《餐厅服务员考证》 张丹丹

中山市启航技工学校

文化理论课学期授课计划（代号A-1）

2013 —2014 学年第一学期

课程名称餐厅服务员考证

授课专业、班级12春酒店

任课教师张丹丹

教研室组长

教务主任

教务副校长

2013年8月27日

文化理论课学期授课计划说明（代号A-2）

发酵工程实验讲解

发酵工程实验 目录 发酵罐的结构系统及使用方法实验一 实验二微生物的诱变育种乳酸菌的分离及乳酸饮料制作实验三 实验四大肠杆菌生长曲线的测定摇床培养枯草芽孢杆菌发酵条件的优化实验五

实验一发酵罐的结构系统及使用方法 一、实验目的： 1．了解发酵罐（气升式、搅拌式）的几大系统组成，即空气系统、 蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理： 1．蒸汽系统： 三路进汽——空气管路、补料管路、罐体 2．温度系统： (1) 夹套升温：蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 3．空气系统： 取气口→空压机：往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器：由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得，作用是去除部分细菌及大部分灰尘 （贮气罐）：空压机压缩使气体温度升高，经贮气使气体保温杀菌；压缩空气中有油污、水滴，且压力不稳，有一定的脉冲作用，会冲翻后面的过滤介质，贮气后可使油滴重力沉降，减小脉冲。（冷却塔）：有降温并稳定作用，同时经旋风分离器进行气液分离 (丝网分离器)：通过附着作用，逐步累积沉降而分离5微米以上的微粒 其作用介质为铜丝网 (加温器)：对压缩空气升温，除湿，使湿度达50%-60% 总过滤器：纱布包裹棉花加活性炭颗粒，逐层压紧而成。 分过滤器：平板式纤维，中间为玻璃纤维或丝棉，下面放水阀应适时打开放出油、水，再用压缩空气控干。 种子罐或发酵罐 4．补料系统：补培养基、消泡剂、酸碱等。 5．在线控制系统：热电偶（温度探关）、溶氧探头、pH探头（后二者实消时才安装，为不可再生探头，有限定使用次数，pH探头使用前要先校准）、控制柜、数据采集系统。 。)取样口(、出料口)接种口(、进出料系统：进料口6．

发酵工程与设备实验试题答案

发酵工程与设备实验 1.决定摇瓶溶氧量的因素有哪些？它们如何影响摇瓶溶氧量？答：⑴摇瓶的透气性：8层纱布，纱布透气性越好，摇瓶溶氧量越大。⑵摇瓶的转速：转速越大，培养基流动越剧烈，增大与气体接触面积。⑶培养基的粘稠度：粘稠度越大，氧气越难进入，溶氧量越低。 2.采用磷钼蓝法测定发酵液中的植酸酶活性实验中，空白对照中并未发生酶和底物的水解反应，但经过显示后，颜色却呈较深的蓝色，试解释其原因。 答：①磷钼蓝受热，易被氧化成蓝色还原物。②植酸钠中含杂质磷太多。 3.红曲米发酵实验中，为何要添加酸水？无菌酸水如何制得？答：是为了洗脱菌种，同时为红曲霉生长创造酸性环境。 制备：取一烧杯的蒸馏水，往水中加入乳酸并调PH至4.0.然后取10ml配制好的溶液于干净的试管中，密封包扎后，放入高压灭菌锅灭菌，即可得到无菌酸水。 4.产植酸酶黑曲霉的分离实验中，为何选用植酸钙而不选用植酸钠？ 答：钠盐易溶解、钙盐难容，易形成透明圈，从而筛选。 5.产植酸酶黑曲霉的分离实验中，为什么不将脱氧胆酸钠溶液

和氯霉素眼药水加入到筛选培养基中一起灭菌？ 答：①脱氧胆酸钠会与铁盐高温时反应。②细菌性抗生素、自身就是杀菌的，且本身无菌，也不能灭菌。 6.请详细说明产植酸酶黑曲霉的分离实验的实验原理。 答：以植酸钙为唯一磷来源的选择培养基，同时以透明圈法，从土壤中分离筛选产植酸酶的黑曲霉 7.产植酸酶黑曲霉的摇瓶发酵实验中，摇瓶的作用有哪些？答：①气体和营养分布均匀②温度保持恒定③代谢产物分散④避免影响其他菌丝生长⑤防止细胞沉淀 8.植酸酶酶活力测定实验中，若显色后的反应体系测定吸光度值为2.23，说明什么问题？该如何调整实验方案？ 答：浓度过大，该稀释。 9.植酸酶活力测定时做标线的目的是什么？ 答：标线是反应吸光度与无机磷浓度之间的关系，待我们测的样品吸光度后即可在标线上读出对应无机磷浓度，从而进行酶活计算。 10.简述灭菌锅的使用方法及步骤。 答：①向锅内注入水至三脚架上边缘、预热。 ②放入物品，将直排气管并放入排气槽。 ③关盖，拧紧对应螺栓，打开开关加热 ④待压力达到0.05MPa，排冷空气，归零。

(完整版)发酵工程与设备习题答案

第一章 1．简述发酵工程的概念及其主要内容。 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。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞，生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞（或生物量）； 生产微生物的酶；●生产微生物的代谢产物；?生产基因重组产物；?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2.什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？ 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的，对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物；初级代谢是次级代谢的基础；次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3.发酵过程有哪些组成部分？ 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方； 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌；●足量的高活性、纯培养的接种物；?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物；?产物的提取和纯化；?生产过程的废物的处理。 第二章 1.发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？ 自然选育：自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分缓慢；自发突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小 诱变育种：方法简单，快速，收效显著。 原生质体融合：打破种属间的界限，提高重组频率，扩大重组幅度。 杂交育种：使不同菌株的优良性状集中在重组体中，扩大变异范围，具有更强的方向性和目的性。 基因工程育种：按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2.发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离和筛选基本流程是怎样的？ 要求：能大量高效合成产物；发酵培养基原料廉价；培养条件容易控制；易于液中提取产物；不易污染其它杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳定，不易退化

发酵工程课程设计

发酵工程课程设计 设计说明书 45M 3机械搅拌通风发酵罐的设计 起止日期： 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 5 日 包装与材料工程学院 2013 年12 月 31 日 目 录 学生姓名 金辉 班级 生物技术111班 学号 成 绩 指导教师(签字)

第一章前言 发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密，合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少（避免死角）、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。 用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气，并为考虑通入空气的利用率，故在发酵罐结构上较为复杂，常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。 乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程，发酵罐采用了无菌系统，避免和防止了空气中微生物的污染，大大延长了产品的保质期和产品的纯正，罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套，可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。 发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业，罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头（或雏形）均采用旋压R角加工，罐内壁经镜面抛光处理，无卫生死角，而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵，设备配备空气呼吸孔，CIP清洗喷头，人孔等装置。发酵罐的分类:按照发

发酵工程讲义

发酵工程讲义 长江大学生科院生物技术系《发酵工程》讲义第一章绪论教学目的：了解发酵工程的意义及组成，我国发酵工程的发展现状；掌握微生物发酵的纯培养技术和深层培养技术的相关内容及发酵工程发展历史上的五个转折点；掌握发酵工程的产业化及其发展前景。教学重点、难点：微生物发酵的纯培养技术和深层培养技术；发酵工程的产业化及其发展前景。发酵工程的意义及组成传统生物技术：抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、生物农药、生物肥料等。现代生物技术：基因工程菌发酵，基因工程药物、疫苗及抗体生产。发酵工业范围：了解发酵工程与现代生物技术的关系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。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，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。于它以培养微生物为主，故又称为微生物工程。发酵工程的组成：从广义上讲，三部分组成，上游工程、发酵工程、下游工程上游工程：- genetics, cell ? - inoculum development -media formulation -sterilization - inoculation 下游工程：- product extraction, purification & assay - waste treatment - by product recovery 发酵的定义： 1.传统发酵发酵最初是来自于拉丁语“发泡”这个词，是指酵母作用于果汁或发芽的谷物时产生二氧化碳的现象。 2.生化和生理学意义的发酵指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。 3.工业上的发酵泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的

发酵工程相关定义

发酵工程相关定义 1、发酵: 通过微生物的生长繁殖与代谢活动,产生与积累人们所需产品的生物反应过程 2、发酵工程(传统): 微生物培养与代谢过程 3、发酵工程(现代): 采用现代工程技术手段,利用天然生物体或人工改造的生物体对原料进行加工,为人类生产有用的产品,或直接把生物体应用于工业生产的过程 4、筛选——初筛 从分离得到的大量微生物中筛选出目的菌 5、复筛 在初筛的基础上进一步鉴定菌种的生产能力 6、菌种退化:接种传代或保藏之后,群体中某些生理特征与形态特征逐渐减退或完全丧失的现象 7、营养缺陷型突变株:指原菌株由于发生了基因突变,致使合成途径中某步骤发生缺陷,而丧失了合成某些营养物质(氨基酸、维生素、碱基等)的能力 8、原养型:营养缺陷型菌株经回复突变或重组变异后产生的菌株,其营养要求在表型上与野生型相同

9、基本培养基(minimal medium,MM):仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基 10、完全培养基(complete medium,CM):可以满足一切营养缺陷型菌株需要的天然或半合成培养基 11、补充培养基(supplemented medium,SM):只能满足相应营养缺陷型生长需要的合成培养基 12、杂交育种:将两个基因型不同的菌株经吻合(或结合)使遗传物质重新组合,从中分离出具有新性状的菌株 13、原生质体:由细胞质膜包围的原生质部分 14、具有活性的原生质体制备:通过物理、化学的方法将微生物细胞壁破碎释放出原生质体的过程 15、再生:原生质体重新合成细胞壁物质,恢复其完整的细胞形态的过程 16、转化:外源DNA进入宿主细胞的过程 17、原生质体转化育种:整条染色体DNA、片段DNA或质粒DNA转化原生质体获得转化子的育种技术 18、原生质体融合:通过人为的方法,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合,并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子的过程 19、基因组改组育种:微生物全基因组改造中快速进行特定群体的基因交换重组,从而增加群体多样性、改良群体中个体性能等的连续遗传改变及表型选择过程

2020届高考生物第一轮复习满分练兵场 2-12 发酵工程简

第二单元第十二讲 一、选择题(每小题4分，共48分) 1．(2020·南昌高三模拟)有关微生物和发酵工程的叙述中，正确的是 ( ) ①酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力 ②影响微生物生长的环境因素主要有：光、温度、水、空气、pH ③在基因工程中可用大肠杆菌做受体细胞，通过发酵工程可用来大量生产人的胰岛素 ④微生物的初级代谢产物具有物种的特异性 ⑤为了验证谷氨酸脱氢酶的化学本质，可以用双缩脲试剂 ⑥在发酵工程中要对培养基、发酵设备等进行严格灭菌 A．其中①②⑥是正确的 B．②③④⑥是错的 C．①③⑤⑥是正确的 D．①②④是错的 【解析】本题考查微生物与发酵工程技术，本题难度中等。微生物的代谢产物包括初级代谢产物与次级代谢产物，前者为生长繁殖所必需的，无种的特异性；影响微生物生长的环境因素主要是温度、pH和氧等，光照对微生物无太大影响。微生物代谢的调节包括酶活性的调节与酶合成的调节，能增强微生物对环境的适应能力，发酵工程中应先灭菌再接种，以防杂菌污染。 【答案】 C 2．(2020·孝感模拟)在生产谷氨酸过程中，常用的培养基中含有玉米浆、尿素、氯化钾、生物素等，下列说法正确的是( ) A．玉米浆属于生长因子 B．尿素的作用主要是提供氮源 C．生物素的作用可以用其他有机物替代 D．这是一种半固体培养基 【解析】从培养基成分看，玉米浆是为微生物发酵提供碳源的，尿素提供的主要是氮源，氯化钾提供微生物需要的无机盐，生物素则为微生物提供生长因子，其他一般的有机物是不能替代的，因为培养基的成分中不含有琼脂，所以这不是固体培养基。 【答案】 B 3．(2020·沙市检测)随着生物技术的快速发展，发酵工程为人类提供了越来越多的产品，生产啤酒、酸奶、味精、胰岛素的常用菌种分别( ) A．酵母菌、醋酸杆菌、枯草杆菌、大肠杆菌 B．青霉素、乳酸菌、黄色短杆菌、肺炎双球菌 C．酵母菌、乳酸菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌 D．谷氨酸棒状杆菌、酵母菌、放线菌、大肠杆菌 【答案】 C 4．(2020·黄冈调研)有关谷氨酸发酵的叙述中正确的是 ( ) A．发酵过程中要不断地通入空气 B．培养液中pH常控制在较低范围 C．搅拌的惟一目的是使空气成为小泡 D．适量冷却水可维持酶的正常活性 【解析】进行谷氨酸发酵的菌种谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等是异养需氧型微生物，所以要在培养过程中不断通入空气，但必须通入的是无菌空气，否则易造成杂菌污染。当培养条件不恰当时，不能得到谷氨酸。如pH降低时，将得到乙酰谷氨酰胺，因而谷氨酸发酵的培养液，pH应控制在7～8的范围。在培养过程中，由于微生物的代谢产物产热和机械摩擦生热会使培养基的温度升高，达到一定程度，酶和核酸的结构遭到破坏，培养会因此受到影响，因此降低温度是保证酶正常活性的条件之一，而不会使酶活性下降。搅拌不但使空气

推拉式生产的基本概念

最近，拉式生产是工业界最时髦的话题，无论是精益生产还是敏捷供应链都以拉式生产快速反应为核心。我们大多企业都准备转 向按单生产，随需而动。难道按单计划生产就是拉式生产了吗？本文就是想探讨推拉的本质，来阐述拉式生产的基本规律。 一，推-拉的基本概念 这里有两个概念必须澄清，不能混淆：第一个是MRP和看板比较，MRP是推，看板是拉，这主要是指执行层。MRP是按生产订单执行。看板是前工序是按后工序的指令或消耗执行。第二个是计划的推拉概念，计划可以是推也可以是拉，也可以推拉结合，如ATO模式就是前推后拉模式：如按单装配（拉，MTO），一些关键装配件用MPS（推，MTS）。 我这里重点讨论的推-拉是指执行层的。推拉的关键区别主要体现在执行层，而不是计划层。计划强调远瞻性和透明性。根据市场竞争性可以按实际需求计划，也可以按预测需求计划。 那么什么是推式系统呢？它是依赖批量计划来执行，成批送到下游工序或仓库排队。集中控制，不考虑下一个工序的实际节拍，独立的工序控制，关注资源能力。没有形成连续流。 那么什么是拉式系统呢？它是实时响应实际需求或消耗来执行，一种由下游向上游提出实际生产需求的生产控制方法。分散控制，灵活和容易的适应性，关注物料的流动。 二，MRP和看板的本质区别 （1），为什么MRP是推式系统？ 这里不是指的计划而是指的是执行过程，它是利用客户的订单发货和预测来决定将要供应和生产的需求。生产车间用生产订单和工序段排程来沟通。在车间没有真正优先级的方法来执行。 （2），为什么看板是连续拉式系统？ 看板是一个卡或传票，是一套执行规则的系统，可视化的连续拉动，通过消耗点移动物料，是精益生产理想的拉式方法用于车间执行的工具。 MRP计算需求运行要求采购和生产。精益用MRP的毛需求严格地作为看板需求的计算的投入。只有出现需要生产的信号，精益实际才生产。举个例子：假设MRP算出今天需要500个，在MRP系统里，产生一个生产订单500个。而在精益里，每天500个将转成5 个看板，每个看板数量100个。现在我们知道预计需要生产多少，但是，我们只有等到前道工序的信号才能生产。如果今天只接受4个空看板信号，那就只能生产4个看板的数量400个。不象MRP盲目的生产500个。所以，在精益里，我们只能生产需要的，而不是预计的。 （3），为什么APS或DBR是广播式拉动系统？ APS或DBR是实时的，基于事件的按单承诺和履约的有限资源系统，可视化的广播拉动或鼓点拉动，可以快速调整的，模拟计划排程并优化执行的工具。

发酵工程与设备 教材

发酵工程与设备 第一章绪论 生物技术作为21世纪高新技术的核心，对人类面临的食品、资源、健康、环境等重大问题发挥越来越大的作用。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。 一．发酵工程的主要内容 发酵工程（Fermentation Engineering）属于生物技术的范畴，生物技术又称生物工艺学，最初是由一位匈牙利工程师Karl.Ereky于1917年提出的。当时他提出的生物技术这一名词的涵义是指甜菜作为饲料进行大规模养猪，即利用生物将原料转化为产品。现在的生物技术的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学原理依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。因此，生物技术是一门综合性多学科技术，他涉及的基础学科有生物学、化学和工程学。下图为生物技术与基础学科关系的示意图。它逐渐成为与生物学、生物化学、化学工程等多学科密切相关的综合性边缘学科。 现代生物技术作为一门新兴的高科技术产业，它的生命力在于他对社会经济和发展的各个方面都带来了极大冲击和影响。 发酵工程是指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。 发酵工程由于涉及到生物催化剂，因而与化学反应有关。由于生物技术的最终目标是建立工业生产过程为社会服务，因而该生产过程可称为生物反应过程（亦称为生化反应过程）。 在发酵技术中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（即有生化催化剂参加），以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。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。 二、发酵工程的发展历史 生物技术的发展和利用可以追溯到1000多年（甚至4000多年）以前如酒类的酿造。而人类有意识地利用酵母进行大规模发酵生产是在19世纪。当时进行大规模生产的发酵产品有乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等初级代谢产

发酵工程名词解释

加速期：经过迟滞期后，细胞开始大量繁殖，进入一个短暂的加速期并很快到达对数生长期。对数生长期：微生物经过迟滞期的调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目喝菌体质量的增长随培养时间成直线上升。 Monod方程：菌体生长比速与限制性基质浓度的关系方程。 减速期：微生物群体不会长时间保持指数生长，因为营养物质的缺乏，代谢产物的积累，从而导致生长速率下降，进入减速期。 稳定生长期：微生物在对数生长后期，随着基质的消耗，基质不能支持微生物的下一次细胞分裂。 衰亡期：随着基质的严重缺乏，代谢产物的更多积累，细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件如温度，PH，无机离子浓度的恶劣变化，使细胞生长进入衰亡期 简单反应型：底物以恒定的化学计量转化为产物，没有中间产物的积累 并行反应型：底物以不定的化学计量转化为一种以上的产物，而且产物生成速率随底物浓度而变化，无中间产物的积累。 串联反应型：底物形成产物前积累一定程度的中间产物。 分段反应型：底物形成产物前全部转化为中间产物，再由中间产物转化为最终产物。 复合反应型：大多数发酵反应即底物转化产物的过程是一个复杂的联合反应。 得率：生成的菌体或产物与消耗的基质的关系。 最大生产率：指发酵时间按从对数生长期开始至发酵结束计算得出的生产率。 开放式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，微生物细胞随发酵液一起从发酵容器中流出，细胞的流出速率与新细胞的生成速率相等。 封闭式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，只允许发酵液从发酵容器中流出，而使微生物细胞保留在发酵容器中。 单级式连续培养与发酵：采用单个发酵容器进行的连续培养与发酵系统。 多级式连续培养与发酵：采用多个发酵容器串联起来进行的连续培养与发酵系统。 恒浊器：指通过光电池检测发酵容器中发酵液的浊度，使发酵容器中的微生物细胞浓度保持恒定，从而保证微生物以最大的生长速率生长。 恒化器：通过自动控制系统使发酵容器中限制性基质的浓度保持恒定，从而保持微生物恒定的生长速率。 循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。 非循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液不再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。 微生物生长的竞争性抑制作用：指在微生物生长过程中，与限制性基质结构相似的抑制剂，它与限制性基质竞争性与微生物结合，微生物不能同时与竞争性抑制剂和限制性基质结合。稀释率：表示单位时间新鲜培养基流入培养器的体积与培养器总体积之比。 调节稀释率：在开放式单级均匀混合非循环连续发酵系统中，通过人为调节新鲜培养液流入发酵器的速度。 基质的消耗速率=流入的基质速率--流出的基质速率--细胞生长基质消耗速率--菌体维持基质消耗速率--产物生成基质消耗速率 产物浓度的变化=产率—流出率 发酵罐：是培养微生物和动植物细胞发酵生产生物量或其代谢产物的容器。 搅拌器：在发酵罐中实现一系列混合，包括气液混合，分散空气，氧的传递，热量传递，固体微粒的悬浮和保持整个罐内环境条件的一致。 搅拌器可分为：圆盘涡轮式。嵌叶圆盘式，变倾角变叶宽开启涡轮式和螺旋桨式。

发酵工程与设备习题答案

第一章 1.简述发酵工程的概念及其主要内容。 发酵工程就是生物技术的重要组成部分,就是生物技术产业化的重要环节。它就是应用生物学、化学与工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物与微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程与下游工程。 生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2、什么叫次级代谢产物？次级代谢产物就是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？ 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢就是次级代谢的基础;次级代谢就是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3、发酵过程有哪些组成部分？ 用于菌种扩大培养与发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐与辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取与纯化;?生产过程的废物的处理。 第二章 1、发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？ 自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小 诱变育种:方法简单,快速,收效显著。 原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。 杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性与目的性。 基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2、发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离与筛选基本流程就是怎样的？ 要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌与噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化

发酵工程

专业和班级：2010级生物科学3 班 学号：222010317011074 姓名：冯莹 内容：第9 章发酵工艺控制（题目） 一教学目标： 第一节氧的供需及对发酵的影响 1了解微生物对氧的需求并掌握其中的基本概念 2掌握反应器氧的传递方程，及其参数的测定 3深入理解Kla的意义，了解反应器放大的基本概念 4掌握发酵过程中溶氧浓度的调节方法，并认识监控溶氧浓度的意义 第二节发酵过程的pH控制 1发酵过程pH变化的原因是：基质代谢、产物形成、生理酸碱性物质的代谢。 2 pH影响发酵的机理。 3发酵过程pH控制包括静态控制和动态控制。静态控制就是确定最适pH条件，动态控制就是对过程的pH变化进行调控。 4发酵过程调节pH的方法，原则是：在调节pH与补料没有矛盾的情况下用补料调节pH，否则用酸碱调节。 二教学重点和难点 重点：1掌握反应器氧的传递方程，及其参数的测定 2掌握发酵过程中溶氧浓度的调节方法，并认识监控溶氧浓度的意义 3发酵过程pH控制包括静态控制和动态控制。静态控制就是确定最适pH条件，动态控制就是对过程的pH变化进行调控。 难点：1深入理解Kla的意义，了解反应器放大的基本概念 2掌握发酵过程PH的控制 三课时安排：两课时 四教学方法：讲授法，探究法 五教学内容： 1氧的供需及对发酵的影响 1.1微生物对氧的需求 1.1.1描述微生物需氧的物理量 1.1.2溶解氧浓度对菌体生长和产物形成的影响

1.1.3影响需氧的因素 1.2 反应器中氧的传递 1.2.1发酵液中氧的传递方程 1.2.2发酵液中氧的平衡 1.2.3供氧的调节 1.3影响Kla的因素 1.3.1影响摇瓶kla的因素 1.3.2影响发酵罐中Kla的因素 1.4 CL、r和Kla的测定 1.4.1 CL的测定 1.4.2 r的测定 1.4.3 Kla的测定 1.5溶氧浓度的变化及其控制 1.5.1发酵过程中溶氧的控制 1.5.2发酵过程中溶氧浓度监控的意义 2.发酵过程的pH控制 2.1发酵过程pH变化的原因 2.1.1基质代谢 2.1.2产物形成 2.1.3菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升。 2.2pH对发酵的影响 2.2.1pH对发酵的影响 2.2.2pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响 2.2.3最佳pH的确定 2.3pH的控制 2.3.1调节好基础料的pH。基础料中若含有玉米浆，pH呈酸性，必须调节 2.3.2在基础料中加入维持pH的物质，如CaCO3 ，或具有缓冲能力的试剂， 2.3.3通过补料调节pH 2.3.4当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pH 2.3.5不同调pH方法的影响 2.3.6发酵的不同阶段采取不同的pH值 六教学进程： 氧的供需及对发酵的影响 溶氧(DO)是需氧微生物生长所必需。在发酵过程中有多方面的限制因素，而溶氧往往是最易成为控制因素。 在28℃氧在发酵液中的100％的空气饱和浓度只有0.25 mmol.L-1左右，使溶氧成为限制因素。 第一节微生物对氧的需求 一、描述微生物需氧的物理量 比耗氧速度或呼吸强度（QO2）：单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气，mmol O2·g 菌-1·h-1

发酵设备课程设计

年产15万吨木薯干酒精工厂的设计 附：设计依据及设计范围 （1）、设计依据原始数据如下： 生产要求：年产150，000吨医药酒精，酒精含量%（V） 生产原料：木薯干片年生产天数：300天 厂址选择：南方某城市（符合建厂条件） 气候条件：良好 最高气温：38℃最低气温：4℃平均气温：20℃最高湿度：95% 平均湿度：78% 主导风向：冬季东北风夏季东南风 河水温度：最高30℃最低10℃ 深井水温度：最高25℃最低：20℃ 自来水温度：最高31℃最低：14℃ （2）、设计范围： ○1. 工艺流程的选取与论证 ○2. 全厂水、电、汽及原料耗用量的平衡计算 ○3. 设备的设计与计算 ○4. 安全防火、经济核算、三废处理途 ○5. 绘制重点车间设计施工图 ○6. 编写设计说明书 设计说明书前有中、英文摘要各一份。 重点车间：原料蒸煮车间 重点设备：糖化罐 绘图内容： ○1.重点车间工艺、设备流程图（带自动控制点） ○2．重点车间设备平面布置图 ○3.重点设备装配图

目录 1 工艺流程的选取与论证 2 物料及热量衡算 3 酒母制造 4 液化罐与糖化罐设计 5 安全防火、三废处理

1 工艺流程的选取与论证 1.（1）原料预处理：木薯干片原料较大块，不易在一次粉碎达到要求，故采用二次粉碎以提高粉碎度[4]。 （2）调浆：采用一个冲量计进行粉水自动化调浆，实现了自动化生产过程，减轻了工人劳动强度。 （3）蒸煮工艺：采用带喷雾转盘的锅式低温常压连续蒸煮方法，生产条件温和，操作安全、简便，热利用率高，节省了蒸汽、能耗，提高了淀粉利用率和设备利用率。 （4）糖化酶的利用：该酶活性高，用量少，配制成溶液即可投入使用，不用进行高温蒸煮，节约了资金、能源，且快速、易操作。 （5）糖化工艺：采用真空前冷却的连续糖化法，使冷却用水用量大大减少，可将醪液在瞬间降低到相应的温度，冷却好的醪液连续进入糖化锅，锅内有搅拌器，冷却器，使糖化温度得以保证。 （6）发酵工艺：采用连续发酵，缩短了发酵周期，提高设备利用率，便于实现自动化、连续化，降低了生产成本。 （7）精馏工艺：采用两塔式蒸馏，粗馏塔采用泡罩塔，精馏塔采用浮阀塔，二塔间用气相过塔，从而节省加热蒸汽、冷却水，但要注意成品质量控制。 2.工艺及设备计算 （1）根据工艺流程草图逐步地进行物料衡算与热量衡算。 （2）计算单位基本是以每小时计，并尽量采用国际单位。 （3）计算中的物理化学参数基本来源一致。 （4）对于标准设备，直接根据生产能力进行选型，而对于非标准设备，则进行设计计算。 （5）对重点设备——糖化罐进行详细地设计计算。 （6）对于其他内容，如经济核算、安全防火、综合处理费用进行估算。

高三生物总复习 2-第十二讲 发酵工程简介同步练习

第2单元第12讲 一、选择题(每小题3分，共36分) 1．(2010·河南南阳五校联考)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是( ) A．发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸 B．发酵时常采用的培养基为液体天然培养基 C．从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产 D．当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量 答案：C 2．(2010·南昌一模)有关微生物和发酵工程的叙述中，正确的是( ) ①酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力②影响微生物生长的环境因素主要有：光、温度、水、空气、pH ③在基因工程中可用大肠杆菌作受体细胞，通过发酵工程可用来大量生产人的胰岛素④微生物的初级代谢产物具有物种的特异性⑤为了验证谷氨酸脱氢酶的化学本质，可以用双缩脲试剂⑥在发酵工程中要对培养基、发酵设备等进行严格灭菌 A．其中①②⑥是正确的B．②③④⑥是错的 C．①③⑤⑥是正确的D．①②④是错的 解析：酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力。影响微生物生长的环境因素主要有：温度、空气、pH。在基因工程中可用大肠杆菌作受体细胞，导入人的胰岛素基因，通过发酵工程可用来大量生产人的胰岛素。微生物的初级代谢产物是微生物生长繁殖必需的，不具有物种的特异性。为了验证谷氨酸脱氢酶的化学本质可以用双缩脲试剂，谷氨酸脱氢酶与双缩脲试剂反应呈紫色。在发酶工程中要对培养基、发酵设备等进行严格灭菌，防止感染杂菌得不到发酵产物。 答案：C 3．(2010·河南三门峡高三摸底考试)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是( ) A．发酵时需要不断通入空气，否则会积累乳酸 B．发酵时常采用的培养基为液体天然培养基 C．从自然界分离的野生型菌株不可直接用于生产 D．当菌体生长进入稳定期时，补充营养物质可提高谷氨酸产量 答案：A 4．(2010·河南三门峡高三摸底考试)下图是某细菌体内生产食品香料的代谢途径，下列相关叙述，不正确的是( ) A．当物质G和食品香料物质任意一种过量时，酶①的活性不会受到抑制 B．若要大量合成食品香料，可对该菌进行诱变处理，选育出不能合成酶③的菌种 C．若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，不能消除对酶①的抑制作用 D．图中三种酶都具有专一性 答案：C 5．(2010·北京海淀期末测试)在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是( ) ①各个生长时期的长短是固定的，无法人为缩短生长周期②对数期是采样留种的最佳

发酵工程试题

发酵工程 一、名词解释 1、分批发酵：在发酵中，营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放出，中间除了空气 进入和尾气排出外，与外部没有物料交换。 2、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不 加一定物料的培养技术。 3、絮凝：在某些高分子絮凝剂的作用下，溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。 二、填空 1、生物发酵工艺多种多样，但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。 2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同，过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大类。 3、微生物的育种方法主要有三类：诱变法，细胞融合法，基因工程法。 4、发酵培养基主要由碳源，氮源，无机盐，生长因子组成。 5、青霉素发酵生产中，发酵后的处理包括：过滤、提炼，脱色，结晶。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为连消，用高压蒸汽进行空罐灭菌称为空消。 7、可用于生产酶的微生物有细菌、真菌、酵母菌。 常用的发酵液的预处理方法有酸化、加热、加絮凝剂。 8、根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐两种。 9、依据培养基在生产中的用途，可将其分成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三种。 10、现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。 11、发酵工程的主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制。 12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转化发酵、生物工程细胞的发酵。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向变异菌，从自然选育转向代谢调控育种，从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。 15、根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。 16、分批发酵全过程包括空罐灭菌、加入灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐，所需的时间总和为一个发酵周期。

发酵工程要点总结讲解

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 发酵设备第二章 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：罐身1 酒精发酵罐电机2 搅拌器3 轴封4 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：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1.罐体罐壁厚度决定于罐径及罐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，压的大小。罐体上的管路越少越好打碎空气气泡，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。：2.搅拌作用：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3挡板的作用管、排管也可以起挡板作用；消泡器：利用机械的方法打碎气泡4 仪表：测量相关参数5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。。径比约为2.5～46罐体各部分的尺寸有一定比例，高/ 发酵罐的灭菌～，最好是4压力大于关好空气阀，蒸气上进下出，冲蒸气，2 kg/cm2（120℃）（在夹套中）℃，进蒸气口（蒸气阀）关掉，出蒸气口（排气阀）关。当罐内温度>805 kg/cm2（160℃）℃℃上升很快，大于100℃～30min121小。打开空气阀，蒸气直接进罐，℃，20～。从80100时立即关掉蒸气阀。关掉蒸气阀后通25min℃时就开始计时，计时后温度上升很慢，到118（在夹套中）立即。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）℃时关掉水，也有缓冲性。383755加自来水冷却，从下向上，使温度尽快降到℃左右，到～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、℃需加温。加温时蒸气由下进入、从上30无法接种、容易污染冬天温度低、散热快，低于 而出。如从25℃→30℃，加热到28℃时即可关蒸气阀微生物代谢发酵时产生大量热，使温度大于30℃，需考虑适当降温。冷却时冷却水由下进入、从上而出，注意缓冲性，不要降至30℃才关小型罐50L～7T用夹套系统冷却；大型罐7吨以上，用冷却管（盘肠、列管系统） 发酵罐的管路和死角的消除 1尽量减少管路 2发酵罐的出口越少越好 3出料口和进气管可以合并 4接种管、消泡管、补料管可以合并 5排气管不能合并，易引起交叉污 消灭死角 1丝口连接处改用法兰连接 2焊接部位：堆焊、电焊、氧焊、鱼鳞焊，选用鱼鳞焊 3管道转弯有弧度 4放料管、取料管的阀腔处装小阀 消灭渗漏 罐体穿孔——不锈钢 冷却管产生裂缝——定期更换 垫圈（法兰连接）松脱——拧紧 轴封渗漏——轴绝对垂直 焊缝渗漏 阀杆 发酵罐的管道布置 保证蒸气在管道中畅通，有排气口（小阀），接种管、中间补料管、放料管都要有排气口（小阀）避免冷凝水排入已灭菌的罐体或空气，加止逆阀（单向阀）灭菌后的管道用无菌空气保压单向阀位置正确蒸气总管道要有分气缸、排气阀、减压阀、安全阀相邻罐不联通 接种 接种的三种方法

《发酵工程与设备》期末复习题

《发酵工程与设备》期末复习题 1、工业发酵的发展经历了哪几个阶段？（6个阶段） 答: ①自然发酵阶段；②纯培养技术的建立；③通气搅拌发酵技术的建立；④诱变技术与代谢控制发酵的建立；⑤开拓新的发酵原料时期；⑥基因工程阶段(现代发酵工业新阶段)。 2、发酵工程发展过程中的三个转折点什么？ 答: 纯培养技术的建立是第一个转折点，通气搅拌发酵技术的建立是第二个转折点，代谢控制发酵技术的建立是第三个转折点。 3、根据不同的分类原则，工业发酵可分为若干类型。按发酵形式、发酵培养基的物理性状、按发酵工艺流程来、按发酵过程中对氧的不同需求来区分，各有哪些？ 答: ①发酵形式：细菌发酵、放线菌发酵、霉菌发酵、酵母发酵 ②发酵培养基的物理性状：固体发酵、液体发酵、半固体发酵 ③工艺流程：分批发酵、补料分批发酵、连续发酵 ④对氧的需求：厌氧发酵、好氧发酵、兼性厌氧发酵 4、固体发酵、发酵热、通风比、罐压、临界氧浓度、前体、分批灭菌、种子罐级数、全挡板条件、接种龄、产物合成促进剂、连续灭菌、种子培养、、接种量、轴功率、清洁生产等概念。 固体发酵：又称固态发酵,是指微生物在湿的固体培养基上生长、繁殖、代谢的发酵过程。

发酵热：习惯上将产生的热能减去散失的热能所得的净热量称为发酵热。 通风比： 罐压： 临界氧浓度：各种微生物对发酵液中溶解氧浓度有一个最低要求，这一溶解氧浓度叫做临界氧浓度，以C浓度表示。 前体：指加入到发酵培养基中，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的一类化合物。 分批灭菌：将配制好的培养基输入发酵罐内，直接用蒸汽加热，达到灭菌要求的温度和压力后维持一定时间，再冷却至发酵要求的温度，这一工艺称为分批灭菌或实罐灭菌。 种子罐级数：制备种子需逐级扩大培养的次数 全挡板条件：是指达到消除液面旋涡的最低条件，在一定转速下面增加罐内附件而轴功率仍保持不变。 接种龄：是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间 产物合成促进剂：是指那些细胞生长非必需的，但加入后却能显著提高产量的物质。 连续灭菌：也叫连消，是指将培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续地加热灭菌、冷却后送入已灭菌的发酵罐内的工艺过程。 种子培养：

(完整版)发酵工程与设备习题答案

第一章 1 ?简述发酵工程的概念及其主要内容。 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。 学和 工程技术学的原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞， 科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞（或生物量）； 生产微生物的酶； 生产微生物的代谢产物； 因重组产物； 将一个化合物经过发酵改造其化学结构 ——生物转化。 2?什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产 物有什么关系？ 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的， 对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢 产物。 关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物； 初级代谢是次级代谢的基础； 次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3. 发酵过程有哪些组成部分？ 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方； 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌； 足量的高活性、纯培养的接种物； 在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物； 产物的提 取和纯化； 生产过程的废物的处理。 第二章 1?发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？ 自然选育：自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分缓慢；自发突变不定向，负向变 异可能性 大，正向变异可能性小 诱变育种：方法简单，快速，收效显著。 原生质体融合：打破种属间的界限，提高重组频率，扩大重组幅度。 杂交育种：使不同菌株的优良性状集中在重组体中， 扩大变异范围，具有更强的方向性和目 的性。 基因工程育种：按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2?发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离和筛选基本流程是怎样的？ 要求：能大量高效合成产物； 发酵培养基原料廉价； 培养条件容易控制；易于液中提取产物； 不易污 染其它杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳定，不易退化 调査研究并充分查闻竄料 湮计礎方霁 V 辎左用释田主态坏境 T 锚争走的电蜡虽芹 漁TH 性姦丰T 番和戸番祿测極 厘种语盒 确住M 曲基羸鞋件 r 丽》（快通检梔一色样丄援航培弄诳） 主产性世试魅 ?fl 减 詛棘鉴宦 @轉僅■匱柞为进一毋■科的出變■株 3. 菌种退化的主要表现，并分析原因和防治的方法。 表现：菌种的退化可以是形态上 的，也可以是生理上的，如原有细胞形态性状变得不典型， 菌种生长速度变慢，产生的孢子变少，代谢 产物生产能力下降等。 原因：一是菌种保藏不当；二是菌种生长的要求没有得到满足。 方法： 1）减少传代次数； 2）创造良好的培养条件； 3）经常进行纯种分离，并对相应的性 状指标进 它是应用生物学、化 生产生物量或产物的 生产基