发酵工程1
第八章发酵工程第一讲ppt课件
第三节 菌种的选育和保藏
工业的生产水平取决于三个要素：生产菌种、发酵工艺和设 备。优良菌种的选育不仅为发酵工业提供高产生产菌株，还 可以提供各种类型的突变株，改善其生理生化特性，去除多 余的代谢途径和产物，有利于合成新的产物，改善发酵工艺 的条件，提高产品质量，增加经济效益。
1、菌种选育的目的
菌种选育的目的： 1.提高其生产能力： 2.选育能适应工艺条件的菌种，如能利用廉价的发酵原料、 能耐受某些化学消毒剂等。
3、酵母菌
本属中有产脂肪较好的菌种。可由 菌体提取大量脂肪。
红酵母
4、霉菌
① 根霉
能将淀粉转化为糖。根霉常 用作糖化菌种。是酿造工业 中常用糖化菌。我国最早利 用根霉糖化淀粉（即阿明诺法） 生产酒精。
4、霉菌
② 毛霉
有几种毛霉能产生较多的蛋白酶， 具有分解大豆蛋白的能力，多用于 制造酸性蛋白酶、豆腐乳和豆豉。
3、发酵的基本过程
根据不同的需要，发酵工艺可分为3类： 1.批量发酵，即一次投料发酵； 2.流加批量发酵，即在批量发酵的基础上，流加一定量的
营养，使细胞进一步生长，或得到更多的代谢产物； 3.连续发酵，不断地流加营养，并不断地取出发酵液。
3、发酵的基本过程
下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术。包括: ① 固液分离技术（离心，过滤，沉淀分离等工艺） ② 细胞破壁技术（超声，高压剪切，渗透压，表面活性
第八章 发酵工程
第八章 发酵工程---第一讲
第一节 发酵工程的内容 第二节 工业上常用的微生物 第三节 菌种的选育和保藏
第一节 发酵工程的内容
1、发酵工程的产生及发展 2、发酵的定义 3、发酵的基本过程 4、发酵工程产品的类型
1、发酵工程的产生及发展
发酵工程1
3、发酵工程 —— fermentation engineering
概念
采用现代工程技术手段，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。
发酵工程是一门综合性的学科，包括微生物学、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
研究对象 —— 微生物、动物细胞、植物细胞
发酵工程的范畴 —— 从工程学角度分为：
上游、中游和下游工程
研究内容
微生物---菌种选育和优化 微生物学过程---培养基设计及制造、发酵过程优化等
微生物反应体系---生物反应器
产品的分离提纯
二、发酵工程的发展历史
发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵工业→氨基酸、 核酸发酵(代谢控制发酵)→基因工程菌→动物细胞大规模培养→植物细胞大规 模培养→藻类细胞大规模培养→转基因动物
间短。
2、青霉素的发现是发酵工程的重大转折点
1928年由 Fleming发现青霉素
1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究
表面培养：1升扁瓶或锥形瓶，内装200mL麦麸培养基 ─ 40u/ml
1943年沉浸培养： 5m3 —— 200u/ml
当今：100-200m3 —— 5-7万u/ml，
2、发酵分类
工艺分类：
厌氧发酵 不通空气条件下进行发酵
如乙醇、丙酮丁醇、乳酸、甘油和甲烷等
需氧发酵 生长环境必须供给氧气
表面培养法：固体发酵，如农用抗生素—赤霉素的生产
深层培养法：在液体培养基中进行厌氧或需氧发酵的纯种
培养方法。
产品性质分类Βιβλιοθήκη 生产细胞物质：以获得菌体细胞为目的。包括酵母和藻类、担子菌、
第1章发酵工程高二生物必背知识清单(沪科选择性必修3)
选择性必修3 生物技术与工程第1章发酵工程某些青霉用于发酵生产青霉素或酶抑制剂，某些曲霉和根霉是发酵工业的重要菌种，某些霉菌会引起动植物或人体疾病，如皮肤癣等。
微生物：微生物是对一切肉眼看不到或看不清楚的一群微小生物的统称，包括细菌。
微生物需要的营养物质在我们生活的周围，处处都有微生物在繁衍生息。
微生物个体微小，在自然界中常常是多种微生物生活在一起。
因此，分离、纯化和培养微生物是研究和利用微生物的前提。
微生物的生存和生长依赖于适宜的营养物质和生长环境。
培养基：是一种由人工配制的适合微生物生长、繁殖并产生代谢产物的营养基质。
微生物所需的营养物质包括：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水等。
①碳源（碳元素的来源）：碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后，成为微生物自身的结构物质（碳骨架）和代谢产物（提供能量）。
生物新陈代谢的基本类型同化作用：又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。
异化作用：又叫分解代谢，是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。
分类自养生物：能够以光能或氧化无机物释放的化学能为能源，以环境中的二氧化碳为碳源，来合成自身的组成物质，并储存能量异养生物：以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物转变自身的组成物质，并储存能量需氧型兼氧型厌氧型自养微生物（光能自养和化能自养）能够利用CO2为唯一或主要碳源（无机碳源）：一般不需要添加碳源，微生物可以利用空气中的CO2。
异养微生物则利用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素等有机碳源。
②氮源（氮元素的来源）：氮源物质主要用于合成细胞中的蛋白质、核酸等。
一般包括蛋白质及其不同程度的降解产物，如蛋白胨（多肽混合物）、氨基酸，以及尿素、铵盐、硝酸盐等。
备注：自养微生物只能利用无机氮源；异养微生物可以利用有机氮源和无机氮源。
③生长因子：通常是指微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物生长和代谢所必需的小分子。
发酵工程1
中国海洋大学本科生课程大纲一、课程介绍1. 课程描述本课程为食品科学与工程学院生物工程专业必修课，依托食品科学与工程学院研究背景，以发酵过程的基本原理为基础，以发酵工程在食品工业中的应用为特色进行教学。
通过本课程的学习，使同学们掌握工业发酵调控的基础理论与方法，能够运用本课程知识阐述微生物的代谢调节与发酵规律，解释影响发酵过程的各种因素，理论联系实际去分析和解决与发酵工程有关的具体问题，提高科学研究和创新实践的能力。
2. 设计思路本课程以发酵过程为主线，以发酵过程的各主要组成部分为教学模块，通过理论讲解、实例介绍和文献阅读的结合，使同学们在深入理解发酵工程理论知识的同时，对发酵工程的实际应用也有相应的认识，让同学们掌握作为发酵工程师的基本方法和技能，为将来从事发酵相关的科学研究或工业生产提供良好的知识储备和理论基础。
课程内容包括六个模块：发酵菌种的制备与保藏、发酵培养基与无菌空气的制备、发酵种子的制备与发酵工艺调控、发酵过程参数检测与控制、厌氧发酵与固态发酵、发酵工程在食品工业中的应用。
（1）发酵菌种的制备与保藏学习发酵常用的菌种、发酵菌种的筛选方法、发酵菌种的育种方法（随机诱变育种、原生质体融合育种、基因工程育种）、发酵菌种的保藏原理与方法、微生物的代谢调节方式及代谢调控方法等内容，使同学们能够掌握菌种制备和保藏技术，同时理解菌种的代谢特性，为发酵过程的调控打下基础。
（2）发酵培养基及无菌空气的制备学习发酵培养基的组成成分、各种培养基成分的确定、淀粉糖与纤维素糖的制备、发酵培养基的灭菌原理与灭菌方法、无菌空气的制备原理与制备方法、无菌空气的制备设备等内容，使同学们能够根据发酵要求进行培养基的配制与灭菌，同时掌握无菌空气的制备原理与方法，以保证后续发酵过程的顺利进行。
（3）发酵种子的制备与发酵工艺调控学习发酵种子的活化与扩大培养技术、发酵过程的分类和特点、重要发酵参数（温度、pH、溶氧）对发酵过程的影响、发酵过程中氧的供需、发酵过程泡沫的控制、发酵过程染菌的防治、基因工程菌的发酵技术、发酵过程的动力学特征等内容，使同学们全面掌握发酵过程的特点和调控方法，对以后的研究和生产起到重要的指导作用。
发酵工程第一章_绪论PPT课件
物
（2）糖酵解（暂时缺氧、有机物氧化不彻底、产生少量能量）
化
学
2、无氧呼吸：特指那些不需要氧的微生物所进行的能量代谢。 指有机物经彻底或不彻底氧化，所脱下来的电子最后传给外
家
源的无机氧化物(个别是有机氧化物)并释放较少能量。
根据最终电子受体不同，无氧呼吸分为：硝酸盐呼吸、硫酸
盐呼吸、硫呼吸、碳酸盐呼吸及延胡索酸呼吸等。
1. 何谓发酵？
－－请看下面现象
微生物的
发酵现象
ferver：发泡、沸腾 fermentation
对发酵现象的不同理解
－－两种角度（能量、产物）
侧重能量代谢：
1、能够在氧分子参与下进行有氧呼吸产生能量的生物可以进行：
有氧呼吸、糖酵解、厌氧呼吸（兼性微生物）
生
（1）有氧呼吸（氧供应充分、有机物氧化彻底、产生大量能量）
微生物转化
在用维生素C一步和二步发酵法生产中,起主要氧 化作用的葡糖酸杆菌对作用底物(D-山梨醇或L-山 梨糖)的分子结构进行特异性改变。
（一）工业发酵的类型
按微生物对氧的不同需求
厌氧发酵 需氧发酵 兼性厌氧发酵
液体发酵（包括液体深层发酵）
按培养基的物理性状 固体发酵
浅盘固体发酵 深层固体发酵（机械通风制曲）
技术进步： 发展了高压喷射式、强制循环式等多种发 酵罐及其发酵技术 计算机和自动控制技术的运用：灭菌和发 酵过程自动控制，促进发酵工业朝连续化、 自动化方向发展
开拓新的发酵原料时期
特点：
解决发酵原料及人畜争粮问题； 规模和自动化程度显著提高，能耗过大。
基因工程阶段（现代发酵工业新阶段）
（二）发酵工业的基本生产过程
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；
第一章 发酵工程-【必背知识】(教师版)
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第一章 发酵工程第一节 | 传统发酵技术的应用1. 发酵与发酵技术 发酵工程：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
2. 发酵（1）发酵概念发酵是指人们利用_微生物_，在_适宜_的条件下，将原料通过_微生物的代谢_转化为人类所需要的产物的过程。
（2）发酵原理不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 ，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。
（3）发酵类型好氧发酵：醋酸发酵厌氧发酵：酒精发酵 、乳酸发酵 3. 尝试制作传统发酵食品 （1）乳酸菌 ①代谢特点_厌氧_细菌，代谢类型为_异养厌氧型_；在_无氧_的情况下能将_葡萄糖_分解成_乳酸_； ①发酵原理（反应简式）C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3（乳酸）+能量①生产应用可用于_乳制品的发酵_、_泡菜的腌制_等 ①分布_空气_、_土壤_、植物体表_、_人或动物的肠道内_ ①常见类型_乳酸链球菌_和_乳酸杆菌_ （2）酵母菌 ①代谢特点是一类_单细胞真菌_，是_兼性厌氧_微生物；在_无氧_的条件下能进行_酒精发酵_ ①重要影响因素__温度__是影响酵母菌生长的重要因素；酿酒酵母的最适生长温度约为_28①_； ①发酵原理（反应简式）①生产应用可用于_酿酒_、_制作馒头和面包_等 ①分布在一些_含糖量较高_的_水果_、蔬菜表面_ （3）醋酸菌 ①代谢特点_好氧_细菌，代谢类型是异养需氧型 ；当_O2、糖源都充足 时，能将_糖_分解为_醋酸_； 当_缺少糖源_时则将_乙醇_转化为_乙醛_，再将_乙醛_变为_醋酸 ；多数醋酸菌的最适生长温度为_30-35①_；①发酵原理（反应简式）①生产应用醋酸菌可用于制作各种风味的_醋_探究.实践一：泡菜的制作1．发酵原理(1)菌种：乳酸菌。
(2)原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
第1章 发酵工程 期末复习知识点总结【新教材】人教版高中生物选择性必修三
第1章发酵工程1.1传统发酵技术的应用一、发酵与传统发酵技术1. 发酵: 人们利用微生物, 在适宜的条件下, 将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。
2. 传统发酵食品——腐乳:(1) 原料: 豆腐。
(2) 参与发酵的微生物: 酵母、曲霉和毛霉等, 起主要作用的是毛霉。
(3) 物质变化: 蛋白质小分子的肽和氨基酸。
毛霉是怎样将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸的?提示: 毛霉产生的蛋白酶将蛋白质分解。
3. 传统发酵技术:(1) 概念: 直接利用原材料中天然存在的微生物, 或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
(2) 特点: 以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主, 通常是家庭式或作坊式的。
4. 下列食品是传统发酵食品的是②③④⑥⑦⑧⑨。
①豆腐②腐乳③酱油④香醋⑤豆油⑥泡菜⑦豆豉⑧馒头⑨米酒⑩豆浆酸奶米饭二、尝试制作传统发酵食品(一) 制作泡菜1. 菌种来源: 植物体表面天然的乳酸菌。
2. 原理: 无氧的情况下, 乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。
反应简式: C 6 H 12 O 6 2C 3 H 6 O 3 (乳酸) +能量。
3. 方法步骤:4. 结果分析与评价:判一判: 结合泡菜的制作原理和过程, 判断下列实验分析的正误:(1) 用水密封泡菜坛可以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境。
(√)(2) 随着发酵时间的延长, 泡菜中乳酸含量逐渐增加, 所以泡菜腌制时间越长越好。
(×)提示: 当乳酸含量为0. 4%～0. 8%时, 泡菜的口味、品质最佳, 如果发酵时间过长, 乳酸含量过高,口味不佳, 还需考虑亚硝酸盐含量的问题。
(3) 制作泡菜时配制的盐水可以直接使用。
(×)提示: 盐水应该煮沸冷却后再使用。
(4) 蔬菜和香辛料不能装满泡菜坛, 只能装八成满。
(√)蔬菜中含有较多的硝酸盐, 试从泡菜的制作过程分析亚硝酸盐产生的原因。
提示: 泡菜是新鲜蔬菜经过乳酸菌等微生物的发酵制作而成的, 蔬菜中的硝酸盐在某些微生物的作用下被还原成亚硝酸盐。
发酵工程(1-13章)
《发酵工程》Fermentation engineering 授课教师：张书祥（Email：zhangshux578@）第一章绪论第一节发酵工程的定义、特点、内容第二节发酵工程的发展历史第三节发酵工业的应用第四节发酵工程的发展趋势第一节发酵工程的定义、特点、内容1、定义1.1发酵工程：利用微生物的性状和机能，通过现代化工程技术，生产人们所需要产品的过程。
如抗生素、酒类、有机酸、基因工程药物等的生产。
发酵过程是以微生物反应为核心的，因此，发酵工程又被称为微生物工程。
1.2生物工程：生命科学应用于产业方面，称为生物工程学。
也就是利用生物体（生物作用剂：微生物、动物细胞、植物细胞等）的机能，通过现代化工程技术，生产人们所需要产品的过程。
生物工程包括：发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程。
发酵工程与生物工程的关系发酵工程是生物工程的重要组成部分，在生物工程中处于中心地位。
无论是从微生物得到酶或用基因工程菌获得产品都必须依赖发酵工程技术。
发酵工程的发展直接影响生物工程的进一步发展。
2、发酵工业的一般特点：2.1生产所用原料通常以淀粉、糖蜜等碳水化合物（可再生资源）为主，辅料包括一定的无机或有机氮源和少量无机盐。
2.2微生物生化反应过程能通过单一微生物代谢活动完成，因而产品在发酵设备中一次合成。
2.3微生物能利用简单的物质合成复杂的高分子化合物。
2.4由于生命体特有的反应机制，微生物能高度选择地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团导入等转化反应，从而获得某些具有一定经济价值的物质。
发酵工程与化学工程、生化工程的比较工业发酵的过程是依靠微生物细胞生命活动获得目的产物的过程，从根本上区别于化学合成工业和生化工业。
在工业化学过程中没有生物活性物质参与催化。
工业生化过程属于由酶催化的体外酶反应过程，酶具有生物活性。
当酶失活、辅酶耗尽，过程就停止了。
第三节、发酵工业的应用：发酵工程技术已给人类社会生产力的发展带来了巨大的潜力，解决了人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题。
发酵工程知识点
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。
发酵工程1
6.2.2微生物菌种分离和筛选
• 步骤 1）采样：采样区域选择； 采样方法； 保存方法。
2）富集和分离：施加筛选压力的富集培养； 平板划线法或稀释平板培养法
6.2.2微生物菌种分离和筛选
• 产生特殊物质的微生物筛选 1) 抗生素产生菌的筛选:抑菌圈法、稀释法、扩散法、生物 自显影法； 2）抗肿瘤药物产生菌的筛选：生物诱导分析法、 SOS生 色检测法； 3）抗病毒药物产生菌的筛选：鸡胚纤维芽细胞的噬菌斑形 成法、小平板高效测定法； 4）免疫激活剂产生菌的筛选：细胞表面酶抑制法； 5）酶产生菌的筛选：底物转化法。
分类
非细胞 结构
病毒 (噬菌体、艾滋病毒)
微生物
原核生物 (细菌、放线菌、蓝藻)
细胞
结构
真菌 真核生物
(酵母菌霉菌大型真菌)
原生生物 (草履虫变形虫衣藻)
6.2.1微生物的基本知识
• 1) 细菌
圆褐固氮菌 大肠杆菌 肺炎双球菌 硝化细菌 根瘤菌 破伤风杆菌 假单胞杆菌 乳酸菌 反硝化细菌
细菌
细胞壁
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.2306:09:2706:09Dec-2023-Dec-20
•
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。06:09:2706:09:2706:09Wednesday, December 23, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.2320.12.2306:09:2706:09:27December 23, 2020
(Waste Treatment) • Others (eg. Metallurgical
industry)
6.2发酵工程的上游技术
人教课标生物必修1发酵工程
发酵工程发酵工程是在微生物纯培养技术日益成熟、密闭式发酵罐设计成功的基础上，采用现代工程技术手段，利用某些微生物的特定生理功能，在人工控制的环境下生产有用的化学产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程的过程包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
（一）发酵工程的工艺流程1．菌种的选育找到合适的菌种是发酵工程的前提。
人们最初是从自然界寻找所需要的菌种，如谷氨酸发酵时常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌等。
但这种方法得到的菌种，产量一般都比较低。
20世纪40年代，微生物学家开始用紫外线、激光、化学诱变剂等处理菌种，使菌种产生突变，以筛选出符合要求的优良菌种，这种人工诱变育种选择菌种的方法已在氨基酸、核苷酸、某些抗生素等的发酵生产中获得成功。
例如，不能合成高丝氨酸脱氢酶的黄色短杆菌就是用人工诱变的方法获得的。
再有在1943年刚开始生产青霉素时，青霉素的含量只有20μg/mL左右，经过长期的诱变育种，如今青霉素的含量已达到85000μg/mL以上。
随着细胞工程、基因工程等技术的日益成熟，科学家开始构建工程细胞或工程菌，用它们进行发酵，甚至能生产出一般微生物所不能生产的产品。
例如，将大肠杆菌的质粒取出，整合上人生长激素的基因以后，重新植入大肠杆菌细胞内，利用带有人生长激素基因的工程菌进行发酵，可生产出大量的人生长激素。
2．菌种培养基的配制培养基是选择出的菌种生活的环境，对菌种有多方面的影响，所以至关重要。
一般来说，培养基的配方要经过反复的实验才能确定。
另外，发酵工程中所用的菌种多要求是纯培养的，即整个发酵过程不能混有杂菌，否则将导致产量大大下降，甚至得不到产品。
例如，如果青霉素生产过程中污染了杂菌，这些杂菌会分泌青霉素酶，将形成的青霉素分解掉。
因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
例如，谷氨酸发酵时常用菌有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等菌种，其培养液通常用豆饼(或马铃薯等)的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素（为生长因子，是维生素的一种，在肝、肾、酵母和牛乳中含量较多）等配制而成。
专题1 发酵工程
专题1 发酵工程一、重难知识填空1.发酵与传统发酵技术（1）发酵是指人们利用________，在适宜的条件下，将原料通过____________转化为人类所需要的产物的过程。
（2）____________是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的________、________等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
传统发酵以混合菌种的__________及__________为主，通常是家庭式或作坊式的。
（3）腐乳的发酵起主要作用的菌种是________；泡菜和酸奶的制作用到了________；果酒和________的制作主要分别用到了________和________。
2.尝试制作传统发酵食品（1）常见的乳酸菌有__________和__________，代谢类型是__________，可用于乳制品的发酵、__________等。
在________条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为________，反应简式：C6H12O6____________＋能量。
（2）①酵母菌是一类________真菌，是________型微生物；在无氧的条件下能进行________。
酿酒酵母的最适生长温度约为________。
②酵母菌发酵原理（反应简式）：条件反应简式目的有氧CH12O6＋6H2O＋6O2________＋12H2O＋能量________6无氧CH12O6__________＋2CO2＋能量酒精发酵6③可用于________、________和面包等。
（3）醋酸菌__________，代谢类型是__________；当________、________都充足时，能将糖分解为乙酸（反应简式①）；当缺少糖源时则直接将________转化为________，再将________变为________（反应简式②）；多数醋酸菌的最适生长温度为________。
①________＋2O22CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量②________＋O2CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（4）制作泡菜时，用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造________，说明泡菜制作需要在________下进行。
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考点整理1.什么是发酵？答：发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程，并阐明和呼吸一样是生物获得能量的过程。
2.需氧发酵的定义：答：要经过厌氧发酵和有氧呼吸两个代谢过程，有机物借助分子态的氧而受到的不完全的氧化反应。
3.现代发酵的定义;答：用微生物或酶制剂获得产物的有氧和厌氧的任何过程。
4.*发酵的流程保藏菌种→斜面活化→扩大培养→种子罐→主发酵→产物分离纯化→成品其中灭菌的过程是：种子罐和主发酵两个过程5发酵工程的组成：答：上游工程发酵工程下游工程下游工程：质从发酵液中分离和纯化产品的技术。
包括：1.固液分离技术（离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺）。
2.细胞破壁技术（超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等）。
3.蛋白质纯化技术（沉淀法、色谱分离法和超滤法等）。
4.最后还有产品的包装处理技术（真空干燥和冰冻干燥等）。
6发酵工业的范围答：1.微生物菌体的发酵 2.微生物酶发酵 3.微生物代谢产物发酵 4.微生物的生物转化发酵 5.微生物特殊机能的利用7．COD-Chemical Oxygen Demand :答：又称化学耗氧量。
是表示水质污染度的重要指标。
8．BOD-Bichemical Oxygen Demand:答：又称生化耗氧量。
是表示水中有机化合物等需氧物质含量的一个综合指标。
9．COD与BOD的重点优点比较答：COD测量快速，BOD测量准确10．微生物三次采油的基本原理？答：1.利用微生物在油层中发酵产生大量酸性物质及H2、CO2和CH4的特点，增加地层压力提高采油率。
2.构建产生CO2和CH4的工程菌，把菌和培养基一起注入到油层中，让工程菌不但在油层中产气增加井压，还分泌高聚物等表面活性剂降低油层压力，利于开采。
11.发酵工程的基本特征(定义)?答：利用微生物生命活动产生的酶，对无机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。
12.关于抗生素的问题？答：抗生素发酵工业1929年Fleming发现青霉素。
1940年Florey and Chain 精致分离出青霉素。
1941年英美联合开发生产青霉素。
13.作为酱油生产原料之一的麸皮有哪些作用？答：麸皮除了含有的成分适合于米曲霉生长外，也与酱油的香气和色素有关，另外麸皮质地疏松，也较适合于制曲。
14.通风制曲原料选择应考虑的因素？答：制曲原料的选用，即要以米曲霉能正常生长繁殖为前提，又要考虑到酱油本身的质量要求15.酱和酱油中微生物的种类？1.米曲霉（Aspergrillus oryzae）有较强的蛋白酶和淀粉酶系2.黑曲霉（Aspergrillus niger）高产酸性蛋白酶3.甘薯曲霉（Aspergrillus batatae）具有淀粉和单宁酶系4.鲁氏酵母（Sacchatomyces rouxii）和酱醪结合酵母（Zygosaccharomyces major）为嗜高渗透压酵母，能在18%食盐和含糖量极高的基质中繁殖，稍有酒精发酵力，能由醇生成酯、琥珀酸和糠醛5.乳酸菌（Lactobacillus）酱油中的乳酸菌命名为酱油片球菌（Prediococcus soyae）16．酒花的成分和作用？答：成分：苦味物质：α-酸和β-酸酒花物质：萜稀类物质多酚物质：丹宁和非丹宁作用：赋予啤酒特有的芳香和优美的苦味提高啤酒的泡沫性能提高啤酒的生物和非生物稳定性17.麦芽汁煮沸的目的？答：1.杀菌 2.浓缩麦汁 3.钝化所有的酶 4.排出异杂气 5.酒花中物质的浸出。
18.麦芽原料的粉碎方式，如何糖化及特点，？答：湿法粉碎、回潮粉碎、良话粉碎。
糖化方法：煮出糖化法、浸出糖化法、复式糖化法。
煮出糖化法，利用麦芽自身的糖化酶。
浸出糖化法19.淀粉质原料水热处理的目的、概念？答：目的：淀粉原料经过水热处理，使淀粉从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，以便淀粉酶系统进行糖化作用。
概念：将淀粉质原料与水一起，在高温高压或低温低压的条件下进行处理的过程。
20.淀粉质原料的各个组分在水-热处理过程中的变化？答：1.淀粉的变化:①自糖化：在50-60度预热时。
原料自身的淀粉酶系统活化，并分解淀粉酶生成糖和糊精。
②酸水解：在微酸条件（PH5.6——6.3），淀粉的局部酸水解现象。
2.糖的变化：①己糖的变化（葡萄糖与果糖）：果糖分解、部分5-羟甲基糠醛缩合生成黄棕色色素。
葡糖糖在PH2-4内稳定性最佳。
②戊糖的变化：脱水生成糠醛。
③焦糖化：糖分脱水生成黑色无定型物，无法被发酵利用！④氨基糖反应：还原糖与氨基糖之间产生的呈色反应称为氨基糖反应。
21.闪蒸降温的原理？答：高压高温液体减压之后，由于液体沸点降低，造成部分液相汽化，汽化所需热量由液体降温来提供。
就是传说中的冷热交换。
22.液化之后去哪里进行糖化？答：糖化罐。
23.淀粉质原料糖化的工艺流程？答：（在工艺生产上把淀粉通过一定得方法水解成为葡萄糖的过程称为淀粉的“糖化”过程！）24.淀粉糖化的方法?答：1.酸解法（盐酸、硫酸、草酸）2.酶解法25.双酶法糖化的定义？答：以酶为催化剂，在常温常压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
包括液化和糖化两个过程，故称双酶水解法。
两种酶分别为：作用于液化的α-淀粉酶和作用于糖化的糖化酶。
26.酶法糖化的流程？液化→糖化→灭酶→过滤→贮糖计量→发酵27.发酵原料选择的原则？答：1.原料价格低廉 2.因地制宜 3.原料资源要丰富，容易收集4.原料要容易贮藏28.原料粉碎的方法？答:1.干式粉碎2.湿法粉碎29.湿法粉碎工艺的优点？答：1.彻底消除了粉尘的危害，改善了劳动条件，降低了原料的损耗。
2.提高了原料的粉碎细度。
3.节省了蒸煮时所消耗的蒸汽。
4.粉碎机部件（特别是刀片）的磨损减少。
5.设备简单，对厂房要求不高。
30．C.I.P---cleaning in place（非蒸汽灭菌）的概念？答：采用一系列清洁剂和消毒剂，对食品工业的生产设备、管道，在无须进行拆卸和安装的情况下，就能进行周期性的清洗和消毒的操作系统称为C.I.P。
31.空气除菌有哪些方法？二、空气除菌的方法1.加热灭菌利用空气被压缩时所产生的热量进行保温杀菌，主要设备为空压机和空气贮罐2.辐射杀菌利用240-300nm的射线，可结合甲醛熏蒸3.静电除菌采用静电除去微生物、尘埃、水雾和油雾等4.过滤除菌利用过滤器中的过滤介质进行除菌关于过滤介质原理：过滤介质填充到过滤器中，空气流过时借助惯性碰撞、阻截、扩散、静电吸附、沉降等作用将尘埃微生物截留在介质中，达到除菌的目的。
主要设备：填充床过滤器1.棉花2.玻璃纤维3.活性炭4.超细玻璃纤维纸5.烧结材料6.石棉滤板7.膜过滤32.三种分离器的作用是什么？：1.旋风分离器:是利用离心沉降原理从气流中分离出颗粒的设备。
2.丝网分离器（wire mesh demister）：由于气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动时，通过丝网，类同过筛，气体通过，液体被拦截而留在丝网上，并在重力的作用下下流至分离器底部排出。
3.加热器：利用加热器把空气的相对湿度降到50-60%，保证干过滤，过滤效率高33.如何利用透明圈法分离产生淀粉酶的菌？3.1.3.1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，圈的大小初步反应该菌株利用底物的能力。
在分离水解酶产生菌时采用较多，如脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶、核酸酶产生菌都会在含有底物的选择性培养基平板上形成肉眼可见的透明圈。
34.如何利用变色圈法选出谷氨酸产生菌？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，使所需微生物能被快速鉴别出来。
分离谷氨酸产生菌时，在培养基中加入溴百里酚蓝，它是一种酸碱指示剂，变色范围在pH6.2～7.6，当pH在6.2以下时为黄色，pH7.6以上为蓝色。
若平板上出现产酸菌，其菌落周围会变成黄色，可筛选谷氨酸产生菌。
生长圈法生长圈法通常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素的产生菌。
工具菌是一些相对应的营养缺陷型菌株。
将待检菌涂布于含高浓度的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。
如嘌呤营养缺陷型大肠杆菌（如E.coliP264）与不含嘌呤的琼脂混合倒平板，在其上涂布含菌样品保温培养，周围出现生长圈的菌落即为嘌呤产生菌。
抑菌圈法常用于抗生素产生菌的分离筛选。
工具菌采用抗生素的敏感菌。
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，很容易被鉴别出来。
35.作为种子的基本原则是什么？1）菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短；2）生理性状稳定；3）菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；4）无杂菌污染；5）保持稳定的生产能力。
36.种子的通常接种量是多少？答：通常接种量，细菌1-5%，酵母菌5-10%，霉菌7-15%，有时20-25%。
37.什么是SSF发酵？答：即淀粉的糖化作用和糖液发酵在同一个发酵容器内进行，又称为SSF法。
糖化产生的葡萄糖可随即被发酵成产物，克服糖化酶的产物抑制作用特别是高浓度葡萄糖对发酵的抑制，由于糖化和发酵同时进行，可以加快整个工艺周期。
38.什么是膜法发酵？答：使发酵和分离过程相耦合的一种方法。
及时从发酵液中移走抑制物，采用不同类型的膜（微滤和超滤）将发酵过程中的细胞浓缩并循环使用，产物不断地从发酵罐中移走，从而提高发酵生产率。
39.发酵过程中如何产生泡沫，如何产生及其控制方法？答：1.形成通气、搅拌以及代谢气体的逸出，再加上培养基中糖、蛋白质、代谢物等表面活性剂的存在，培养液中就形成了泡沫。
泡沫的多少与搅拌、通风、培养基性质有关。
蛋白质原料如蛋白胨、玉米浆、黄豆粉、酵母粉等是主要的发泡剂。
糊精含量多也引起泡沫的形成。
当发酵感染杂菌和噬菌体时，泡沫异常多。
2.泡沫的控制方法：减少培养基中易起泡的成分适当减少通气量及搅拌转速采用机械消泡（罐内装置和罐外装置）采用削沫剂消泡40.发酵前、中、后种子阶段染菌怎么处理？答：①发酵前措施:可以用降低培养温度，调整补料量，用酸碱调pH值，缩短培养周期等措施予以补救。
如果前期染菌，且培养基养料消耗不多，可以重新灭菌，补加一些营养，重新接种再用。
②发酵中措施：降温培养，减少补料，密切注意代谢变化情况。
如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐，或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐，抑制杂菌。
③发酵后期措施：发酵液内已积累大量的产物，特别是抗生素，对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。
因此如果染菌不多，对生产影响不大。
如果染菌严重，又破坏性较大，可以提前放罐。
41.引起发酵罐染菌的原因有哪些?答：染菌原因:1.设备渗漏2.空气带菌3.种子带菌4.灭菌不彻底5.技术管理不善42.半连续发酵的概念，优缺点？答：概念：在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液（带放）称为半连续培养。