发酵工程重点
发酵工程重点(6801)
第一章绪论
1、什么是发酵
狭义“发酵”定义:在生物化学或生理学上发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用生成乙醇并放出二氧化碳,同时获得能量；丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。
广义“发酵”的定义:工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。
2、什么是发酵工程
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性服务的一门科学。
3、发酵工程的特点
主要特点：以高产量、高转化率和高效率及低成本为目标的发酵过程
(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，要求条件也比较简单。
(2)所用原料主要是农副产品及其加工产品
通常以淀粉、糖蜜或其它农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。
(3)发酵过程是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)发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌，生产上就要遭到巨大的经济损失，要是感染了噬菌体，对发酵就会造成更大的危害。
(5)由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一性和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。(6)微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
发酵工程知识点总结归纳
发酵工程知识点总结归纳
一、发酵工程概述
1. 发酵工程的定义
发酵工程是一门研究微生物、酶等生物催化剂在工业生产中广泛应用的工程学科。
2. 发酵工程的历史
发酵工程的历史可以追溯到几千年前，最早的酿酒技术可以追溯到古代民族。随着人类对微生物的认识和技术的发展，发酵工程逐渐成为一门系统的学科。
3. 发酵工程的应用领域
发酵工程广泛应用于食品、饮料、医药、生物制药、环保等领域，对人类的生活和健康有着重要影响。
二、发酵过程及机理
1. 发酵过程
发酵过程是利用微生物或酶对有机物进行生物催化反应，产生有机产物或能量的过程。发酵过程通常包括菌种培养、发酵产物的分离提纯等步骤。
2. 发酵机理
发酵的基本机理包括微生物的生长和代谢过程，包括物质的代谢途径、酶的作用、生理生化特性等。
三、发酵工程中的微生物
1. 发酵微生物的分类
发酵微生物包括细菌、真菌、酵母等。不同的微生物在发酵过程中起到不同的作用。
2. 发酵微生物的培养
发酵微生物的培养包括培养基的配制、发酵罐的设计等环节，培养条件对微生物的生长和代谢具有重要影响。
3. 发酵微生物的选育
发酵工程中常用的微生物包括大肠杆菌、酵母菌等，针对不同的产品需要选择适合的微生物用于发酵生产。
四、发酵工程中的酶
1. 酶的分类
酶是生物催化剂，可以促进化学反应的进行。按照其作用方式可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等。
2. 酶的应用
酶在发酵工程中有着广泛的应用，可以用于生产食品、医药、生物燃料等产品。
3. 酶的工程化
酶的工程化包括酶的产生、提纯、改良等步骤，使其更好地适用于实际生产。
发酵工程及其应用知识点
发酵工程及其应用知识点
发酵工程是一门研究微生物发酵过程的学科，它结合了微生物学、生物化学和工程学的知识，旨在通过优化发酵过程来生产有益的化学产品或食品。以下是关于发酵工程及其应用的一些重要知识点：
1. 发酵过程：发酵工程的核心是发酵过程的控制和优化。发酵过程是利用微生物生长代谢产生所需产物的过程。它包括微生物的发酵培养、底物转化、产物分离纯化等步骤。
2. 发酵微生物：常用的发酵微生物有酵母菌、细菌和真菌等。它们具有各种代谢途径，可以将底物转化为目标产物。选择合适的微生物对于发酵过程的成功至关重要。
3. 发酵培养基：发酵微生物需要合适的培养基来提供营养和生长条件。培养基的组成和条件应根据微生物的特性和目标产物的要求进行优化，以获得较高的产量和纯度。
4. 发酵设备：发酵过程需要合适的发酵设备来提供适宜的环境条件。这些设备包括发酵罐、搅拌器、通气系统等。设备的选择和设计应考虑到微生物的特性和发酵过程的要求。
5. 生物反应动力学：生物反应动力学研究微生物生长和代谢的速率及其对环境条件的敏感性。了解生物反应动力学可以帮助优化发酵过程，提高产量和效率。
6. 发酵产物的应用：发酵工程产生的产物广泛应用于各个领域。例如，酿酒业和食品工业利用发酵工程生产酒精、酸奶、面包等食品；生物制药行业通过发酵工程生产抗生素、蛋白质药物等。
发酵工程是一门复杂的学科，涉及多个学科领域的知识。它在食品工业、制药工业和能源产业等方面具有广泛的应用。通过不断深入研究和技术进步，发酵工程的发展将为人类社会带来更多的好处和创新。
发酵工程重点
发酵⼯程重点
第⼀章、绪论
⼀、名词解释：
1．发酵：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：主要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⼯艺技术。
3．微⽣物的纯培养：把各种微⽣物彼此分开培养成纯种微⽣物
4．深层培养：（你们书上有的）
5．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（基团）的作⽤，使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合
⼆、问题：
1.发酵⼯业的基本流程是什么？
①发酵原料的选择和预处理
②微⽣物菌种的选育及扩⼤培养
③发酵设备选择及⼯艺条件的控制
④发酵产物的分离提取
⑤废弃物的回收和利⽤等
2.发酵⼯程有哪⼏部分组成？各部分研究⽬标是什么？
- 上游⼯程
- 发酵⼯程
- 下游⼯程
3.实现发酵产品的基本条件是什么？
适宜的微⽣物、保证或控制微⽣物进⾏代谢的各种条件、进⾏微⽣物发酵的设备、精制成产品的⽅法的设备
第⼆章、⼯业发酵菌种的选育
⼀、名词解释：
1.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，选育出优良菌种的
过程
2.诱变选育：利⽤物理或化学诱变剂处理均匀分散的微⽣物细胞群，促使其突变率⼤幅度
提⾼，然后采⽤简便、快速和⾼效的筛选⽅法。
3.富集培养：利⽤不同种类微⽣物⽣长繁殖对环境和营养的要求不同，⼈为的控制条件，
使之利于某类或某种微⽣物⽣长，⽽不利于其他种类的微⽣物的⽣存，已达到使⽬的菌种占优势⽽得以快速分离纯化的⽬的。⼆、问题：
1、微⽣物菌种选育的⽅法：⾃然选育、诱变育种、细胞⼯程育种、DNA重组技术育种
发酵工程重点
名词解释
发酵工程：指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，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。
高通量筛选：是指将许多模型固定在各自不同的载体上，用机器人加样，培养后，用计算机记录结果，并进行分析，实现快速、准确、微量的筛选菌株的方法。
细胞工程育种：在细胞水平上对菌种进行操作，采用杂交、接合、转化和转导等遗传学方法，将不同菌种的遗传物质进行交换重组，使不同菌种的优良性状集中在重组体重，从而提高产量。主要有杂交育种和原生质体融合育种。
杂交育种：指将两个基因型不同的菌株经吻合是遗传物质重新组合，从中分离筛选出具有新型性状的菌株。
营养缺陷性标记：微生物经诱变处理后产生的一种突变体，需要在培养基上添加一种特定的有机物才能很好的生存，为筛选该菌株而适当添加的遗传标记。
菌种退化：指生产菌种或选育菌种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。
理论转化率：指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，得出转化率大小。
实际转化率：指发酵试验所得转化率的大小。
种子培养：指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量的纯种的过程。
接种龄：指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
接种量：指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
表观得率：指对底物的总消耗而言的细胞得率。
理论得率：指仅用于细胞生长所消耗底物而言的细胞得率。
高考生物发酵工程知识点
高考生物发酵工程知识点
高考生物中的一项重要内容是发酵工程知识。发酵工程作为应用生物学的重要分支，涉及到微生物在工业生产中的应用。本文将从发酵工程的定义、原理和应用等方面进行探讨。
一、什么是发酵工程？
发酵工程是指利用微生物（如真菌、细菌、酵母等）以及它们合成的代谢产物进行生物转化的一门学科。它将微生物的生理、遗传、工艺等知识与工程原理和技术相结合，用于生物制药、食品工业、环境保护等领域。
二、发酵工程的原理
在发酵过程中，微生物通过对底物（如糖、淀粉等）进行代谢，产生新的化合物。这个过程涉及到微生物的生长、繁殖和产物生成的调控等多个方面。
首先，微生物的生长需要适宜的温度、适宜的pH值、充足的营养物质和酸碱平衡等。这些条件的调节是发酵工程的关键。例如，酵母菌的发酵适宜温度一般在20-30摄氏度，而细菌的发酵适宜温度一般在30-40摄氏度。
其次，微生物通过代谢途径将底物转化成所需的产物。这是发酵过程的核心。例如，乳酸菌发酵乳糖产生乳酸，酵母菌发酵葡萄糖产生酒精和二氧化碳等。
最后，发酵工程要对微生物进行合适的培养和培养基的设计。培养
基的设计需要根据微生物的营养需求来确定各种添加剂的浓度，以达
到最佳的发酵效果。
三、发酵工程的应用
发酵工程在生物制药、食品工业和环境保护等领域发挥着重要作用。
在生物制药方面，发酵工程被广泛应用于生产抗生素、激素、疫苗
等药物。通过合理设计和控制发酵工艺，可以提高药物的产量和质量，减少生产成本。
在食品工业方面，发酵工程被用于生产酸奶、啤酒、酱油等食品。
发酵过程可以改变底料的性质，增加食品的风味和营养价值。
发酵工程全部知识点总结
发酵工程全部知识点总结
一、发酵工程的基本概念
1. 发酵的定义
发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。
2. 发酵工程的定义
发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性，通过合理调控环境条件，进行微生物发酵过程中
的相关技术。
二、发酵微生物
1. 酵母
酵母是发酵工程中最常用的微生物，广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。
2. 细菌
细菌在发酵工程中也有重要的应用，如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。
3. 真菌
真菌发酵应用广泛，包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。
三、发酵工程的基本过程
1. 液体发酵
液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中，通过控制培养基成分、通气、温度等条件
来进行微生物代谢产物的生产。
2. 固体发酵
固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中，通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进
行微生物代谢产物的生产。
3. 半固体发酵
半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中，采用液态和固态发酵的优点来进行微生
物代谢产物的生产。
四、发酵工程的主要设备和工艺
1. 发酵罐
发酵罐是发酵工程的主要设备之一，根据不同的发酵工艺和需求，可以采用不同类型的发酵罐。
2. 发酵工艺
发酵工艺是指在发酵过程中，针对不同的微生物和产物特性，进行合理的发酵条件控制和操作流程。
3. 发酵控制系统
发酵控制系统是指在发酵工程中，通过自动化设备和仪器，实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。
五、发酵工程的应用范围
1. 食品工业
发酵工程在食品工业中应用广泛，如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。
航天中的数学问题(一)
航天中的数学问题(一)
航天中的数学问题
在航天领域中，数学起着至关重要的作用，为解决航天任务中的
诸多问题提供了关键的工具和方法。以下是一些与航天相关的数学问题。
1. 空间导航定位问题
航天任务中，精确的定位是至关重要的。其中一个数学问题是如
何使用测量数据计算飞行器的位置和速度。 - 航天器定位方法：介绍
了航天器常用的定位方法，如GPS定位、星敏感器定位、惯性导航等。- 航天器轨迹预测：通过数学模型和数据分析，预测航天器将来的轨迹，以实现精确的导航和定位。
2. 轨道设计问题
在航天任务中，合理设计轨道对任务的成功至关重要。以下是与
轨道设计相关的数学问题： - 向地球轨道转移的数学模型：使用数学
模型描述从地球到其他天体（如月球、火星）的变轨过程，以实现合
理的轨道转移。 - 地球同步轨道的设计：解释了如何通过数学计算，
在特定高度上实现与地球自转同步的轨道设计。
3. 引力和飞行力学问题
航天器的运动是受到引力和其他力学因素的影响的，以下是一些与引力和飞行力学相关的数学问题： - 行星间引力模型：通过建立数学模型，计算不同天体之间的引力，以确保航天器在引力场中的运动符合预期。 - 航天器姿态调整：介绍如何利用数学模型计算航天器姿态调整所需的推力和角速度，以保持航天器稳定。
4. 通信与信号处理问题
航天任务中，通信与信号处理是至关重要的一环，以下是一些与通信与信号处理相关的数学问题： - 信号传输与损耗计算：介绍了如何使用数学模型计算信号在航天器和地面站之间的传输损耗，以优化通信系统设计。 - 误码率和纠错编码：解释了如何使用数学方法计算和优化误码率，并使用纠错编码提高通信可靠性。
发酵工程重点总结
第一章
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
发酵工程：利用微生物（或动植物细胞）的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。
发酵工业的特点？（7点）
1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应，反应安全，要求条件较简单。
2.可用较廉价原料生产较高价值产品。
3.反应专一性强。
4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。
5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
6.菌种是关键。
7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。
工业发酵的类型？
厌氧发酵
1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵
兼性厌氧发酵
液体发酵（包括液体深层发酵）
2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵
深层固体发酵（机械通风制曲）
分批发酵
按发酵工艺流程补料分批发酵
单级恒化器连续发酵
连续发酵多级恒化器连续发酵
带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵
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
发酵工程重点
2、发酵生长因子从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子
3、菌浓度的测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化，一般前期菌浓增长很快，中期菌浓基本恒定。补料会引起菌浓的波动，这也是衡量补料量适合与否的一个参数。
4、搅拌热：在机械搅拌通气发酵罐中，由于机械搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间，液体与搅拌器等设备之间的摩擦，产生可观的热量。搅拌热与搅拌轴功率有关
5、分批培养：简单的过程，培养基中接入菌种以后，没有物料的加入和取出，除了空气的通入和排气。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
6、接种量：移入种子的体积
接种量＝—————————
接种后培养液的体积
7、比耗氧速度或呼吸强度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
8、次级代谢产物是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。
9、实罐灭菌实罐灭菌（即分批灭菌）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加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。
10、种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处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扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。
11、初级代谢产物是指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，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。这一过程的产物即为初级代谢产物。
发酵工程重点
发酵工程：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。选择性压力：不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同，人为控制某些条件，使之利于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。
分批培养: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。
连续培养：使细胞或细菌生长和繁殖状态长时间维持稳定的培养技术。通常是使发酵罐或生物反应器内的条件(包括营养、pH、代谢产物等)保持连续稳定而实现。
对数残留定律：微生物的死亡速率(dN/dt)与任意瞬时残存的微生物数量成正比，称之为对数残留定律
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，在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。
前体：指某些化合物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又较大的提高。
促进剂：促进剂是指那些非细胞生长所必需的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。
总染菌率：一年发酵染菌的批（次）数与总总投料批（次）数之比的百分率。
DE值：糖化液中还原糖含量占干物质的百分率，用以表示淀粉糖的糖组成。
培养基灭菌: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，为后续发酵过程创造无菌的条件。
发酵工程知识点范文
发酵工程知识点范文
发酵工程是指利用微生物或酶等生物催化剂进行发酵制药、食品加工
等的工程过程。发酵工程是生物工程的一个重要分支，涉及生物化学、微
生物学、传热学、质量控制和生产管理等学科知识。以下是发酵工程中的
一些重要知识点。
1.发酵工程的基础知识：理解生物反应器的构造和功能，包括发酵罐、曝气装置、控温设备等。了解微生物的生长和代谢特性，如酵母菌、细菌、真菌等的生存条件和对环境因素的响应。
2.发酵过程控制：掌握发酵罐中各种参数的测量和控制方法，如温度、pH、溶氧量、搅拌速度等。了解如何利用自动控制系统对发酵过程进行监
测和调节，保证产品质量和生产效率。
3.发酵产物的提取与纯化：了解发酵液中产生的目标产物的提取、分
离和纯化方法。掌握常用的萃取、过滤、蒸馏、结晶等技术，能够选择和
优化适用的方法，提高产物的纯度和收率。
4.混合培养和连续培养：了解不同类型的发酵过程，如批量发酵、连
续发酵和半连续发酵。混合培养和连续培养可以提高产物的稳定性和生产
效率，但也要考虑微生物的生理特性和底物的利用率。
5.发酵介质的设计与优化：理解发酵介质的组成和配比对发酵效果的
影响。掌握适当的碳源、氮源、微量元素和调节剂的选择和添加方式，提
高微生物生长和产物积累的效果。
6.基因工程与代谢工程：了解基因工程技术在发酵工程中的应用，如
基因的克隆、转导和表达。掌握代谢工程的原理和方法，通过改造微生物
代谢途径提高目标产物的产量和质量。
7.发酵废水处理与资源化利用：了解发酵废水的处理和回收利用方法，减少环境污染。掌握生物脱氮、生物除磷和沉淀技术等，实现废水的无害
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开释能量的过程。（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
单凭体会传授技术，使产品质量不稳固
（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
单凭体会传授技术，使产品质量不稳固
（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
显现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志青霉素的发觉与大量需求
表面培养法(surface culture) 效价40U/mL，纯度20%，收率30%
发酵工程重点
1.工业化菌种的要求:1. 生产菌及其产物的毒性必须考虑
2. 能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物
3. 有关合成产物的途径尽能地简单
4. 遗传性能要相对稳定
5. 不易感染它种微生物或噬菌体
6. 生产特性要符合工艺要求.
7. 防止菌种退化的措施：• 控制传代次数• 选择合适的培养条件• 选择合适的保藏方法• 菌种稳定性检查• 分离复壮
防止菌种退化的措施：• 控制传代次数.创造良好的培养条件.利用不同细胞进行接种传代.利用有效的菌种保存方法。
8.微生物菌种保存方法：斜面保藏法和穿刺保藏法.干燥保藏法.悬液保藏法.石蜡油封存法.
微生物菌种的保藏.沙土管.低温保藏液氮（低温，液氮，冻干）
9.冻干保藏冻干保藏常用保护剂：脱脂乳，蔗糖。
冷冻干燥的基本方法：是通过在减压条件下使冻结的细胞悬液中的水分升华，使培养物干燥。此法是微生物菌种长期保藏的最为有效的方法之一。1．保藏：冷冻干燥后的培养物在低于5℃下保藏。较低的保藏温度(-20～-70℃)对于培养物的长期稳定更好。2．复苏：(1)在超净工作台中用70％酒精棉球擦洗安瓿，然后用砂轮在安瓿中锉一道沟。(2)用无菌纱布或无菌毛巾包好安瓿，然后用手掰开安瓿．(3)在安瓿中加入0.5～1ml营养液体培养基，慢慢旋转安瓿，使冻干菌种复水。然后将此转接到一含有再生培养基的无菌试管中，或直接接种琼脂斜面或涂布平板。
13.影响菌体初级代谢（生长）（1）生长速度（2）菌落形态（3）菌丝形态(产黄青霉，在碱性时，膨大呈球状菌体)（4）细胞膜的透性(谷氨酸---生物素)（5）改变细胞壁结构
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3
②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
发酵工程复习重点
发酵工程复习重点
1、发酵工程的概念：发酵原理与工程学的结合，利用生物细胞(含动物、植物和微生物细胞)，在合适的条件下，经特定的代谢途径转变成所需产物或菌体的过程。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。
2、发酵过程的分类：1）获取能量的方式：好氧发酵、厌氧发酵；
2）发酵状态：固态发酵、液态发酵、液体表面发酵、液体深层发酵；
3）发酵工艺类型：批式发酵、半连续发酵、连续发酵
4）产物类型：初级代谢产物发酵、次级代谢产物发酵；
(或)食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养3、巴氏灭菌法：又称低温灭菌法，先将要求灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟，随后迅速冷却到10℃以下。这样既不破坏营养成分，又能杀死细菌的营养体。
如：啤酒、黄酒、酱油、醋、牛奶等
4、发酵工程的第一次飞跃：通气搅拌发酵技术的建立
世界上第一个抗生素——青霉素
世界上第二个抗生素——链酶素
5、生物工程研究的领域：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程、生物反应器、
生物分离工程
6、工业微生物的特点：1）种类繁多，分布广泛
2）生长繁殖快，代谢能力强
3）遗传稳定性差，容易发生变异
7、发酵工业对菌种的要求：(1)能在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生成所需的代谢产
物，且产量高；
(2)培养条件易于控制；
(3)生长迅速，发酵周期短；
(4)满足代谢控制的要求；
(5)抗噬菌体和杂菌的能力强；
(6)遗传性状稳定，菌种不易变异退化；
(7)在发酵过程中产生的泡沫要少；
(8)对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物
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发酵工程重点
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啤酒
啤酒概念：啤酒是以优质大麦芽为主要原料，啤酒花为香料，经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。
啤酒的分类
1、据工艺分类
可分两大类：
以德国、捷克、丹麦、荷兰为典型的下面发酵法啤酒；
以及以澳大利亚、新西兰、加拿大等的上面发酵法啤酒。
2、根据是否巴氏灭菌
分为：生啤酒/熟啤酒
3、根据麦芽度
可分为：8o啤酒/10o啤酒/12o啤酒/14o啤酒/18o啤酒
4、根据色泽
可分为：黑啤酒/黄啤酒/淡色啤酒
啤酒作用：含二氧化碳，饮用时有清凉舒适感，促进食欲。
啤酒花含有蛋白质、维生素、挥发油、苦味素、树脂等，具有强心、健胃、利尿，镇痛等医疗效能，对高血压病、心脏病及结核病等均有较好的辅助疗效。产妇喝啤酒，以增加母体乳汁，使婴儿得到更充分的营养。
适量饮用啤酒对心脏和高血压患者亦有一定疗效。
啤酒是夏秋季防暑降温解渴止汗的清凉饮料，据医学和饮料专家们研究，啤酒含有4%的酒精，能促进血液循环。过度饮用冰冻啤酒伤脾胃，加重体内湿气，影响健康。
啤酒酿造对大麦质量的要求
1．感官
（1）色泽：良好大麦有光泽，淡黄；受潮大麦发暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微兰色
（2）气味：良好大麦具有新鲜稻草香味
（3）谷皮：优良大麦皮薄，有细密纹道
（4）麦粒形态：以短胖者为佳
（5）夹杂物：杂谷粒和沙土等应在2%以下
2．物理检验
（1）千粒重：以无水物计千粒重应为30~40g
（2）麦粒均匀度：按国际通用标准，麦粒腹径可分为2.8、2.5、2.2mm三级
（3）胚乳性质：胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态
3．化学检验
（1）水分：原料大麦水分不能高于13%，否则不能贮存，易发生霉变，呼吸损失大（2）蛋白质：蛋白质含量一般要求为9~12%，蛋白质含量高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解差，浸出物相应的低，成品啤酒易浑浊
（3）浸出物：间接衡量淀粉含量的方法，一般为72~80%
4．酿造大麦的质量标准：1986年正式制定和通过了啤酒大麦国家标准，编号为QB—1416—87
酒花的主要化学成分
酒花的化学组成中对啤酒酿造有特殊意义的三大成分为，酒花精油，苦味物质和多酚。1．酒花的苦味物质：是提供啤酒愉快苦味的物质，在酒花中主要指α-酸，β-酸及其一系列氧化、聚合产物，过去把它们统称为“软树脂”
2．酒花精油：是酒花另一重要成分，经蒸馏后成黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它容易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。
3．多酚物质：约占酒花总量的4-8%。它们在啤酒酿造中的作用
⑴在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物，
⑵在麦汁冷却时形成冷凝固物，
⑶在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成气雾浊及永久浑浊物，
⑷在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。
4．酒花的一般化学成分：包括有水分、总树脂、挥发油、多酚物质、糖类、果胶、氨基酸等。
啤酒酿造用水
加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称酿造水。
制麦
制麦的目的是使大麦产生各种水解酶类，并使麦粒胚乳细胞的细胞壁受纤维素酶和蛋白水解酶作用后变成网状结构，便于在糖化时酶进入胚乳细胞内，进一步将淀粉和蛋白质水解。通过制麦，使大麦胚乳细胞壁受损适度，淀粉和蛋白质等达到溶解状态，在糖化阶段被溶出。同时要将绿麦芽进行干燥处理，除去过多的水分和生腥味，而且要使麦芽具有酿造啤酒特有的色、香、味。
如何制麦
原料大麦→粗选→精选→分级→洗麦→浸渍→发芽→绿麦芽→干燥→除根→贮藏→成品麦芽
*干燥：60℃干燥，大麦酶系仍保持活性
发芽条件
水分、氧气和温度是麦粒发芽的必要条件。大麦经水浸渍后，含水达40%~48%，在制麦过程中需要通入饱和湿空气，环境的相对湿度要维持在85%以上。
麦粒发芽因呼吸作用而耗氧，同时产生大量的CO2，因此在制麦芽时要进行通风。
通风既能供给氧气，又能带走麦粒呼吸产生的CO2，有利于麦粒发芽。但通风既不能过大也不能过少，通风过大麦芽呼吸作用太旺盛，营养物质消耗过多；通风过少容易发生霉烂现象。
发芽的温度一般为13~18℃。温度过低，发芽周期延长；温度太高，麦芽生长速度快，营养物质耗费多。
上面啤酒酵母和下面啤酒酵母
上面啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)在发酵时，酵母细胞随CO2浮在发酵液面上，发酵终了形成酵母泡盖，即使长时间放置，酵母也很少下沉。
下面啤酒酵母(Saccharomyces carlsbergensis)在发酵时，酵母悬浮在发酵液内，在发酵终了时酵母细胞很快凝聚成块并沉积在发酵罐底。
糖化方法：是指麦芽和非发芽谷物原料不溶性固形物转化成可溶性的，并有一定组成比例的浸出物。
煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪逐步升温至糖化终了。部分麦芽醪被煮沸次数即几次煮出法。浸出糖化法是指麦芽醪纯粹利用其酶的生化
作用，用不断加热或冷却调节醪的温度，使
之糖化完成。麦芽醪未经煮沸。
复式糖化法
酸休止—蛋白质休止—糖化分解—糖化终了—100度煮出等
啤酒酵母扩大培养
扩大培养是将实验室保存的纯种酵母，逐步增殖，使酵母数量由少到多，直至达到一定数量后，供生产需要的酵母培养过程。
啤酒发酵工艺技术
1．酵母菌株的选择：啤酒菌株特性深刻影响到糖类的发酵，氨基酸的同化，酒精和副产物的形成，啤酒的风味，啤酒的稳定性等方面
2．麦汁组成：有些会直接影响啤酒风味，有些将影响发酵
3．接种量：提高它可以加快发酵
发酵的几个阶段
酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期、泡盖形成期
后发酵作用
1．糖类继续发酵：在后发酵中发酵糖类主要是残余麦芽糖和主发酵中大多未发酵的麦芽三糖。只需控制麦汁极限发酵度和下酒嫩啤酒真正发酵度之差，就能保留足够的糖类在后发酵中发酵
2．增加CO2的溶解：CO2是啤酒的重要组成部分，它能赋予啤酒起泡性和杀口性，增加啤酒的防腐性和抗氧化，CO2在啤酒中溢出能拖带啤酒芳香味散发
3．促进啤酒的成熟：啤酒风味成熟是复杂过程，包括还原、氧化、酯化、聚合等过程
4.促进啤酒的澄清：过去啤酒的过滤只有简单的粗滤，最终包装后啤酒的透明度、非生物稳定性主要取决于过滤前啤酒的澄清度。现在，啤酒工业有各种高技术澄清方法，相对来说，在后发酵和贮藏过程“自然澄清”意义要小得多
不同发酵阶段的目的和温度
糖化：将粉碎的麦芽和淀粉质辅料用温水分别在糊化锅、糖化锅中混合，调节温度。糖化锅先维持在适于蛋白质分解作用的温度（45～52℃）（蛋白休止）。将糊化锅中液化完全的醪液兑入糖化锅后，维持在适于糖化（β-淀粉和α-淀粉）作用的温度（62～70℃）（糖化休止），以制造麦醪。麦醪温度的上升方法有浸出法和煮出法两种。蛋白、糖化休止时间及温度上升方法，根据啤酒的性质、使用的原料、设备等决定用过滤槽或过滤机滤出麦汁后，在煮沸锅中煮沸，添加酒花，调整成适当的麦汁浓度后，进入回旋沉淀槽中分离出热凝固物，澄清的麦汁进入冷却器中冷却到5～8℃。
发酵：冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵，用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时，最高温度控制在8～13℃，发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期，一般发酵5～10日。发酵成的啤酒称为嫩啤酒，苦味犟，口味粗糙，CO2含量低，不宜饮用。
后酵：为了使嫩啤酒后熟，将其送入贮酒罐中或继续在圆柱锥底发酵罐中冷却至0℃左右，调节罐内压力，使CO2溶入啤酒中。贮酒期需1～2月，在此期间残存的酵母、冷凝固物等逐渐沉淀，啤酒逐渐澄清，CO2在酒内饱和，口味醇和，适于饮用。