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发酵工程期末复习重点样本

《发酵工程》

第二章发酵工程菌种

1、发酵工程菌: 发酵工业的微生物种类很多, 可分为两二类, 即可培养微生物和未培养微生物。其中, 可培养微生物包括四大类: 1) 细菌: 单细胞原核微生物, 分布最广、数量最多, 工业上常见的有枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等, 用于各种酶制剂、有机酸、氨基酸等; 2) 放线菌: 单细胞原核, 因菌落呈放线状而得名, 最大的经济价值在于能产生多种抗生素, 常见的放线菌主要来自链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属, 如链霉素、红霉素、金霉素; 3) 酵母菌: 一类单细胞, 兼性厌氧, 出芽生殖真核微生物, 啤酒酵母、假丝酵母、类酵母用于生产啤酒、制造面包、生产脂肪酶和可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白; 4) 霉菌: 发霉的真菌, 根霉、毛霉、红曲霉、青霉, 它们广泛用于生产酶制剂等。

2、发酵工程菌种的分离筛选: 发酵工业对菌种的要求: 1) 能在廉价原料制成的培养基上生长, 目的产物产量高、易回收; 2) 生长快, 发酵周期短; 3)培养条件易于控制;

4) 抗噬菌体和杂菌污染能力强; 5) 菌种不易变异退化; 6) 对放大设备的适应性强;

7) 菌种不是病原菌, 不产生任何有害的生物活性物质和毒素。菌种的获得途径：1)从菌种保存机构直接购买(CCCCM中、ATCC 美) ; 2) 从自然届分离筛选; 3) 从发酵水平高的批号中重新进行分离筛选。

菌种的分离筛选过程：样品的采集( 土壤、海洋、空气、极端环境微生物、动植物中, 总原则是来源越广泛, 获得新菌种的可能性越大) ---------- 材料的预处

理( 热处理、膜过滤、离心法、添加几丁质分离放线菌) ----------- 富集培养

( 控制营养成分和条件筛选目的菌) -------- 菌种分离( 平板划线分离法、涂布

分离法)见P18——菌种的初筛和复筛----菌种鉴定,确定菌种类型。

3、菌种的代谢： 1) 初级代谢产物：把微生物产生的对自身生长和繁殖必须的物质称为初级代谢产物。2) 次级代谢产物：由生物体合成, 但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质, 如抗生素、生物碱、色素、毒素等。

代谢控制机制包括酶合成的调节( 诱导和阻遏) 和酶活性的调节

4、菌种的选育方法: 自然选育（利用菌种的自然突变而进行菌种的筛选）、诱

变育种（理论基础是基因突变, 诱变和筛选不断重复）、细胞工程育种、杂交育种（将两个基因型不同的菌株接合）、原生质体融合（去除细胞壁后选PEG 作为助融剂）、基因工程育种、蛋白质工程育种、组合生物合成育种（利用重组工程酶对一些药物和化合物直接进行衍生化）、反向生物工程育种。

5、以抗生素为例简述筛选菌种的方法和过程: 对象确定 -- 采集样本-- 富集

培养（投其所好、取其所抗之原则） ----- 初筛------ 复筛 -- 较优菌株斜面

--- 性能测定--- 菌种保藏

6、接种龄: 种子罐中培养的菌体从开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间;

接种量: 移入的种子悬浮液体积和接种后培养液体的体积的比例。

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第三章培养基

1、培养基的分类: 1）按纯度分: 合成培养基、天然培养基; 2）按状态分: 固体培养基、半固体培养基、液体培养基; 3）按用途分: 孢子培养基、种子代关甘4?砂代并甘.

培养基、发酵培养基;

2、选择性培养基: 是指根据某种微生物的特殊营养要求或其对某种化学、物理因素的抗性而设计的培养基。其功能是使混合菌样中的劣势菌变成优势菌, 从而提高改菌的筛选效率。

3、培养基的成分:

1）碳源: 常见的碳源有糖类（葡萄糖、糖蜜、淀粉糊）、油脂（豆油、菜油、鱼油）、有机酸（乳酸、柠檬酸、乙酸）和烃醇（正烷烃）等。

2）氮源: 有机氮源（花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉）、无机氮源（ NH4Cl 、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、氨水）

3）无机盐及微量元素: P、S、Mg、Fe、K、Na、Cu、Zn、Mn、Gu 等。4）水:

5）生长因子（氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等）、前体、产物促进剂和抑制剂（在次级代谢产物发酵过程中, 往往抑制某一代谢途径就会使另一代谢途径活跃）

? 生理酸性物质: 经微生物生理作用后能形成酸性物质的无机氮源。如硫酸铵; 如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。

? 前体: 能被微生物直接利用, 以构成次级代谢产物结构的一部分, 而其本身结构没有大的变化, 这种物质称为前体, 如玉米浆中的苯乙胺。

4、发酵培养基的配制条件: 1）都必须含有合成细胞组成所必须的原料; 2）满足一般生化反应的基本条件；3）一定的pH条件等；4）工业生产上选择的培养基俗称发酵培养基, 还应包括能够促进微生物合成产物所必须的成分。

第四章灭菌

1、灭菌: 用物理或化学的方法杀灭或去除物料或设备中所有生命物质的过程。包括化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌（原理是高温下微生物细胞的蛋白变性而死亡）和过滤除菌。

2、对数残留定律: 湿热灭菌时, 微生物死亡速率与残留菌数成正比叫对数残留定律。

-dN/dt=K*N N —残存的活菌数；t —灭菌时间（s） ; K—灭菌速度常数（1/s）与微生物种类和加热温度有关； dN/dt- 活菌数瞬时变化速率, 即死亡速率。? 为什么高温灭菌优于其它灭菌方法?

从理论研究和生产实践都证明, 在灭菌过程中, 同时会发生微生物死亡和培养基破坏这两个过程, 微生物死亡速率的提高超过培养基成分破坏速率的增加, 要减少营养成分的破坏, 可升高温度灭菌。因此, 对于同一灭菌效果, 选择较高的温度、较短的时间, 这样既可达到需要的灭菌程度, 同时又可减少营养物质的损失。

3、分批灭菌: 是将配制好的培养基放在发酵罐或其它容器中, 通入蒸汽将培养基和所有设备一起灭菌的操作过程。包括升温、保温、降温三个阶段。灭菌主要是在保温过程中实现, 在升温阶段后期, 也有一定的灭菌作用。

4、连续灭菌: 将配制好的培养基在通入发酵罐时进行加热、保温、降温的

灭菌过程，也称之为连消。其流程为：配料一预热（预热桶作用是定容和预热，目的是使培养基在后续加热过程中能快速地升温到指定的灭菌温度）---加热（用连消泵打入加热器，使培养基与蒸汽混合并迅速达到灭菌温度，加热器有塔式

和喷射式两种）----保温（维持灭菌温度一段时间，是杀灭微生物的主要过程,维持罐和管式维持器）----降温（迅速降温）

5、空气除菌：好氧性微生物需要空气，为保证纯种培养，需要空气灭菌。方法有：辐射杀菌（咼能阴极射线、X、B、丫射线、紫外线能破坏蛋白质活性而杀菌，紫外线用的最多）

化学、蒸汽灭菌、静电除菌（利用静电引力吸附带电粒子）、热杀菌、过滤除菌（介质过滤是采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气所含的微生物，常见的介质有棉花、活性炭和玻璃纤维、矿渣、金属丝纤维、合成纤维等。棉花要选用未经脱脂的，这样压紧后仍有弹性，纤维长度要适中，填充率为

8.5%-10%

?空气过滤除菌过程：前置空气过滤器进行粗旷空气机升压一

级冷凝器对压缩空气降温二级甚至多级冷凝器降温、' 除水、除油

空气加热器降低湿度

空气储罐稳—空气过滤器除肝无菌空气进入发酵罐

?空气过滤除菌包括绝对过滤和深层过滤：1）绝对过滤是介质孔隙小于被拦截的微生物大小，如用聚四氟乙烯或纤维素酯材料制成的微孔滤膜，孔径0.22um。

2）深层过滤是指介质孔隙大于被拦截的微生物大小，但介质有一定的厚度机理是静电、扩散、惯性及拦截作用。如棉花过滤器、石棉滤板、金属烧结管等。深层过滤效率是滤层所滤去的微粒与原来微粒的比值，即穿透滤层微粒与原有微粒的比。?对数穿透定律：空气经过单位滤层后微粒下降的速度与进入空气微粒的浓度成正比；进入滤层的微粒数与穿透滤层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数。

6、空气的预处理流程：

前置过滤器（可降低过滤器负荷, 即多次过滤） --- 空压机（提供动力, 以克服随后各设备的阻力, 包括往复式、螺旋杆式、涡轮式） --- 空气贮罐-------

冷却器 -- 气液分离器（冷却后的压缩空气, 会有来自空压机的润滑油, 如果

冷却温度低于露点, 空气中还会有水, 除去空气中的水和油, 以保护过滤介质）冷

却器 ------- 气液分离器丝-- 丝网过滤器-- 加热器-- 总过滤器-- 分过滤器

7、空气过滤的机理: 1）惯性冲击滞留机理; 2）拦截滞留机理; 3）布朗扩散作用机理;

4）重力沉降; 5）静电吸附

第五章生物反应动力及过程分析

1、酶: 生物酶分为六大类: 氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶。

2、代谢产物形成的动力学模型, gaden 根据产物生产速率和细胞生长速率之间的关系, 将其分成三种类型:

1）相关模型（伴随生长的产物形成模型） : 指产物的生成与细胞的生长相关的过程, 此时产物一般是基质的分解代谢产物, 代谢产物的生成与细胞的生长是同步的。（各高峰几乎同时出现, 有平行总量关系, 这些发酵的产物有菌体本身）2）部分相关模型（不完全伴随生长的产物形成模型） : 反应产物的生成与细胞生长仅有间接关系。在细胞生长期内, 基本无产物生成（菌体生长与细胞生成的两个主峰分别出现在两个期, 在菌体生长期不合成或很少合成, 产物生成期菌体生长率出现微弱回升, 有柠檬酸发酵和氨基酸发酵等）

3）非相关模型（不伴随生长的产物形成模型） : 产物的生成与细胞的生长无直接联系。它的特点是当细胞处于生长阶段时, 并无产物积累, 而当细胞停止生长后, 产物却大量生成。（菌体生长与产物合成形成不相关的两个阶段, 第一期长菌, 在产物合成期无菌体生长的回升现象, 产品有抗生素、维生素、色素等次级代谢产物）

3、Monod 方程：在培养基无抑制剂的情况下，细胞的比生长速率与限制性基质浓度之间的关系

max

K s S max 为最大比生长速率（h-1）, S 为限制性基质浓度（g /L ）; Ks 为饱和常数

（g/L ）,

其值等于比生长速率为最大比生长速率一半时的限制性基质浓度。

量微生物对基质的亲和力，其越小，微生物对基质的亲和力越大

会判断 ?几个概念：1、比生产速率卩是菌体繁殖速率与培养基中菌体浓度之比卩=

（dx/dt ） /x; 单位为1/h,其中X--菌体浓度单位为g/L 。对数期为常数；

2、基质比消耗速率qs 是指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 —底物浓度单位为g/L; 3 、产物生产比速率qp 是指单位时间内单位体积发酵液生产产物的量（dp/dt/dv ）。X 为菌体浓度，u 为比生长速率;

4、得率系数：表示消耗单位营养物所生产的细胞或产物数量。其包括生长得率系数和产物得率系数：1）生长得率系数Yx/S 、Yx/O2、Yx/Kcal 分别表示消

耗每克营养物、每摩尔氧和每千卡能量所生产的细胞数

；2）产物得率系数

Yp/S 、YC02/S 、YATP/S 、YCO2/O2表示消耗每克营养物(S)或每摩尔氧(02) 生产的产物(P)或ATP 和 C02的克数。其意义是衡

a 4-15 产物空成相关棋型

瞬，力学詹花示:童图

4-IS 严物生准都分相美揍也动力学特征乐意图囲4^17 产物主成车相关犠型动力学轻征示意怕

5、分批发酵、补料分批发酵、连续发酵:

1) 分批发酵: 是一种准封闭式系统, 是指一次性投料、接种直到发酵结束, 此过程中发酵液始终留在发酵罐内, 所有液体的流量为零。

图:

说明: 1) 延迟期: 细胞浓度无明显变化; 2) 对数期: 细胞浓度随时间呈指数生长; 3) 减速期: 细胞的生长速率开始减慢; 4) 静止期: 细胞浓度不再增加, 为最大值; 5) 衰亡期: 细胞开始死亡, 细胞生长速率为负值。

2) 补料分批发酵: 指在分批发酵过程中补充培养基, 而不从发酵体系中排出发酵液, 使发酵液体积随着发酵时间逐渐增加。

3) 连续发酵: 指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基, 同时以相同速度流

出培养液, 从而使发酵罐内的液量维持恒定, 使微生物细胞能在近似恒定状态下生长的微生物培养方式。稀释速率D: 等于培养液在罐中平均停留时间的

倒数, 在稳定状态下, 细胞的比生长速率等于稀释速率。D=F/V=u

6、单级连续发酵: 反应器中的培养基接种后, 一般先进行一段时间的分批培养待细胞浓度达到一定程度后, 以恒定的流量 F 将新鲜培养基送入培养基, 同时用泵将反应器中的培养液以同样的流量抽出, 于是反应器中的培养液体积V 保持不变。

7、多级连续培养: 将多个搅拌罐反应器串联起来, 前一反应器的出料作为后一反应器的进料, 即成为多级连续培养系统。

第六章发酵工业中氧的供需

1、呼吸强度：单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量，以Qo2表示。

2、摄氧率(好氧速率)：指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量，以丫表示。

3、氧的传递过程： 1) 供氧( 空气中氧--- 气膜--- 气液界面--- 液膜--- 液体主

流中）

2）耗氧（液体主流--- 液膜--- 菌丝丛--- 细胞膜--- 细胞内）

4、氧的传递阻力: 1）供氧阻力: ① 氧从气相主体扩散到气—液界面的阻力; ②

《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

发酵工程期末考试重点终极版

●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，在促进其突变率显着提高的基础上，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NADH 2(还原型辅酶I)的受氢体，而使NADH 2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NADH 2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。

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

发酵工程完整版考试复习资料

一、名词解释 1传统发酵工程：通过微生物生长的繁殖和代谢活动，产的生物反应过程。将DNA重组细胞融合技术、酶工程技综合对发酵过程控制、优化及放大指迄今所采用的微生物培养分离及培养微生物。（特别是极端微生物） 4富集培养主要方法：是利用不同种类的微生物其生长繁求不同，如温度、PH、培养基C/N 等，是目的微生物在最适条件下迅速生长繁殖，数量增加，成为人工环境下的优势种。方法：⑴控制培养基的营养成消毒仅仅是杀死生物体或非生物体表死营养细胞，而不能杀死细菌芽孢和真菌孢子等，特别适合与发酵车间的环境和发酵设备、器具的灭菌处理。灭菌杀灭所有的生命体，因此灭菌特别适的灭菌处理。法及其区别：湿热灭菌法：指将物品置高压饱和蒸汽、过热水喷淋等手段使微生物菌体中的蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。该法灭菌能力强，为热力灭菌中最有效、应用最广泛的灭菌方法。药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品，均可采用本法灭菌。干热灭菌法：指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器等设备中，利用干热空气达到杀灭微生物或消除热原物质的方法。适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法灭菌的物品灭菌，如玻璃器具、金属制容器、纤维制品、固体试药、液用本法灭菌。即在规定温度下杀死一定比例的微生物所用 8致死温度：杀死微生物的极限温在致死微生物所需要对的致死时间。制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，基和所用设备一起（实罐灭菌）进行灭菌 10连续灭菌：将配制好的培养基向发酵罐等培养装置输热、保温盒冷却等灭菌操作过程。是指将冷冻干燥管，沙土管中处于休眠状入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而和质量的纯种的过程纯培养物称为种是指种子的龄：是指种子始移入下一级的培养是指移入的种子液体积和影响呼吸所能允许的最低溶氧浓 13稀释度D：单位时间内连续连续流入发酵罐中的新鲜的培养总体积的比值。把导致菌体开始从系统中洗出时的稀发酵过程中，引起温度变化的原因是由于生的净物在生长繁殖过程中，本身产生的耗氧培养的发酵罐都有一定功率的做机械运动，造成液体之间、液体与设备之间的摩擦，由此产生。依靠无菌压缩空气作为液体的提升力，翻动实现混合和传质传热过程。其特点是结构简单，无轴封，不易污染，氧传质效率高，能耗低，安装维修方便。缺点：不适合高粘度或含大量固体感菌体的生产。培养基中某些成分的加入有助于生长因子、前体。产物抑制和促进剂。微生物生长不可缺少的微量的有机物质，不是必需。 18前体：指加入到发酵培养基中能直接被微生物在生物到产物分子中去，其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因其加入而有较大提高的一类那些细胞生长非必需的，但加入量的一些物质，常以添加剂的形式 20 分批发酵（序批式发酵）：指一次性投料、接种直到发留在发酵罐内。在发酵过程中，连续向发酵罐流加培养基，培养液。搅拌器输入搅拌液体的功率，具用以客服介质阻力所需用的功率。 23供氧：指空气中的氧气从空气泡里通过气膜、气液界液体主指氧气从液体主流通内。生产菌种或选育过程中筛选出来的优良传代和保藏之后，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。 25氨基酸发酵：指合成菌体蛋白质的氨基酸脱离其正常是对产品使污染物产生量、流失量和治理量达到最小，使资源充分利用。② 末端治理：把环境责任放在保护研究、管理等人员身上，产生的污染物的处理上，总是处于一种被动的、消极的地位。③因为工业生产无法完全避免污染的产生，推行清洁生产的同时还需要末端治理。二、选择填空 1染菌概率：在实际生产过程中，要实现每批次发酵都完染几乎是不可能的，一般采用“染菌概率” 一般为10-3 ①细菌②放线菌③酵母菌④霉菌⑤未培养采集样品→样品预处理→目的菌富酵性能鉴定→菌种保藏层的微生物数量最多，秋季采土样物理方法、化学方法、诱饵法。因突变；直接原因：连续传菌种保藏方法：①斜面低温保藏法②砂土管保藏法 ③冷液保藏法⑥液体石蜡保藏据微生物生理、生化特点，人为地于不活泼、生长繁殖受抑制的持菌种存活率②减少变异③保持优良性状 7液氮超低温保藏法：原理：在超低温（-130℃）状态下延续，且不发生加保护剂（甘油等）制成菌悬液封于安瓿管内温速度的冻结后，贮藏在-150～-190℃液氮冰箱内；特点：适合各类微生物①适合各类微生物②保存时间长③需特殊设备④操作较复杂 8培养基成分： ①碳源（糖类，导致PH下降；油和脂肪，，导致PH上升）②氮源（有机、无量元素④水⑤生长调节物质。 ⑴一般首先是通过单因子实验确定培养基成因子实验确定培养基个组分及其适宜的浓度；⑵响应面分析法对培养基进行优化①最陡爬坡实验 10检测染菌方法：镜检查法 ②平板划线培养检法④发酵过程异常现象观察法(溶 CO 2、粘度）。种子带菌②过滤空气带菌③设备的培养基霉菌不彻底⑤操作不当⑥噬干热灭菌法，湿热灭菌法，射线灭菌法，除菌法，火焰灭菌法 13空气除菌方法：辐射杀菌，加热杀菌，静电除菌，过乙醇发酵；部分相关型，中间复杂发酵类型：抗生 15DO值只是发酵与配合起OUR： CER：CO2 的产品的质量和经济效式、固定化、指在一定的搅拌转速下，在搅拌罐中增加而漩涡基本消 18发酵罐构件：搅拌器，挡板，空气分布器，换热装置。罐的基本体积上升，单位发酵液清洁生产过程，清洁产品和理，改进生产工艺，废 20工艺技术改革方式：改变原料，改进生产设备，改革经济效益，环境效益，社会效，反应过程，后 23总成本费用=成本+销售费用+管理费用+财务费用 ①气泡与包围着气泡的液体之间体分子处于层流状态，氧气以浓度差方式透过双膜，任何一点的氧浓度氧分压相等；② 在双膜之间的界面上，氧分压与溶于液体中的氧浓度处于平衡状态；③氧传递过程处于稳定状态时，传递途径上各间而变化。为了提高分离效率，通常富集培养课增加数量。是为了获得大量的活力强的种子，以便中尽可能的缩短延迟期，种子最好是在对数生长期接种。 27. S0 为底物初始St为发酵时间为t时底物的残留小。、传热及混合效 30发酵罐放大极限为100级成本的20% ~30% 32酒精发酵原料：淀粉质原料、糖质原料、纤维质原料。三、简答 1影响微生物耗氧因素：①微生物本身遗传特征的影响菌龄④发酵条件⑤代谢类影响③碳氮比对菌体代谢调节的重要性④ PH对不同 3发酵工艺过程：①用作种子扩大培养及发酵生产的各种基、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，以一定比例形成大量的代谢产物；④控制最适的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；酵过程中所产生的三废物质。（P8图） ①能在廉价原料制成的培养基上生长，且生量高、易于回收；②生长较快，发酵周期短；③培养条件易于控制；④抗噬菌体及杂菌污染的能力强；⑤菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定；⑥对放大设备的适应性强；⑦菌种不是病原菌，不性物质和毒素。必须提供合成微生物细胞和发酵产少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质的转化率。③有利于提高产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。④有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。⑤尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化，并尽可能减少“三废”物质。⑥原料价格低廉，质量稳定，取材容易。⑦所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能 ①原材料质量：生产过程中经常其主要原因在于原材料质量波动；②培养温度：温度对多数微生物的斜面孢子质量有显著影响；③湿度：斜面孢子培养基的湿度对孢子的数量和质量都有较大影响。湿度低，孢子生长快；湿度高，孢子生长慢；④通气与搅拌：在种子罐中培养的种子除保证供给易于利用的营养物质外，应有足够的通气量，以保证菌种代谢的正常，提高种子的质量；⑤斜面冷藏时间：斜面冷藏时间对孢子的生产能力有较大影响，通常冷藏时间越长，生产能力降低越多；⑥培养基：一般来说，种子罐是培养菌体的，培养基的糖分要少而对微生物生长起主导作用的氮源要多，而且其中无机氮源所占比例要大些；⑦ pH：各种微生物都有自己生长和合成酶的最适pH，为了达到微生物的打了繁殖和酶合成的目的，培养基必须要保 ①能在廉价原料制成的培养基上生长，且生量高、易于回收；②生长较快，发酵周期短；③培养条件易于控制；④抗噬菌体及杂菌污染的能力强；⑤菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定；⑥对放大设备的适应性强；⑦菌种不是病原菌，不性物质和毒素。 ①分批作业操作简单，周期短，染菌程产品质量易控制；②不利于测定其过程动力学，存在底物限制或抑制问题，出现底物分解阻遏效应以及二次生长现象；③对底物类型及初始浓度敏感的次级代谢产物如一些抗生素等就不适合采用分批发酵； ④营养层分很快耗竭，无法维持微生物继续生长和生产； ①添加新鲜培养基，克服养分不足所延长对数期生长期，增加生物量等；②长时间发酵，菌种易变异，易染菌；③操作不当，新加入的培养基与原有培养基不易完全混合。 10补料分批发酵优缺点：①可以解除底物的抑制，产物应；③避免在分批发酵中因一次性投糖过多造成细胞大量生长，耗氧量过多，以致通风搅拌设备不能匹配的状况；③菌体可被控制在一续的过度态阶段，可用来作为控制细胞质量的手段 ①无菌要求低；②菌体变异 11分批补料发酵的应用：①消除分解阻遏作用，保障通浓度培养基的抑制作用并延配置合适的培养基，调节培养基初始使其具有很好的缓冲能力；②培养过程中加入非营养物质的酸碱调节剂；③培养过程中加入基质性酸碱调节剂；④加入生理酸性或碱性盐基质；⑤将pH 控制与代谢结合起来，通过补料来控制pH。 13搅拌式、气升式结构特征及其应用：①搅拌式：带有机械搅拌的作用是使发酵液充分混合，保持液体中的固性物料呈悬浮状态，并能打破空气气泡以提高气液间的传氧速率。较适合对剪切力生长，不适于高粘度或含大量固体的培依靠无菌压缩空气作为液体的提升力，下翻动实现混合和传质传热过程，特点是结构简单、无轴封、不易污染、氧传质效率高、能耗低、安装维修方便。 14清洁生产与末端治理的比较：①清洁生产：是对产品使污染物量和治理量达到最小，使资源充分利用。② 把环境责任放在保护研究、管理等人员身上，产生的污染物的处理上，总是处于一种被动的、消极的地位。③因为工业生产无法完全避免污染的产生，推行清洁生产的同时还需 15味精清洁生产工艺优点：①取消离子交换工艺，减少温结晶，节约大量冷冻耗电；③因为采用闭路循环工艺，除了副产品中夹带少量目标产物外，没有其他损失，故产品得率高；④实现物料主体闭路循环，达到经济、环境和社会效应的三统一；⑤ 冷凝水可循环作为工艺用水，实现废水零排放。

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。

发酵工程考试整理

1发酵:把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统称为发酵。 2发酵工程：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，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学酶活性调节：是指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。3为什么要采用高浓度微生物的培养？微生物液体发酵大都采用分批培养，这种培养方式的缺点是：发酵液中最终细胞浓度不高。如果通过改进工艺技术，使发酵液中微生物细胞增殖到很高的浓度，那么，高浓度的细胞将会产生高浓度的发酵产物，这样就可以大大提高发酵设备的利用率，降低生产成本。基于这种目的，人们开始研究微生物高细胞浓度的培养技术。采用高细胞浓度培养技术，发酵液中菌体浓度比分批式培养可高10倍以上高浓度细胞培养的方法:1流加培养2 高细胞浓度连续培养3菌体循环利用等 4四大工程:发酵工程 ( Fermentation )2 酶工程 (蛋白质工程) 3基因工程 4细胞工程 5菌种：用于发酵过程作为活细胞催化剂的微生物，包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类。 6具有生产价值的发酵类型有五种：①微生物菌体发酵；②微生物酶发酵；③微生物代谢产物发酵；④ 微生物的转化发酵； ⑤生物工程细胞的发酵 7初级代谢产物：在

菌体对数生长期所产生的产物，是菌体生长繁殖所必需的。8液体深层发酵优点：①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。②在液体中，菌体及营养物、产物（包括热量）易于扩散，使发酵可在均质或拟均质条件下进行，便于控制，易于扩大生产规模。③液体输送方便，易于机械化操作。④厂房面积小、生产效率高，易进行自动化控制，产品质量稳定。⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。 9自然选育在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程 10诱变育种：就是人为地利用物理或化学等因素，使诱变对象细胞内的遗传物质发生变化，引起突变，并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。 11表型迟延现象：突变基因的出现并不等于突变表型的出现，表性的改变落后于基因型改变的现象成为表型延迟现象。 12原料：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。 13培养基灭菌的定义：是指从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体及其孢子，或从中将其除去。工业规模的液体培养基灭菌，杀灭杂菌比除去杂菌更为常用。 14灭菌与消毒的区别：灭菌：用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子。消毒：用物理或化学

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。

发酵工程复习资料

第一章，绪论一、填空：微生物工程可分为发酵和提纯两部分，其中以发酵为主。化学工程与发酵工程的本质区别在于化学工程利用非生物催化剂，发酵工程利用生物催化剂---酶。二、判断：发酵产品是经微生物厌氧生物氧化过程获得的。错三、课后思考题： 1、发酵的定义：利用微生物的新陈代谢作用，把底物（有机物）转化成中间产物，从而获得某种工业产品。（工业上定义、广义、有氧无氧均可） 2、发酵流程： 3、比拟放大的基本过程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产 4、发酵工程的发展经历了哪几个阶段？ 1.）自然发酵时期 2）纯培养技术建立(第一个转折期) 3）通气搅拌的好气性发酵工程技术建立(第二个转折期) 4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期) 5）发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期) 6）生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期) 5、微生物工业发展趋势 1）、几个转变分解代谢→合成代谢自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵（如工程菌） 2）、化学合成与生物合成相结合 3）、大型、连续化、自动化发酵发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。 4）、人工诱变育种和代谢控制发酵

微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。 5）、原料范围不断扩大石油、植物淀粉、天然气、空气、纤维素、木质素等 6、举例说明微生物工业的范围酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒）食品工业（酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳）有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇）抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等）有机酸发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等）酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等）氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等）核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等）维生素发酵工业（维生素B12、维生素B2等）生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等）名贵医药产品发酵工业（干扰素、白介素等）微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白）微生物环境净化工业（利用微生物处理废水等）生物能工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质）微生物治金工业（微生物探矿、治金、石油脱硫等）第二章发酵基础知识 1、写出生产以下产品的主要菌种：啤酒（啤酒酵母）、黄酒（霉菌（根霉、曲霉）、酵母菌、细菌）、味精（谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌）、柠檬酸（黑曲霉）、食醋（霉菌、酵母菌、醋酸菌）、酸奶（乳酸菌（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌）） 2、发酵工艺控制中，主要应监控温度、pH值、溶解氧、泡沫、氧化还原电位等。 3、概念：单菌发酵: 现代发酵工业中最常见，传统发酵工业中很难实现。混合菌发酵: 自然发酵和人工接种发酵液态发酵: 发酵基质呈流动状态，如啤酒发酵、柠檬酸发酵等。固态发酵: 发酵基质呈不流动状态。如固态酱油发酵、米醋发酵、大曲酒（白酒）发酵等。半固态发酵: 发酵基质呈半流动状态，如黄酒发酵、传统稀醪酱油发酵等。 4、发酵产品主要类型微生物菌体、代谢产物、酶 5、如何理解：传统工艺，原料决定菌种；现代工艺，菌种决定原料？传统工艺，原料决定菌种：传统工艺中，发酵原料是一种选择培养基。传统工艺就是利用这种选择作用，把自然界带入的各种野生菌，在发酵基质上进行选择富集培养，这些微生物生长和代谢的结果可生产出有特殊风味的食品。现代工艺，菌种决定原料：在使用纯种发酵剂前，我们必须对原料进行灭菌，以防止其他杂菌对发酵的干扰。 6、发酵产品主要有哪些附加值 1）发酵有利于食品保藏食品发酵后，改变了食品的渗透压、酸度、水的活性等，从而抑制了腐败微生物的生长，有利于食品保藏。 2）发酵产品有保健作用有些食品经过微生物发酵后，不仅能产生酸类和醇类等，还能产生某些抗菌素可抑制致病菌和肠内腐败菌。

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。

发酵工程考试复习重点

个人收集整理仅供参考学习一,名词解释：连续发酵FBC 泡沫发酵动力学维持因素生长得率产物得率生产率容积产率初级代谢次级代谢基质比消耗速率产物比生产速率前体生物耗氧量呼吸强度接种量产物促进剂酶活性调节酶合成调节分解代谢物阻遏葡萄糖效应二,填空选择：湿热灭菌灭菌实质辐射原理干热灭菌发酵发酵工程史发酵类型发酵工艺流程发酵水平发酵工程是----or分支化学诱变剂包括物理诱变剂包括生物处理污水的原理传递系数初筛复筛生物参数影响发酵成本因素纤维介质过滤器生长偶联性维持因素培养基组成发酵生成丁酸，丙酸？影响质量因素是-————菌种退化原因影响ka的因素常规放大方法工业发酵过程研究工程菌培养液相体积氧传——饱和氧浓度mond方程生长速率与——-有关种子菌活性碳和发酵-——初级代谢合成调节机制包括 Monod方程表达式几种形式化发酵动力学的内容发酵热发酵过程阶段，产品类型维持代谢发酵过程主要参数三.判断：正确的开头：抗生素组成酶培养基设计臭氧灭菌四.问答： 1．泡沫影响（5点）以及不同时期的特点 2．反馈抑制的几种形式（5种） 3．杂菌对发酵过程的影响（5点） 4．论述次级代谢的特征（10点） 5．什么是初代，次代以及两者关系v 6．分批灭菌如何操作 7．在发酵过程如何控制成本（13章） 8．C02对发酵的影响及控制 9．微生物发酵经过了几个阶段 10．突变株筛选的步骤 11．影响pH变化的因素 12．生产发酵如何控制（发酵罐6点） 13．PH对菌体生长和合成的影响，如何控制？何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。造成菌种退化的原因是什么灭菌的方法主要有哪几种？其灭菌原理何在？发酵工业中为何应用最广的是湿热灭菌？何为补料分批发酵？该法主要适用在哪些场合？什么叫连续培养？提出连续培养的根据是什么？连续培养有何缺点？什么叫比生长速率？什么叫得率系数？什么叫转化率？什么是发酵热、生物热？生物热的产生受哪些因素的影响？何谓呼吸强度、摄氧率和临界氧浓度？发酵过程中如何根据发酵需要控制溶解氧？影响氧传递速率的因素有哪些？为什么？进行摇瓶培养时，如何增加氧传递速率？ .改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些？简述其机理 1 / 1

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