发酵工程原理与技术应用
发酵工程原理PPT课件
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发酵工程
一、微生物发酵工程
微生物工程：利用微生物的活动来进行物质 转化的理论与工程技术体系。是将化学工程 有关理论和单元操作应用于微生物的工业发 绪 酵生产，进而发展起来的具有新的特点的一 论 门学科。
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发酵工程
生物学
绪
论
发酵工程
工程学
化学
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发酵工程
1.是应用微生物为工业规模生产服务的一门 工程技术，是直接建立在微生物学基础上的， 随微生物工业的发展而发展，同时也是与化 学工业相结合的一个新发展。 绪 论
目前，发酵工程的全部基本参数：如温度、pH 值等均能自动记录并能自动控制。
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发酵工程
6.微生物酶反应生物合成和化学合成反应结 合工程技术的建立；
混合法（可先发酵后合成，亦可颠倒） 大规模生产 ：维生素C、激素、核酸； 新
绪 的抗生素； 某些氨基酸
论
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发酵工程
三、微生物工业的特点及范围
微生物工业（发酵工业）：利用微生物具有 的化学活性进行物质转换，从事各种发酵产 品生产的工业。 绪 论
①从糖分解产生简单化合物→复杂物质的生
物合成；
绪 论
②发酵方法代替化学合成方法较多；
③向大型发酵发展（常用20～120吨发酵罐， 最大500～1000吨）
④人工诱变菌种和代谢控制，新产品、新用
途层出不穷；
⑤开辟新原料；
⑥环境友好型生产；
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发酵工程
七、《发酵工程原理与技术》的任务和内容
任务：从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性 发酵与好气性发酵过程及产品提纯的工艺原 理； 绪 用这些基本理论去分析、解决微生物工业中 论 存在的具体问题，提高产品质量和数量；
现代发酵工程技术
现代发酵工程技术随着科技的进步和工业化的发展，发酵工程技术在许多领域发挥着重要的作用。
发酵工程技术利用微生物的代谢过程，将天然有机物转化为有用的产物，广泛应用于食品、制药、化工等行业。
本文将从发酵工程的基本原理、发酵工程技术的应用和发展趋势等方面进行介绍。
一、发酵工程的基本原理发酵工程是利用微生物在特定条件下生长繁殖和代谢产物的过程。
微生物通过代谢过程中的酶作用，将有机物质转化为其他有用的物质。
发酵过程需要控制温度、pH值、氧气供应等条件，以保证微生物的生长和代谢活动。
发酵工程中常用的微生物有酵母菌、细菌、真菌等。
发酵工程技术的发展主要集中在优化微生物的生长条件、提高产物的得率和纯度等方面。
二、发酵工程技术的应用1. 食品工业：发酵技术在食品工业中得到广泛应用。
例如，酵母菌发酵面团可以产生二氧化碳，使面包蓬松可口；乳酸菌发酵牛奶可以制成酸奶，具有益生菌功效；大豆发酵可以制成豆腐、豆浆等食品。
发酵技术不仅提高了食品的口感和品质，还增加了食品的营养价值。
2. 制药工业：发酵工程在制药工业中起到了关键的作用。
通过发酵技术，可以生产出许多重要的药物，如抗生素、酶类制剂和维生素等。
这些药物的生产通常需要大规模发酵罐和精确的控制系统，以保证微生物的生长和产物的纯度。
3. 化工工业：发酵工程技术在化工工业中也有广泛的应用。
例如，利用微生物发酵产生的有机酸可以用作化学合成的原料；利用微生物发酵产生的有机溶剂可以替代传统的化学溶剂，减少对环境的污染。
发酵工程技术的应用使得化工工业更加环保和可持续发展。
三、发酵工程技术的发展趋势1. 微生物基因工程：利用基因工程技术可以改造微生物的代谢途径，增加产物的得率和纯度。
通过改造微生物的基因组，可以实现对微生物的精确控制和调控，提高发酵过程的效率和产物的质量。
2. 发酵过程的在线监测与控制：发酵过程中的温度、pH值、氧气供应等参数对微生物的生长和产物的得率有着重要的影响。
通过在线监测和控制系统，可以实时调整这些参数，提高发酵过程的效率和稳定性。
发酵工程原理与技术题库河北
发酵工程原理与技术题库河北
摘要：
一、发酵工程概述
二、发酵工程的原理
三、发酵工程的技术应用
四、发酵工程在河北的发展
正文：
一、发酵工程概述
发酵工程是一门以微生物为基本单元，研究发酵过程的科学和工程技术。
发酵工程主要包括微生物的筛选、培养、调控和发酵过程的设计、控制和优化等。
在我国，发酵工程已经成为生物技术、食品工业、医药产业和环保领域等不可或缺的重要技术。
二、发酵工程的原理
发酵工程的原理主要基于微生物的代谢和生长规律。
微生物在特定的培养条件下，通过代谢将营养物质转化为有用的产品，并释放能量。
发酵过程中，需要对微生物的生长、代谢和产物生成进行严格的控制和调节，以保证发酵效率和产品质量。
三、发酵工程的技术应用
发酵工程在多个领域都有广泛的应用，主要包括：
1.生物制药：通过发酵工程生产抗生素、维生素、激素等药物，以及用于生物制药的酶制剂和中间体等。
2.食品工业：发酵工程在食品工业中的应用包括酿造、酸奶、酱油、醋等传统发酵食品的生产，以及利用发酵工程生产新型生物食品和食品添加剂等。
3.环保领域：发酵工程可用于废水处理、废气净化和生物质资源利用等环保领域。
4.生物能源：发酵工程可用于生产生物柴油、生物乙醇等生物能源。
四、发酵工程在河北的发展
河北省是我国发酵工程的重要发展地区之一，具有较好的产业基础和优势。
在生物制药、食品工业、环保领域和生物能源等方面，河北的发酵工程产业都取得了长足的发展。
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及其应用知识点1. 发酵工程的定义发酵工程是一门综合性的学科，它研究微生物在合适培养基条件下生长和代谢所产生的产物，通过合适的发酵工艺控制微生物的生长和代谢，从而获得所需要的产物。
2. 发酵工程的基本原理发酵工程主要利用微生物的生长、代谢特性，以及合适的发酵工艺控制，来实现所需产物的生产。
其基本原理包括：- 微生物生长与代谢特性：包括微生物的生长曲线、生长速率、代谢产物的合成途径等。
- 发酵工艺控制：包括发酵培养基的选择和优化、气体供应和搅拌的控制、温度、pH 值等环境因素的控制。
- 发酵工程设备：包括发酵罐、气体供应系统、温度、pH 值控制系统等。
3. 发酵工程的应用领域发酵工程广泛应用于食品、制药、化工等领域，主要包括以下几个方面：- 食品工业：发酵工程用于葡萄酒、啤酒、面包、味精等食品的生产，通过微生物的代谢产生的产物，提高产品品质。
- 制药工业：发酵工程用于抗生素、维生素、酶、多肽等药物的生产，通过微生物大规模培养来获得药物原料。
- 化工工业：发酵工程用于合成某些化学品，如有机酸、氨基酸等，在提高产量和降低成本的同时，减少了对传统化工工艺的依赖。
- 环境保护：发酵工程利用微生物的代谢能力，对有机废水、有机废气等进行处理，达到净化环境的目的。
4. 发酵工程中的微生物发酵工程中常用的微生物有细菌、真菌、酵母、嗜热菌等。
根据不同的生产需求和工艺特点，选择不同的微生物进行培养。
其中，酵母菌在食品工业和酒精工业中应用广泛，细菌如大肠杆菌在制药工业中应用较多。
5. 发酵培养基的选择和优化发酵培养基是微生物生长的营养物质来源，其组成的选择和优化对发酵工程的成功至关重要。
发酵培养基的组成包括碳源、氮源、无机盐、微量元素等。
优化发酵培养基的目的是提高产量、降低生产成本。
常用的优化方法包括统计优化方法、响应面法等。
6. 发酵工艺的控制发酵工艺的控制包括温度、pH 值、气体供应和搅拌等方面。
发酵工程原理与技术题库河北
发酵工程原理与技术题库河北摘要：一、发酵工程概述二、发酵工程的原理与应用三、发酵工程技术的发展四、发酵工程在河北的应用与发展正文：发酵工程是一门利用微生物的代谢能力，通过控制发酵过程生产有价值的产品或实现特定目标的科学技术。
发酵工程在食品、饮料、医药、农业、环保等领域具有广泛的应用。
本文将简要介绍发酵工程的原理与应用，以及发酵工程技术在河北的发展状况。
一、发酵工程概述发酵工程是一门跨学科的综合性技术，涉及微生物学、生物化学、化学工程、控制工程等多个领域。
通过发酵技术，可以实现对微生物的生长、代谢和产物的调控，从而达到提高产量、优化品质、降低成本等目的。
二、发酵工程的原理与应用发酵工程的原理主要包括微生物生理学、代谢工程、生物反应器设计、发酵过程控制等。
发酵工程的应用领域十分广泛，包括食品发酵（如酿造、发酵食品等）、饮料发酵（如啤酒、葡萄酒等）、医药发酵（如抗生素、酶制剂等）、农业发酵（如生物农药、生物肥料等）以及环保发酵（如废水处理、废气净化等）。
三、发酵工程技术的发展随着科学技术的进步，发酵工程技术也在不断发展和创新。
现代发酵工程涉及基因工程、细胞工程、生物信息学等多个领域，通过基因重组、代谢工程等手段，可以实现对微生物的高效利用和优化发酵过程。
此外，发酵过程的自动化控制和优化也是发酵工程技术发展的重要方向。
四、发酵工程在河北的应用与发展河北省作为我国重要的农业大省，发酵工程在食品、医药、农业等领域具有广泛的应用。
近年来，河北省加大了对发酵工程的投入和支持，推动了一批具有核心竞争力的企业发展。
同时，河北省还充分发挥高校和科研院所的优势，积极开展产学研合作，促进了发酵工程技术的创新与转化。
总之，发酵工程是一门具有广泛应用和巨大发展潜力的技术。
发酵工程原理与技术应用
发酵工程原理与技术应用1、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。
2、发酵工程：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，它是生物工程和生物技术学科的重要组成部分，又叫微生物工程3、发酵工程技术的发展史：①1900年以前——自然发酵阶段②1900—1940——纯培养技术的建立（第一个转折点）③1940—1950——通气搅拌纯培养发酵技术的建立（第二个转折点）④1950—1960——代谢控制发酵技术的建立（第三个转折点）⑤1960—1970——开发发酵原料时期（石油发酵时期）⑥1970年以后——进入基因工程菌发酵时期以及细胞大规模培养技术的全面发展4、工业发酵的类型：①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②按培养基的物理性状：固体发酵、液体发酵③按发酵工艺流程：分批发酵、补料发酵、连续发酵5、发酵生产的流程：（重要）①用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的制备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料的代谢产物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6、常用的工业微生物：①细菌：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌：链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母7、未培养微生物：指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养方法还未获得纯培养的微生物8、rRNA序列分析：通过比较各类原核生物的16S和真核生物的18S的基因序列，从序列差异计算它们之间的进化距离，从而绘制进化树。
选用16S和18S的原因是：它们为原核和真核所特有，其功能同源且较为古老，既含有保守序列又含有可变序列，分子大小适合操作，它的序列变化与进化距离相适应。
9、菌种选育改良的具体目标：①提高目标产物的产量②提高目标产物的纯度③改良菌种性状，改善发酵过程④改变生物合成途径，以获得高产的新产品10、发酵工业菌种改良方法：①常规育种：诱变和筛选，最常用。
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。
发酵工程的原理和应用
发酵工程的原理和应用发酵工程是一门综合性学科，涉及生物学、化学、工程学等多个领域。
它的发展历史可以追溯到古代，但真正走向科学化、工业化是在20世纪初期。
发酵工程的原理和应用对于食品、药品、能源等领域都有着广泛的影响和重要作用。
一、发酵工程的原理发酵是一种生物学过程，通过微生物对有机物质的代谢作用而产生酸类、酶类、气体和其他物质的过程。
发酵过程的原理可以分为以下几个方面。
1.微生物发酵需要微生物的参与，包括酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、酶制产生的细菌等。
微生物通过代谢作用将有机物质分解为简单物质，并产生一系列有用的代谢物质。
2.底物质发酵的底物质包括各种有机物质，如碳水化合物、蛋白质、脂肪等。
底物质的含量、种类和质量等都影响着发酵过程的效率和品质。
3.酸碱度发酵过程中酸碱度的控制是十分重要的，过高或过低都会影响微生物的生长和代谢作用。
常见的调节方法包括添加缓冲剂、调节通气等措施。
4.温度微生物在不同的温度下具有不同的代谢活性，一般发酵时温度控制在30℃以下，但对于某些微生物如乳酸菌和单胞菌需要更低的温度。
二、发酵工程的应用1.食品工业发酵技术是食品工业中的重要技术之一，常见的发酵食品有面包、酸奶、啤酒、味噌等。
发酵技术可以增加食品的储存期限、改善口感和品质，同时还可以产生一些有益菌群。
2.药品工业发酵技术在药品工业中也得到广泛应用。
许多药物的生产过程都需要微生物参与，如抗生素、激素类药物等。
通过发酵工程可以提高药物的产量和纯度，增加其药效。
3.酶工业酶是一种具有广泛应用价值的生物催化剂，可以用于食品、医药、纺织、造纸等多个领域。
通过发酵技术可以大规模地生产酶，以满足不同领域的需求。
4.能源领域生物质能源的开发和利用是现代能源领域的热门话题之一。
发酵技术可以将生物质转化为可燃气体（如甲烷）、醇类、有机酸等，并产生大量的有机质废水和污泥。
总的来说，发酵工程的原理和应用涵盖广泛，对于现代科技和工业的发展都起着重要的作用。
发酵工程 ppt课件
100%
酵母菌
单细胞真菌，具有真核细胞结构 ，有产孢子繁殖和水生、好气性 生长及醇发酵和糖发酵等类型。
80%
霉菌
丝状真菌的俗称，意即多细胞的 真菌，在自然界中广泛存在。
微生物的营养需求
水
微生物细胞的主要组成部分， 是良好的溶剂，能维持酶活性 ，参与代谢反应。
无机盐
参与细胞构成和代谢反应，对 细胞的渗透压平衡和酸碱平衡 起着重要作用。
利用发酵技术生产面包、啤酒 、酸奶等食品。
医药工业
生产抗生素、疫苗、干扰素等 生物药物。
化学工业
生产燃料、化学品、塑料等物 质。
环境治理
利用微生物处理废水、废气， 实现环境保护和治理。
02
发酵工程的基本原理
微生物的种类与特性
80%
细菌
根据形态可分为球菌、杆菌、螺 旋菌等，根据对人类的关系可分 为致病菌、条件致病菌和益生菌 。
细胞分离
通过离心、过滤等技术将菌体从发酵液中分离出 来。
产物纯化
通过一系列的分离纯化技术，如蒸馏、结晶、色 谱等，将产物纯化至所需的规格和纯度。
04
发酵工程的应用实例
酒精发酵Βιβλιοθήκη 010203
酒精发酵简介
酒精发酵是一种通过酵母 菌将糖类物质转化为乙醇 的过程，广泛应用于酒精 饮料、化工等领域。
酒精发酵工艺流程
提高产物的产量与质量
代谢工程
通过代谢工程手段，对微生物的代谢途径进行优化，提高目标产 物的产量和纯度。
过程控制
采用先进的传感器和在线监测技术，实时监测发酵过程，实现精 准控制，提高产物质量。
降低生产成本与环境污染
节能减排技术
采用新型发酵设备，提高设备利用率和能源利用效率，降低能耗和碳排放。
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。
发酵工程技术原理及应用
shi pin an quan发酵工程是生物技术的重要组成部分以及产业化的重要环节[1]，发酵工程技术有着悠久的历史，经历了“农产手工加工———近代发酵工程———现代发酵工程”三个发展阶段。
早在几千年前，人们在药品、乳制品等方面应用了发酵工程技术[2]。
1发酵工程原理与技术1.1微生物菌种的选育发酵工业主要利用工业微生物进行发酵，工业微生物具有个体小、种类多、繁殖快、分布广、代谢能力强等特点。
对微生物要求也较为严格，用在发酵工业的微生物需要满足以下条件：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；培养条件易于控制；生长迅速，发酵周期短；满足代谢控制的要求；抗暖菌体和杂菌能力强；遗传性状稳定，菌种不易变异退化；在发酵过程中产生的泡沫要少；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质作为一般碳源使用；不是病原菌，同时在系统发育上与病原菌无关，不产生任何有害的生物活性物质（包括抗生素、激素和病毒）以保证安全。
1.2微生物种子的扩大培养种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶或静置培养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。
这些纯种培养物称为种子，是发酵工程的一个组成部分，其实旨是将保存在砂土管、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，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。
2发酵工程的应用2.1在农业中的应用利用微生物生产的饲料蛋白、酶制剂、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌微生物制剂等饲料产品的使用使发酵工程技术在饲料工业中得到了更广泛的应用，一些传统废物也可经过发酵工程制备成为新型饲料，为回收利用作出了巨大贡献。
2.2在医药方面的应用微生物发酵法是生物转化的方法之一，在医药领域中早有应用，将现代微生物技术与医药研究相结合。
可以提高有效成分的含量、增强药材疗效、降低毒副作用等。
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用
索
重温高考 真题演练
引
课时精练
考点一
传统发酵技术的应用
归纳 夯实必备知识
1.发酵与传统发酵技术 (1)发酵 ①概念：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原理：不同的微生物具有产生 不同代谢物 的能力，利用它们就可以生 产出人们所需要的多种产物。
突破 强化关键能力
4.啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液 浸泡大麦种子，糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水 解为小分子。下列说法错误的是
√A.在整个发酵过程中，要始终保
持严格的无菌、厌氧环境 B.用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目的是促进α-淀粉酶合成 C.在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免杀死酵母菌种 D.包装后放置的啤酒变酸且产生表面菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
(3)在农牧业上的应用：生产微生物 肥料、农药和饲料 。 (4)其他方面的应用 ①利用纤维废料发酵生产 酒精、乙烯 等能源物质。 ②极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产 洗涤剂 ，嗜低温菌 有助于提高 热敏性产品 的产量。
教材隐性知识
源于选择性必修3 P27“异想天开”：单细胞蛋白是以淀粉或纤 维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大 量的微生物 菌体 。其不仅含有丰富的 蛋白质 ，还含有糖类、 脂质 和维生素等物质。
参与果酒发酵的微生物是酵母菌， 属于真核生物，而参与果醋发酵的 微生物是醋酸菌，属于原核生物， D错误。
归纳
总结
比较果酒与果醋制作的过程
归纳
总结
比较果酒与果醋制作的过程
考点二
发酵工程及其应用
归纳 夯实必备知识
微生物发酵工程
微生物发酵工程
微生物发酵工程是一种生物技术，它利用微生物的特性，以非生物的方式来生产各种有价值的产物。
它不仅可以将有机物如糖类、蛋白质、酶、抗生素等制成
几乎各种有机产物，而且还可以用于生物合成、生物技术、环境技术等领域。
一、微生物发酵的原理
1.微生物能生成各种有价值的产物：微生物可以通过分解某种有机物而得到多
种有价值的产物，比如有机酸，酶，抗生素，糖类等；
2.微生物可以转化解三元糖：微生物可以装配有机物，比如用脂肪酸和碳水化
合物。
微生物发酵过程中会将三元糖解为二元糖，以及其他有机物；
3.微生物可以催化可发酵物：微生物可以催化糖、蛋白质、酒精等可发酵物质
的生物反应，大大加速产物的生成。
二、微生物发酵工程的应用
1.制药：微生物发酵工程可以制造各种抗生素、类固醇、非类固醇多肽以及其
他药物；
2.食品加工：微生物发酵技术可以用于酿酒、发酵面等食品加工，给食品添加
特殊的风味和营养；
3.环境技术：微生物发酵的产物如脂肪酸能够还原破坏大气的硫化氢，减轻空
气污染；
4.生物技术：微生物发酵可以制造基因载体，用于转化特定的基因，如腺病毒、爪形病毒等；
5.其他应用：微生物发酵技术还可以用于细胞耐受性研究，强化有机物等领域。
总之，微生物发酵技术是一项多功能、有价值的生物工程技术，它不仅可以节约能源，而且可以节省许多化学物质，维护人类健康与环保，是优良的可持续发展技术。
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。
发酵工程原理与技术
发酵工程原理与技术嘿，你问发酵工程原理与技术呀，那咱就来唠唠。
发酵工程呢，简单说就是让一些微生物或者细胞啥的在合适的条件下干活，给咱生产出有用的东西。
就像让一群小工人在工厂里忙碌，给咱制造出各种好东西。
先说原理哈。
那些微生物或者细胞呢，它们有自己的本事。
给它们合适的环境，比如温度啦、湿度啦、营养啦，它们就会开始生长繁殖，然后在这个过程中产生出咱们想要的东西。
比如说酵母，在合适的条件下就能把糖变成酒精和二氧化碳。
这就像变魔术一样，可神奇啦。
技术方面呢，首先得选好菌种。
就像挑士兵一样，得挑强壮的、能干的。
然后给它们准备好“家”，也就是发酵罐。
这发酵罐得干净、合适，让菌种能舒舒服服地待在里面干活。
接着呢，要控制好各种条件。
温度不能太高也不能太低，不然菌种会不开心，不好好干活。
营养也得给够，就像给人吃饭一样，得让菌种吃得饱饱的。
还有啊，发酵过程中得时刻盯着。
看看菌种长得怎么样啦，有没有出问题啦。
要是有不对劲的地方，就得赶紧调整。
就像看着一群调皮的孩子，得随时管着。
发酵完了，还得把产品提取出来，进行纯化啥的。
不能让那些乱七八糟的东西混在里面。
这就像从一堆沙子里找出金子一样，得仔细点。
我给你举个例子哈。
我有个朋友，他们家开了个小酒厂。
他们就是用发酵工程的原理和技术来酿酒。
选好酵母菌种，控制好温度和营养，看着发酵罐里的酒慢慢变出来。
最后把好酒提取出来，卖出去。
他们可认真了，每一步都做得很仔细。
所以他们家的酒特别好喝，生意也不错。
所以啊，发酵工程原理与技术还是很有用的哦，能给咱带来好多好东西呢。
发酵工程原理与技术应用
发酵复习资料1, 发酵工程原理与技术应用：2, 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3，工业发酵的类型：按微生物对氧的需求可分为需氧发酵、厌氧发酵以及兼性厌氧发酵。
按培养基物理性状可分为液体发酵和固体发酵。
按工艺流程分为分批发酵、连续发酵（又分为单级恒化器连续发酵、多级恒化器连续发酵及带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵））和补料发酵。
4，发酵生产的工艺流程：○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灭菌○3扩大培养有活性的适量纯种，以一定比例将菌种接入发酵罐中；○4控制量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。
5，发酵工业菌种品种：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6，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7，微生物菌种的分离筛选的步骤：定方案——采样：有针对性地采集样品——样品预处理富集培养——菌种分离——菌种的初筛和复筛——菌种发酵性能鉴定——菌种保存8，次级代谢：最初定义为由微生物合成，但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质的过程。
2024届高三生物一轮复习第33讲 传统发酵工程及发酵技术的应用
4．泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
发酵时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵初期 少(有O2，乳酸菌 活动受抑制)
增加(硝酸盐还原菌的作用 少
)
最多(乳酸抑制其 积累、增多、下降(硝酸盐还原菌受抑制，
发酵ห้องสมุดไป่ตู้期
他菌活动)
pH下降
部分亚硝酸盐被分解)
发酵时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
减少(乳酸继续积累，pH 继续增多， 下降至相对稳定(硝酸 发酵后期
(2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？ 提示：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合 微生物的生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。
2．选择性必修3 P22～23图19：某生产谷氨酸的发酵装置，在中性和弱 碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N乙 酰谷氨酰胺，由此可知_________________________。 提示：环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且也会影响微生物的代 谢物的形成
2．在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为 ________________；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延 长，由果皮进入发酵液的______________________会越来越多，因而发 酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵过程中一般不会出现气泡， 发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是________膜。 提示：酵母菌发酵产生CO2 花青素 醋酸菌
判断
1．发酵的实质是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．乳酸菌是厌氧细菌，无氧呼吸产物是乳酸与CO2。( × ) 3．亚硝酸盐会危害人体健康，一定要禁止食用。(× )
【发酵工程】余龙江版 第15章_发酵产品生产原理与技术应用
葡萄酒的再加工
白兰地：是一种以水果为原料酿制而成的蒸馏酒，通常所说的白兰地 是指以葡萄为原料生产的白兰地。原白兰地经橡木桶长期陈酿，调配 匀兑，才能称为成品的白兰地。
白兰地商标上的英文缩写：
V.O V.O.P （Very Old）
很老
极老 （Very Old 酒龄（即贮陈期）规定不低于5年 Pale） 最老
V.S.O.P （Very Superior Old Pale）
X.O
（Extra酒龄（即贮陈期）规定不低于10年 Old） 超老
盛装葡萄酒的杯子－透明高脚杯
透明是为了更好地观察酒体的色泽； 高脚可便于手控制酒体的温度；
水：阔口短脚杯，可握杯脚以保留冷水温。 白兰地：白兰地狭口大肚酒杯，置于两手间搓动，再手覆暖杯以产生白兰地 酒香。 白葡萄酒：带阔口略微小的杯以截获酒香,握杯脚以保留其冷温。 勃艮第红葡萄酒(Burgundy) ：用宽阔大酒杯以催生其复杂酒香。该杯略比白 葡萄酒杯高些。 香槟酒：狭窄有凹槽的杯，以减少酒的表面区域，防止气泡消散。 红葡萄酒：酒杯中较大的那种，持握在杯体和杯脚相连之处。
4、白酒
饮料酒生产如啤酒和葡萄酒等酿造酒，一般都是采用液态发酵， 而我国白酒采用固态酒醅发酵和固态蒸馏传统操作，是世界上独 特的酿酒工艺。
根据菌种制剂分大曲酒、小曲酒。
大曲：砖形、大，主要用小麦、豌豆作培养基，菌种为曲霉。 大曲用料多，需粉碎。优点是便于存放。大曲酒发酵时间长， 产品质量好，但成本较高，出酒率偏低，全国名白酒、优质白 酒和地方名酒的生产，绝大多数用大曲作糖化发酵剂。 小曲：不定形、小，主要用大米、米、糠、中草药作培养基， 菌种为根霉，毛霉，可以是固体也可是液体，接种时用量少。
第十五章 发酵产品生产原理与技 术应用
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发酵工程原理与技术应用第一章绪论1. 什么是发酵工程？发酵工程是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。
利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术来生产有用物质或将微生物直接用于工业化体系的一门技术，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。
2. 发酵工业的特点①一步生产②反应条件温和③原料纯度要求低④设备的通用性高⑤对环境的污染相对较小⑥生产受自然条件限制小3.发酵工程的类型：1.根据对通气的需求不同可以分为好氧发酵和厌氧发酵。
2.根据培养基介质的性状不同可分为固态发酵和液态发酵。
3.根据发酵菌种的不同可分为纯菌发酵和混菌发酵。
4.根据发酵规模的不同可以分为研究规模发酵、中试规模发酵以及生产规模发酵。
4.发酵工业现状：我国位居世界第一的发酵产品有：酱油、啤酒、食用菌、味精、抗生素、柠檬酸、维生素C等。
我国已经是发酵工业大国，但不是强国。
与发达国家相比，我国的发酵产业技术水平仍存在一点差距，具体表现为：1工业生产菌种的技术水平仍然较差。
2发酵工艺相对落后。
3.产品科技含量低。
4.装备水平落后。
5.发酵工业生产流程：1）原料预处理2）培养基的配置3）发酵设备和培养基灭菌4）无菌空气的制备5）菌种的制备和扩大培养6）发酵7）产品及分离提纯工艺3、发酵工业发展的历史进程、重要历史阶段和典型技术1）天然发酵阶段，从史前到19世纪酿酒技术2）纯培养技术的建立，主要为19世纪末到20世纪30年代，德国利斯特‘科赫完成细菌纯培养技术3）通气搅拌发酵技术建立，1929年开始到1942年青霉素发酵生产成功4）代谢控制发酵和现代发酵技术的发展，木下祝郎发明代谢控制发酵技术，使谷氨酸发酵生产实现产业化第二章发酵工业菌种1. 发酵工业菌种的常用类型。
①细菌②放线菌③酵母菌④霉菌⑤未培养微生物：2. 发酵工业对菌种的要求。
①能在廉价原料制成的培养基上生长，且生成的目的产物产量高、易于回收。
②生长较快，发酵周期短。
③培养条件易于控制。
④抗噬菌体及杂菌污染的能力强。
⑤菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定。
⑥对放大设备的适应性强。
⑦菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
3. 菌种的制备原理和方法①含微生物样品的采集：有针对性地采集样品。
②样品预处理：可提高菌种分离效率。
③含微生物样品的富集培养：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势，使筛选变得可能。
富集培养方式：1.分批培养 2.连续培养 3.半连续培养④微生物的分离：利用分离技术得到纯种。
微生物常用的分离方法：1.平板划线分离 2.稀释分离 3.涂布分离 4.毛细管分离 5.小滴分离⑤初筛：从分离得到的大量微生物中将具有目的产物合成能力的菌株筛选出来的过程。
⑥菌种复筛。
⑦菌种发酵性能鉴定。
【鉴定技术四个水平：细胞的形态和习性水平细胞组分水平蛋白质水平基因或核酸水平】⑧菌种保藏。
1斜面保藏法2.液体石蜡油保藏法3.冷冻干燥保藏法4.真空干燥法5.液态超低温保藏法6.工程菌的保藏目的：①存活，不丢失，不污染②防止优良性状丢失③随时为生产、科研提供优良菌种原理：根据菌种的生理生化特点，人工地创造条件，使菌种的代谢活动处于不活泼状态、生长繁殖受抑制的休眠状态。
4. 代谢调控机制—阻遏阻遏的类型主要有：末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏。
末端产物阻遏：是指由某代谢途径末端产物过量积累而引起的阻遏。
分解代谢物阻遏：是指有两种碳源（或氮源）分解底物同时存在时，细胞利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关分解酶的合成和积累。
5. 发酵工业菌种改良的目的。
防止菌种退化，改良菌种性状，改善发酵过程，提高生产能力，提高产品质量开发新产品6. 诱变育种的基本步骤。
①菌出发菌株的选择②悬液的制备。
③诱变处理④中间培养⑤分离和筛选7. 菌种变异及退化机理及防止措施。
①菌种变异及退化机理：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】②预防措施：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、科学保藏。
第三章发酵工业培养基设计1. 工业大规模发酵的培养基应遵循的原则。
①必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。
②有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质的转化率。
③有利于提高产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。
④有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。
⑤尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化，并尽可能减少产生“三废”物质。
⑥原料价格低廉，质量稳定，取材容易。
⑦所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，能耗。
2. 发酵工业原料的种类及其组成：原料可以分为水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等五大类。
几大营养成分的功能作用：碳源：碳源是组成培养基的主要成分之一，其主要功能有两个：一是提供微生物菌体生长繁殖所需的能源以及合成菌体所需的碳骨架；二是提供菌体合成目的产物的原料。
氮源：主要用于构成菌体细胞物质和合成含氮代谢物。
无机盐及微量元素：作为微生物生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物。
水：水是所有培养基的主要组成成分，也是微生物机体的重要组成成分。
生长调节物质：发酵培养基中某些成分的加入有助于调节产物的形成。
常用的营养成分：常用碳源有糖类、油脂、有机酸和低碳醇等，常用氮源有有机氮源和无机氮源。
无机盐类主要为：磷、镁、硫、钾、钠、铁、氯、锰、锌、钴等。
常用的生长调节物质有生长因子、前体、产物合成促进剂。
3.原料预处理的目的和方法目的：1.淀粉质原料预处理的目的：保证生产的正常进行和提高生产效益。
分为原料除杂和原料粉碎；方法：○1除杂法：筛选、风选、磁力除杂○2粉碎方法：干法粉碎、湿法粉碎2.糖蜜原料预处理的目的：由于糖蜜干物质的浓度很大，糖分很高，胶体物质与灰分多，产酸细菌多，不但影响菌体生长发酵，特别是胶体的存在，致使发酵中出三大量泡沫，影响产品的提炼及产品的纯度。
方法：○1糖蜜的澄清处理○2糖蜜的脱钙处理○3糖蜜的除生物素处理3.纤维素原料预处理的目的：改变原料的物理化学结构，如降低结晶度，减小聚合度，增加孔隙度和表面积度等，以促进酶与底物相互接触并反应，提高酶解速度和得糖率，降低成本。
方法：物理法：机械粉碎、液态热水法、微波处理法、高能辐射；物理化学法；化学法：酸、碱、有机溶剂等；生物法。
第四章发酵工业的无菌技术1.无菌空气制备的概述无菌空气的制备包括：除菌、除尘、除油水无菌空气并不是绝对无菌，而是使除菌后的空气微生物含量达到一个很低的水平空气除菌的方法：一类是利用加热或辐射等方法，使微生物细胞的蛋白质变性，使其失活。
另一类是采用静电吸附或介质过滤直接去除微生物。
2.介质过滤制备无菌空气的工艺流程采风—预过滤—空压机压缩（排污）—冷却—油水分离（排污）—除雾（排污)—加热—总过滤—罐前除雾（排污）—罐前过滤—除菌过滤（蒸汽灭菌）—无菌空气进罐第五章1.培养条件对发酵过程的影响培养基的成分和种类对发酵过程的影响；碳源种类和浓度，氮源种类和浓度，磷酸盐浓度等对发酵的影响；温度；PH；供氧；代谢物发酵过程工艺参数控制（如温度、PH值、溶解氧及旗袍等）对发酵的影响及控制策略？（1）温度对发酵的影响及其控制①对发酵的影响。
影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特征和产物的生物合成。
②如何控制。
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。
（2）PH对发酵的影响及其控制：①影响：1、PH对微生物的生长繁殖和发酵产物合成的影响：a.影响酶的活性；b.影响微生物细胞膜所带的电荷状态，改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物质的吸收和代谢产物的排泄；c.影响培养基中某些组分的解离，进而影响微生物对这些组分的吸收d.PH不同往往引起菌体代谢工程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变，影响产物的稳定性。
2、PH影响菌体对基质的利用速度和细胞的结构，影响菌体的生长和产物的合成。
3、影响产物的稳定性②如何控制：控制PH在合适的范围应首先从基础培养基的配方考虑，然后通过加酸碱或中间补料来控制。
通常有一下几种方法：a)配置合适的培养基，调节培养基初始PH至合适范围并使其有很好的缓冲能力。
b)培养过程中加入非营养基质的酸碱调节剂，如碳酸钙等来防止PH过度下降c)将PH控制与代谢调节结合起来，通过补料来控制PH。
（3）溶解氧对发酵的影响及其控制：影响因素及控制方法：发酵液中溶氧值的任何变化都是氧的供需不平衡的结果，故控制溶氧水平可从氧的供需着手。
其中，a)供氧方面OTR=KLa （C*—CL），具体方法：在通入空气中掺入纯氧，使氧分压增高，提高罐压，改变通气速率；提高设备供氧能力，改善搅拌、改变搅拌器直径及转速、改变挡板的数目和位置。
b）需氧方面，微生物在发酵过程中的耗氧速率r=QO2×XC。
在氧浓度处在暂时的稳定状态时则需供氧=需氧，此外养料的丰富程度影响菌的生长，温度也会影响。
（4）泡沫对发酵的影响和控制影响：不仅会干扰通气与搅拌的进行，有碍微生物的代谢，严重的导致大量跑料，造成浪费，甚至引起杂菌感染，直接影响发酵的正常进行。
方法：化学消跑法和机械消泡法2.发酵工业杂菌污染的危害及防止策略。
污染的危害：①由于杂菌污染，使发酵培养基因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下降，②杂菌合成一些新的代谢产物，造成产物收率降低或者产品质量下降③杂菌代谢会改变原反应体系的pH，使发酵发生异常变化；④杂菌分解常务，使生产失败；⑤细菌发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解，导致整个发酵失败。
3.反应器的分类与要求第七章：发酵过程监测与控制1.人工神经网络的发酵过程模式及其类型和组成。
人工神经网络的基本类型为a阶层型的神经网络b。
相互结合型的神经网络。
组成：输入层，中间层，输出层。
基本组成结构是由输入层，中间层输出层三层构成，各层各种神经元和神经元之间全职组成。
2.发酵染菌及其防治和途径及影响。
染菌的原因归结起来是设备管道阀门漏损，无菌不彻底，空气净化不好，无菌操作不严和菌种不纯的。
染菌的原因归结起来是：设备管道阀门漏水，无菌不彻底，空气净化不好，无菌操作不严和菌种不纯。
染菌途径一般归纳为四个方面1.菌株或一级种子不纯2.生产设备与工艺管路存在隐患3.生产操作不当，4..操作环境条件差。
杂菌污染的防治：1加强操作环境空间的卫生管理，定期消毒，保持良好卫生。
2严格无菌操作，对操作者进行无菌操作的要教育和培训。