发酵工程
发酵工程的名词解释
发酵工程的名词解释发酵工程是一门综合性科学，涵盖了生物学、化学、工程学和食品科学等多个学科的知识。
它借助于微生物和酶等生物媒介，通过控制条件促使有机物质发生生物化学反应，从而产生特定的代谢产物。
发酵工程的应用十分广泛，涉及制药、食品、饮料、化妆品等多个领域。
首先，发酵工程的基本原理是利用微生物来转化有机物质。
微生物是一类非常小巧的生物体，包括细菌、真菌和酵母等。
它们具有很强的代谢能力，并且在适宜的环境下，能够分解和转化复杂的有机物质。
发酵工程中常用的微生物包括乳酸菌、酵母菌和大肠杆菌等。
在发酵工程中，关键的一步就是培养和增殖微生物。
微生物的培养需要提供合适的培养基，其中包含了养份、碳源、氮源和微量元素等。
培养基的配方对于微生物的生长和产物的合成至关重要，因此需要根据具体的微生物种类和应用目的进行调整和优化。
另外，发酵工程中的温度、pH值、氧气供应等条件也对发酵过程起着至关重要的作用。
温度的控制能够影响微生物的生长速度和产物的合成效率。
pH值的调控则可以影响微生物酶的活性和代谢产物的组成。
此外，氧气供应也能够影响微生物的生长和代谢过程。
发酵工程的最终目的是获得特定的代谢产物。
常见的代谢产物包括酒精、有机酸、氨基酸和维生素等。
通过控制发酵过程中的微生物种类、培养条件和培养时间等因素，可以实现对产物种类和产量的调控。
在食品行业中，发酵工程被广泛应用于食品加工和保鲜等领域。
例如，酸奶的生产过程就是发酵工程的应用之一。
酸奶中含有很多对人体有益的活性物质，如乳酸菌和益生菌等。
通过控制酸奶发酵过程中的温度和时间等条件，可以促使乳酸菌发酵乳糖产生乳酸，从而使牛奶变酸，并且延长了酸奶的保质期。
另外，发酵工程在制药工业中的应用也非常广泛。
许多药物的合成都需要通过微生物进行发酵反应。
例如，青霉素的合成就是利用青霉菌在适宜的培养条件下发酵产生的。
总的来说，发酵工程是一门综合性的科学，通过控制微生物代谢过程实现有机物质的转化。
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。
五、发酵工程中的设备1. 发酵罐发酵罐是用于放置和滋生微生物的设备，包括灭菌、通气、控温等功能。
2. 排气系统排气系统可以有效地排除产生的二氧化碳和其他代谢产物，以保证发酵过程的正常进行。
3. 分离设备分离设备包括离心机、膜分离等，用于分离提纯发酵产物。
六、发酵工程中的工艺控制1. 发酵条件的控制发酵过程中需要控制pH、温度、氧气供应等参数，以保证微生物的生长和产物的产生。
发酵工程综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解发酵工程的基本原理和操作方法；2. 掌握微生物的培养、分离、鉴定及发酵条件优化等实验技术；3. 提高实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理发酵工程是一门研究微生物发酵过程及其应用的科学。
通过发酵工程，可以利用微生物的代谢活动生产出各种有用的产品，如食品、医药、化工产品等。
本实验主要涉及微生物的培养、分离、鉴定及发酵条件优化等实验技术。
三、实验材料与仪器1. 材料：土壤样品、牛肉膏蛋白胨培养基、葡萄糖、酵母提取物、氯化钠、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂等；2. 仪器：高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、显微镜、电子天平、pH计、发酵罐、酒精灯、试管、培养皿等。
四、实验方法1. 微生物分离与纯化（1）土壤样品的采集与处理：在校园内采集土壤样品，将土壤样品过筛，去除杂质，备用；（2）牛肉膏蛋白胨培养基的制备：按照实验要求，称取牛肉膏、蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁等试剂，加入适量的水，搅拌均匀，煮沸10分钟，待冷却后加入琼脂，搅拌均匀，倒入培养皿中，待凝固；（3）土壤样品的接种：将处理好的土壤样品稀释，取适量涂布在牛肉膏蛋白胨培养基上，置于恒温培养箱中培养；（4）分离纯化：观察菌落特征，挑选单菌落进行纯化，重复以上步骤，直至获得纯化菌株。
2. 微生物鉴定（1）观察菌落特征：观察纯化菌株在牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落特征，如菌落大小、形状、颜色、边缘等；（2）显微镜观察：将纯化菌株进行涂片、染色，在显微镜下观察菌体形态、染色特性等；（3）生化试验：进行糖发酵试验、氧化酶试验、淀粉酶试验等，鉴定菌株的生理生化特性。
3. 发酵条件优化（1）发酵培养基的制备：根据实验要求，称取葡萄糖、酵母提取物、氯化钠、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁等试剂，加入适量的水，搅拌均匀，煮沸10分钟，待冷却后加入琼脂，搅拌均匀，倒入发酵罐中；（2）发酵条件优化：通过改变发酵温度、pH值、接种量、发酵时间等条件，观察发酵产物的产量和品质，确定最佳发酵条件。
《发酵工程》课件
产物分离纯化的优化
分离纯化方法
常见的分离纯化方法包括过滤、离心、萃取、蒸馏、膜分离等。
优化策略
根据产物的性质和发酵液的特点，选择合适的分离纯化方法，并优化工艺参数，以提高产物的纯度和收率。
06
未来发酵工程的发展趋势
新技术应用与设备改进
生物信息学
利用生物信息学技术，对微生物基因组学、转录组学和蛋白质组学 进行深入研究，为发酵工程提供更精确的微生物代谢调控手段。
为防止发酵污染，应定期对菌种进行 纯化、复壮，严格控制培养基和设备 的灭菌温度和时间，加强发酵过程中 的监控和检测。
发酵效率的提高
影响因素
影响发酵效率的因素包括菌种特性、培养基成分、发酵温度、pH值、溶解氧浓度等。
优化方法
通过调整培养基成分、控制发酵温度、调节pH值、提高溶解氧浓度等方法，可以有效提高发酵效率。
合成生物学
利用合成生物学技术，设计和构建具有特定功能的微生物细胞工厂， 实现高效、定向的物质转化。
基因编辑技术
通过基因编辑技术，改造和优化微生物的代谢途径，提高发酵产物 的产量和品质。
可持续性与环保
1 2
节能减排
通过优化发酵工艺和设备，降低能源消耗和减少 废弃物排放，实现发酵工程的绿色可持续发展。
抗菌素
抗菌素是一类具有抗菌活性的物质，通过抑制或杀死病原微生物，达到防治病害 的目的。抗菌素在医疗、农业、食品工业等领域广泛应用。
其他发酵产物及其应用
柠檬酸
柠檬酸是发酵工程中重要的有机酸之一，主要用于食品、 化工、医药等领域。柠檬酸具有抗氧化、抗菌、提高口感 等作用。
氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，通过发酵工程生产出的 各种氨基酸，如谷氨酸、赖氨酸等，在食品、饲料、医药 等领域广泛应用。
发酵工程的名词解释解释
发酵工程的名词解释解释发酵工程是一门研究利用微生物进行发酵生产的科学与技术。
发酵工程可以追溯到人类历史中早期的食品制作和酿酒过程。
近年来，随着生物技术和微生物学的快速发展，发酵工程也不断拓展应用领域，包括药物、食品、化工等各个领域。
发酵可以定义为微生物在正常生理条件下生长和代谢产物的制备过程。
而发酵工程则是将发酵过程可控化、高效化、工艺化的一门学科，涵盖了微生物学、生物工程、化学工程、食品科学等多个学科的知识与技术。
发酵工程的研究对象包括微生物菌种的筛选、发酵过程的调控、代谢产物的优化和提取等。
在发酵工程中，微生物起着至关重要的作用。
发酵工程需要选择适宜的微生物菌种，这些微生物能够在特定的环境条件下进行有效的发酵。
常见的微生物菌种包括酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。
这些微生物能够通过奈米级的代谢改变原料，产生各种有用的代谢产物，如酒精、酸类、酶等。
因此，选择适宜的微生物菌种对于发酵工程的成功至关重要。
发酵过程的调控也是发酵工程中的关键环节。
为了获得高产、高效的代谢产物，需要对发酵过程进行严格的控制和调节。
控制发酵过程的一种常见方法是调节培养基的成分和条件。
合理的选择基质成分可以促进微生物的生长和代谢活性，提高发酵过程的产量和效率。
此外，调节温度、氧气供应、pH值等操作参数也对发酵过程的效果起到重要作用，需要根据具体微生物和发酵产物的特点进行精确的调控。
发酵工程的另一个重要方面是代谢产物的优化和提取。
代谢产物的优化是指通过调节发酵条件和菌种的选择，使得目标产物在发酵过程中的产量和纯度达到最佳状态。
而代谢产物的提取则是指从发酵液中将目标产物分离出来，以便进一步的利用和加工。
不同的发酵产物可能需要不同的提取方法，包括离心、超滤、浓缩、溶剂萃取等。
还可以利用生物技术手段从微生物中提取基因，用于进一步改良和优化发酵产物。
除了食品和饮料领域的应用，发酵工程在医学、药物、环保和能源等领域也有广泛的应用前景。
例如，发酵工程可以用于生产抗生素、酶、生物燃料等，为人们的生活和工作带来巨大的便利和效益。
发酵工程在工业生产中的应用
发酵工程在工业生产中的应用1. 什么是发酵工程？说到发酵工程，大家可能会想到啤酒、酸奶，甚至是那香气扑鼻的豆腐乳。
其实，发酵工程不仅仅是厨房里的小把戏，它在工业生产中可是大有作为的哦！简单来说，发酵工程就是利用微生物的“魔力”，将原料转变成我们需要的产品，像是食物、药品，甚至是燃料，真是妙不可言！在这个过程中，微生物们就像勤劳的小工人，不停地工作，把那些看似普通的材料变成各种有用的东西。
你瞧，酵母在发酵面包时，释放出的二氧化碳让面团膨胀，变得松软可口；而在啤酒的酿造中，酵母又变成了让我们畅饮的秘密武器，简直是“酒神”附体。
2. 发酵工程的工业应用2.1 食品工业说到食品工业，发酵工程简直是个“大明星”。
你有没有想过，为什么那些酸奶、泡菜总是那么好吃？就是因为发酵！在这个过程中，乳酸菌和其他微生物会把原料中的糖分分解，产生乳酸，让食物不仅好吃，还富含营养。
更别提酱油和醋了，这可是中国饮食文化中的瑰宝。
经过长时间的发酵，这些调味品从豆子和谷物中提取了深厚的风味，像是在和味蕾进行一场交响乐的演出。
而且，发酵的过程中还会产生一些有益的物质，像是维生素B，真是一举多得！2.2 医药工业发酵工程在医药工业中的应用同样不容小觑！很多药物的生产都离不开微生物的帮助。
比如，青霉素的发明，简直是拯救了无数生命。
科学家们从青霉菌中提取了这种神奇的物质，能够有效地对抗细菌感染。
想想看，要是没有发酵技术，我们的医疗水平会下降到什么地步，真是可怕的想象。
更进一步，现代生物技术还让我们能通过发酵生产出大量的疫苗和抗体，真是让人拍手称快。
发酵工程就像是医学领域的一把金钥匙，打开了无数健康的大门。
3. 环境保护与可持续发展3.1 生物燃料除了食品和医药，发酵工程在环保和可持续发展上也是大展拳脚。
现在，大家都在谈论可再生能源，发酵技术就派上了用场。
通过发酵，我们可以把农业废弃物转化为生物燃料，既解决了废物处理的问题，又能为我们的能源需求提供新选择，简直是一箭双雕。
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。
2. 医药工业发酵工程在医药工业中应用广泛，如生产抗生素、激素、酶制剂等。
3. 燃料工业发酵工程在燃料工业中也有应用，如生物乙醇、生物柴油等。
4. 化学工业发酵工程在化学工业中也有应用，如生产乳酸、丙酮、丙二醇等。
六、发酵工程的发展趋势1. 发酵工程技术的进步随着科技的不断进步，发酵工程的技术也在不断提高，发酵设备和工艺不断更新。
发酵工程教案(打印)
发酵工程教案(打印)第一章：发酵工程的概述1.1 发酵工程的定义发酵工程的概念发酵工程的组成1.2 发酵工程的应用领域食品工业制药工业生物化工1.3 发酵工程的发展历程传统发酵技术现代发酵工程技术第二章：发酵过程的微生物学基础2.1 发酵微生物的分类与特性细菌真菌放线菌2.2 发酵微生物的培养与筛选培养基的选择与制备微生物的分离与纯化2.3 发酵微生物的代谢调控微生物的生长曲线微生物的代谢途径第三章：发酵设备的类型与选择3.1 发酵设备的类型大型发酵罐生物反应器膜分离设备3.2 发酵设备的选择原则生产规模产品特性经济效益3.3 发酵设备的运行与维护设备的启动与停止设备的清洗与消毒设备的故障处理第四章：发酵过程的控制与管理4.1 发酵过程的控制参数温度pH值溶氧量营养物质4.2 发酵过程的控制技术自动控制系统反馈控制系统计算机控制系统4.3 发酵过程的管理与优化生产计划的制定发酵条件的优化生产过程的质量控制第五章：发酵工程的案例分析5.1 乳酸菌发酵工程案例酸奶的生产泡菜的制作5.2 酵母菌发酵工程案例啤酒的生产葡萄酒的制作5.3 放线菌发酵工程案例抗生素的生产维生素的生产第六章：发酵工程的安全与环保6.1 发酵工程的安全问题微生物的危害生物安全措施发酵罐的安全操作6.2 发酵过程中的污染控制污染的来源污染的检测与控制清洁生产技术6.3 发酵工程的环保问题废水处理废气处理固体废弃物处理第七章：发酵工程的产业化应用7.1 发酵工程在食品工业的应用面包酵母的生产乳酸菌的产业化7.2 发酵工程在制药工业的应用抗生素的产业化维生素的产业化7.3 发酵工程在其他领域的应用生物燃料的生产生物材料的产业化第八章：发酵工程的研发与创新8.1 发酵工程的新技术发展重组DNA技术基因工程技术合成生物学技术8.2 发酵工程的新设备开发高通量筛选设备生物反应器的设计自动化控制系统8.3 发酵工程的产业化挑战与机遇产业化过程中的问题产业化发展的趋势产业化政策的分析第九章：发酵工程的实例分析与评价9.1 发酵工程案例分析某乳酸菌产品的生产某抗生素的生产9.2 发酵工程项目的评价技术与经济评价环境与社会影响评价风险评价9.3 发酵工程的发展前景与建议行业发展趋势技术创新方向政策与支持措施第十章：发酵工程的实验操作10.1 发酵实验的基本操作菌种的制备与保藏发酵液的制备发酵过程的监控10.2 发酵实验的设计与优化实验设计方法发酵条件的优化实验结果的分析10.3 发酵实验的操作技能培养实验操作的安全规范实验设备的操作与维护实验数据的准确记录与处理重点和难点解析重点环节一：发酵微生物的分类与特性重点掌握不同类型发酵微生物的分类、特点及应用领域。
发酵工程的基本步骤
发酵工程的基本步骤一、发酵工程简介发酵工程是一种利用微生物来生产有用物质的工艺过程。
在发酵工程中，微生物通过对底物进行代谢，产生出所需的产品。
发酵工程的基本步骤包括菌种培养、发酵过程控制和产物提取等。
二、菌种培养菌种培养是发酵工程的第一步，其目的是获得高质量的菌种以进行后续的发酵过程。
菌种培养需要选择适合的菌株，并提供合适的培养条件。
培养基的选择要考虑到菌株的生长需求，包括碳源、氮源、微量元素和pH值等。
培养条件的控制也十分重要，如温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
三、发酵过程控制发酵过程控制是发酵工程的核心环节，它直接影响着发酵产物的质量和产量。
发酵过程控制需要对发酵参数进行监测和调节，以满足菌株的生长和产物的合成需求。
常用的发酵参数包括温度、pH值、溶解氧浓度和搅拌速度等。
发酵过程控制一般分为两个阶段，即生长阶段和产物合成阶段。
生长阶段主要是为了增殖菌体数量，而产物合成阶段则是为了产生所需的物质。
四、产物提取产物提取是发酵工程的最后一步，其目的是将发酵产物从发酵液中分离出来。
产物提取需要根据产物的性质选择合适的方法，如离心、过滤、蒸馏和萃取等。
此外，还需要对产物进行纯化和浓缩，以得到纯净的产物。
五、发酵工程的应用领域发酵工程广泛应用于食品、饲料、药品、化工等领域。
在食品工业中，发酵工程常用于酿造食品，如啤酒、酱油和酸奶等。
在饲料工业中，发酵工程可用于生产饲料添加剂，如酶制剂和益生菌等。
在药品工业中，发酵工程可用于生产抗生素、酶制剂和乳酸菌制剂等。
在化工工业中，发酵工程可用于生产有机酸和溶剂等。
六、发酵工程的前景发酵工程作为一种高效、环保的生产工艺，具有广阔的发展前景。
随着生物技术的不断发展，发酵工程在新药研发、能源生产和环境修复等领域的应用将会越来越广泛。
同时，发酵工程还有助于实现资源的可持续利用，促进可持续发展。
七、结论发酵工程是一种利用微生物进行有用物质生产的工艺过程，其基本步骤包括菌种培养、发酵过程控制和产物提取等。
发酵工程
发酵工程发酵工程：以生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他自然科学原理，按照预先的设计改造生物体，利用微生物、动物或植物体对原料进行加工，生产出人类所需产品或达到某种目的的技术发酵工程的组成：广义上分为上游工程、中游工程、下游工程。
上游工程：优良菌株的选育、发酵条件的确定（pH、温度、溶氧和营养）、培养基等营养物质的准备。
中游工程：发酵过程的控制。
下游工程：产品的分离纯化，包装处理。
发酵的特点：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，要求条件也比较简单。
2、发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。
微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。
基于这—特性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。
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—的代谢产物。
4、由于生物体本身所具有的反应机制，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。
发酵工业的范围1、以微生物细胞为产物的发酵工业2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业3、以微生物酶为产品的发酵工业4、生物转化或修饰化合物的发酵工业5、生物技术的生物细胞的发酵微生物菌体生产：是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的产品的发酵工业，包括用于面包工业的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵。
特点：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长稳定期产量最高。
微生物酶发酵：微生物种类多，产酶品种多，生产容易，成本低。
目前生产的酶制剂已经达到百种；淀粉酶、蛋白酶、糖化酶为主微生物生长曲线：延滞期：微生物生长过程对外界的适应期，菌体数目保持不变或略有下降，生长速率为0，原生质均匀，嗜碱性强，DNA含量高，代谢机能活跃，诱导酶类的合成最快。
生物选修三发酵工程知识点知乎
生物选修三发酵工程知识点知乎发酵工程是一门研究利用微生物进行发酵生产的学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。
以下是发酵工程的一些重要知识点：1.发酵过程及其条件：发酵是一种利用微生物或酶催化剂进行有机物转化的生物过程。
发酵过程通常需要一些基本条件，如适宜的温度、pH值、氧气供应、营养物质等。
2.微生物的选择：发酵过程中，选择适宜的微生物对于产品的质量和产量起到至关重要的作用。
常见的发酵微生物包括酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。
3.发酵基质：发酵基质是微生物生长和代谢所必需的营养物质，它包括碳源、氮源、矿物质、维生素等。
发酵过程中需要根据不同微生物的需求来设计合适的发酵基质。
4.发酵过程的控制：发酵过程是一个相对复杂的过程，需要通过控制发酵温度、pH值、氧气供应、基质浓度等参数来实现最佳的发酵效果。
5.发酵设备及操作：发酵工程中使用的设备包括发酵罐、搅拌器、气体供应系统、温控系统等。
发酵操作需要严格控制发酵过程中的各个参数，并采取相应的措施来确保发酵过程的成功进行。
6.剪切力与氧气传递：在发酵过程中，剪切力的作用可以促使混合物更加均匀地分布在发酵液中，从而提高氧气传递效率，有效促进微生物的生长和代谢。
7.发酵产物的分离与纯化：发酵产物的分离与纯化是发酵工程中的关键步骤之一、常用的分离技术包括离心、滤过、透析、薄层层析、凝胶层析等。
8.发酵中的计量和控制：发酵过程的计量和控制是发酵工程中的重要内容之一、通过监测和调控发酵过程中的各个参数，可以实现发酵过程的优化和控制。
9.发酵工程的应用：发酵工程在食品工业、医药工业、化工工业等领域有广泛的应用。
例如，酿酒、饮料、乳制品、药物、酶制剂等都是通过发酵工艺生产的。
10.发酵工程的发展：随着生物技术的迅猛发展，发酵工程的研究和应用也得到了广泛的推广。
发酵工程的发展方向包括发酵过程优化、新型发酵设备开发、生物传感器等。
总结起来，发酵工程是研究利用微生物进行发酵生产的学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。
发酵工程简介(共17张PPT)
如：通过青霉发酵能生产青霉素。 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？
利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。 发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。 发酵工程能生产各种食品添加剂。
二、发酵工程概念
▪ 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中 的一种新技术。
三、发酵工程的内容
▪ 发酵工程的内容包括了以下的基本步骤：
1. 菌种的选育 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什么事项呢？
20世纪80年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达2. 例如：通过发酵可获得大量的微生物菌体——单细胞蛋白。2.培Biblioteka 基的配置1.培养基配置的原则：
1. 根据不同的菌种，选择不同的材料配制培养基。
▪ 配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐 等方面的营养要求，并为微生物提供适宜的PH。
2. 培养基的营养要协调，以利于产物的合成。 3. 培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产
成本，以得到更高的经济效益。
培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。
6. 分离提纯
1.菌种的选育
1.选育的方法：
1) 从自然界中先分离出相应的菌种；
2) 利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种 ；
3) 利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工 程菌。
2.举例：
▪ 可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结 合，形成重组DNA，再把重组DNA导入大肠杆菌细胞 内形成工程菌。通过筛选则可培养出能生产人的胰岛 素的菌种。
发酵工程
第二章发酵工程第一节发酵工程概况一、发酵和发酵工程1、什么是发酵（1）传统的发酵定义：发酵(fermentation)最初来自拉丁语“发泡”(fervere)，人们早期的认识，发酵是指酵母作用于果汁或谷物，进行酒精发酵产生CO2的现象，这个过程是酵母在无氧状态下的呼吸过程，是微生物获得能量的一种形式。
（2）现在定义：目前人们把借助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本身、或直接代谢产物或次级代谢产物的过程统称为发酵。
2、发酵工程（1）定义：它是一门将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。
由于它以培养微生物为主，所以又称微生物工程。
（2）分类：发酵工程分为：食品发酵工程和非食品发酵工程两大类。
食品发酵工程又叫酿造工业，如啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒、酱油、食醋、酱、豆豉、腐乳。
这些产品成分复杂，对风味有较高的要求。
非食品发酵工程，如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋白等。
这些产品成分单一，无风味要求。
二、发酵工程的发展历程1、天然发酵阶段19世纪前，人们对发酵的本质并不了解，但已经在利用自然发酵现象制成各种发酵产品，如酱油、米酒、面包、奶酪、啤酒、白酒等。
菌种是天然的，而非纯种培养，凭经验传授技术、带徒弟，产品质量不稳定，常常受到杂菌的污染而使人们感到困惑。
2、纯培养技术的建立1680年，发明了显微镜（270倍），人类历史上第一次看到了大量的活的微生物。
1859年，巴斯德证明了发酵原理，随后发明了低温杀菌法（巴氏杀菌），挽救了法国的葡萄酒。
1881年，柯赫建立了细菌纯粹培养技术，并获1905年的诺贝尔奖。
确立了单种微生物的分离和纯粹培养技术，使发酵技术从天然发酵转变为纯粹培养发酵，实现了第一次发酵技术进步（第一个转折期）。
从此，人类开始了人为地控制微生物的发酵过程，产品质量的稳定性得到大大地提高。
发酵工程名词简答
发酵工程名词解释与简答一.名词解释：1.发酵工程：是指采用现代工程技术手段，运用微生物旳某些特定功能，或直接把微生物应用于工业生产过程，为人类生产有用产品旳一种技术。
2.代谢控制发酵：人为地变化微生物旳代谢调控机制，使有用中间代谢产物过量积累，这种发酵称为代谢控制发酵。
3.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，合成某些对微生物旳生命活动无明确功能旳物质过程，这一过程旳产物，即为次级代谢产物。
4.营养缺陷型突变株：指某一菌株丧失了合成某种营养物质旳能力，在培养基中若不外加这种营养成分就不能正常生长旳变异菌株。
5.酶活性调整：通过变化酶分子旳活性来调整代谢速度旳调整方式称为酶活性旳调整，是发生在蛋白质水平上旳调整。
6.初级代谢产物：是指微生物从外界吸取多种营养物质，通过度解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要旳物质和能量旳过程。
这一过程旳产物即为初级代谢产物。
7.产物增进剂：是指那些非细胞生长所必须旳营养物，又非前体，但加入后却能提高产量旳添加剂。
8.DE值（葡萄糖值）：体现淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有测定旳还原糖都当作葡萄糖来计算）占干物质旳百分率。
9.前体：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身旳构造并没有多大变化，不过产物旳产量却因加入前体而有较大旳提高。
9.培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需旳一组营养物质和原料。
同步培养基也为微生物培养提供除营养外旳其他所必须旳条件。
10.发酵生长因子：从广义上讲，但凡微生物生长不可缺乏旳微量旳有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子11.临界氧浓度：微生物旳耗氧速率受发酵液中氧旳浓度旳影响，多种微生物对发酵液中溶氧浓度有一种最低规定，这一溶氧浓度叫做临界氧浓度。
12.介质过滤除菌：是使空气通过经高温灭菌旳介质过滤层，将空气中旳微生物等颗粒阻截13.发酵热：引起发酵过程温度变化旳原因是发酵过程所产生旳热量，称为发酵热。
发酵工程的名词解释
发酵工程的名词解释
发酵工程是微生物、植物、动物和环境的交互作用的综合应用，可以将物质和能量重新配置，以改善化学特性，利用发酵生物技术将原料转化成多种有用的化合物，包括蛋白质、氨基酸、维生素、抗生素、有机酸、抗菌物质、食品添加剂等。
发酵反应是通过微生物的代谢动力学过程，将原料转化成目的产物的过程。
这种代谢反应一般指的是一个或多个原料（碳源），由微生物分解并释放出它们的能量，然后这些能量被微生物代谢成有用的产物的过程。
它具有同化作用、外源代谢作用、细胞成熟作用和生物合成作用等特性。
发酵技术在食品加工中实用性很强，可以调节食品的味道、质地、颜色和保质期等特性，以满足消费者的要求；也可以利用微生物发酵技术，将原料转化为乳、酒、糖、醋、酱油等美味的保健品；此外，由于发酵技术可以有效提高食品营养价值，使食品更加健康，因此越来越受到人们的重视。
另外，发酵工程不仅可以应用在食品领域，还可以用于产生对环境有益的物质，如植物激素、微量元素、农用洗涤剂以及活性剂等。
此外，由于发酵技术可以以少量原料、少量空间和少量能源获得较多的产物，因此被认为是高效率和环保的生产方式。
总之，发酵工程是一门研究发酵反应的工程学科，是上述所有发酵技术的综合应用与开发。
它综合利用了生物、化学、物理、机械等学科的知识，是一门具有深远影响的高新技术。
目前，发酵技术在现代社会已经发挥了重要作用，从食品工业到农业生物技术，以及其他众多领域，都有着广泛的应用。
发酵工程的发展也在迅速推动着生物科技的发展，成为生物科技中重要的一环，为人类社会健康、发展提供了重要贡献。
发酵工程
涉及到解决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
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发酵工程所包含的内容:
工业上的发酵产品，有四个主要类别: 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； 将一个化合物经过发酵改造化学结构---生物转化过程。
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一、菌体
工业生产的微生物体，可分为二种。 一种是供制备面包用的酵母；另一种 是作为人类或动物的食物的微生物细 胞（单细胞蛋白质）。
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。
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发酵工程的应用范围
(1) 以微生物细胞为产物的发酵工业 (2) 以微生物代谢产物为产品的发酵工业 (3) 生物转化或修饰化合物的发酵工业 (4) 微生物废水处理和其他
又称分批发酵，是指在一个密闭系统内投入有限数量的 营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微生 物在特定条件下只完成一个生长繁殖周期的培养方法。 1942年，Monod方程 温度、pH值、营养物质类型和营养物浓度等条件一定 时，微生物细胞的比生长速度与限制性营养物质的浓度 之间存在一定的关系，即：
设计原则 稳定性 控制性 操作性 安全性 可视性
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微生物细胞反应器
机械搅拌型微生物细胞生物反应器（通用型） 主要由壳体、控温部分、搅拌部分、通 气部分、进出料口、测量系统和附属系统组 成。 机械搅拌自吸式反应器 利用搅拌器旋转时产生的抽吸力吸入空 气，不需要空气压缩机提供压缩空气。缺点： 进罐空气处于负压状态，容易增加杂菌侵入 机会。
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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，它包括厌 氧培养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳 酸等，以及通气（有氧）培养的生产过程， 如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品 即有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
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。
发酵工程经典案例
在柠檬酸发酵过程中，需要对温度、pH、溶氧浓度等发酵条件进行严格控制。适宜的 温度能够保证菌体的正常生长和代谢，而pH的调节对于维持菌体的生长和产物合成至 关重要。溶氧浓度的控制则影响到菌体的呼吸和产物合成。通过对这些发酵条件的优化
和控制，可以提高柠檬酸的产量和纯度。
柠檬酸的提取与精制
总结词
原料选择与处理
原料选择
选用优质大豆和面粉作为主要原料， 确保蛋白质和淀粉含量丰富。
原料处理
将大豆浸泡、蒸煮、冷却，面粉加水 搅拌成浆，为发酵提供适宜的营养基 础。
米曲霉的接种与发酵
米曲霉接种
将米曲霉接种到大豆和面粉混合物中，提供发酵菌种。
发酵过程
在适当的温度和湿度条件下，米曲霉分解原料中的蛋白质和淀粉，产生氨基酸和糖类等代谢产物。
详细描述
柠檬酸的提取与精制是实现发酵产物分离和 纯化的重要步骤，通过高效分离和精制技术， 获得高纯度的柠檬酸产品。
提取与精制过程包括菌体分离、发酵液预处 理、酸提取和精制等步骤。通过离心分离、 过滤等方法将菌体从发酵液中分离出来，然 后对发酵液进行预处理，去除其中的杂质。 柠檬酸可采用钙盐法、萃取法或离子交换法 进行提取，最后通过重结晶、蒸馏等精制技 术获得高纯度的柠檬酸产品。
环境保护
案例应注重环境保护和可持 续发展，采用清洁生产技术 和节能减排措施，减少对环 境的负面影响。
02 经典案例一：啤酒生产
原料选择与预处理
原料选择
啤酒生产主要使用大麦、水、酵母、 啤酒花等原料，大麦是啤酒的主要原 料，其质量直接影响啤酒的口感和品 质。
预处理
原料进入生产前需要进行预处理，包 括除杂、破碎、浸泡、发芽等步骤， 以充分释放出大麦中的淀粉和蛋白质 等营养成分。
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发酵工程第0章绪论一、发酵工程的概念1、传统定义发酵：酵母作用于果汁或发芽谷物时产生二氧化碳的现象。
巴斯德认为，发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程，是生物获得能量的一种方式。
2、生化学观点氧化还原反应3、工业微生物利用培养微生物来制得产物的需氧和厌氧的任何过程，所培养的生物细胞包括微生物细胞、动物细胞、植物细胞。
4、发酵工程在生物工程中的位置基因工程细胞工程←发酵工程↓酶工程←产物↓产品产品三、发酵工程的基本内容1、发酵过程的组成部分：（1）确定种子培养和发酵培养基的组成（2）培养基、发酵罐附属设备及管道的灭菌（3）大规模纯种培养物的生产（4）最优生长条件下微生物的生长（5）产物的提取与纯化（6）发酵废液的处理2、发酵工程的应用（1）发酵工程在食品工业中的应用：1.食品加工：单细胞蛋白、菌体蛋白2.含醇饮料：啤酒、黄酒、红酒、蒸馏酒3.发酵乳制品：酸奶、干酪等4.调味品和发酵食品：酱、酱油、醋、面包、泡菜5.食品添加剂：面包酵母、柠檬酸6.甜味剂：葡萄糖、果糖浆7.食品检验：可检验微量残留物、真菌毒素、激毒（2）发酵工程在医药卫生中的应用1.抗生素：微生物次级代谢产生2.氨基酸：输液、临床治疗3.维生素：微生物次级代谢产生4.甾体激素：可的松、地塞木松5.治疗用酶：驱除坏死组织、助消化、化血栓6.酶抑制剂：治疗糖尿病、胆固醇、高血压7.生物制品：疫苗（3）发酵工程在轻工业中的应用1.糖酶：淀粉酶、糖化酶2.蛋白酶：酸碱、中性蛋白酶3.果胶酶：水解胶物质，用于果胶澄清4.脂肪酶：将脂肪分解为脂肪酸、甘油5.纤维素酶：酿造、能源、果汁饮料（4）微生物工程在化工能源产品中的应用1.醇及有机溶剂：乙醇、丙酮2.有机酸：醋酸、丙酸、乳酸、丁酸3.多糖：右旋糖苷，黄原胶、海藻酸4.烷烃：甲烷5.清洁能源：氢气、微生物燃料电池（5）发酵工程在农业中的应用1.生物农药：生物杀虫剂、杀菌剂2.生物除草剂：利用杂草的病原微生物3.生物增产剂：固氮菌、钾细菌、磷细菌4.食用和药用真菌：蘑菇、香菇、猴头、虫草、灵芝5.生物饲料6.生物肥料（6）发酵工程在环境保护中的应用1.厌氧发酵法：专性厌氧菌沼气、肥料、饲料发酵2.好氧发酵法：在有氧条件下，细菌和原虫混合物处理生活污水和废物第一章物料的处理和输送设备第一节筛选与粉碎机三、粉碎机1.锤刀式粉碎机中等硬度物料结构：过程：a.主轴由电机带动，靠离心力作用，刀片伸展，并高速旋转b.物料从加料口进入，靠重力作用下滑，当处在悬空状态下，被刀撞击破碎，后被甩到锯齿形冲击板上，再次撞击c．在机壳内还有挤压研磨作用，刀片在遇到硬物时会摆动让开，比底部的筛网网孔小的颗粒漏下，大的颗粒再次粉碎，直到通过筛网4.辊式粉碎机应用：颗粒状物料得中碎和细碎常用：对辊、四辊、五辊、六辊组成：两直径相同，相对运动方向的圆柱形辊速度：一般在2.5-2.6 m/s 之间，速度过快，物料在辊上跳动{压作用两辊速度相同，只有挤挤压与研磨％速度差两辊速度存在,2015-第二节 气流输送气流输送在工厂中主要应用于松散物料，它主要借助强烈的空气流沿管道流动，将悬浮于气流中的物料送至目的地。
一、气流输送的原理1.颗粒在垂直管中的悬浮2.颗粒在水平管中的悬浮较为复杂，有以下几种情况（1） 湍流时，在垂直方向上的分速度产生（2） 层流时，管剖面，气流流速为抛物线形，由颗粒上下速度差引起得压力差产生的作用力（3） 管内底部，由于自身旋转运动，使得颗粒上方气流局部加速，而下方气流局部减速，而产生的压差（4） 由于颗粒形状不规则，而产生的气流推动力的垂直分力作用 （5） 颗粒之间的碰撞，颗粒与管壁间的碰撞，而产生垂直方向的分力二、气流输送流程根据设备组合情况的不同，气流输送装置可分为：真空输送压力输送 压力真空输送 1. 真空输送（吸引式气流输送）结构：真空泵、输料管、卸料装置 2. 压力输送结构：风机、闭风加料器、卸料口 3. 压力真空输送装置第三节 输送机械一、带式输送机 二、斗式提升机三、螺旋输送机（绞龙）第二章培养基灭菌一、灭菌的概念和必要性灭菌：是指用物理或化学因子杀灭有生活能力的细菌营养体和芽孢或孢子的方法消毒：消除病原微生物的措施，在工业中一般都笼统地称为杀菌或灭菌防腐：就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。
三、湿热灭菌的原理湿热灭菌：就是直接用高温蒸汽灭菌。
蒸汽在冷凝时释放出大量潜能，蒸汽具有强大穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键，使酶失活，微生物因代谢障碍而死亡。
湿热灭菌的效果取决于致死温度和致死时间致死温度：是杀灭微生物的极限温度致死时间：是在致死温度下或以上杀灭微生物所需时间热阻（对热抵抗力）：微生物在某一特定条件下（一定的温度、加热方式）的死亡时间相对热阻：指在相同条件下两种微生物热阻的比值芽孢的热阻特别高的原因：①芽孢具有吡啶二羧酸，能增强对热抵抗力②芽孢厚而且结构致密，热不易透过③芽孢的游离水分少，蛋白质含水量较营养细胞蛋白质含水量低在实际生产中，由于不能完全了解杂菌的数量和类型，因此要以相对热阻大的芽孢作为灭菌的依据湿热灭菌分为分批灭菌和连续灭菌分批灭菌（实消）：将培养基置于反应器中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后维持一定时间；再冷却到发酵温度，然后接种发酵，这叫分批灭菌连续灭菌（连消）：就培养基在罐外连续进行加热，维持和冷却然后进入到反应器的杀菌方法就是连续灭菌六、影响培养基灭菌的因素1.营养成分的保持为什么要采用高温短时灭菌？实验表明细菌孢子热死反应的活化能E很高，营养成分破坏的活化能较低。
随着温度上升，菌体孢子死亡速度常数增加倍数大于培养基成分破坏速度常数增加倍数。
所以当温度升高时，杂菌死亡速度要比营养成分破坏速度快得多。
根据这一原理，培养基灭菌采用高温短时的方法能达到灭菌的效果，又可以减少营养成分的破坏。
第三章空气除菌一、空气除菌的意义好气性微生物的生长和合成代谢产物都需要消耗氧气。
工业生产上均采用空气作为氧气来源。
然而，空气中有各种各样的微生物，为保证纯种培养，必须将空气中的微生物除去或杀死。
四、空气除菌的方法1.辐射杀菌高能阴极射线、X射线、γ、β射线、紫外线都能破坏蛋白质活性而起到杀菌作用。
其中紫外线用的较多，它在波长226.5 nm-328.7 nm时杀菌最强。
一般用于无菌室、手术室杀菌2.静电除菌3.热杀菌将空气加热到一定温度后保温一定时间，使微生物蛋白热失活而致死4.过滤除菌①绝对过滤绝对过滤是介质之间的孔隙小于被滤除的微生物，当空气流过介质层后，空气中的微生物被滤除。
绝对过滤易于控制过滤后空气质量，节约能量和时间，操作简便，它是多年来受到国内外科学工作者注意和研究的问题。
它采用很细小的纤维介质制成，介质空隙小于0.5 um②介质过滤介质过滤除菌是目前工业上用的较多的空气除菌方法，它是采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气所含的微生物，而取得无菌空气。
常用的过滤介质有棉花、活性炭或玻璃纤维等六、空气过滤除菌流程1.空气除菌流程的要求空气净化处理的根本目的是除菌，然而目前所使用的过滤介质必须在干燥状态下工作才能保证过滤效率，因此就必须除油、除水。
空气净化流程的选择必须围绕着提高过滤除菌效率进行。
2.提高过滤除菌效率的主要措施（1）减少进口空气的含菌量。
①加强环境卫生管理②提高空气进口位置（高采风口）③加强压缩机前的预处理（2）设计和安装合理的空气过滤器（3）降低进入总过滤器的空气相对湿度，保证过滤在干燥条件下工作。
①采用无润滑油的空压机②加强空气的冷却、除油、除水③提高总过滤器的空气的温度，降低其相对湿度七、深层过滤效率和过滤器的计算1.对数穿透定律研究空气过滤规律时，先排除一些复杂的因素，有四个假定：（1）过滤器中过滤介质每一纤维的空气流态并不因其他邻近纤维的存在而受影响（2）空气中的微粒与纤维表面接触后即被吸附，不再被气流卷起带走（3）过滤器过滤效率与空气中微粒的浓度无关（4）空气中微粒在滤层中的递减均匀，即每一纤维薄层除去同样百分率的菌体这样，空气通过单位滤层后，微粒浓度下降与进入空气微粒浓度成正比：-dN／dL=KNK-过滤常数（cm1-）移项积分得：㏑N s／N0﹦-KL这叫做对数穿透定律。
过滤常数K与许多因素相关，如空气流速V、纤维直径、颗粒直径和纤维填充密度等。
为了测定K值，可用过滤效率η=90％（即穿透率P=10％）时的滤层厚度L90为基准，则：㏑10％=LK-90K=-㏑10％／L90K值越大，L就越小90第四章通风发酵设备第一节通风发酵罐及结构通风发酵罐的类型●机械搅拌发酵罐●气升式发酵罐●自吸式发酵罐●伍式发酵罐●文式管发酵罐4.自吸式发酵罐的优点●节约空气进化系统中的空气压缩机、冷却器、油水分离器、空气贮藏、总过滤器等设备，减少厂房占地面积●减少工厂发酵设备投资约30％左右，例如应用自吸式发酵罐生产酵母，容积酵母的产量可高达30-50克●设备便于自动化、连续化、降低劳动强度、减少劳动力●酵母发酵周期短，发酵液中酵母浓度高，分离酵母后的废液量少●设备结构简单，溶氧效果高，操作方便五、文式管发酵罐●其原理是同泵将发酵液压入文式管中，由于文式管的收缩段中液体的流速增加，形成真空将空气吸入，并使气泡分散与液体混合，增加发酵液中的溶解氧。
这种设备的优点是：吸氧的效率高，气、液、固三相均匀混合，设备简单，无须空气压缩机及搅拌器，动力消耗省。
●这种设备的缺点是气体吸入量与液体循环量之比较低，对于好氧量较大的微生物发酵不适宜。
第二节通气与搅拌一、搅拌器的型式及流型1.型式●发酵罐中的机械搅拌器大致可分为轴向和径向推进两种型式。
前者如螺旋桨式，后者如涡轮式（1）螺旋桨式搅拌器●螺旋桨式搅拌器在罐内将液体向下或向上推进（相应于图中的顺时针或逆时针旋转方向）。
形成轴向的螺旋流动，混合效果较好，但造成的剪率较低，对气泡的分散效果不好。
一般用在籍压差循环的发酵罐中，以提高其循环速度。
●常用的螺旋桨叶数Z=3，螺距等于搅拌器直径，最大叶端线速度不超过25米/秒。
●圆盘平直叶涡轮搅拌器与没有圆盘的平直叶涡轮，其搅拌特性差别甚微。
但在发酵罐中无菌空气由单开口管通至搅拌器下方，大的气泡受到圆盘的阻挡，避免从轴部的叶片空隙上升，保证了气泡的更好的分散。
●圆盘平直叶涡轮搅拌器具有很大的循环输送量和功率输出，适用于各种流体，包括粘性流体、非牛顿流体的搅拌（3）圆盘弯叶涡轮搅拌器●圆盘弯叶涡轮搅拌器的搅拌流型与平直叶涡轮的相似，但前者造成的液体径向流动较为强烈，因此在相同的搅拌转速时，前者的混合效果较好。
但由于前者的流线叶型，在相同的搅拌转速时，输出的功率较后者的为小。