发酵工艺及设备复习资料

合集下载

发酵工程完整版考试复习资料

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。

发酵工程章节复习资料

发酵⼯程章节复习资料第⼀章绪论1、发酵及发酵⼯程的概念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。

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。

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微⽣物制造或⽣产某些产品的过程包括：1. 厌氧培养的⽣产过程，如酒精，乳酸等。

2. 通⽓（有氧）培养的⽣产过程，如抗⽣素、氨基酸、酶制剂等。

产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。

发酵⼯程（Fermentation Biotechnology）: 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。

2、发酵⼯程技术的发展⼤致可分为哪⼏个阶段，每段的技术特点是什么？1. ⾃然发酵时期:嫌⽓性发酵⽤于酒类酿造，好⽓性发酵⽤于酿醋、制曲。

2. 纯培养技术的建⽴：⼈⼯控制环境条件使发酵效率迅速提⾼。

3.通⽓搅拌好⽓发酵过程技术的建⽴：从分解代谢转为⽣物合成代谢，可以利⽤微⽣物合成积累⼤量有⽤的代谢产物。

4.⼈⼯诱变育种与代谢控制发酵⼯程技术的建⽴：遗传⽔平上控制微⽣物代谢。

5. 发酵动⼒学、发酵⼯程连续化、⾃动化⼯程：以数学、动⼒学、化⼯原理等为基础，通过计算机实现发酵过程的⾃动化控制的研究，使发酵过程的⼯艺控制更为合理。

6. 微⽣物酶反应⽣物合成与化学合成反应结合⼯程技术：可⽣产许多过去不能⽣产的有⽤物质。

3、发酵⼯业的应⽤范围1. 酿酒⼯业（啤酒、葡萄酒、⽩酒）2. ⾷品⼯业（酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、乳酸）3. 抗⽣素⼯业（青霉素、链霉素、⼟霉素）4. 有机酸⼯业（柠檬酸、葡萄糖酸）5. 酶制剂⼯业（淀粉酶、蛋⽩酶）6. 氨基酸⼯业（⾕氨酸、赖氨酸）7. 核苷酸发酵⼯业(肌苷酸、肌苷)8. 有机溶剂⼯业（酒精、丙酮）9. 维⽣素⼯业(VB2、VB12)10.⽣物能源⼯业（沼⽓、⽣物柴油）11.环境保护产业（废⽔⽣物处理）12.⽣理活性物质发酵⼯业（激素）13. 冶⾦⼯业(微⽣物探矿、⽯油脱硫)14.微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业（酵母、单细胞蛋⽩）4、发酵⼯业的特点与化学⼯程相⽐，发酵⼯程具有以下特点：1、发酵过程是极其复杂的⽣物化学反应，与微⽣物细胞息息相关2、通常在常温常压下进⾏，反应安全，需求条件也⽐较简单3、发酵醪（包括固相、液相、⽓相，还含有活细胞体或菌丝体），属⾮⽜顿流体，其特性影响因素很多，对发酵⼯程都有关联4、具有严格的灭菌系统，以防⽌杂菌污染如空⽓除菌系统、培养基灭菌系统、设备的冲洗灭菌等5、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，在同⼀发酵罐内进⾏6、后处理阶段，为了适应菌体与发酵产物的特点，需采取⼀些特殊的⼯艺措施并选⽤合适的设备。

(整理)发酵工程复习资料重点.

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。

发酵工艺及设备复习资料

《发酵工程》复习资料一、单项选择题1、被现代誉为微生物学鼻祖、发酵学之父的巴斯德。

A、首次观察到大量活着的微生物；B、建立了单种微生物的分离和纯培养技术；C、阐明了微生物产生的化学反应本质；D、首次证明酒精发酵是酵母菌所引起的。

2、关于Pirt方程π＝a + bμ，不正确的有。

A、a=0、b≠0：可表示一类发酵；B、a≠0、b ≠ 0：可表示二类发酵；C、a=0、b≠0：可表示三类发酵；D、第二类发酵表明产物的形成和菌体的生长非偶联。

3、代谢参数按性质分可分。

A、物理参数、化学参数和间接参数；B、中间参数和间接参数；C、物理参数、化学参数和生物参数；D、物理参数、直接参数和间接参数。

4、关于菌种低温保藏的原理正确的有。

A、低于最低温度，微生物很快死亡；B、低于最低温度，微生物代谢受到很大抑制，并不马上死亡；C、高于最高温度，微生物很快死亡；D、低于最低温度，微生物胞内酶均会变性。

5、下列不是利用热冲击处理技术提高发酵甘油产量的依据的有。

A、酵母在比常规发酵温度髙10~20℃的温度下经受一段时间刺激后，胞内海藻糖的含量显著增加；B、Lewis发现热冲击能提高细胞对盐渗透压的耐受力；C、Toshiro发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脱氢酶的活力提高15~25%，并导致甘油产量提高；D、Lewis发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脂酶的活力提高15~25%，并导致甘油产量提高。

6、霉菌生长pH为5左右，因此染为多。

A、细菌；B、放线菌；C、酵母菌；D、噬菌体。

7、放线菌由于生长的最适pH为7左右，因此染为多A、细菌；B、酵母菌；C、噬菌体；D、霉菌。

8、不是种子及发酵液无菌状况检测方法的有。

A、酚红肉汤培养基检测；B、平板划线；C、显微镜观察；D、尘埃粒子检测。

9、要实现重组大肠杆菌的高密度培养，最常用和最有效的方法就是。

A、反复分批培养；B、分批补料流加培养法；C、连续培养法；D、反复分批流加培养法。

10、微生物菌种的筛选最关键的是要找到一个合适的“筛子”，在耐高酒精浓度酿酒酵母的筛选中，这个“筛子”是。

发酵技能考试--发酵技术及设备

发酵技术试题库知识点一：生产菌种的培养与保藏1、在发酵工业生产中，使用的种子应处于（)。

A、停滞期C稳定期D衰亡期2、在发酵工业生产中，把处于对数期的种子接种到发酵罐新鲜培养基时,几乎不出现( )，这样可在短时间内获得大量生长旺盛的菌体，有利于缩短生产周期。

B对数期C稳定期D衰亡期3、( ）是保留有DNA重组质粒,具备合成目的基因产物能力的细胞。

A、子细胞 B. P—细胞+细胞D细胞4、一个工程菌的稳定与否，取决于（）方面。

A。

重组质粒本身的分子组成 B. 宿主细胞生理和遗传性 C 环境条件5、工业生产用的菌种，在下列哪个时期选取最佳( ）A、调整期B、对数期D、衰亡期6、增加菌种的传代可以防止菌种的退化.( ×)7、我国的柠檬酸发酵采用的菌种是黑曲霉。

（√)8、菌种退化主要由培养或菌种保藏条件引起的。

（×）知识点二：工业发酵培养基1、在发酵过程中添加CaCO3能起到( )作用。

A、消泡C碳源D微量元素2、常用的生理酸性物质（)不仅可以调节发酵液pH值，还可以补充氮源。

A、NaOH B氨水4)2SO4D尿素3、常用的生理碱性物质（）不仅可以调节发酵液pH值，还可以补充氮源。

A、NaOH B氨水C尿素4、( ）为迅速利用的碳源。

A、麦芽糖B蔗糖葡萄糖D乳糖5、（）为缓慢利用的碳源。

A、麦芽糖B蔗糖 C 乳糖6、以（）为唯一碳源的培养基中，产黄青霉菌体生长良好，但青霉素合成量很少。

A、麦芽糖B蔗糖葡萄糖D乳糖7、动物细胞培养中常用的天然培养基是( ）.A、. 乳清血清 C 蛋清D血浆8、按培养基的形态分，培养基可以分为固体培养基和液体培养基。

( √）9、种子培养基的C/N比低，发酵培养基的C/N要高.（×）10、发酵培养基的营养要求要比种子培养基高。

（√）11、玉米浆可以作为碳源、氮源等微生物生长的多种营养物质。

（√）12、培养基中加入一定量NaCl 的作用是降低渗透压。

发酵工程复习资料

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。

发酵工程复习资料

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。

发酵工艺重点知识

发酵⼯艺重点知识绪论发酵：⼴义——通过微⽣物的培养使某种特定代谢产物或菌体本⾝⼤量积累的过程。

狭义——厌氧微⽣物或兼性厌氧微⽣物在⽆氧条件下进⾏能量代谢并获得能量的⼀种⽅式。

发酵⾷品：是指经过微⽣物（细菌、酵母和霉菌）或酶的作⽤，使加⼯原料发⽣⼀系列⽣物化学变化及物理变化⽽制成的具有独特风味和特有风格的⾷品。

（酒：酵母，酸奶：乳酸菌，醋：醋酸菌等）功⽤：与普通⾷品相⽐，发酵⾷品作⽤：（1）保留原来⾷物中的活性成分，分解某些对⼈体不利的因⼦。

（2）提⾼⾷物营养素的利⽤程度。

（3）VB12较为丰富。

（4）脂肪含量较低。

（5）有⼀定的保健作⽤。

发酵⼯业：指利⽤⽣物的⽣命活动产⽣的酶，将⽆机或有机原料进⾏酶加⼯，获得产品的⼯业。

（产品包括⾷品、保健品药品、⽣物制品等。

）与化学⼯业相⽐，⾷品发酵与酿造的特点：安全简单原料⼴泛反应专⼀代谢多样易受污染菌种选育菌种选育、保藏与复壮微⽣物杂交育种含义、使⽤的培养基、⽅法含义：两个基因型不同的菌株通过吻合（接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。

杂交育种⽬的：（1）使不同菌株的遗传物质进⾏交换和重新组合，从⽽改变原有菌株的遗传物质基础，获得杂种菌株（重组体）。

（2）把不同菌株的优良性状汇集重组体菌株中，提⾼产量和质量，甚⾄改变菌种特性，获得新的品种。

（3）获得的重组体对诱变剂的敏感性得以提⾼和恢复，以便重新使⽤诱变⽅法进⾏选育。

在杂交育种中通常使⽤的培养基（1）完全培养基(CM)：含有糖类、多种氨基酸、维⽣素及核酸碱基及⽆机盐等⽐较完全的营养基质，野⽣型和营养缺陷型菌株均可⽣长。

(2) 基本培养基(MM)：只含纯的碳源、⽆机氮和⽆机盐类，不含有氨基酸、维⽣素、核苷酸等有机营养物，营养缺陷型菌株不能在其上⽣长，只允许野⽣型⽣长。

(3) 有限培养基(LM)：在基本培养基或蒸馏⽔中含有10％⼀20％完全培养基成分。

(4) 补充培养基(SM) (鉴别培养基)：在基本培养基中加⼊⼰知成分的氨基酸、维⽣素等，通常⽤作鉴别分离⼦。

发酵工艺及设备期末复习

《发酵工艺及设备》期末复习一、填空题1、现代生物技术包含、、、、五大主要工程技术体系？2、发酵菌种培养有哪六种基本类型和方法？3、厌氧固体发酵设备有：发酵室、发酵槽(池）、发酵缸。

4、厌氧液体发酵设备有哪些？5、好氧固体深层发酵设备：机械搅拌通风制曲池、旋转式固体深层发酵罐、传送带式固体深层发酵设备。

6、好氧液体深层通气菌种培养包括哪三个基本控制点?7、发酵过程产生泡沫的消除方法有哪些?8、常用空气除菌方法有：加热杀菌、辐射杀菌、静电吸附杀菌、介质过滤杀菌、化学杀菌.34、污水生物处理的优点有：效率高、效果好、适用范围广、成本低运行费用少、处理的水量大方法成熟35、污水生物处理的方法按微生物与氧的关系可分为：好氧处理与厌氧处理;按微生物在构筑物中的状态可分为：活性污泥法与生物膜法36、污水生物处理的作用机理是：吸附作用、生物氧化和细胞合成作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀37、污水生物处理的类型有：推流式曝气处理、完全混合曝气、接触氧化稳定法、分段布水推流式活性污泥法、氧化沟（氧化塘）式活性污泥法.38、污水生物膜法类型有：生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床39、氧化塘活性污泥法的类型有：厌氧塘、好氧塘、兼性塘和曝气塘40、污水的厌氧生物处理方法有:常规消化池或普通消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器。

41、沼气发酵有：水解和发酵性细菌群、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌等五大微生物菌群参与活动。

42、人工制取沼气的基本条件是：、适宜的发酵原料、质优足量的菌种、严格的厌氧环境、适宜的发酵温度、适度的发酵浓度、适宜的酸碱度。

43、青贮饲料的分类：（1）高水分青贮、(2)低水分青贮、（3）特种青贮(添加剂青贮）。

44、微生物资源开发六大新领域:A 微生物食品、B 微生物饲料、C微生物肥料、D微生物农药、E微生物能源、F、微生物生态环境保护剂45、SCP生产的原料有：（1)从甲醇、乙醇、甲烷和多链烷烃等能源物质生产单细胞蛋白、（2）从纤维素、淀粉和糖类等可再生资源生产单细胞蛋白、（3）从甘薯、木薯以及马铃薯等淀粉质原料生产单细胞蛋白、（4）以糖蜜原料生产单细胞蛋白、(5）用纤维素类原料生产单细胞蛋白、（6)从造纸厂、酒精厂、味精厂、豆腐厂、酱油厂等的发酵废液生产单细胞蛋白(7）用玉米芯生产单细胞蛋白二、简答、论述题1、发酵过程的影响因素有哪些？温度、ph值、基质浓度如何控制？如何判断发酵终点? P150-174影响因素有：温度、ph值、溶解氧、基质浓度、泡沫、CO2浓度、空气量、设备管道消毒、杂菌、罐压等控制：温度—根据菌种特性、生长阶段及培养条件综合选择最适温度，控制手段：热交换。

好氧发酵工艺及设备

10-16×1015×1000×0.2 × 2.6×10-3 =0.052 molO2/(m3·s)
0.25 ÷ 0.052 = 4.8 (s) 培养液中的溶解氧最多可用4.8秒，因此必须连续通气。
2. 亨利定律(Henry's law)
• 在等温等压下，某种气体在溶液中的溶解
度与液面上该气体的平衡压力成正比。这
包括氧分子自液体主流通过液膜、菌丝丛、细胞膜及细胞内的扩散。
氧分子在一系列的扩散中，各步均有一推动力（氧的分压或浓度差）来克服各自的阻力。
------ 单位时间内单位体积培养液中微生物摄取
氧的量。记作 rO2 (mmol/L·h)
(耗氧速率)
rO2因微生物种类、代谢途径、菌体浓度、温度、培养液成分及浓度的不同而异。
rO2值的范围一般在 25～100 mmol/L·h
比耗氧速率-----相对于单位质量的干菌体在单位时间内所消耗的氧量。也称呼吸强度(respiratory intensity)；用 QO2表示 (mmol O2 /g ·h)
（二）微生物的耗氧------
供氧与微生物呼吸及代谢产物的关系
• 氧是细胞的组成成分和各种产物的构成元素，又是生物能量代谢的必需元素。氧是好气性微生物氧化代谢的电子最终受体，同时通过氧化磷酸化反应生成生物体生命活动过程中所需要的能量。
如果细胞的代谢产物就是细胞、CO2和水时， Meteles根据细胞的主要元素组成，提出了预测发酵过程中微生物需要氧数量的计算公式：
吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化，此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。
临界氧浓度与培养液的理化性质，发酵罐的结构有关。
QO2
在好氧微生物反应中，一
般取CL >CCr ，以保证反应的正常进行。

(完整word版)《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。

第五章好氧发酵工艺及设备

第五章好氧发酵工艺及设备1.好氧发酵概述好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程，通过微生物的代谢活动，将有机物转化为能量、碳 dioxide、水和其他代谢产物。

好氧发酵广泛应用于食品、制药、环境保护等领域。

2.好氧发酵工艺好氧发酵工艺包括废水处理、微生物培养和食品生产等。

废水处理中，好氧发酵可将有机物转化为无害物质，如二氧化碳和水。

微生物培养中，好氧发酵可用于大规模生产细胞、酶和其他生物产品。

食品生产中，好氧发酵可用于制作面包、酸奶和酒精等。

3.好氧发酵设备好氧发酵设备包括反应器、氧气供应系统和控制系统等。

反应器是好氧发酵的核心设备，通常采用搅拌式反应器、固定床反应器或滤床反应器。

氧气供应系统用于提供反应过程中所需的氧气，通常采用天然气或空气。

控制系统用于监测和调节反应温度、氧气浓度、pH值等参数。

4.好氧发酵工艺优化为了提高好氧发酵的产率和质量，需要进行工艺优化。

工艺优化包括基质优化、发酵条件优化和微生物优化。

基质优化是指选择合适的发酵基质，如葡萄糖、乳糖和淀粉等。

发酵条件优化是指调节反应温度、pH值和氧气浓度等参数，以提高产率和质量。

微生物优化是指选择适合的微生物菌种，并进行突变体选育和基因工程改造等手段，以改善发酵性能。

5.好氧发酵应用案例好氧发酵在食品行业中有广泛应用。

例如，制作面包时使用的酵母发酵属于好氧发酵过程。

酵母通过代谢葡萄糖生成二氧化碳和酒精，使面团发酵膨胀。

另外，酸奶的制作也采用好氧发酵工艺。

乳酸菌通过代谢乳糖生成乳酸，增加酸奶的口感和保质期。

总结：好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程，广泛应用于废水处理、微生物培养和食品生产等领域。

好氧发酵设备包括反应器、氧气供应系统和控制系统等。

为了提高发酵的产率和质量，需要进行工艺优化，包括基质优化、发酵条件优化和微生物优化。

好氧发酵在食品行业中应用广泛，如面包和酸奶的制作等。

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。

发酵复习资料

发酵工程复习资料概论一．发酵工业的特点;1.发酵过程一般都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应条件比较温和。

2.可采用较廉价的原料生产较高价值的产品3.发酵过程是通过生物体的自适应调节完成的，反应的专一性强，可以得到较为单一的代谢产物。

4.由于生物体本身所具有的反应机制，能专一性的和高度选择性的对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰，也可产生比较复杂的高分子化合物。

5.发酵生产不受自然条件的限制，可根据生产订单来生产多种多样的发酵产品。

二．工业发酵的分类方法：（重点）按微生物对养的不同需求可以分为：需氧发酵，厌氧发酵，兼性厌氧发酵按培养基的物理性状可分为：液体发酵和固体发酵按发酵工艺流程可分为：分批发酵，连续发酵，补料分批发酵三．典型的发酵工艺过程大致可分为六个步骤：（重点）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灭菌3．扩大培养有活性的适量纯种，以一定的比例将菌种接入发酵罐中4．控制最适的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第二章发酵工业菌种一．未培养微生物研究方法：模拟自然培养法、宏基因组分析法二．发酵工业上使用的微生物菌种，最初都是从自然界中分离筛选出来的。

1 分离与筛选菌种的具体做法一般步骤：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——菌种保藏三．发酵工业菌种选育的方法：⒈自然选育.2．诱变育种.3。

杂交育种(有性、准性).4。

转导和转化.5。

原生质体融合育种.6。

基因工程育种四．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而进行菌种筛选的过程叫自然选育。

效应和互变异一般认为引起自然突变有两个原因：即多因素低剂量的诱变构效应。

自然选育的一般步骤：1制备单孢子（单细胞）悬液.2 适当稀释.3在固体平板上分离.4挑取部分单菌落进行生产能力测定.5经反复筛选以确定生产能力更高的菌株替代原来的菌株自然选育简单易行，可以达到纯化菌种、防止菌种衰退、稳定生产、提高产量等目的。

好氧发酵工艺与设备—发酵过程的工艺控制

2. 温度的控制
1. 最适温度的选择
在生长阶段，应选择最适生长温度；在产物分泌阶段，应选择最适生产温度。例如:青霉素产生菌生长的最适温度为30℃,但产生青霉素的最适温度是20℃。看生长与生物合成哪一个是主要方面。
控制温度的措施
❖工业生产上，所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热，因发酵中释放了大量的发酵热，需要冷却的情况较多。 ❖利用自动控制或手动调整的阀门，将冷却水通入发酵罐的夹层或蛇行管中，通过热交换来降温，保持恒温发酵。 ❖如果气温较高（特别是我国南方的夏季气温），冷却水的温度又高，就可采用冷冻盐水进行循环式降温，以迅速降到最适温度。因此大工厂需要建立冷冻站，提高冷却能力，以保证在正常温度下进行发酵。
（三）磷酸盐对发酵的影响及其控制
磷在发酵过程中的作用？
影响最适磷酸盐浓度的因素
菌种特性培养条件培养基组成培养基的来源
（四）补料方式及控制
补料方式
连续流加不连续流加
快速流加恒速流加指数流加变速流加
多周期流加
单组分补料
补加培养基组成
其他：反馈控制
多组分补料
控制依据指标：青霉素生产中，通过控制葡萄糖的补加速率来控制pH的变化范围，比恒定流加时产量提高25%。
常用的消泡剂种类
常用消泡剂
天然油脂类——有机消泡剂聚醚类——聚醚型消泡剂醇类硅酮类——有机硅消泡剂
最常用
五、发酵终点的确定
考虑因素
1. 经济因素
得率生产率发酵系数
2. 产品质量因素——发酵时间长短
3. 特殊因素——染菌
1. 整个发酵过程中，泡沫保持恒定的水平； 2. 发酵早期，起泡后稳定地下降，以后保持恒定； 3. 发酵前期，泡沫稍微降低后又开始回升； 4. 发酵开始起泡能力低，以后上升。

发酵食品工艺学期末复习资料

第一章绪论1. 名词解释：发酵、酿造、发酵工业、酿造工业（1）、传统发酵：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。

（2）、生化和生理学意义的发酵：是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。

（3）、工业上的发酵：利用微生物在无氧或有氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物酿造(brewing)：我国人们对对一些特定产品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。

酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。

如黄酒、白酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆豉、面酱等。

发酵工业：经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程。

如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。

2.发酵食品历史上的几个阶段和重要的转折点天然发酵阶段（古代--）→纯培养技术的建立（1905年--）→通气搅拌发酵技术（1940年--青霉素→抗菌素）→代谢控制发酵（1950年--氨基酸,核酸）→开拓发酵原料时期（1960年--）→基因工程阶段第一个转折点：纯培养技术第二个转折点：深层培养技术第三个转折点：人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术第四个转折点：发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术第五个转折点：DNA重组技术，动、植物细胞发酵，海洋生物资源的利用3.请画出工业发酵的流程示意图。

空气保藏菌种碳源、氮源、无机盐等营养物空气净化处理斜面活化扩大培养种子罐灭菌主发酵产物分离纯化成品4.影响发酵产物生产的因素有哪些？主要有哪几个因素？营养物质的浓度、种类、比例溶解氧浓度氧化还原电位CO2发酵液黏度温度pH值泡沫酶和代谢产物此外，还包括菌体浓度、生长速率、死亡速率、细胞状态等生物学因素。

5.食品发酵的一般流程是怎么样的？各种发酵食品生产工艺上都存在着某些共同点，比如原料的选择、加工、制曲、发酵、后处理等方面都有相似之处，其过程图如下：原料大分子物质降解第一阶段醇类、脂类、有机酸、芳香族化合物等的形成第二阶段产物再平衡第三阶段第二章白酒名词解释：白酒酿造酒蒸馏酒配制酒大曲酒小曲酒麸曲酒高温曲中温曲续渣发酵清渣发酵清蒸混蒸老五甑操作法淀粉糖化滴窖降水滴窖降酸白酒陈酿固态发酵液态发酵堆积发酵双边发酵出酒率勾兑调味白酒是以曲类、酒母为糖化发酵剂，利用淀粉质（糖质）原料，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、陈酿和勾兑而酿制而成的各类酒。

发酵工程复习资料全

第一章，绪论一、填空：微生物工程可分为发酵和提纯两部分，其中以发酵为主。

化学工程与发酵工程的本质区别在于化学工程利用非生物催化剂，发酵工程利用生物催化剂---酶。

二、判断：发酵产品是经微生物厌氧生物氧化过程获得的。

错三、课后思考题：1、发酵的定义：利用微生物的新陈代谢作用，把底物（有机物）转化成中间产物，从而获得某种工业产品。

（工业上定义、广义、有氧无氧均可）2、发酵流程：3、比拟放大的基本过程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产4、发酵工程的发展经历了哪几个阶段？1.）自然发酵时期2）纯培养技术建立(第一个转折期)3）通气搅拌的好气性发酵工程技术建立(第二个转折期)4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期)5）发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期)6）生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期)5、微生物工业发展趋势1）、几个转变分解代谢→合成代谢自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵（如工程菌）2）、化学合成与生物合成相结合3）、大型、连续化、自动化发酵发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。

4）、人工诱变育种和代谢控制发酵微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。

5）、原料范围不断扩大石油、植物淀粉、天然气、空气、纤维素、木质素等6、举例说明微生物工业的范围酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒）食品工业（酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳）有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇）抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等）有机酸发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等）酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等）氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等）核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等）维生素发酵工业（维生素B12、维生素B2等）生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等）名贵医药产品发酵工业（干扰素、白介素等）微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白）微生物环境净化工业（利用微生物处理废水等）生物能工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质）微生物治金工业（微生物探矿、治金、石油脱硫等）第二章发酵基础知识1、写出生产以下产品的主要菌种：啤酒（啤酒酵母）、黄酒（霉菌（根霉、曲霉）、酵母菌、细菌）、味精（谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌）、柠檬酸（黑曲霉）、食醋（霉菌、酵母菌、醋酸菌）、酸奶（乳酸菌（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌））2、发酵工艺控制中，主要应监控温度、pH值、溶解氧、泡沫、氧化还原电位等。

发酵工程与设备考试复习

发酵工程与设备复习资料1、重要的工业化发酵过程可归纳为5个类别：（1）生产微生物细胞（或生物量），（2）生产微生物的酶，（3）生产微生物代谢产物（4）生产生产基因重组产物（5）将一个化合物经过发酵改造其他化学结构---生物转化。

2、发酵过程的组成部分：（1）用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方。

（2）培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌。

（3）足量的高活性、纯培养的接种物。

（4）在适宜条件的发酵罐中培养生产菌体产物。

（5）产物的提取和纯化；（6）生产过程产生废物的处理。

3、大规模生产的优良菌种应具备以下特点：（1、）菌种能在较短发酵周期内产生大量有价值发酵产品的能力。

（2）菌种能在廉价原料制作的发酵培养基上迅速生长并大量合成目的产物。

（3）菌种的生产条件要求不高，能在易控制的培养条件下迅速生长和发酵，以缩短发酵周期。

（4）易于从发酵液中提取产物。

（5）菌种生长速度快，不易被噬菌体等异种微生物污染而造成倒灌现象（6）菌种对人对物对环境不应造成危害。

（7）菌种遗传特性稳定，不易退化，而且易于进行基因操作。

4、常用的诱变剂包括物理、化学、生物三大类。

物理诱变剂有紫外线、X射线、激光、快中子等。

化学诱变剂有2-氨基嘌呤、硫酸二乙酯、吖啶类物质。

生物诱变剂包括噬菌体、转座子等5、空气中微生物的分布;一般寒冷干燥的北方含菌少，潮湿温暖的南方含菌多。

夏季含菌多，冬季含菌少。

高度每升高2·5米，空气中含菌量减少一个数量级。

一般工厂采风口距离地面30米以上。

一般空气中含菌量为1000~10000个/平方米。

含湿量0.01进行设计计算的。

发酵工厂对空气无菌要求为1/1000,即1000次发酵周期中所用的无菌空气中只允许一个杂菌通过为准。

6、空气除菌的方法：过滤除菌、辐射除菌、热灭菌、静电除菌等。

7、单根纤维过滤机理：惯性捕集作用、拦截捕集作用、扩散作用、静电吸附以及重力沉降作用。

8、空气过滤除菌流程组成设备：包括粗过滤器、空气压缩机、空气储存罐、空气冷却器、压缩空气的除水设备、空气加热器、总过滤器。