发酵工程基础

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发酵工程教学大纲

发酵工程教学大纲发酵工程教学大纲导言：发酵工程是应用微生物学和生物工程原理研究发酵过程的科学和技术。

它涉及微生物活性、生物传热和质量传递、筛选和改造微生物、发酵材料的预处理等方面的内容，是一门综合性强的学科。

本大纲旨在提供一种系统和全面的教学方式，使学生全面了解和掌握发酵工程的基本知识和技能。

一、教学目标1.了解和掌握发酵工程的基本概念和原理。

2.熟悉发酵过程中的微生物特性和工程参数。

3.掌握发酵工程的实验操作技能。

4.培养学生的团队协作能力和创新精神。

二、教学内容和课程安排1.发酵工程概论1.1 发酵工程的发展历程和应用领域1.2 发酵工程的基本概念和定义1.3 发酵工程与生物工程的关系2.微生物学基础2.1 微生物的分类和特性2.2 微生物的培养和繁殖2.3 微生物对环境的要求3.发酵过程和工程参数3.1 发酵过程的分析和优化3.2 发酵过程中的传热和质量传递3.3 发酵工程的参数控制和调节4.发酵工程的实验室操作技能4.1 发酵工程实验室设备的使用和维护4.2 发酵过程中的微生物培养和发酵操作4.3 实验结果的分析和处理5.发酵工程的创新应用5.1 新型发酵菌种的筛选和改造5.2 发酵工程在食品工业中的应用5.3 发酵工程在生物药物生产中的应用三、教学方法1.理论授课通过讲授基本概念、原理和实例，向学生介绍发酵工程的基本知识。

2.实验操作训练组织学生进行发酵过程中的微生物培养和发酵操作训练，培养其实验操作能力。

3.案例分析通过案例分析，引导学生进行发酵工程问题的分析和解决，培养其创新思维能力。

4.小组讨论组织学生进行小组讨论，让学生合作解决问题，培养其团队协作能力。

四、教学评价1.平时表现包括课堂参与度、实验报告撰写和小组讨论成果等。

2.期中考试对学生对基本概念和原理的理解进行测试。

3.实验成绩评价学生在实验操作中的理解和技能水平。

4.期末考试对学生对整个课程内容的掌握和理解进行综合测试。

高中发酵工程的知识点总结

高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础，通过控制合适的环境条件，利用微生物或酶的代谢作用，进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。

2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用，使其产生有用的化学产物。

发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵，有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用，而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。

3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用，可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。

二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。

其中，细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌，真菌包括霉菌和酵母菌。

2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件，不同微生物的生长特性有所不同。

典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。

3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。

呼吸代谢需要有氧气，产生CO2和H2O，而发酵代谢不需要氧气，产生乳酸、酒精、醋酸等产物。

4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式，培养基的选择对微生物的生长有重要影响。

三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。

2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备，按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。

3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物，可以是细菌、酵母菌、真菌等。

合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。

4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面，需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。

生物发酵工程技术在产业和生活中的应用研究

生物发酵工程技术在产业和生活中的应用研究随着人们对生活质量的要求越来越高，生物制品的需求量也越来越大。

生物发酵工程技术是一种利用微生物进行大规模生产的技术，在医药、食品、能源等众多领域与生活息息相关。

本文将从生物发酵工程技术的基础原理、应用研究以及未来发展方向三个方面探讨其在产业和生活中的应用。

一、生物发酵工程技术的基础原理生物发酵工程技术是通过选择并利用微生物、发酵工艺和设备等手段，使原料在微生物的作用下转化为所需的产品。

微生物是生物发酵的关键，微生物在发酵过程中通过代谢作用将原料转化为目标产物，同时释放相应的能量。

发酵的基础原理主要是利用微生物在生长和繁殖中产生的代谢产物，生成所需的目标产物。

其中微生物的产生和培养、培养基的选择和设计、代谢产物的识别和分离纯化等技术都是发酵工艺中关键的环节。

二、生物发酵工程技术的应用研究1.医药制造医药制造是生物发酵工程技术较为重要的应用领域之一。

在医药制造中，生物发酵工程技术主要用于制备抗生素、激素、酶及多肽类等重要药物。

通过选择适宜的微生物及培养条件，生产出高质量的药品，满足人们对药品的需求。

2.食品加工食品加工业中有很多产品都需要生物发酵技术来生产，如酸奶、酱油、味精、酒类等。

生物发酵技术能够发挥微生物转化和代谢特性，使这些食品呈现出特有的香味和口感。

3.能源生产生物发酵工程技术在能源领域有广泛的应用，如生物燃料、发酵氢气等。

微生物可以将生物质转化为燃料，生产出高质量的生物燃料，提供清洁且可再生的能源。

三、生物发酵工程技术的未来发展方向未来，生物发酵工程技术的发展方向主要是技术先进化，产品多样化和工业化生产。

一方面，随着技术的不断提高，会有更多更好的微生物被开发，为工艺提供更多的选择；另一方面，也要将已有的生物发酵产品从实验室转移到实际工业化生产中。

总之，生物发酵工程技术已经成为了生产生物产品中的一个重要工具。

在未来，生物发酵技术将持续发展，围绕着工业化高效生产、能源领域开发新型生物燃料等方向不断探索，使人们的生活更加美好。

2024届高考一轮复习生物学案(人教版)第十单元生物技术与工程第2课时微生物的培养技术及应用

第2课时微生物的培养技术及应用课标要求 1.获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。

2.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的基础。

3.阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品和无菌区域不被微生物污染的技术。

4.举例说明通过调整培养基的配方可有目的的培养某种微生物。

5.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。

6.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。

考点一微生物的培养技术及应用1．培养基的配制(1)培养基的概念、用途和类型①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。

②用途：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。

③种类：按物理性质分⎩⎪⎨⎪⎧液体培养基↓(加入凝固剂，如琼脂)固体培养基(2)培养基的配方①主要营养物质：水、碳源、氮源、无机盐。

②其他条件：pH 、特殊营养物质和氧气。

如下表：微生物乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物特殊需求添加维生素pH 调至酸性pH 调至中性或弱碱性无氧2.无菌技术(1)目的：获得纯净的微生物培养物。

(2)关键：防止杂菌污染。

(3)消毒与灭菌的比较项目消毒灭菌作用强度较为温和的理化因素强烈的理化因素作用程度杀死物体表面或内部一部分微生物杀死物体内外的所有微生物芽孢和孢子一般不能杀灭能杀灭适用对象实验操作的空间、操作者衣着和双手微生物培养器皿、接种用具和培养基等常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法等湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法等(4)注意事项①实验操作时，应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。

②为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。

3．微生物的纯培养(1)概念辨析(2)酵母菌纯培养的操作步骤(3)平板划线法操作步骤下图是平板划线操作的示意图，据图回答下列问题：(1)用图中字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤：d→b→f→a→e→c→h→g。

发酵工程概论

利用微生物生长与代谢活动，通过现代化工程技术手段进行工业规模生产的技术；它将微生物、生物化学和化学工程学的基本原理和技术有机地结合起来；由于它是以培养微生物为主，所以又称为微生物工程。
二、发酵工程概况
发酵工程的发展的四个阶段 1、第一阶段发酵理论的建立——巴斯德
2、第二个里程碑以微生物的纯种培养技术为主要特征 ——丙酮丁醇的制造
物。
菌种的筛选：
自然选育诱变育种基因工程育种
2、种子的扩大培养
种子扩大培养：是指将保藏菌种接入试管斜面活化后，再经摇瓶到种子罐逐级培养而获得的一定数量和质量被称为发酵种子的纯种微生物的过程。
种子的扩大培养
（1）菌丝进罐培养
（2）孢子进罐培养3 Fra bibliotek生物的发酵过程
三、国外发酵工业的发展趋势
1，生物转化（或生物合成）技术成为国外著名化学公司争夺的热点，并逐步从医药领域逐渐向化工领域转移
2，生物催化合成已成为化学品合成的支柱之一
3，利用生物技术生产有特殊功能、性能、用途或环境友好的化工新材料，是化学工业发展的一个重要趋势。
4，传统的发酵工业已由基因重组菌种取代或改良。许多传统的发酵工程产品如柠檬酸、青霉素等都已开始采用基因工程手段进行改造，大大地提高了产量。在以基因工程为主导的现代生物技术产品中，医药生物技术产品占75％左右。
3、第三个阶段以深层发酵青霉素为主要特征
4、第四个阶段以引入基因工程，达到微生物定向育
种为主要特征。
三、发酵工程的内容和生产流程
现代发酵工程的主要内容包括：
工业生产菌株的选育发酵条件的优化与控制生物反应器的设计发酵产物的分离、提取和精制

第一单元发酵工程(基础过关)高二生物单元测试卷(人教版2022年选择性必修3)

第1 章发酵工程根底过关卷一、选择题：此题包括15 小题，每题2 分，共30 分。

每题只有一个选项符合题目要求。

1.以下有关酵母菌和醋酸菌的表达，错误的选项是( )A.两者均可进展有氧呼吸B.在无氧条件下，酵母菌可以产生酒精，醋酸菌则不能产生醋酸C.两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖D.醋酸菌可以用酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸【答案】C【解析】醋酸菌是好氧细菌，在氧气充分的环境中才能完成其正常的生命现象；酵母菌属于兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，A、B 正确；醋酸菌在缺少糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，而酵母菌在无氧环境中能产生酒精，C 错误、D 正确。

2.某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的试验报告，他的做法错误的选项是( )A.选择颖的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁C.酒精发酵期间，依据发酵进程适时拧松瓶盖放气D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进展醋酸发酵【答案】B【解析】制作葡萄酒时，选择颖的葡萄，榨汁前先将葡萄略加冲洗，并除去枝梗，A 正确；发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3 的空间，不能装满，这样既可以为酵母菌大量生殖供给适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出，B 错误；酒精发酵过程中会产生二氧化碳，为了释放出二氧化碳，要依据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C 正确；由于醋酸发酵使用的菌种为醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，为了给醋酸发酵供给充分的氧气，并防止空气中的杂菌污染，酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进展醋酸发酵，D 正确。

3.列有关培育基的表达，错误的选项是( )A.培育基是为微生物的生长生殖供给养分的基质B.培育基只有两类：液体培育基和固体培育基C.培育大肠杆菌的培育基中必需添加有机碳源D.微生物在固体培育基外表生长可形成肉眼可见的菌落【答案】B【解析】培育基是人们依据微生物对养分物质的不同需求，配制出的供其生长生殖的养分基质， A 正确；培育基的分类标准不同，其种类也不同，如培育基按所含成分来源可分为合成培育基和自然培育基，B错误；大肠杆菌属于异养型微生物，培育异养型微生物的培育基中必需添加有机碳源，C 正确；微生物在固体培育基外表生长可形成肉眼可见的菌落，D 正确。

1.3发酵工程及其应用

第1章发酵工程第3节发酵工程及其应用学习目标必备知识一、发酵工程的基本环节二、发酵罐三、发酵工程的应用拓展延伸高考链接模拟演练1.掌握发酵工程的基本环节2.理解发酵工程在农业、食品工业、医药工业及其他工业生产上有重要的应用价值一、发酵工程的基本环节1．选育菌种：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。

2．扩大培养：工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，因此在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。

3．配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。

培养基的配方要经过严格灭菌才能确定。

4．灭菌：培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。

5．接种：扩大培养的菌种和灭菌后的菌种加入发酵罐中6．发酵罐内发酵：在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。

还要及时添加必需的必需的营养组分，要严格控制温度、PH和溶解氧等发酵条件。

7．分离、提纯产物：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品。

如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的蒸馏、萃取措施来获得产品。

二、发酵罐1.发酵装置分析（1）培养物或营养物质的加入口，阀门和放料口：控制培养物以一定速度进入、流出发酵罐，实现连续培养。

（2）空气入口：控制溶解氧。

（3）观察孔、取样管、温度传感器和控制装置、生物传感器装置、pH计：通过肉眼观察、仪器检测等监控发酵条件以及发酵过程，取样管处抽取样品进一步检测。

（4）冷却水进入口和排出口：通过控制冷水流速调节罐温。

（5）排气管：调节罐压（6）电动机和搅拌叶轮：电机带动叶轮转动进行搅拌，使微生物与发酵液混合均匀，加快氧气溶解以及散热。

2.发酵罐使用注意事项：(1)发酵罐在使用前要进行灭菌，培养基和发酵设备一般用蒸汽灭菌，空气采用过滤的方法除菌。

原因分析：在发酵过程中如混入其他微生物，将与菌种形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响；要在发酵前对培养基和发酵设施进行严格的灭菌处理；用高温、高压的方式，杀死所有杂菌的胞体、芽孢和孢子。

发酵工程师笔试题

发酵工程师笔试题一、理论基础部分发酵工程是利用微生物等生物技术生产制品的一门学科，它涉及到微生物学、生物化学、化学工程等多个学科的交叉。

请根据以下问题进行回答：1. 请简要说明发酵工程的定义及其在生产中的应用。

2. 什么是发酵反应？简述发酵反应的过程及其在生产中的意义。

3. 请说明微生物在发酵生产中的作用，并举例说明。

4. 发酵工程中常用的发酵罐有哪些种类？它们各有何特点？5. 发酵工程中常用的控制参数有哪些？请简要说明其作用。

二、数学计算部分发酵工程师需要具备一定的数学基础，下面是一些与发酵工程相关的数学计算题，请结合实际情况进行回答：1. 当一批发酵液中细菌数量由1000增加到5000，求其增长率。

2. 如果一批发酵罐中初始乳酸菌数量为10^6 CFU/mL，经过12小时的发酵后，乳酸菌数量达到10^9 CFU/mL，求其生长速率。

3. 如果一批发酵液在37摄氏度下，每小时增加10%的细菌数量，经过4小时后，求细菌的最终数量。

4. 某种发酵液中的葡萄糖浓度为20%，若发酵中的糖利用率为80%，求其最终残留糖浓度。

三、实际应用部分发酵工程在生活中有着广泛的应用，以下问题请结合实际情况进行回答：1. 举例说明发酵工程在食品行业的应用，并简要说明其作用。

2. 发酵工程在药品生产中的应用有哪些？请举例说明。

3. 发酵工程在环保领域的应用有哪些？请简要说明其意义。

4. 请举例说明发酵工程在能源生产中的应用，并简要说明其原理。

通过以上笔试题，可以检验应聘者对发酵工程的理解程度以及数学计算能力，希望您能认真作答并展现出您的专业素养。

祝您考试顺利！。

生物选修三发酵工程知识点知乎

生物选修三发酵工程知识点知乎发酵工程是一门研究利用微生物进行发酵生产的学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。

以下是发酵工程的一些重要知识点：1.发酵过程及其条件：发酵是一种利用微生物或酶催化剂进行有机物转化的生物过程。

发酵过程通常需要一些基本条件，如适宜的温度、pH值、氧气供应、营养物质等。

2.微生物的选择：发酵过程中，选择适宜的微生物对于产品的质量和产量起到至关重要的作用。

常见的发酵微生物包括酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。

3.发酵基质：发酵基质是微生物生长和代谢所必需的营养物质，它包括碳源、氮源、矿物质、维生素等。

发酵过程中需要根据不同微生物的需求来设计合适的发酵基质。

4.发酵过程的控制：发酵过程是一个相对复杂的过程，需要通过控制发酵温度、pH值、氧气供应、基质浓度等参数来实现最佳的发酵效果。

5.发酵设备及操作：发酵工程中使用的设备包括发酵罐、搅拌器、气体供应系统、温控系统等。

发酵操作需要严格控制发酵过程中的各个参数，并采取相应的措施来确保发酵过程的成功进行。

6.剪切力与氧气传递：在发酵过程中，剪切力的作用可以促使混合物更加均匀地分布在发酵液中，从而提高氧气传递效率，有效促进微生物的生长和代谢。

7.发酵产物的分离与纯化：发酵产物的分离与纯化是发酵工程中的关键步骤之一、常用的分离技术包括离心、滤过、透析、薄层层析、凝胶层析等。

8.发酵中的计量和控制：发酵过程的计量和控制是发酵工程中的重要内容之一、通过监测和调控发酵过程中的各个参数，可以实现发酵过程的优化和控制。

9.发酵工程的应用：发酵工程在食品工业、医药工业、化工工业等领域有广泛的应用。

例如，酿酒、饮料、乳制品、药物、酶制剂等都是通过发酵工艺生产的。

10.发酵工程的发展：随着生物技术的迅猛发展，发酵工程的研究和应用也得到了广泛的推广。

发酵工程的发展方向包括发酵过程优化、新型发酵设备开发、生物传感器等。

总结起来，发酵工程是研究利用微生物进行发酵生产的学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。

发酵工程原理知识点总结

发酵工程原理知识点总结1.微生物生长和代谢：发酵工程原理的基础是对微生物生长和代谢过程的深入理解。

微生物生长的关键因素包括温度、pH值、营养物质和氧气的供应等。

在发酵过程中，微生物通过代谢合成或降解有机物质，产生所需的产物或者降解废物。

代谢途径包括糖的发酵、酸的代谢、氨基酸和脂类的合成等。

2.反应器的设计和操作：反应器是发酵工程中最核心的装置，其设计和操作直接影响发酵过程的效果。

常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器和离散批式反应器等。

反应器的设计需要考虑气液传质、热量传递、气体液体反应速率等因素。

操作方面，需要控制反应器内的温度、pH值、氧气和营养物质的供应等参数。

3.发酵过程的监测和控制：发酵过程的监测和控制是保证发酵工程运行稳定和高效的关键。

监测包括微生物数量、代谢产物的浓度、营养物质的消耗和废物的产生等方面。

常用的监测方法包括生物量测定、物质浓度测定、环境参数的监测等。

控制方面，需要根据监测结果调整温度、pH值、氧气和营养物质的供应，以维持发酵过程的稳定和高效。

4.发酵工艺的优化：发酵工艺的优化是提高产量和质量的关键。

优化方法包括微生物菌种的选取、培养基组成的优化、发酵条件的优化等。

在微生物菌种选取上，需要考虑产物的需求和微生物的特性。

培养基的组成需要提供充足的营养物质，以满足微生物的生长需求。

发酵条件的优化包括控制温度、pH值、氧气和营养物质的供应等，以最大程度地促进微生物的生长和代谢。

5.发酵工程的应用领域：发酵工程广泛应用于食品、饮料、制药、化工等工业领域。

在食品工业中，发酵工程用于酿造啤酒、酱油、味精等食品。

在制药工业中，发酵工程用于制备抗生素、酶、氨基酸等生物药品。

在化工工业中，发酵工程用于生产有机酸、有机溶剂等化学品。

总之，发酵工程原理涉及微生物的生长和代谢、反应器的设计和操作、发酵过程的监测和控制等方面。

了解和掌握发酵工程原理，可以为工程师在发酵工程中的设计和操作提供理论和实践指导，进一步提高发酵工程的效果和产量。

发酵工程的原理和实践

发酵工程的原理和实践发酵工程是一门应用学科，主要研究如何利用微生物、酶和其他生物体来生产有用的物质或改善原有物质的品质。

发酵工程的应用范围广泛，包括食品、医药、生物材料等多个领域。

本文将从原理和实践两个方面介绍发酵工程的基本知识。

一、发酵工程的原理发酵工程的主要原理是利用微生物、酶等生物体在特定的条件下进行代谢作用，从而生产出有用的物质。

微生物和酶通常是一种或多种生物催化剂，能够在特定的温度、PH值、氧气含量、营养物质等条件下发挥作用。

微生物的种类非常丰富，主要包括细菌、真菌、酵母等。

其中，酵母是发酵工程中最常用的微生物之一，因为它们的代谢能力强，且具有较高的生长速度和生理适应性。

酵母在发酵过程中能够产生一些有机酸、酯类、醇类等化合物，这些化合物在食品工业、医药工业等多个领域有重要的应用价值。

实际上，发酵是一种复杂的生化反应过程，其中包括氧化还原、聚合、水解、脱羧、酯化等多种化学反应，这些反应都是由微生物和酶催化完成的。

在发酵工程中，合理选择催化剂和控制反应条件，对于提高反应速率和产物质量有着重要的意义。

二、发酵工程的实践发酵工程的实践通常包括3个方面：选材、培养和操作。

选材方面，需要选择适合发酵的微生物或酶，同时考虑生产成本和目标产物的品质等因素。

不同的产物通常需要不同的菌株或酶种，因此选材环节是发酵工程中非常重要的一环。

培养方面，需要确定微生物的合适培养基和培养条件，使其能够有效生长和产生目标产物。

培养基的选择和制备需要考虑到营养成分的供给、pH值的调节、氧气传递量的控制等因素。

培养条件中的温度、湿度、搅拌速度等参数也需要合理控制。

操作方面，需要根据产物性质和工艺流程的要求，进行发酵反应的控制和后续步骤的操作。

反应过程中需要实时监测pH值、溶氧量、温度等参数，并进行合理调节。

后续步骤包括分离、纯化、贮存等环节，其中纯化环节尤其关键，它直接影响到产物的质量和成本。

总体来说，发酵工程是一门综合性强、实践从容的应用学科。

新教材高中生物第章发酵工程第节发酵工程的培养基教师用书苏教版选择性必修

第一节发酵工程的培养基课标内容要求核心素养对接举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。

生命观念：掌握培养基的分类、成分与作用，能根据微生物的类型与特点选择正确的培养基。

科学思维：归纳概括培养基的主要类型、特点及应用。

科学探究：掌握培养基的配制方法，并能科学地选用和设计适合微生物生长需求的培养基。

一、培养基的类型和基础培养基1．培养基的类型(1)培养基的定义培养基主要是指为人工培养微生物等而制备的，适合微生物等生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。

(2)培养基的类型、特点及应用划分依据培养基种类特点用途(实例)培养基的成分天然培养基(由动植物组织或微生物细胞以及它们的提取物或粗消化物配制而成)优点：取材便利、营养丰富、配制简便缺点：营养成分难以控制、实验结果的重复性较差适用于工业化生产合成培养基(由准确称量的高纯度化学试剂加蒸馏水配制而成)优点：化学成分及其含量明确、实验的可重复性好缺点：配制过程繁琐，成本较高多用于研究和育种物理性质固体培养基加一定量的凝固剂(如：琼脂)接种、保存和培养微生物半固体培养基加少量凝固剂液体培养基不加凝固剂菌种的扩大培养、工业生产用途基础培养基(一般含有水、碳源、氮源、无机盐等)提供大多数微生物对营养条件的基本需求牛肉膏蛋白胨培养基特殊培养基(以基础培养基为基础)提供特殊用途选择培养基、鉴别培养基、加富培养基2．基础培养基的成分(1)碳源：构成微生物体的重要成分，也是微生物生命活动的能量来源。

主要包括葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素等。

(2)氮源：构成微生物细胞中蛋白质和核酸的主要元素。

可分为有机氮源(豆饼粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母粉等)和无机氮源(硝酸盐、铵盐等)。

(3)无机盐：培养基的重要成分，是微生物生长繁殖和合成多种代谢产物所必需的营养物质。

微生物根据需要从培养基摄取磷酸盐等必要的无机盐。

二、特殊培养基1．特殊培养基的种类(1)选择培养基①用途：将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。

专题8 生物技术与工程之发酵工程一、基础考法全面练

专题8 生物技术与工程之发酵工程一、基础考法全面练1．下列关于传统发酵技术及其应用的叙述正确的是()A．果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可适当延长B．制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生乙酸的原理C．制作泡菜利用乳酸菌发酵产生乳酸和CO2的原理D．家庭制作泡菜无需灭菌是因为泡菜汤中的亚硝酸盐可杀死杂菌解析：选A果酒发酵后期，酵母菌无氧呼吸减弱，产生的二氧化碳减少，所以拧松瓶盖的间隔时间可适当延长，A正确；醋酸菌是好氧细菌，其发酵产生乙酸必须在有氧条件下进行，B错误；乳酸菌发酵产生乳酸，没有CO2，C错误；家庭制作泡菜无需灭菌是因为在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长，D错误。

2．老坛酸菜，古称殖，《周礼》中就有其名。

土坑酸菜是将芥菜倒到土坑里，这些芥菜并不清洗，放置好后加水、盐等，用薄膜包上，盖上土直接腌制。

下面关于酸菜的制作叙述正确的是()A．土坑酸菜涉及食品安全问题，因为制作前没有清洗灭菌B．老坛酸菜制作过程中需要严格密封C．真空包装的酸菜会因为乳酸菌的大量繁殖而发生胀袋D．由于酸菜腌制过程中会产生硝酸盐，因此酸菜腌制需要控制好时间解析：选B因为卫生不达标等原因，土坑酸菜涉及食品安全问题，A错误；酸菜制作的原理是乳酸菌发酵，故老坛酸菜制作过程中需要严格密封，B正确；乳酸菌的大量繁殖不会产生气体，不会胀袋，C错误；酸菜腌制过程中会产生亚硝酸盐，D错误。

3．(2022·德州三模)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。

下列有关叙述正确的是()A．进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖B．泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生C．家庭自制瓶装酸奶时，需对鲜奶进行高温灭菌，并定期拧松瓶盖D．制作果醋时，可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源解析：选D有丝分裂是真核生物体细胞的增殖方式，进行泡菜、酸奶发酵的菌种为乳酸菌，进行果醋发酵的菌种为醋酸菌，均为原核生物，进行二分裂，A错误；泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要是植物细胞中的水，B错误；高温灭菌会破坏酸奶中的营养成分，且自制酸奶时利用的是乳酸菌，其代谢不产生气体，无需拧松瓶盖，C错误；果醋发酵的菌种为醋酸菌，可以利用酒精产生乙酸，D正确。

(完整版)发酵原理及工艺

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皮肤、毛发中的细菌
肠粘膜上分布的细菌
时时刻刻与微生物“共舞”
？？ 6.是祸是福
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
少数微生物是人类的敌人，可以导致病害、霉变等
鼠
艾
滋
疫
病
埃博拉病毒防止或消除有害微生物
• 微生物是人类的朋友充分利用有益的微生物资源
➢ 微生物是自然界物质循环的关键环节：固氮、分解； ➢ 体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证
细菌的一般培养条件一般细菌可在有氧条件下，37℃、最适pH6.5～7.5，放18～ 24小时生长。厌氧菌则需在无氧环境中放2～3天后生长。个别细菌如结核菌要培养1个月之久。
放线菌的一般培养条件放线菌中除致病类型外，一般为需氧菌，生长的最适温度为 28-30℃，最适PH为7.5-8.0，培养时间一般2-3天或更长。
实际生产中，对环境、设备、管线、物料、人员等均有控菌要求千方百计避免杂菌污染
无菌操作案例
1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果
需要，请选择合适的方法。（1）培养细菌用的培养基与培养皿（2）玻棒、试管、烧瓶和吸管（3）实验操作者的双手答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。
真核微生物（真菌、原生动物、藻类）
2.菌落：由一个细菌局限于一处生长繁殖后形成的具有一定形态特征的子细菌群落
细菌菌落在固定培养基的培养特征一般从以下方面描述
（1）大小（2）边缘形状
（3）隆起度
（4）表面状态（5）表面光泽
（6）表面质地

培养基在发酵工程中的作用和地位

培养基在发酵工程中的作用和地位发酵工程是一门应用生物学的学科，广泛应用于食品、医药、化工等领域。

而培养基作为发酵工程中的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。

本文将探讨培养基在发酵工程中的作用和地位。

作为发酵工程的基础，培养基是用于培养微生物的营养物质的混合物。

它的主要作用是为微生物提供必需的营养物质，创造适宜的生长环境，促进微生物的繁殖和代谢活动。

培养基的配方和制备过程直接影响到发酵工程的效果和产量。

因此，培养基在发酵工程中具有不可替代的作用和地位。

培养基提供了微生物所需的营养物质。

微生物需要碳、氮、磷、硫等元素来合成细胞结构和代谢产物。

培养基通过添加适量的糖类、蛋白质、氨基酸等物质，为微生物提供了必需的营养物质。

这些营养物质经过微生物的吸收和利用，支持了微生物的生长和繁殖。

培养基为微生物创造了适宜的生长环境。

微生物对温度、pH值、氧气浓度等环境因素有特定的要求。

培养基通过调整这些因素，为微生物提供了适宜的生长环境。

例如，对于厌氧微生物，可以通过添加还原剂或封闭容器来创造缺氧条件。

这样一来，微生物能够在培养基中获得最佳的生长环境，从而实现最高的生长速率和产量。

培养基还可以调控微生物的代谢活动。

通过调整培养基中特定营养物质的浓度或添加特定的辅助物质，可以促进或抑制微生物的代谢活动。

例如，添加某些特定的有机物可以激活某些酶的活性，从而提高特定代谢产物的合成速率。

这种调控作用可以进一步优化发酵工程的效果和产量。

培养基在发酵工程中具有重要的作用和地位。

它为微生物提供了必需的营养物质，创造了适宜的生长环境，并调控微生物的代谢活动。

培养基的配方和制备过程直接关系到发酵工程的效果和产量。

因此，在发酵工程中，科学合理地设计和使用培养基，对于提高发酵工艺的效果和经济效益具有重要意义。

发酵工程——精选推荐

发酵⼯程第三章发酵⼯程第⼀节绪论远古时代已经有发酵⼯程：酿酒、造醋、制⾯包等。

发酵已经从过去简单的⽣产酒精类饮料、⽣产醋酸和发酵⾯包发展到今天成为⽣物⼯程的⼀个极其重要的分⽀，成为⼀个包括了微⽣物学、化学⼯程、基因⼯程、细胞⼯程、机械⼯程和计算机软硬件⼯程的⼀个多学科⼯程。

现代发酵⼯程不仅⽣产酒精类饮料、醋酸和⾯包，⽽且⽣产胰岛素、⼲扰素、⽣长激素、抗⽣素和疫苗等多种医疗保健药物，⽣产天然杀⾍剂、细菌肥料和微⽣物除草剂等农⽤⽣产资料，在化学⼯业上⽣产氨基酸、⾹料、⽣物⾼分⼦、酶以及维⽣素和单细胞蛋⽩等。

发酵⼯程从⼴义上讲，由三部分组成：上游⼯程、发酵⼯程、下游⼯程。

上游⼯程包括：基因⼯程或细胞⼯程，种⼦培养，培养基配制，灭菌，接种。

下游⼯程包括：产物提取和纯化，废弃物处理，产品的获得。

⼀、发酵⼯程定义：发酵⼯程（fermentation engineering）主要指在最适发酵条件下，在⽣物反应器中⼤量培养细胞和⽣产代谢产物的⼯艺技术。

发酵⼯程是⽣物技术产业化的基础和关键技术，⽆论传统发酵产品，如抗⽣素、氨基酸等，还是现代基因⼯程产品，如疫苗、⼈体蛋⽩质等，都需要发酵技术进⾏⽣产。

1．传统发酵最初发酵是⽤来描述酵母菌作⽤于果汁或麦芽汁产⽣⽓泡的现象，或者是指酒的⽣产过程。

ferver：发泡、沸腾——fermentation发酵现象的本质①显微镜观察：微⽣物（列⽂虎克）②著名的巴斯德实验：微⽣物作⽤（1857年法国化学家、微⽣物家巴斯德（Pasteur）提出了著名的发酵理论：“⼀切发酵过程都是微⽣物作⽤的结果。

”）巴斯德认为，酿酒是发酵，是微⽣物在起作⽤；酒变质也是发酵，是另⼀类微⽣物在作祟；随着科学技术的发展，可以⽤加热处理等⽅法来杀死有害的微⽣物，防⽌酒发⽣质变。

同时，也可以把发酵的微⽣物分离出来，通过⼈⼯培养，根据不同的要求去诱发各种类型的发酵，获得所需的发酵产品。

③著名的毕希纳实验：酵素（酶）的作⽤（1897年德国化学家毕希纳（Buchner）发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精———酶）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，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电⼦受体的氧化还原产能反应。

发酵工程知识点总结高中

发酵工程知识点总结高中一、发酵工程的概念和发展发酵工程，是指通过微生物的代谢活动，将有机物质转化成更有用的产物的工程技术。

发酵工程是综合应用生物化学、微生物学、工程学的一门新兴科学，是现代生产中的重要组成部分。

随着生物技术和工程技术的不断发展，发酵工程得到了较快的发展。

发酵工程的产物广泛用于医学、农业、食品、环保等多个领域。

在国民经济各部门和人们生活中都起着重要作用。

二、发酵工程的基本原理1.微生物发酵的基本原理发酵的基本过程是：首先是微生物分解所需营养物质为能量，随后是将其转化为生长代谢的生物体组织，进一步是将有机物质转化为对人类生产和生活有益的产物。

在这个过程中，微生物起着关键的作用。

2.发酵过程的基本特点发酵过程是由微生物代谢活动引起的，具有时间长、可控制性差等特点。

另外，发酵过程还会产生较多的热量，需要合理的散热措施。

3.发酵工程原料的选择原料的选择对于发酵工程至关重要，原料一般包括碳源、氮源、矿物盐等，不同的微生物对原料要求差异较大。

4.发酵工程的主要流程发酵工程主要包括发酵罐的设计、微生物的培养、发酵条件的控制等步骤，其主要目的是通过发酵罐培养微生物得到需求的产物。

三、发酵工程中的微生物1.发酵工程中的微生物的种类常见的发酵微生物有酵母菌、乳酸菌、霉菌、细菌等。

在不同的发酵过程中，选择合适的微生物种类非常重要。

2.微生物的选型对于发酵工程来说，微生物的选型是十分关键的。

要根据所需产物的性质和发酵条件的要求来选择合适的微生物。

3.微生物的培养微生物的培养是发酵工程中的核心环节，培养的条件应该控制得很好，确保微生物的最佳生长繁殖情况。

四、发酵罐的设计1.发酵罐的结构发酵罐通常分为罐体、搅拌器、温控装置、进气装置、排气装置等几个部分。

2.发酵罐的主要功能和要求发酵罐的主要功能是提供合适的生长环境给微生物，要求它能够充分搅拌，保持温度和通气等。

3.发酵罐的类型目前，常用的发酵罐类型有批量式、连续式及其衍生的多种类型。