

24、发酵罐为什么要采用涡轮式搅拌器?

发酵罐中气体的分散是属小尺度的混合,在高速旋转的旋涡与气泡之间会产生很大

的相对运动和剪切力，气泡正是在这种剪切力的作用下而被破碎得更加细小。但旋桨式搅拌器产生的总体流动只能将气泡破碎成较大的气泡但不能将气泡破碎到很小尺寸。

在涡轮式搅拌器中，液体作切向和径向运动，出口液体的径向分速度使液体流向壁面，然后分上下两路回流入搅拌器。它的出口的绝对速度很大，桨叶外缘附近造成激烈的旋涡运动和很大的剪切力，可将通入气泡分散得更细，更利于提高溶氧传质系数。所以，在通气发酵罐中都采用涡轮式搅拌器。

26、在发酵罐中为什么要选用带圆盘的涡轮式搅拌器

带圆盘和未带圆盘的涡轮搅拌器在搅拌特性上差异甚微。但在通气发酵中，无菌空气往往采用单口朝下通至搅拌器下方，大的气泡因受到圆盘阻挡，避免了从轴部的叶片空隙逃逸，保证了气泡更好的分散而被利用。

26、如何选择涡轮搅拌器的叶型

在相同转速和桨叶直径等情况下比较，箭叶圆盘式涡轮搅拌器所产生的剪切应力小于弯叶、平叶，但混合效果大于后两种型式，输出功率也低于后两种；平叶涡轮搅拌器所产生的剪切应力大于箭叶和弯叶，但混合效果却小于箭叶和弯叶，输出功率为最大；弯叶涡轮搅拌器所产生剪切应力、混合效果及输出功率介乎两者之间。

27、为什么采用下伸搅拌轴比上悬轴为好？

下伸搅拌轴：重心低、噪音小、罐顶负荷小，轴的长度缩短，罐稳定性好。但对轴

封要求更严格，一般采用双端面轴封，同时料液中的固含物易掉入轴封引起磨损渗漏。

27、挡板

（1）作用：防止液面中央产生漩涡，促使液体激烈翻动，提高溶解氧。改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体激烈翻动，增加溶解氧。

（2）全挡板条件——在一定转速下，再在搅拌罐内增加挡板或其他附件，搅拌功率仍保持不变而漩涡基本消失。能达到消除液面漩涡的最低条件即全挡板条件。

（3）挡板为什么不能紧贴焊在壁面？

挡板不能紧贴焊在壁面，否则会造成发酵培养基的残渣堆积于挡板背侧形成死角，应留有空隙。

28、轴封

作用：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。

（1）填料函式轴封缺点：

①死角多，很难彻底灭菌，容易泄漏及染菌

②轴的磨损情况较严重

③填料压紧的摩擦功率消耗大

④寿命短，经常维修，耗工时多

（2）端面式轴封优点：

①清洁

②密封可靠，在一个较长使用期中，不会泄漏或很少泄漏

③无死角

④寿命长

⑤磨擦功率耗损小，一般为填料轴封的10-50％

⑥轴或轴套不会磨损

⑦对轴的精度和光洁度没有填料函轴封严格，对轴的震动敏感性小

（3）对动静环材料的要求：

具耐磨性，磨擦系数小，导热性能好，结构紧密，孔隙率小，且动环硬度比静环大。动环用硬质合金制成，一般为高硅铸铁、不锈钢、青铜、金属碳化钨。静环用软质耐磨性材料制成，不透性石墨，聚四氟乙烯。

29、空气分布器的安装要注意些什么？

单孔管分布器：管口对正罐底，管口与罐底距离约为40--50mm。罐底要设有加强板，以防压缩空气长期吹射下穿孔。（但要注意加强板底下藏料）

多孔环形分布器：直径一般为搅拌桨叶直径的0.8倍，分布器中心应正对搅拌轴中心，并应水平设置。空气喷孔应在搅拌叶轮叶片内边之下，同时喷气孔应向下以尽可能减少培养液在环形分布管上滞留。环形管式喷孔直径一般取2－5mm，喷孔总面积等于空气分布管截面积。对机械搅拌通风发酵罐，分布管内空气流速为20m/s。

30、消泡器的作用是将泡沫打破。最常用的形式有锯齿式、梳状式及孔板式。

31、联轴器

大型发酵罐搅拌轴较长，为了加工和安装的方便，常分为二至三段，用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。

33、影响溶氧的因素（PPT上的没法写，这个我不知道怎么弄）

（1）持气率（Gas Holdup）是气液传质的重要参数。

（2）通气速率

33、“溢流”（气泛）

（1）定义：当通气速率较高时，而搅拌叶轮直径较小且转速较低时，会出现搅拌器对流体流动和气体分散均基本无影响的情况。

（2）产生的原因：空气气泡包围了搅拌桨叶，大量的大气泡不能被搅拌叶粉碎并与发酵液混合，大气泡迅速走短路，逸出发酵液。

34、在发酵上采用低搅拌功率消耗、高通气量还是高搅拌功率消耗、低通气量更为合理？

高搅拌功率消耗、低通气量法是加强搅拌过程中的剪切应力和翻动量，来提高氧的传递和料液混合。同时避免了高通气量引起搅拌功率下降、泡沫大，装料系数小，培养基蒸发量大等缺点。另外，每得到1m3空气/min的电力消耗为5KW，所以采用高搅拌功率消耗、低通气量法总功率并没增加，反而略有下降。因而更合理。

35、发酵罐采用夹套传热时，应如何接管？

冷却水：下进上出

蒸汽：上进下出（接反，则造成冷凝水积留在夹套中，降低热源温度，而且蒸汽冲入冷凝水形成很大冲击噪声）

36、立式蛇管在使用上有什么优点？

大于5m3发酵罐一般采用蛇管传热，它的形式有盘式和立式两种。盘式蛇管的安装和更换不便，要割开传热管才能从人孔中进出，如整体安装和更换，就要割开发酵罐发酵罐。而立式蛇管可以用灌顶的人孔口将其吊进和吊出，便于维修和更换。并在发酵罐内能起一定的挡板作用（但立式蛇管的管间空隙较大，难以完全消除液体的圆周运动和液面下凹现象）37、为什么发酵罐中各组立式蛇管要采用罐外围管并联连接？

由于发酵罐的立式蛇管根据罐的体积大小，传热面积量，一般分设4-8组，为了便于操作，减少接管和阀门，采用各组立式蛇管的进口与出口分别并联接于罐外围管。进口管接于下围管，出口接于上围管。

38、立式蛇管在发酵罐内如何安装？

在安装立式蛇管时，它的底部与发酵罐的下封头线平，顶部必须浸没于发酵液中，每组蛇管一般由4-5圈冷却管组成，蛇管离罐璧约10mm，用夹板把各圈管子夹紧，固定放在罐璧的托架上。

为防止蛇管的腐蚀穿孔造成染菌（需经常检漏），并延长蛇管使用寿命，立式蛇管可采用不锈钢管，管径通常为Dg25—80。

气升式发酵罐

1.气升式发酵罐：利用空气的喷射功能和流体重度差造成反应液循环流动，来实现液体的搅拌、混合和传递氧。

2.气升式发酵罐工作原理：把无菌空气通过喷嘴式喷孔射进发酵罐中，通过气液混和物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混和物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。

降液区导流管与反应器壁之间的环隙底部升液区与降液区下部相连区顶部

升液区与降液区上部相连区

5.气升环式反应器特点：反应溶液分布均匀；

○

2较高的溶氧速率和溶氧效率； ○

3剪切力小； ○

4传热良好，还可在外循环管路上加换热器； ○

5结构简单，易于加工制造； ○

6操作和维修方便。 6.反应器高径比H/D5—9，放大设计以溶氧为主。

7.气含率：气含率太低，氧传递不够，反之，太高则反应器的利用率太低。

9.体积氧传递速率系数：K L a

10.通常液体在循环管内的流速可取1.2-1.4m/s;

流速太大：溶氧剧烈，但操作成本增大；流速过小：溶氧微元无法保证。

11.空气自通气管(2)进入发酵罐(1)底部后，经导向筒导向，推动发酵液沿上升管上升，由于发酵罐上部升管的空间不足以为完全气液分离提供条件(停留时间短)，因此高流速的循环发酵液凭借自身的重度沿降管下降，当到达拉力筒(3)底部时，又受到来自罐底部压缩空气的推动，重新沿升管上升，开始下一个气液混合循环过程。在循环过程中，气液达到必要的混合、搅拌并取得充分溶氧。夹套冷却器的作用是在不同发酵阶段对发酵液的温度实施合乎工艺要求的调节与控制，多孔板使布气均匀一致。

图6-5 内循环气升式发酵罐结构布置示意图1-发酵罐罐体 2-通气管 3-拉力筒 4-导向筒 5-夹套冷却器 6-多孔板 7-检测器接口

降管

降管升管

升管

排气

12.一般来说相同条件下，通气功率越大，供氧速率越大，供氧功率因数越小。

自吸式发酵罐

1.自吸式发酵罐：不需空压机提供加压空气，而靠特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射

G G

V V V +=ε平均体积气

吸气装置吸入无菌空气并同时实现搅拌与溶氧传质的发酵罐。

2.自吸式发酵罐的特点：

○

1不必配备空气压缩机及其附属设备，节约设备投资，减少厂房面积。 ○

2溶氧速率高，溶氧效率高，能耗较低。 ○

3用于酵母和醋酸发酵具生产效率高，经济效益高。 ○

4但由于负压吸入空气，发酵系统不能保持正压，用吸气与鼓风相结合，以维持无菌空气的正压。

嫌气发酵设备

1.酒精发酵设备：用于酵母将糖转化为酒精，将其放出热量排出，便于清洗。

2.清洗用CIP(Clean in place)内部清洁系统采用电磁阀进行自控可减少操作失误，增加安全性。

3.在酒精发酸过程中，为了回收二氧化碳气体及其所带出的部分酒精，发酵罐宜采用密闭式。

4.酒精发酵设备：换热装置；

中小型发酵罐多采用罐顶喷水淋于罐外壁面进行膜状冷却大型发酵罐

罐内装有冷却蛇管，和罐外壁喷洒联合冷却装

置

5.酒精发酵设备洗涤装置：水力喷射洗涤装置。

6.发酵罐罐数确定：124

nt N n ：24h 内进行加料的发酵罐数目 t ：一次发酵所需时间h 7.啤酒前、后酵设备及计算: 注意CO2浓度过高；通风口应设在墙角。

8.新型啤酒发酵设备：圆筒体锥底发酵罐（锥形罐（C.C.T) ） 9.冷却套分为2—4段：

上段距发酵液面15cm 向下排列中段在筒体的下部距支撑裙座15cm 面上下段

接近排酵母口，向上排列

10.隔热层和防护层，绝热层材料应具有：导热系数低，体积质量低，吸水少，不易燃等特性。

考虑到发酵中酵母自然沉降最有利

取排出角为73~75?(一定体积沉降酵母在锥底中占有最小比表面积时摩擦力最小)

贮酒罐因沉淀物很少

因沉淀物很少，主要考虑材料利用率常取锥角为120~150 ?

12.加速发酵：

○

1罐底CO 2上升； P ○

2底部糖降快，酒精多，ρ低； ρ ○3下部温差高于上部（差1-2℃）。T

13.支撑方式：（1）梁支座；（2）裙边支座；（3）支承式支座。

14.ClP清洁系统：

○1预清洁30s，10次

○2碱预洗；

○3中间清洁；

○4从汽动器的空气流入罐顶；

○5碱喷冲；

○6清水冲洗；

○7用酸性水冲洗循环。关键设备是喷嘴。

15.连续发酵罐数越多，发酵时间越短，可提高生产能力；但太多，则没有了连续发酵的优点。

6部分：原料与处理、种子培养、空气除菌、发酵、提炼、成品检验

固体物料的筛选、分级

固体杂物分三类：纤维性较长的物质、颗粒状物质、铁磁性物质。

一、大麦粗选机（振动筛）：泥块、草杆、泥沙、杂草种子

1.一般结构：进料机构、筛体、振动与传动机构、减振或限振机构、筛体平衡机构、筛体支承或悬吊装置（支架）、风选装置或吸风系统（吸风除尘装置）等。

2.初筛主要靠筛选和风选。

3.主要工作部件筛体由：筛框、筛子、筛面清理装置、吊杆、限振机构等组成。

4.振动筛三层筛面（筛孔由大到小）：一、接料/初清筛面；二、大杂/分级筛面；三、精选筛面。振动筛是一种平面晒：一种由金属丝（或其他丝线）编织；另一种是冲孔的金属板。开孔率大，筛选效率高，筛子强度小。

Ps：圆筒分级筛大麦精选后分级

二、磁力除铁器：铁磁性物质

1.核心构件是磁体，分永久性磁体（磁钢：如锶钙铁氧体）和暂时性磁体（电磁铁）。

2.磁选设备：永磁溜管、永磁滚筒。

三、精选机：伤麦、草子

1.分类：碟片式精选机、滚筒式精选机。比较见书。

2.工作原理：利用利用杂粒和大麦长度不同，重力稳定性不同，带有带孔的工作面带升高度不同而分离。

四、分级设备

1.分类：平板分级筛、圆筒分级筛

2.大麦分三级，三级是饲料。

生物质原料的粉碎

1.粉碎的工作原理：挤压、冲击、研磨、剪切、劈裂

2.干式粉碎：优点——易贮藏、效率高，粉粹后可不马上处理；缺点——车间布满灰尘、卫生差

3.湿式粉碎：优点：无粉尘飞扬，卫生好；缺点——随产随用，不易贮藏，耗电较多。

4.粉碎度/比：物料粉碎前后平均粒径之比。

5.每一次粉碎步骤叫一级。

6.选用粉碎机的基本要求：1颗粒均匀2已粉碎的物料应及时排除3操作自动化4易磨损部件易更换5少粉尘少污染保证工人身心健康6有保险装置7单位产品能耗小

一、锤式粉碎机（干）：中等硬度脆性物料

1.作用力：冲击、研磨、挤压

2.锤刀：可摆动，三种形状，两头开孔，耐磨的高碳钢和锰钢材

3.优点——构造简单紧凑，物料适应性强、粉碎度大、生产能力高、运转可靠；缺点——机械磨损大，振动噪声大，含水量高的物料处理易堵塞。

二、辊式粉碎机（干）：粘性和湿物料块，中碎和细碎

1.作用力：挤压、剪切、研磨

2.压缩弹簧：调节两辊间隙，对超载荷起保险作用，减少辊表面磨损程度。

3.两辊、多辊……

三、湿式粉碎机

1.分压力式和剪切式

2.主要结构：输料装置、加料器、粉碎机和加热器等

四、球磨机

1.作用力：冲击、挤压、研磨

2.组成：转筒、研磨体（硬质球：钢球、鹅卵石，钢柱，钢棒）

五、切片机

六、超细粉碎机：理化性质改变

七、纳米粉碎机：特有性质

混合设备

1.三种混合：对流、剪切、扩散

2.能否转动分类混合设备：回旋型混合机、固定型混合机

一、回旋型混合机

水平（或倾斜）圆筒形混合机、V形混合机、双锥形混合机

二、固定型混合机

搅拌槽式混合机、锥形混合机、回转圆板式混合耳机、流动式混合机

糖蜜原料的稀释与澄清

一、糖蜜稀释器

糖蜜是制糖厂的一种副产物，有大量可发酵性糖，但不能直接被酵母利用，需进行稀释、酸化、灭菌和增加营养盐等处理，用于这些操作称为糖蜜稀释器。

RT E -e

K ??=A 立式糖蜜稀释器下进上出半圆形缺口隔板交替配置

错板式连续稀释器上进下出挡板倾斜安装减小流动阻力，经过挡板反复改变流

向。

胀缩式糖蜜连续稀释

器下进上出

流体流经窄口流速快速变化使液体充分混合。

变管径式连续稀释器

二、蜜糖酸化澄清设备

1.目的：使原料中灰渣等固形物沉淀，同时进行灭菌，以达到发酵的要求。

2.澄清方法：加酸通风处理法、加热加酸沉淀法和絮凝剂澄清处理法。

液体培养基灭菌

一、湿热灭菌（蒸汽加热灭菌） 1.灭菌以杀死芽胞为准

2.为什么多采用湿热灭菌？阿伦尼乌斯方程： K 为灭菌速率常数，对数式略

由方程式可知，ΔE 越大，K 随着温度T 的变化更大。ΔE 是反映微生物受热死亡或营养物质受热分解对温度敏感性的度量。已知一般微生物在受热死亡时的活化能，一般要比营养成分分解的活化能大得多。因此，当温度升高时，虽然营养物质的受热破坏也要增大，但是微生物死亡速率的增加，要比营养成分破坏速率增加大得多。故用高温瞬时灭菌（如HTST 灭菌法）

二、连续灭菌（连消)

连续灭菌：就是讲配好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时加热、保温和冷却而进行灭菌。

1.该法优点：

采用高温短时灭菌，培养基的营养成分破坏较少；蒸汽负荷均衡，操作方便，产品质量较易控制；设备利用率高，产量高；

降低了劳动强度，适用于自动控制。

2.连消塔加热的连续灭菌流程（连消塔-喷淋冷却流程）图培养液连续灭菌流程主要：连消塔、维持罐

3.喷射加热的连续灭菌流程（喷射加热-真空冷却流程）结构：喷射加热器、维持段和真空冷却器可保证先进先出、避免过热或灭菌不适。

4.薄板（板式）换热器连续灭菌流程灭菌比前两者时间稍长

节约了加热蒸汽及冷却水消耗三、间歇灭菌（实消）

间歇灭菌：就是将配置好的培养基放在发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程。

四、空罐灭菌（空消）

糖化糊化

1.糊化锅的作用：用于煮沸大米粉和部分麦芽粉醪液，使淀粉糊化和液化。

2.糖化锅的用途：使麦芽粉与水混合，并保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化。

3.过滤糟：用于过滤糖化后的麦醪，使麦汁与麦糟分开而得到清亮的麦芽汁。

4.麦汁煮沸锅有何用途？

用于麦汁的煮沸和浓缩，蒸发掉多余的水分，使麦汁达到一定的浓度，并加入酒花，使酒花中所含的苦味及芳香物质进入麦汁中，浸出酒花中的有效成分。

5.我国酒精厂多采用连续式蒸煮流程，主要有罐式、管式和柱式。

罐式连续蒸煮的优点：蒸煮温度可高可低，节省能耗，设备简单，操作容易，制造方便。

6.粉浆的初温一般为70℃左右，加热蒸汽的压力为0.5Mpa.

糖化：将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程。

糊化：借助于蒸煮时的高温高压作用，破坏原料中淀粉颗粒外壳，使其内容物流出来变成可溶性淀粉，以便糖化剂使用，使淀粉变成可发酵性糖。

糖蜜稀释器：糖蜜浓度很高，酵母不能直接利用，所以在利用糖蜜做酒精前需要进行稀释，酸化灭菌和增加营养盐的处理过程所用的操作设备。

7.麦糟层为什么不宜太厚或太薄？一般如何取值？

太厚会延长过滤时间，太薄则麦汁滤出太快，麦汁澄清度降低，麦糟容易冷却，使过滤效能降低。

根据实践，一般麦糟层厚度取0.3-0.4m较为适宜。

8.淀粉质原料为何要进行蒸煮？

1）使原料吸水后，借助于蒸煮时的高温高压作用，将原料的淀粉细胞膜和植物组织破裂，使其内容物流出，呈溶解状态变成可溶性淀粉；

2）借助蒸汽的高温高压作用，把存在于原料中的大量微生物杀死，以保证发酵过程中原料无杂菌污染。

9.连续蒸煮糖化工艺与间歇蒸煮糖化工艺相比，有何不同？

对于连续蒸煮糖化过程，料液连续流动，在不同的设备中完成加料、蒸煮、糖化、冷却等不同工艺操作，整个过程连续化，连续蒸煮糖化一般不需加水，其浓度可以满足工艺要求，糖化时间略短，大约为20~30min，糖化效率为28~40%；

对于间歇蒸煮糖化过程，整个过程都始终处于一个设备中，一锅一锅地糖化。

10.为什么罐式连续蒸煮的蒸煮罐和后熟罐直径不宜过大？

直径过大，醪液从罐底中心进入后会发生返混，不能保证进罐醪液的先进先出，致使受热时间不均而造成部分醪液蒸煮不透就过早排出，而另有局部醪液过热而焦化。

11.在酒精生产时，对淀粉原料进行糖化时，，主要设备有哪些？各起什么作用？

一．蒸煮设备（蒸煮罐和后熟罐）：将淀粉加热到蒸煮温度，并保持一定时间，以达到淀粉浆糊化和灭菌的目的；

二．真空冷却器：将气液分离器排出的100℃的粘度大、含有固形物糊化醪降温至60℃左右进行糖化。

三．糖化设备：把已降温至60~62度的糊化醪与糖化醪液或曲乳（液）混合，在60℃下维持30~45min，保持流动状态，使淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。

12.在啤酒生产中，制备麦芽汁需要哪些设备？各起到什么作用？

一．糊化锅：用来加热煮沸辅助原料（一般为大米粉或玉米粉）和部分麦芽粉醪液，使其淀粉液化和糊化；

二．糖化锅：使麦芽粉与水混合，并保持在一定温度上进行蛋白质分解和淀粉糖化；

三．麦汁煮沸锅：用于麦汁煮沸和浓缩，并加入酒花，浸出酒花中的苦味及芳香物质，还有加热凝固蛋白质、灭菌、灭酶的作用；

四．糖化醪过滤槽：啤酒厂用来获得澄清麦汁的一个关键设备。

13.啤酒厂糖化设备的组合方式有哪些？各有什么优点？

1）四器组合：四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽（或压滤机）和麦汁煮沸锅。每个锅负责完成一项任务。适用于产量较大的工厂。

2）六器组合：在四器的基础上，增加一只过滤槽和一只麦汁煮沸锅。提高了产量和设备利用率。

另一种六器组合为两只糖化-糊化两用锅，两只过滤槽和两只麦芽煮沸锅，便于生产周转，生产能力相当于两套四器组合，设备利用更为合理。

3）两器组合：仅有“糖化-过滤两用槽”和“糊化-煮沸两用锅”组成，设备组合简单、投资少，适合小型啤酒厂（目前已被淘汰）。

14.阐述立式糖蜜稀释器的原理（附图）（图新书P36 老书P202）

器身为圆筒形，总高为1.5m。器的下部有三个连接管，最下方的两个分别为热水和糖蜜进口。糖蜜和热水进入筒体后流过下边的一个中心有圆形孔的隔板与刚进入的冷水混合。

圆筒部分由7-8块具有半圆形缺口的隔板交替配置，即一个半圆形缺口在左，另一个半圆形缺口在右，迫使液体交错呈湍流运动，使糖蜜和水混合良好。两隔板之间的距离为125mm,糖液流动的允许速度为0.08-0.1m/s.

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集

《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵？发酵工程的发展历程？发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期发酵工业常用的微生物及其特点。 ①细菌：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌：链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 4.霉菌菌种的分离及保藏一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏菌种的退化及复壮菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行转移传代或包藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法微生物育种的方法有哪些？自然育种、诱变育种培养基的主要成分。水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、碳源及氮源的种类。碳源种类：1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体氮源种类：1、无机氮源 2、有机氮源培养基的设计的基本原则？一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值发酵工业原料的选择原则一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近，便于运输节省费用二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力三原料资源要丰富容易收集

发酵工程要点总结

第一章绪论发酵：通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养，大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。发酵工程：是发酵原理和工程学的结合，是研究由生物细胞（包括微生物、动植物细胞）参与的工艺过程的原理的科学，是研究利用生物材料生产有用物质，服务于人类的一门综合性科学技术。这里所指的生物材料包括来自自然界微生物、基因重组微生物等以及各种来源的动物细胞和植物细胞。发酵工程组成从广义上讲，由三部分组成：上游工程、发酵工程、下游工程第二章发酵设备固体发酵液体发酵（厌氧发酵，好氧发酵）厌氧发酵：酒精发酵罐好氧发酵：通风搅拌发酵罐通风搅拌发酵罐设备主要部件包括： 1罐身酒精发酵罐2电机 3搅拌器 4轴封 5消泡器 6联轴器 7中间轴承 8空气吹泡管（或空气喷射器） 9挡板 10冷却装置 1.罐体：罐体由圆柱体或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢，大型发酵罐可用衬不锈钢或复合不锈钢制成，为了满足工艺要求，罐需要承受一定压力，罐壁厚度决定于罐径及罐压的大小。罐体上的管路越少越好 2.搅拌作用：打碎空气气泡，增加气液接触界面以提高气液间的传质效率使发酵液充分混和。3挡板的作用：防止液面中央产生漩涡，促使液体激烈翻动，提高溶解氧。竖立的蛇管、列管、排管也可以起挡板作用； 4消泡器：利用机械的方法打碎气泡 5仪表：测量相关参数为什么压力表不用直管：会有培养基冲入，污染压力表；起不到缓冲作用；灭菌冷却后有冷凝水（含菌）掉入罐内，污染菌种，弯管液封，上面的杂菌不会掉入下面管道中。 6罐体各部分的尺寸有一定比例，高/径比约为2.5～4。发酵罐的灭菌（在夹套中）关好空气阀，蒸气上进下出，冲蒸气，压力大于2 kg/cm2（120℃），最好是4～5 kg/cm2（160℃）。当罐内温度>80℃，进蒸气口（蒸气阀）关掉，出蒸气口（排气阀）关小。打开空气阀，蒸气直接进罐，121℃，20～30min。从80℃～100℃上升很快，大于100℃后温度上升很慢，到118℃时就开始计时，计时25min时立即关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通入无菌空气，使罐内一直保持正压（高于大气压，空气不会倒灌入罐内）。（在夹套中）立即加自来水冷却，从下向上，使温度尽快降到55℃左右，到37～38℃时关掉水，也有缓冲性。升温降温时注意缓冲性灭菌时蒸气从夹套中进去，如从罐中进去，蒸气冷凝，产生冷凝水、无法接种、容易污染冬天温度低、散热快，低于30℃需加温。加温时蒸气由下进入、从上

高中生物选修1传统发酵技术知识点总结(经典全面)

选修一知识总结（专题一、二、三、六）（请妥善保存）专题一传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作广义发酵→有氧发酵和无氧发酵；狭义发酵→微生物的无氧呼吸。发酵≠无氧呼吸（一）果酒制作 1．原理：菌种，属于核生物，新陈代谢类型，有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。反应式为：；无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精。反应式为：。 2．控制的发酵条件：。 3．菌种来源：??? 。：。：菌菌种分离获得得纯净的酵母人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 4．实验设计流程图挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒果醋 5．实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴定，并用____________检验酒精存在。可观察到的现象为。葡萄酒呈红色的原因： 6.注意事项： (1) 在、的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制，从而在不灭菌情况下，使酵母菌成为优势菌种。 (2)新鲜葡萄的处理: 为防止杂菌感染应先（冲洗/去枝梗），注意不要反复冲洗，否则酵母菌数量减少，影响发酵。 (3)为防止发酵液被污染，发酵瓶要用消毒。发酵液装瓶后保留的空间,目的是 (4)装置各部件作用 ①出料口：___________ ；②___________ ：醋酸发酵时连接充气泵；③___________ ：排出酒精发酵时产生的CO2。 ④排气口连接一个长而弯曲胶管的作用是 ___________ 。使用该装置制酒时，应该______充气口；制醋时，应该充气口连接____________。（二）果醋的制作： 1．原理：菌种____________，属于________核生物，新陈代谢类型为___ ______ 。当、都充足时，醋酸菌将分解成醋酸；当缺少时，醋酸菌将变为，再将变为醋酸。反应式为__________ _________ _________ 。 2．条件：最适合温度为__________，需要充足的______________。 3．菌种来源：可以从食醋中分离醋酸菌，也可以购买。 4．设计实验流程及操作步骤：果酒制成以后，在发酵液中加入___________或醋曲，然后将装置转移至 _____ 0C 条件下发酵，适时向发酵液中通入________。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶盖上纱布，以减少空气中尘土污染。 5.注意事项: (1)严格控制发酵条件,因为醋酸菌对_______的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。此外,醋酸菌最适生长温度为_________℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。 (2)有两条途径生成醋酸：直接氧化和以为底物的氧化。

发酵工程总结

绪论：一、概念：发酵工程（Fermentation Engineering）指在最适发酵条件下，在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。二、发酵工程研究的主要内容发酵工程主要包括代谢工程和发酵工艺两个主要内容具体来说它一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养，或利用固定化酶，固定化细胞所做的反应器加工底物，以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。四、发酵工程的特点一个完整的发酵过程包括：1材料的预处理2生物催化剂的制备3生化反应器及发应条件的选择与监控第二章：菌种的来源一、工业化生产菌种的要求 ?能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物 ?有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作性要强 ?遗传性能要相对稳定 ?不易感染它种微生物或噬菌体 ?产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关） ?生产特性要符合工艺要求二、自然界中菌种分离的一般过程(步骤): 土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定. 目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物. 三、采样时要注意的问题: 气候、水分、空气;来源要广;结合产品的特点;标签：地点、时间、气候等四、目的微生物富集的一些基本方法富集的目的：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。富集的三种方案： ?定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件，进行培养。 ?当不可能采用定向培养时，则可设计在一个分类学中考虑， ?不能提供任何有助于筛选产生菌的信息，这时只能通过随机分离的办法. 定向培养的方法物理方法：加热、膜过滤等但主要是通过培养的方法定向培养的富集方法 1、底物 2、pH条件 3、培养时间 4、培养温度等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段，培养（固体、液体；分批连续）后使目的微生物在种群中占优势。五、菌落的选出 1.从产物角度出发：在培养时以产物的形成有目的的设计培养基利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素

发酵工程知识点复习进程

第一章发酵工程概述一、发酵工程：是利用微生物特定的形状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。二、发酵工程简史： 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末Koch 纯种分离和培养技术三、发酵工程技术的特点（1）主体微生物的特点 ①微生物种类繁多，繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株； ②微生物酶的种类很多，能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点（2）发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行，条件温和，耗能少，设备简单 ③原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛，通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行（同（2）①） ④发酵分子通常为小分子产品，但也很容易生产出复杂的高分子化合物四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比，发酵工程中微生物反应具有以下特点：作为生物化学反应，通常在常温常压下进行，没有爆炸之类的危险，不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，加入少量的各种有机或无机氮源，只要不含毒，一般无精制的必要，微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样，在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物，是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制，能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应

发酵工程总结

1 绪论 1-1何谓发酵？生物化学和工业上的发酵有何不同？生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下，分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞（包括动物、植物和微生物）获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程？其主要内容是什么？请简述其与生物技术的关系。发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术，即利用生物体的生命活动产生的酶，对无机或有机原料进行酶加工（生物反应过程），获得产品的工程化技术。它是研究生物技术产业化的一门学科，其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下游工程。主要研究内容： 1）优良菌种的选育； 2）合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物催化剂（酶或细胞）的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程，但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达，即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说，发酵工程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位，绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1）基因工程出现之前的时代（1982年前）； 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐； 1929,1940年发现和分离出青霉素，青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业； 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立； 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵； 2）基因工程出现后的时代（1982年后）。 80 年代随着基因工程技术的发展，人们可定向选育高产菌株； 1991年综述代谢工程，在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径，以改进细胞性能或提高产物生产能力。组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢？举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有：乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖（黄原胶、结冷胶）、糖类和维生素。

发酵工程总结50327复习课程

发酵工程总结50327

标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1）基因工程出现之前的时代（1982年前）； 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐； 1929,1940年发现和分离出青霉素，青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业；1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立； 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵； 2）基因工程出现后的时代（1982年后）。 80 年代随着基因工程技术的发展，人们可定向选育高产菌株； 1991年综述代谢工程，在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径，以改进细胞性能或提高产物生产能力。组学的发展…… 系统工程和合成生物学…… 1-4 何谓初级代谢和次生代谢？举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有：乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖（黄原胶、结冷胶）、糖类和维生素。

发酵工程总结

发酵工程总结一名词解释 1.发酵：传统概念，是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。现代概念，利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。 2.发酵工程：采用现代化工程技术手段，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。 3.微生物的生物转化：是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位的作用，是它转化成结构相类似但是更具有经济价值的化合物。 4.生产微生物细胞物质：是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的产品的发酵工业。 5.筛选：采用与生产相近的培养基和培养条件，通过三角瓶的容量进行小型发酵实验，以求得适合于工业生产用菌种。方法有a平皿快速检测法（变色圈法、透明圈法、生长圈法、抑菌圈法、梯度平板法）b摇瓶培养法。 6.诱变育种：就是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。 7.基因突变：指的是DNA碱基发生变化即点突变。 8.自然选育：在生产过程中，不经过人工诱变处理，利用菌种的自发突变选育出优良菌种的过程。

9.回复突变：高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致高产性状的丢失，生产性能下降的情况。 10.菌种退化：是指在较长时期传代保藏后，菌种的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。 11.狭义的菌种复壮：指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定生产性能等方法，从衰退群体中找出少数尚未衰退的个体，从而达到恢复浓菌原有典型性状的目的。广义的复壮是一项积极的措施，指在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前，就经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作，以期从中选择到自发的正变个体12.种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于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放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。 13.基本培养基MM：凡是能满足野生型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。 14.完全培养基CM：满足一切营养缺陷性菌株生长的天然或半合成培养基。 15.补充培养基SM：在基本培养基中有针对性的加入一种或几种营养成分以满足相应营养缺陷型菌株生长的合成培养基。 16.天然培养基：是采用化学成分还不清楚或化学成分还不恒定的各种植物和动物组织或微生物的浸出物、水解液等物质制成的。 17.合成培养基：也称组合培养基（多用于定量研究）；是用化学成分和数量完全了解的物质配制而成的。

专业技术工作总结发酵工程

竭诚为您提供优质文档/双击可除专业技术工作总结发酵工程篇一：发酵工程总结版发酵工程期末复习名词解释： 1.发酵工程是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞参与的工艺过程的的原理和科学,是研究利用生物材料生产有用物质服务于人类的综合性科学技术。 2.分批培养：是指在一个密闭系统内，投入有限数量的营养物质后接入少量微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。 3.连续培养：是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基，同时又以相同的速度流出培养液，从而使培养系统内培养液的量维持恒定，微生物细胞能在近似恒定状态下生长的发酵方式。

4.补料分批培养：是指在分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法 5.液化：用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。 6.糖化：用糖化酶（又称葡萄糖淀粉酶）将糊精和低聚糖转化为葡萄糖 7.糊化：在温水中，当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象，称为淀粉的糊化。此时的温度称为糊化温度。 8.老化：分子间已断裂的氢键、糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结的过程。 9.间歇灭菌间歇灭菌就是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程，也称分批灭菌或实罐灭菌。 10.连续灭菌将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时加热、保温和冷却，进行灭菌。 11.呼吸强度（比耗氧速率）Qo2：单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。单位：mmolo2/（kg干菌体·h）。 12.摄氧率γ（耗氧速率）：单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。单位： γ=Qo2·xx——细胞浓度，kg(干重)/m3

发酵工程总结

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发酵工程复习知识点.

原料的定义: ?从工艺角度来看,凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料,都可作为发酵工业生产的原料 ?具体:一般是含有可发酵性糖或可转化为可发酵性糖的物料,还包括前体物质等等原料选择的原则 1满足生产工艺要求: 适合微生物需要、吸收利用、代谢产物生产对生产中除发酵以外的其他方面,如通气、搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少2满足管理和经济要求: 原料价格低廉(占成本的比例 ?原料资源要丰富,容易收集(60-70‘s,石油烷烃生产谷氨酸 ?因地制宜,就地取材 ?原料要容易贮藏 3满足环保的要求资源化减少污染常用原料种类 ?薯类:甘薯、马铃薯、木薯、山药等 ?粮谷类:高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等(酒用原料 ?野生植物:橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等 ?农产品加工副产物:米糠(饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等

?糖蜜 ?非粮食生物质原料:纤维素、木质素、半纤维素等 ?水果类原料:葡萄、苹果、山楂等常用原料的化学组成 ?碳水化学物:主要是单糖和双糖,发酵微生物的碳源和能源。一些多糖则需转化为单糖或双糖后才被利用 ?蛋白质:蛋白质经蛋白酶分解后产生的多肽或氨基酸,是糖化菌和酵母菌生长繁殖的氮源?脂肪:针对不同的发酵产品其作用有较大差别?灰分:主要是P、Mg、K、S、Ca等元素,是微生物生长和代谢所必需糖蜜:英文名称:molasses 定义:工业制糖过程中,蔗糖结晶后,剩余的不能结晶,但仍含有较多糖的液体残留物。玉米浆:外文名corn steep liquor,是制玉米淀粉的副产物,原料为玉米糁、水、玉米汁。制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡,浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体,叫玉米浆,含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质,含大约40%~50%固体物质。味道微咸,是微生物生长很普遍应用的有机氮源,它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。培养基设计的基本原则 1培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产物所需的元素,并能提供生物合成和细胞维持活力所需要的能量 2营养成分恰当的配比

发酵工程总结

建筑 1绪论 1-1何谓发酵？生物化学和工业上的发酵有何不同？生物化学意义上的发酵是指细胞在无氧条件下，分解葡萄糖或有机物产生能量的过程。工业意义上的发酵是泛指利用培养细胞（包括动物、植物和微生物）获得产物的任何有氧或无氧的过程。 1-2何谓发酵工程？其主要内容是什么？请简述其与生物技术的关系。发酵工程是利用生物体为工业化生产服务的一门工程技术，即利用生物体的生命活动产生的酶，对无机或有机原料进行酶加工（生物反应过程），获得产品的工程化技术。其主体包括生物反应工程和产品提取、精制的下它是研究生物技术产业化的一门学科，游工程。主要研究内容： 1）优良菌种的选育； 2）合适的生物反应工程包括生物反应过程的优化、反应器的选择和下游工程生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物催化剂（酶或细胞）的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。它包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程等五大工程。生物技术的核心是基因工程，但又离不开发酵工程。发酵工程是基因工程和酶工程的表达，即大部分生物工程的产品均要通过发酵工程来完成。所以说，发酵工，绝大多数生物程在生物工程中是最关键的过程。现代发酵工程处于生物技术的中心地位技术的目标都是通过发酵工程来实现的。因此生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的研究对象。 1-3请简述发酵工程的发展史。 1）基因工程出现之前的时代（1982年前）； 1859年发现发酵原理、设计了便于灭菌的密闭式发酵罐； 1929,1940年发现和分离出青霉素，青霉素发酵、将通气搅拌引入发酵工业； 1956年谷氨酸等氨基酸、核苷酸等发酵成功、代谢控制育种理论的建立； 60年代采用烷烃、乙酸、天然气等为原料的石油发酵； 2）基因工程出现后的时代（1982年后）。 80年代随着基因工程技术的发展，人们可定向选育高产菌株； 1991年综述代谢工程，在对细胞内代谢网络系统分析的基础上开始运用基因工程技术改造细胞代谢途径，以改进细胞性能或提高产物生产能力。组学的发展?? 系统工程和合成生物学?? 1-4何谓初级代谢和次生代谢？举例说明初级代谢产物和次生代谢产物。初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程称为初级代谢。常见的初级代谢产物有：乙醇、氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、多羟基化合物、多糖（黄原胶、结冷胶）、糖类和维生素。

发酵工程发展现状及趋势

发酵工程发展现状及趋势引言发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。摘要当前，发酵工程的应用是十分广泛的，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。一、发酵工程在各领域的发展现状 1、医药行业微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2、食品工业现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。 3、能源工业乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。

发酵工程原理知识点总结

1、发酵：通过微生物的生长繁殖和代谢活动，产生和积累人们所需产品的生物反应过程。 2、发酵工程：利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系，它是生物工程和生物技术学科的重要组成部分，又叫微生物工程 3、发酵工程技术的发展史： ①1900年以前——自然发酵阶段 ②1900—1940——纯培养技术的建立（第一个转折点） ③1940—1950——通气搅拌纯培养发酵技术的建立（第二个转折点） ④1950—1960——代谢控制发酵技术的建立（第三个转折点） ⑤1960—1970——开发发酵原料时期（石油发酵时期） ⑥1970年以后——进入基因工程菌发酵时期以及细胞大规模培养技术的全面发展 4、工业发酵的类型： ①按微生物对氧的不同需求：厌氧发酵、需氧发酵、兼性厌氧发酵 ②按培养基的物理性状：固体发酵、液体发酵 ③按发酵工艺流程：分批发酵、补料发酵、连续发酵5、发酵生产的流程：（重要） ①用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的制备 ②培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌 ③扩大培养有活性的适量纯种，以一定比例将菌种接入发酵罐中 ④控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大料的代谢产物 ⑤将产物提取并精制，以得到合格的产品 ⑥回收或处理发酵过程中所产生的三废物质 6、常用的工业微生物： ①细菌：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等 ②放线菌：链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属 ③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 7、未培养微生物：指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养方法还未获得纯培养的微生物 8、rRNA序列分析：通过比较各类原核生物的16S和真核生物的18S的基因序列，从序列差异计算它们之间的进化距离，从而绘制进化树。选用16S和18S的原因是：它们为原核和真核所特有，其功能同源且较为古老，既含有保守序列又含有可变序列，分子大小适合操作，它的序列变化与进化距离相适应。 9、菌种选育改良的具体目标： ①提高目标产物的产量 ②提高目标产物的纯度 ③改良菌种性状，改善发酵过程 ④改变生物合成途径，以获得高产的新产品 10、发酵工业菌种改良方法： ①常规育种：诱变和筛选，最常用。关键是用物理、化学或生物的方法修改目的微生物的基因组，产生突变。 ②细胞工程育种：杂交育种和原生质体融合育种 ③代谢工程育种：组成型突变株的选育、抗分解调节突变株的选育、营养缺陷型在代谢调节育种中的应用、抗反馈调节突变株的选育、细胞膜透性突变株的选育 ④基因工程育种：原核表达系统、真核表达系统 ⑤蛋白质工程育种：定点突变技术、定向进化技术 ⑥代谢工程育种：改变代谢途径、扩展代谢途径 ⑦组成生物合成育种：通过合成化合物库进行高效率的筛选 ⑧反向生物工程育种：希望表型的确

发酵工程下游工程技术知识点

第十二章发酵工程下游工程技术第一节发酵液的预处理与固-液分离 1.1 概述发酵产物的提取与精制属于发酵工程的下游加工技术。下游加工亦称发酵后处理，是指从发酵液或酶反应中分离纯化目的产物并加工成成品的过程。在多数情况下是从稀的发酵液中回收目的产物，整个过程有多项单元操作组成，其中有许多是经典的化工单元操作。上游加工下游加工一、下游加工过程的重要性 1.获得商业产品的关键环节。 2.促进发酵工程上游加工技术或工艺的改进。 3.拥有市场竞争力的重要保证。二、下游加工过程的特点 1. 发酵液是复杂的多相系统，属非牛顿液体，从中分离所需产品困难大。 2. 发酵产品在培养液中具有浓度低，稳定性差，对酸碱等外界环境十分敏感，容易失活。 3. 下游加工过程代价昂贵，产品回收率不是很高。 4. 发酵过程复杂，要求下游加工工艺应具有相当的适应性，以确保最终产品的纯度和质量。三、下游加工的原则和要求原则：1）短时间内处理 2）分离时尽量低温 3）选择生物物质稳定的pH 4）要程序化进行清洗，消毒，包括厂房，设备，管路

要求：1）达到所需的纯度 2）成本要低，得率高 3）工艺过程要简便，对分离物质特性清楚 4）废弃物要易处理，能够做到综合利用（零排放；清洁生产） 5）实验室产品能够放大生产四、下游加工工程的一般流程 1. 粗分离阶段（1）发酵液的预处理和固-液分离。（2）产物的初分离。 2.纯化精制阶段（3）产物的高度纯化。（4）成品加工。 1.2 发酵液的预处理与固-液分离一、发酵液的一般特征 1. 含水量高，一般可达90％～99%，处理体积大。 2. 产品浓度低。 3. 悬浮物颗粒小，密度与液体相差不大。 4. 固体粒子可压缩性大，一压缩就变形。 5. 液体黏度大，大多为非牛顿型流体。易吸附在滤布上。 6. 产物性质不稳定，不耐热、酸碱敏感、易被氧化、易被微生物污染及酶分解。二、发酵液预处理的目的和要求 1.预处理的目的

发酵工程重点总结

发酵生产的基本工业流程？ 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制； 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌； 3. 扩大培养出有活性的适量纯种，以一定比例接种入发酵罐中； 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物； 5. 将产物提取并精制，以得到合格的产品； 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。工业发酵的过程的工艺流程图？第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究（包括资料查阅）试验方案设计含微生物样品的采集（如何使样品中所含微生物的可能性大？）样品预处理（如何在后续的操作中使这种可能性实现）菌种分离

发酵工程期末考试重点整理(终极版)

●发酵工程：以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程，包括发酵工艺和发酵设备。 ●主要研究内容：菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。 ●发酵工程原理：指导发酵产品研究与开发，发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。 ●初级代谢：是许多生物都具有的生物化学反应，蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代谢。 ●初级代谢产物：指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、多糖等。 ●次级代谢：微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。 ●自然选育：不经过人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。 ●杂交育种：将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合，分离和筛选具有新性状的菌株。 ●诱变育种：利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、高效的筛选方法，从中挑选出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。 ●原生质体融合育种：两个亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞融合，接着两个亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。 ●前体：某些化合物加入发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去，而自身结构并没有明显变化，产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。 ●抑制剂：某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行，使另一种代谢途径活跃，获得人们所需产物的积累。如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠，它与代谢过程中的乙醛生成加成物。这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH2(还原型辅酶I)的受氢体，而使NADH2在细胞中积累，从而激活α－磷酸甘油脱氢酶的活性，使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH2的受氢体而还原为α－磷酸甘油，其水解后即形成甘油。 ●促进剂：指那些既不是营养物质又不是前体，但却能提高产量的添加剂，如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加，并能使链霉菌推迟自溶，延长分泌期。 ●灭菌：用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。消毒是指杀死病原微生物的过程。 ●分批灭菌：培养基置于发酵罐中加热，达到预定温度后维持一段时间，再冷却到发酵所需温度的灭菌。 ●连续灭菌：在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却，同时把灭完菌的培养基通入已灭过菌的发酵罐的灭菌方式。 ●对数残留定律：在微生物死亡过程中的任一时刻，活菌数的减少速率与该时刻残留的活菌数成正比，这就是微生物死亡的对数残留定律。微分式为：-dN/dτ=kN；积分式为：τ=（2,303/k）log(N0/Ns) N0开始灭菌时的活菌数 Ns灭菌结束时残留菌数。 ●单种法：一个种子灌接种一只发酵罐的接种方法。 ●双种法：用两只种子灌接种一只发酵罐的接种方法。 ●倒种法：从一只发酵罐中倒出适宜的，适量的发酵液给另一个发酵罐做种子的方法。 ●生长关联型：产物生成与菌体生长之间有平行的准量关系。这样的产品或为菌体本身或初级代谢产物。 ●部分生长关联型：菌体生长出现两个高峰，第一个生长高峰与产物合成无平行的准量关系，第二个生长高峰与产物合成有平行的准量关系。 ●非生长关联型：细胞生长与产物合成无平行的准量关系，只与菌体的总量有关。大部分次级代谢产物属于这一类。 ●凝聚：是在中性盐作用下，由于双电层排斥电位的降低，而使胶体体系不稳定的现象。絮凝：在某些高分子絮凝剂存在下，基于架桥作用，使胶粒形成粗大的絮凝团的过程，是一种以物理的集合为主的过程。 ●如何从一个菌种得到另一个菌种（如从生产菌种获得缺陷型）： ①诱变剂处理：采用辐射、化学试剂等因素处理细菌。②淘汰野生型：抗生素法或菌丝过滤法。 ③检出缺陷型：用一个培养皿即可检出，有夹层培养法和限量补充培养法；在不同培养皿上分别进行对照和检出的有逐个捡出法和影印检出法。④鉴定缺陷型：可借生长谱法进行。

发酵工程复习

发酵工程复习资料第一章绪论 1、发酵及发酵产品各包括哪些类型？答案要点：一）发酵的类型：按发酵原料分类：糖类物质发酵、石油发酵、废水发酵；按发酵形式分类：固体发酵、液体发酵；按发酵工艺流程分类：分批发酵、连续发酵、流加发酵；按发酵过程对氧的需求分类：厌氧发酵、通风发酵；按发酵产物分类：氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵、酶制剂发酵二）发酵产品的类型：以菌体为产品、以微生物的酶为产品、以微生物的代谢产物为产品、生物转化过程 2、了解发酵工程的组成、基本要求及主要特点。答案要点：一）组成：上游工程：菌种选育、种子培养、培养基设计与制作、接种等。发酵工程：发酵培养。下游工程：产物的提取纯化、副产品的回收、废物处理等。二）基本要求：发酵设备、合适的菌种、合适的培养基、有严格的无菌生长环境三）主要特点：1）发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件简单；2）发酵所用的原料主要以再生资源为主；3）发酵过程通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物；4）获得按常规方法难以生产的产品；5）投资少，见效快，经济效率高；

6）维持无菌条件是发酵成败的关键； 7）环境污染小。 3、为什么说发酵工程在国民经济中有着重要的地位？答案要点：因为发酵工程在医药、食品、能源、化工、冶金、农业、环境保护等方面均有着十分重要的作用，例如：抗生素的生产；饮料食品等的制造；沼气、微生物采油、生物肥料、生物农药以及三废处理等方面都有很重要的应用。所以说发酵工程在国民经济中有着重要的地位。 4、了解发酵工业的类型及必备条件。答案要点：一）发酵工业类型：食品发酵工业：食品、酒类 1）传统分类非食品发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋白酿造业：利用微生物生产具有较高风味要求的发酵食品。 2）现代分类发酵工业：经过微生物纯种培养后，提炼、精制而获得成分单纯、无风味要求的产品。如：抗生素、柠檬酸、酶制剂、酒精等。二）发酵工业必备条件： 1）适宜的微生物菌种；

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