发酵工程考试复习重点

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发酵工程复习资料1.发酵工业的特点：1．一步生产：微生物发酵是由一系列极其复杂的生化反应组成，反应所需的各种酶均包含在微生物细胞内。

2.反应条件温和3.原料纯度要求低：常以农副产品作原料，如薯干、麸皮等。

原料来源丰富，价格低廉。

4.设备的通用性高:对微生物发酵来说，无论好氧发酵还是厌氧发酵，它们的发酵设备都大同小异，即好氧的一般都用搅拌式发酵罐加空气过滤系统。

厌氧发酵都用密封式发酵罐。

5.对环境的污染相对较小：发酵所用的原料是农副产品，废水中虽然生物需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）较高，但有毒物质少。

6.生产受自然条件限制小2.发酵工业常用菌种类型：细菌: 枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等放线菌: 链霉菌属、小单胞菌属酵母菌: 啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等霉菌: 根霉、毛霉、犁头霉、红曲霉、曲霉及青霉等未培养微生物3.发酵工业对菌种的要求：1，能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物2，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要强3，遗传性能要相对稳定4，不易感染它种微生物或噬菌体5，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）6，生长快，发酵周期短，生产特性要符合工艺要求7，培养条件易于控制4.微生物菌种的分离筛选的步骤：样品采集→样品的预处理→目的菌富集培养→菌种初筛→菌种复筛→菌种发酵性能鉴定→菌种保藏。

5.诱变育种的基本步骤：出发菌株的选择处理菌悬液的制备诱变处理中间培养分离和筛选6.菌种变异及退化机理及其防止措施：菌种退化主要指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，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。

主要原因：基因突变、连续传代。

防止措施:采用减少传代、经常纯化、创造良好的培养条件、用单细胞移植传代以及科学保藏等措施,不但可以使菌种保持优良的生产能力，而且还能使已退化的菌种得到恢复提高。

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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。

发酵工程复习知识点

.可编辑原料的定义：• 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。

发酵工程复习资料重点精品文档7页

发酵工程（Fermentation Engineering）的定义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服务的一门科学。

淀粉质原料进行蒸煮的目的是使植物组织和细胞膜彻底破裂，淀粉成为溶解状态进行液化；同时对进料进行灭菌；排除原料中的一些不良成分及气味。

为了实现这些目的，蒸煮设备必须达到下列要求：(1)能使淀粉细胞完全破裂，淀粉溶解成均匀的糊状物；(2)尽量减少淀粉和糖分的损耗，避免产生其它不必要的有害的化学变化；(3)节省蒸汽，减少热损失；(4)设备能承受较高的压力，具有耐磨性，能使物料在锅内充分翻动，受热均匀；(5)结构简单，操作方便，投资少。

连续蒸煮有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮后熟器在连续蒸煮中，后熟器是利用经加热器或蒸煮锅(罐)加热后的料液余热，在一定压力和温度下维持一定时间的继续蒸煮，因此，后熟器又称维持器。

对后熟器的要求是，料液在后熟器中的整个截面上均匀地由下向上推动，力求做到先进先出。

真空冷却指的是醪液在一定的真空度下（即醪液进入负压状态）醪液本身产生大量蒸气（二次蒸气），并被抽出，这样便消耗了醪液大量的热量，因而醪液很快冷到与真空度相应的温度，这种醪液冷却法就称为真空冷却糖化设备主要是糖化罐，其容积按1m3的糖化醪需要的1.3m3容积来计算。

其旋转方向与冷却水在蛇管中水流的方向相反⏹连续糖化罐的作用是连续地把糊化醪与水稀释，并与液体曲或麸曲乳混合，在一定温度下维持一定时间，保持流动状态，以利于酶的活动。

二级真空冷却的连续糖化法。

对蒸煮醪的前冷却和后冷却均采用真空冷却的糖化工艺，叫二级真空冷却糖化法发酵罐的定义：是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。

⏹1．按微生物生长代谢需要分类：⏹好气：抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素等产品是在好气发酵罐中进行的；需要强烈的通风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的传质系数；⏹厌气：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。

发酵工程复习重点

1.发酵工程：工程学与微生物学的结合。

利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术，生产有用物质或直接将其应用于工业化生产的一种技术体系。

是建立在微生物发酵工业基础上，与化学工程相结合而发展起来的一门学科。

也称微生物工程。

2.发酵工程的应用范围：（1）医药工业方面：抗生素、氨基酸、V B12、V B2、甾体激素、生物制品、酶抑制剂、其他。

（2）食品工业方面：加工、含醇饮料、发酵乳制品、调味剂、甜味剂、添加剂、食品检验。

（3）轻工业方面：淀粉、蛋白、果胶、脂肪、过氧化氢酶（4）化工能源方面：醇及溶剂、有机酸、多糖、烷烃、清洁能源（5）环境保护方面：厌气发酵、好气发酵（6）细菌冶金方面：氧化亚铁硫杆菌（7）高技术研究方面：为基因工程提供质粒、病毒载体、限制性内切酶、连接酶、磷酸酶、磷酸激酶等；生物传感器（8）农业方面：生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌和药用真菌。

3.酶活性调节：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。

分为酶的激活也抑制作用。

激活作用是某个酶促反应中，某种低分子质量的物质加入后，导致原来无活性或活性很低的酶转变为有活性或活性提高，使酶促反应速率提高的过程。

抑制作用是某个酶促反应中，某种低分子质量的物质加入后，导致酶活力降低的过程。

4.酶合成调节：通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制，是基因水平上（原核生物中主要在转录水平上）的代谢调节。

5.同工酶：能催化同一种化学反应，但其酶蛋白的分子结构组成却有所不同的一组酶。

6.初级代谢：一类普遍存在于生物中的代谢类型，与生物生存有关。

7.初级代谢产物：单糖、核苷酸等单体、由单体组成的大分子聚合物（如蛋白质、核酸、多糖等）、能量代谢和代谢调节中起作用的各种物质，如ATP,[H] 。

8.次级代谢：微生物为避免代谢过程中某种代谢产物的过量积累而有利于生存的代谢类型，并非生命活动所必须的。

9.次级代谢产物：不是微生物生长所必需的的，及时在这些代谢的某个环节上发生障碍，也不会导致机体生长停止或死亡，仅仅是影响了机体合成次级代谢产物的能力。

发酵工程全重点复习

1 发酵:复杂的有机化合物在微生物的作用下分解成比较简单的物质。

2 发酵工程:发酵原理与工程学的结合，是研究由微生物细胞参与的工艺过程的原理和科学，是研究利用生物材料生产有用物质，服务于人类的一门综合性学科。

3 营养缺陷型:因丧失合成某些生活必需物质的能力，不能在基本培养基上生长，必须补充一种或一种以上的营养物质才能生长。

4 诱变剂:凡是能引起生物体遗传物质发生突然或根本的改变，使其基因突变或染色体畸变达到自然水平以上的物质，统称为诱变剂。

5 自然选育:也称自然分离，是指对微生物细胞群体不经过人工处理而直接进行筛选的育种方法，又称为单菌落分离。

6 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，在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法7 连续培养:叫开放培养，是相对分批培养或密闭培养而言的。

连续培养是采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法.8 介质过滤:让含菌空气通过过滤介质，以阻截空气中所含微生物，而取得无菌空气。

9 穿透率:过滤后空气中残留颗粒数与原有颗粒数之比10 过滤效率:被过滤的戒指层捕集的尘埃颗粒数与空气中原有颗粒数之比11 亨利定律:与溶解浓度达到平衡的气体分压与该气体被溶解的分子分数成正比12 气膜传质系数:是对于气液相传质体系，单独根据气膜的推动力和阻力计算传质速率时所用的系数。

13 液膜传质系数:是根据双膜理论，对于气液相传质体系，在稳定条件下，单独根据液膜的推动力和阻力计算传质速率时所用的系数。

14 总推动力:空气中氧的分压与界面处的氧的分压之差。

15 摄氧率r:单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量，记作(mmol/L*h)rO216 搅拌功率:一般通过设定搅拌器的转速来满足达到所需的搅拌作业功率。

17 发酵机理:微生物通过其代谢活动，利用基质合成人们所需要的产物的内在规律18 巴斯德效应:在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,则葡萄糖消耗减少,抑制发酵产物积累的现象称为巴斯德效应。

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发酵⼯程复习资料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。

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第二章抗生素1.定义抗生素：是由生物产生的，在低浓度下能选择性杀死或抑制他种生物生长的有机物。

2.产生的生物①由植物产生的抗生素：黄连素，大蒜素，鱼腥草素②由动物产生的抗生素：鱼素，红血球素③由微生物产生的抗生素：细菌→杆菌肽、万古霉素；放线菌→链霉素、四环素、红霉素、头孢菌素；真菌→青霉素、灰黄霉素、头孢菌素、赤霉素3.抑制革兰氏阳性菌的抗生素有：青霉素、万古霉素、杆菌肽、林可霉素、洁霉素；抑制革兰氏阴性菌的抗生素有：庆大霉素、链霉素、多粘菌素E（抗敌素）、春雷霉素等；广谱抗生素：如金霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素、麦迪霉素、头怨菌素前体：某些抗生素被加入培养基后，能直接在生物合成过程中结合到分子中去，而自身结构无大变化，却提高产物的量，这类物质称为前体。

4.大环内脂类抗生素：含有一个大环内酯作为配糖体，属于这类的抗生素有：红霉素、麦迪霉素等β-内酰胺类抗生素：结构中都含有一个四元的内酰胺环。

青霉素、头孢菌素及其衍生物5.抗生素效价的测定：物理方法、化学方法、生物方法以及上述两者之间相结合的方法化学效价必须掌握（生产和科研过程中，化学效价直接用含量表示）化学效价：用物理方法、化学方法及理化相结合的方法测定的效价单位（或用含量表示）称为化学效价，以区别于生物效价。

定向发酵：通过改变培养基的组分（加入某些物质）改变微生物代谢途径，使发酵按主观要求产生较多的产物。

（如：四环素、青霉素、土霉素）生物效价的测定：稀释法、比浊法、扩散法（管碟法）三大类抗生素合成方法：第三章生产菌种的来源及种子的扩大培养1.优良菌种选育方法：①自然选育；②诱变选育；③抗噬菌体菌种的选育；④杂交育种；⑤原生质体融合技术；⑥基因工程技术2.菌种的分离：①施加选择性压力分离法：利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等，人为控制这些条件，使之某类或某种微生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。

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发酵⼯程复习资料⼀、名词解释1.巴斯德效应：在有氧条件下，糖代谢进⼊TCA循环，产⽣柠檬酸等，并⽣成⼤量ATP，反馈阻遏PEK的合成。

从⽽降低了葡萄糖的利⽤率，发酵作⽤受抑制的现象。

（或氧对发酵的抑制现象）。

2.酵母Ⅰ型发酵：酵母菌将葡萄糖经EMP途径降解⽣成2分⼦终端产物丙酮酸，后丙酮酸脱羧⽣成⼄醛，⼄醛作为氢受体使NADH氧化⽣成NAD+，同时⼄醛被还原⽣成⼄醇(⼄醇脱氢酶活性强，⼄醛为氢受体，⽣成⼄醇)。

3酵母Ⅱ型发酵：当环境中存在亚硫酸氢钠时，亚硫酸氢钠可与⼄醛反应，⽣成难溶的磺化羟基⼄醛，该化合物失去了作为受氢体使NADH脱氢氧化的性能，⽽不能形成⼄醇，转⽽使磷酸⼆羟丙酮替代⼄醛作为受氢体，⽣成a -磷酸⽢油，a -磷酸⽢油进⼀步⽔解脱磷酸⽣成⽢油。

（磷酸⼆羟丙酮为氢受体，⽣成⽢油）。

4酵母Ⅲ型发酵：葡萄糖经EMP途径⽣成丙酮酸，后脱羧⽣成⼄醛，如处于弱碱性环境条件下（pH 7.6），⼄醛因得不到⾜够的氢⽽积累，2个⼄醛分⼦间发⽣歧化反应，1分⼦⼄醛作为氧化剂被还原成⼄醇，另1个则作为还原剂被氧化为⼄酸。

⽽磷酸⼆羟丙酮作为NADH的氢受体，使NAD+再⽣，产物为⼄醇、⼄酸和⽢油（碱性条件，歧化反应，⽣成⽢油、⼄醇、⼄酸和CO2）。

5同型乳酸发酵：乳酸菌利⽤葡萄糖经酵解途径（EMP途径）⽣成丙酮酸。

6异型乳酸发酵：葡萄糖经HMP途径发酵后除主要产⽣乳酸外还产⽣⼄醇、⼄酸、⼆氧化碳等多种产物的发酵。

7标准呼吸链：对SHAM不敏感，⼀种氧化时能产⽣ATP积累，会抑制PFK的呼⽓链。

8侧呼吸链：对⽔杨酰异羟肟酸（SHAM）敏感，能完成电⼦传递，不产⽣ATP，从⽽不抑制PFK；缺氧导致侧呼吸链不可逆失活，柠檬酸产率急剧下降，但不影响菌体⽣长的⼀条呼吸链。

9协同反馈抑制：在分⽀代谢途径中，⼏种末端产物同时都过量，才对途径中的第⼀个酶具有抑制作⽤。

若某⼀末端产物单独过量则对途径中的第⼀个酶⽆抑制作⽤。

发酵工程总复习重点总结

✿发酵工业对微生物菌种的要求尽管工业用微生物菌种多种多样，但作为大规模生产，选择菌种应遵循以下原则：1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成所需的代谢产物，产量高。

2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需酶活力高。

3、根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。

4、选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体。

5、菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。

6、菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素，以保证安全。

✿富集(enrichment)培养：是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利分离到所需的菌株。

①其要领是提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件，例如，供给特殊的基质或加入某些抑制剂。

控制氧可将好氧微生物和厌氧微生物分开；高温下培养可将嗜热微生物和非嗜热微生物分开；控制pH可分离嗜酸或嗜碱微生物；高糖或高盐培养基可分离耐高渗透压微生物；在分离培养中加入抗生素或某试剂可增加选择性，如分离真菌可在土豆培养基中加入链霉素；分离细菌或放线菌可在培养基中加入制霉菌素等②需注意，所需菌型生长的结果有时会改变培养基的性质，从而改变选择压力。

③重复移植几次后接种少量已富集的培养物到固体培养基上。

④移植时间是关键，应在所需菌种确已占优势的情况下进行。

✿利用固体平板的生化反应进行分离①利用特殊的分离培养对大量混杂微生物进行初步分离的方法。

②分离培养基是根据目的微生物特殊的生理特性或利用某些代谢产物生化反应来设计的。

③可显著提高分离效率1、透明圈法在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊；能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈，圈的大小初步反应菌株利用底物的能力。

2、变色圈法对于一些不易产生透明圈产物的产生菌，可在底物平板中加入指示剂或显色剂，使目的微生物菌落周围呈现变色圈，从而能被快速鉴别出来；3、生长圈法将待检菌涂布于高浓度工具菌并缺少所需营养物的平板上进行培养，若某菌株能合成平板所需的营养物，在该菌株的菌落周围便会形成一个混浊的生长圈4、抑菌圈法若被检菌能分泌某些抑制菌生长的物质，如抗生素等，便会在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈✿菌种选育：应用微生物遗传和变异理论，用人工方法(或自然)造成变异，再经过筛选以得到人们所需菌种的过程。

发酵工程复习重点

微生物生物技术重点第一章1 发酵的概念传统概念：指酵母作用于果汁或发芽谷物，进行酒精发酵时产生CO2的现象。

生物学概念：发酵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。

（生化）工业生物学家概念：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现代概念：培养生物细胞（含动植物和微生物）来制取产物的所有过程2 生物工程（ Microbial engineering ）是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代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现代发酵技术。

发酵工程的发展简史1、传统的发酵时期——天然发几千年酒（古埃及龙山文化）啤酒、黄酒、酱油、泡菜等特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭经验传授技术，使产品质量不稳定（不了解微生物与发酵的关系）2、近代发酵工程时期——纯培养技术1665 英国物理学家Robert Hooke（罗伯特·胡克）细胞壁1680 荷兰列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek) 活细胞人类认识到微生物的存在特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭经验传授技术，使产品质量不稳定（不了解微生物与发酵的关系）由天然发酵阶段转向纯培养发酵（第一次转折过程特点产品的生产过程较为简单，对生产要求不高，规模不大3、近代发酵工程时期——深层培养技术出现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志青霉素的发现与大量需求表面培养法(surface culture) 效价40U/mL，纯度20%，收率30%二战期间，青霉素发酵生产成功青霉素发酵生产的成功，给发酵工业带来两大功绩：开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业建立深层培养法（submerged fermentation），把通气搅拌技术引入发酵工业。

它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。

发酵工程考试整理

发酵工程考试整理1. 引言发酵工程是研究微生物在繁殖、代谢和生物转化过程中的应用技术，广泛应用于食品工业、医药工业、化工工业等领域。

发酵工程考试是对学生在发酵工程学习中所掌握的理论知识、实践操作和问题解决能力的考察。

本文将对发酵工程考试内容进行整理，帮助同学们更好地复习和备考。

2. 理论知识2.1 发酵微生物•常见发酵微生物有酵母菌、乳酸菌、曲霉菌等。

其特点、分类、培养条件和应用需牢记。

•发酵微生物的生长曲线、生长速率和生长限制因素是发酵工程研究的重要内容。

•在发酵过程中，微生物会产生代谢产物，如乳酸、酒精、酸碱等，理解产物的生成途径和影响因素很重要。

2.2 发酵罐的设计和操作•发酵罐的设计包括体积、氧气传递、搅拌、温度、pH值等因素，掌握其设计原理和参数调控方法。

•掌握发酵罐的清洁和消毒操作，避免污染和细菌感染。

2.3 发酵工艺•主要发酵工艺包括批次发酵、连续发酵、半连续发酵等，了解各工艺的特点和优缺点。

•发酵工艺参数的确定是保证发酵过程顺利进行的重要步骤，涉及培养基的配方、气体供给、搅拌速度等因素。

3. 实验操作3.1 培养基的配制•掌握培养基中各成分的配比和消毒操作，保证培养基的质量。

•培养基的pH值的调节和测定是常见的实验操作，了解调节方法和相关仪器的使用。

3.2 各类发酵系统的操作•批次发酵系统的操作包括发酵罐的准备、培养基的接种、参数的调控等。

•连续发酵系统的操作需要了解进料和出料的流程控制和稳定性维护。

•半连续发酵系统的操作涉及在连续发酵的基础上，添加某些原料以实现特定产物的生产。

3.3 检测和分析技术•发酵过程中需要对微生物代谢产物进行定量分析，如pH值的测定、温度的测量等。

•常见的微生物代谢产物分析方法有高效液相色谱、气相色谱和质谱分析等，了解其原理和操作流程。

4. 问题解决和应用展望4.1 问题解决能力•发酵工程中会出现一些常见问题，如微生物感染、发酵罐温度控制失常等，能够快速定位问题并解决是考察的重点。

发酵工程复习纲要(必考)(word文档良心出品)

1）发酵的传统定义：酵母作用于果汁或发芽谷物，产生CO2的现象。

发酵的现代定义：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）发酵工程定义：利用微生物特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于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。

（又称微生物工程，以微生物的生命活动为基础）3）微生物工业发酵的基本过程：4）发酵工程与传统酿造、化学工程相比特点是：发酵是生物体自身进行的反应与传统酿造相比：1、发酵过程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应过程能够在发酵设备中一次完成；2、反应通常在常温常压下进行，条件温和，耗能少，设备较简单；3、原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，可以是农副产品、工业废水或可再生资源，微生物本身能有选择地摄取所需的物质；4、容易生产复杂的高分子化合物，能高度选择地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团引入或去除等反应；5、发酵过程中需要防止杂菌污染，大多情况下设备需要进行严格的冲洗、灭菌，空气需要过滤等。

与化学工程相比（发酵工程的一般特征）：1、作为生化反应，通常在常温常压下进行，因此没有爆炸之类的危险，各种设备都不必考虑防爆问题，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，只要不含毒物，一般无精制的必要，微生物本身就有选择地摄取所需物质；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，在称为发酵罐的单一设备内很容易地进行；4、能够容易地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，能高度选择性地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；6、生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质。

因此，除特殊情况外，发酵液等一般对生物体无害；7、发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染8、通过微生物的菌种改良，能够利用原有生产设备使生产飞跃上升。

食品科学技术：发酵工程必看考点

食品科学技术：发酵工程必看考点1、问答题简述泡沫给发酵造成的影响正确答案：泡沫给发酵造成的影响包括：1）泡沫过多，升到罐顶从轴封渗出，易造成染菌；2）使发酵罐装填系数减少，降低了设备利用率；3）影响通风搅拌正常（江南博哥）进行，影响氧的传递，妨碍菌的呼吸；4）增加菌群的非均一性，微生物随泡沫漂浮；5）造成产物的损失；6）加入消泡剂给下游提取工序带来困难。

2、名词解释离子交换色谱法正确答案：以离子交换树脂作固定相，在流动相带着试样通过离子交换树脂时，由于不同的离子与固定相具有不同的亲合力而获得分离的色谱法。

3、名词解释蒸发热正确答案：蒸发热是随发酵罐排出的尾气带走的水蒸发的热量。

其温度和湿度随控制条件和季节的不同而各异。

4、单选甘油生物合成主要由下列哪种物质引起（）A.尿素B.硫酸铵C.酶D.亚硫酸盐正确答案：D5、名词解释二级种子正确答案：将一级种子再次扩大培养，使种子达到发酵罐的接种量6、名词解释实消正确答案：对培养基进行消毒7、问答题加热灭菌对酱油制作上有什么作用？正确答案：1.杀菌防腐，使酱油具有一定的保质期。

2.破坏酶的活性，使酱油组分保持一定。

3.通过加热增加芳香气味，还可挥发一些不良气味，从而使酱油风味更加调和。

4.增加色泽，在高温下促使酱油色素进一步生成。

5.酱油经过加热后，其中的悬浮物和杂质与少量凝固性蛋白质凝结而沉淀下来，过滤后使产品澄清。

8、名词解释质谱分析法正确答案：质谱法即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。

9、单选摩尔葡萄糖通EMP和TCA循环彻底氧化共产生多少摩尔ATP（）A.34B.36C.38D.39正确答案：C10、名词解释多价反馈正确答案：抑制分支代谢途径中的多个终产物每一个单独过量时对共同途径中较早的一个酶不产生抑制作用，因而并不影响整个代谢进度，只有多个终产物同时过量才会对关键酶产生抑制作用。

11、名词解释综合生物技术正确答案：应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。

发酵工程复习整理重点

第一章绪论1)、尽可能简单、低耗、高效、快速。

2)、分离步骤尽可能少。

分离方案的设计1）产品（杂质）的性质和价值2）产品的质量要求3）产物（杂质）在粗产品中的特征4）生产的规模第一篇上游工艺—生物反应器及大规模细胞培养生物反应过程的核心问题是细胞的生长均衡生长模型：用“浓度”这一个量来描述细胞生长一、细胞浓度的测定 :生长测定常用理化方法，分为测定细胞数目和细胞重量两类:1计数器计数法 ,2 浊度计比浊法 , 3 细胞干重称量法4平板菌落计数法, 5 细胞组成分析法二、细胞的生长一般分五个阶段：迟缓期（适应期）指数生长期减速期静止期（平衡期）衰退期（死亡期）细胞生长动力学细胞生长的速率、各种基质组分消耗的速率、代谢产物的生成速率。

三、比生长速率当X2=2X1时，此式可求得△t=td （细胞浓度倍增时间）：td=ln2/μ=0.693/μ 四生物反应器的类型五、体积传氧系数的测定方法氧气吸收的体积传递系数，可采用下列几种方法测定：①直接测量法⎩⎨⎧细胞生物反应器酶催化反应器分、按生物催化剂的类型1⎪⎩⎪⎨⎧半连续式反应器连续式反应器间歇式反应器、按操作方式分2⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧机械搅拌式反应器反应器气升式（气体喷射式）流化床反应器固定床反应器、按设备结构形式分3②亚硫酸盐氧化法③动态法六、放大原则：通气发酵罐的放大设计：(一)几何相似放大（二）以单位体积液体中搅拌功率P0 /VL相等的准则进行反应器放大（三）以体积溶氧系数KLa相等为基准的放大法(四)以搅拌叶尖端线速度相等的准则进行反应器放大(五)混合时间相同的准则七、生物反应器的检测及控制设定参数1．压强2．温度3．通气量4．液面5．搅拌转速与搅拌功率6．泡沫高度7．培养基流加速度8．冷却介质流量与速度9．培养基质浓度和产物浓度状态参数1．黏度（或表观黏度）2．pH3．溶氧浓度和氧化还原电位4．发酵液中溶解CO2浓度5．细胞浓度6．菌体形态第二章、动物细胞大规模培养和专用生物反应器一、体外培养动物细胞的生长增殖过程1.原代培养期:从体内取出组织接种培养到第一次传代培养这个阶段，一般持续1-4周。