食品发酵与工艺 发酵复习资料

食品发酵与工艺

全挡板条件：是指在一定转速下，增加发酵罐内附件，轴功率保持不变应具备的条件.

按微生物生长代谢的需要，可将发酵罐分为非通风发酵罐和通风发酵罐。

机械搅拌发酵罐的搅拌器主要有螺旋桨叶式和涡轮式搅拌器两种

涡轮式搅拌器的叶片有平叶式、弯叶式、箭叶式三种

1涡轮式搅拌器的种类及其优缺点。

a圆盘平直叶涡轮搅拌器b弯叶涡轮搅拌器c箭叶涡轮搅拌器

涡轮式搅拌器的叶片有平直叶式、弯叶式、箭叶式三种，其作用主要是打碎气泡，加速和提高溶氧。平直叶式功率消耗较大、弯叶式较小、箭叶式又次之。

2通风发酵罐应满足的基本条件。

总体的要求：在发酵过程中不断有空气进入，并且能很好地分散。

1、适宜的径高比，高径比（H/D）=2.5～4，少数可达10。

2、承受一定压力，试水压为工作压力的1.5倍。

3、有足够的冷却面积。

4、罐内抛光，死角少。

5、密封性好。

3发酵罐通气和搅拌的目的。

供给微生物氧气，强化液体湍流，使气液固三相更好地接触，增加溶解氧，提高氧的利用率，促进微生物的传质作用，强化热交换。

4机械搅拌通风发酵罐搅拌器的作用。

1）迅速打碎和分散气泡，增加接触面积，使溶氧量增加；2）使氧气在发酵液中呆得更久更小；3）使物料混合均匀；4）形成湍流，有利于传热、传质。

5发酵罐中档板作用。

阻止流体平流动，避免产生涡流，产生稳流，有利液体翻动，使更有效混合，增加溶氧量。

6带升式发酵罐的工作原理。

在罐外装设有上升管，上升管两端分别与罐底、罐上部相连接，构成一个循环系统。在上升管的下部装设有空气喷嘴，空气以250～300m/s的高速度喷入上升管，使空气分割细碎，与上升管的发酵液密切接触。由于上升管内的发酵液比重较小，加上压缩空气的喷流动能，使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，供给发酵液所耗的溶解气量，使发酵正常进行。

7伍式发酵罐的工作原理。

搅拌时液体沿着套筒向外上升至液面，然后由套筒内反回罐底，搅拌器是用6根弯曲的空气管子焊于圆盘上，兼作空气分配器。空气由空心轴导入，经过搅拌器的空心管吹出，与被搅拌器甩出的液体相混合，发酵液在套管外侧上升，由套管内部外侧上升，由套管内部下降，形成循环。

8指出TS-O发酵罐存在的不足及改进措施

小型发酵罐：1三角皮带转轴2轴承支柱3联轴节4轴封5窥镜6取样口7冷却水出口8夹套9螺旋片10温度计11轴12搅拌器13底轴承14放料口15冷水进口16通风管17热电偶接口18挡板19接压力表20手孔21电动机22排气口23取样口24进料口25压力表接口26窥镜27手孔28补料口

外循环带升式发酵罐：1.入孔2.视镜3.空气管4.上升管5.冷却夹套6.单向阀门7.空气喷嘴8.带升罐9.罐体

伍式发酵罐：1.套筒2.溢流管3.搅拌器4-5.空气6.空气进口7.空气出口8.培养液入口9.发酵液出口

绝对过滤：过滤介质孔径（0.1～0.45μm）比被过滤颗粒直径（0.5～2µm）要小，从而使过滤颗粒被截留。相对过滤：过滤介质的材料孔隙直径（16～20μm）大于微粒直径（0.5～2µm）的几倍到几十倍。

布朗扩散：直径很小的微粒在气流流速很小的气流中能产生一种不规则的直线运动。

1.空气除菌的方法主要有过滤除菌、热杀菌、静电除菌、辐射杀菌等。

2.静电除菌装置按其对菌体微粒的作用可分为电离区和捕集区。

3.过滤除菌常用的过滤介质有棉花、活性炭或玻璃纤维、有机合成纤维、有机、无机和金属烧结材料等等。

4.空气相对过滤除菌机理主要有惯性冲击滞留、拦截滞留、布朗扩散作用、重力沉降、静电吸附作用等。

5.常用的空气过滤器有深层棉碳过滤器、平板式纤维纸/板过滤器、管式过滤器、接迭式过滤器。

1.空气除菌就是除去或杀灭空气中的微生物。

2.静电除尘是利用静电引力吸附带电粒子而达到除菌除尘的目的。

3.空气中含菌量随环境的不同有很大的差异。

4.1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1～2次染菌。

5.静电除尘对很小的微粒效率较低。

6.旋风分离器主要分离直径在10um以上的颗粒。

7.丝网分离器可分离直径在5um以下的颗粒。

8.粗过滤器一般位于压缩机前，捕集较大的颗粒。

1、说明旋风分离器和丝网分离器的气液分离机理和效果

旋风分离器，是利用气流从切线方向进入容器，在容器内形成旋转运动时产生的离心力场来分离重度较大的微粒。

丝网分离器，主要靠不锈钢丝、石棉、滤纸、玻璃纤维等多层过滤介质滤出水雾和油雾壮粒子，从而达到分离的目的。

效果：旋风分离器主要分离直径在10um以上的颗粒，丝网分离器可分离直径在5um以下的颗粒。

2、空气除菌（杀菌）的方法有哪些？并说明热力杀菌的种类和区别。

辐射杀菌，热力杀菌，静电除菌，过滤除菌

热力杀菌：直接加热、利用余热进行杀菌

余热杀菌是利用工业生产释放的余热对空气进行杀菌处理。

3、常用的空气过滤介质（说出五种以上）。并简要说明它们的优缺点。

棉花：选用纤维细长疏松的新鲜产品。

玻璃纤维：缺:易碎，破裂时产生小颗粒，人吸入后可能导致“矽肺”。

优:价格比较便宜，容易清洗。

活性炭：活性炭的好坏决定于它的强度和表面积，表面积小，则吸附性能差，过滤效率低；强度不足，则很容易破碎，堵塞孔隙，增大气流阻力，它的用量约为整个过滤层的1/3～1/2。

超细玻璃纤维纸：优：气流速度较高，效率越高。缺：纤维细短，强度很差，抗湿性能差。

石棉滤板：湿强度较大，能耐受蒸汽反复杀菌，使用时间较长。

烧结材料过滤介质:优点是机械强度比较高、过滤简单；缺点是清洗比较困难。

4、在空气过滤系统中热交换器有哪些类型，其作用是什么？

列管式、沉浸式和喷淋式。作用：加热空气，杀灭空气中的微生物，净化空气。

5、空气过滤除菌的种类，并简单阐述其机理。

1.空气压缩冷却过滤流程：由粗过滤器，压缩机，贮罐，空气冷却器，总过滤器。

2.两级冷却、分离、加热空气除菌流程：粗过滤器，压缩机，空气贮罐，热交换器，旋风分离器，热交换器，丝网分离器，热交换器，煤炭过滤器。两次冷却、两次分离、适当加热。

3.高效前置式过滤除菌流程：高效前置过滤器，压缩机，贮罐，冷却器，丝网分离器，加热器，过滤器。

利用压缩机的抽吸作用，使空气先经中效、高效过滤后，进入压缩空气机。经高效前置过滤器后，空气的无菌程度已到99.99％，再经冷却、分离，进入主过滤器过滤后，空气的无菌程度就更高，以保证发酵的安全。

第五章微生物菌种的选育、保藏与复壮

1，微生物是发酵的原动力，优良的菌种是发酵能否取得高效益的基础。通常野生型菌种的发酵能力比较低，所以几乎所有的发酵菌种都是经过人工选育后的优良菌种。菌种选育方法包括自然选择、人工诱变、原生质体融合、杂交和基因工程技术。

2，简述诱变育种的概念，并说明诱变剂种类与剂量的选择。

诱变育种是指利用各种诱变剂处理微生物细胞，提高基因的随机突变频率，通过一定的筛选方法获得所需要的高产优质菌株。

诱变剂种类分物理（紫外线）和化学（5-溴尿嘧啶）2类，不同诱变剂剂量不同。

3，说出4种以上现行菌种保藏方法并简要说明其特点。

低温保藏，液体石蜡保藏，干燥保藏，甘油保藏，真空冷冻保藏，液氮超低温保藏

第六章微生物代谢

1，同功酶：又称为同工酶，是指催化的化学反应相同，酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的