发酵工程原理知识点总结
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。
关键是用物理、化学或生物的方法修
改目的微生物的基因组，产生突变。
②细胞工程育种：杂交育种和原生质
体融合育种
③代谢工程育种：组成型突变株的选
育、抗分解调节突变株的选育、营养
缺陷型在代谢调节育种中的应用、抗
反馈调节突变株的选育、细胞膜透性
突变株的选育
④基因工程育种：原核表达系统、真
核表达系统
⑤蛋白质工程育种：定点突变技术、
定向进化技术
⑥代谢工程育种：改变代谢途径、扩展代谢途径
⑦组成生物合成育种：通过合成化合物库进行高效率的筛选
⑧反向生物工程育种：希望表型的确定——确定表型的决定基因——重组DNA技术将该基因在特定生物中表达。
11、发酵工业菌种保藏的必要性和技术：
必要性：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丧失的现象。
技术：斜面低温保藏法、砂土管保藏法、冷冻真空干燥法、液氮超低温保藏法
12、适宜于大规模工业微生物发酵的培养基的共性：
（1）单位培养基能够生产最大量的目的产物
（2）能够使目的产物的合成速率最大
（3）能够使副产物合成的量最少
（4）所采用的培养基应该质量稳定、价格低廉、易于长期获得
（5）所采用的培养基尽量不影响
工业好气发酵中的通气搅拌性能及
发酵产物的后处理
13、培养基中的碳源：
作用：a提供微生物菌体生长繁
殖所需要的能源以及合成菌体所需
的碳骨架
b提供菌体合成目的产物的原料。
常用的碳源有糖类、油脂、有机
酸和低碳醇等
14、培养基中的氮源：
作用：主要用于构成菌体细胞物质
（氨基酸、蛋白质、核酸等）和含氮
代谢物
常用的氮源：a无机氮源（速效
氮源）：铵盐、硝酸盐和氨水
b有机氮源：如花生饼粉、黄豆饼粉、
玉米浆、蛋白胨、酵母粉、酒糟
15、生理酸性物质：经微生物代谢后
能形成酸性物质的无机氮源（硫酸
铵）
生理碱性物质：菌体代谢后能产
生碱性物质的无机氮源（硝酸钠）
16、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，其自身的结构
并没有多大变化，但是产物的产量却
因其加入二有较大提高的一类化合
物
17、产物合成促进剂：指那些细胞生
长非必需的，但加入后能显著提高发
酵产量的一些物质
18、发酵培养基的设计原理：
①首先确定培养基的组成成分，
然后再决定各组分之间的最佳配比。
②培养基的组分配比、缓冲能力、
黏度、灭菌是否彻底、灭菌后营养破
坏的程度以及原料中杂质的含量等
因素对菌体生长和产物合成有影响。
③从微生物生长、产物合成的角度需
考虑：菌体的同化能力、培养基对菌
体代谢的阻遏与诱导的影响、碳氮比
对菌体代谢调节的重要性、pH对不
同菌体代谢的影响
19、发酵培养基的优化方法：
①根据前人的经验和培养基成分确
定时一些必须考虑的问题，初步确定
可能的培养基成分
②通过单因子实验最终确定出最
为适宜的培养基成分
③培养基成分确定后，剩下的问题
就是各成分最适的浓度，由于培养基
成分很多，为减少实验次数常采用一
些合理的实验设计方法：正交实验、响应面法、
响应面法：利用合理的实验设计，建立多元二次方程模型来拟合因素和响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺，解决多变量问题的一种统计学方法，该法被广泛应用于农、生物、食品、化工等领域。（了解）
20、灭菌:用化学或物理方法杀死物料或设备中所有有生命物质的过程消毒:用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物
除菌:用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子
防腐:用物理或化学方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖
21、发酵工业污染的危害：
①染菌对不同菌种发酵有不同的影响（消耗营养、合成新产物、改变pH、分解产物、噬菌体破坏极大
②不同发酵时期染菌对发酵有不同的影响（种子扩大时，发酵前期、中期、后期染菌）
④杂菌污染对发酵产物提取和产品质量有一定的影响
22、杂菌污染的防治：
⑴染菌的检查与类型的判断：显微
镜检查法、平板划线培养检查法、肉
汤培养检查法、发酵过程中的异常现
象观察法
⑵污染的原因分析：从污染杂菌的
种类、污染时间、染菌的程度进行分
析
⑶杂菌污染的途径及其预防：
①种子带菌：培养基及器具灭菌要彻
底、避免菌种在移接过程中受污染、
避免菌种培养过程或保藏过程中受
污染
②过滤空气带菌：正确选择采
气口、根据气候条件设计合理的空气
处理流程、设计安装合理的空气过滤
器
③设备的渗漏或“死角”造成染菌：
a发酵罐的“死角”：加强清洗并定
期铲除污垢、安装放汽边阀
b管道安装不当或配置不合理形成的
“死角”：法兰的加工、焊接和安装
要符合灭
菌要求，使衔接处管道畅通、光滑、
密封性好，尽可能减少连接法兰
④培养基灭菌不彻底造成的染菌：彻
底灭菌⑤操作不当造成染菌：操作要
严格规范⑥噬菌体染菌：以净化环境
为中心的综合防治
23、设备的“死角”：由于操作、设
备结构或人为因素造成的屏障等原
因，使蒸汽不能到达预定的灭菌部位
或该部位的冷空气不易在加热过程
中排净，从而不能达到彻底灭菌要求
的设备的渗漏：指发酵设备、管道、
阀门等在长期使用过程中，由于化学
腐蚀、电化学腐蚀、磨蚀、加工制作
不良等原因形成微小漏孔后发生渗
漏染菌
24、致死温度：杀死微生物的极限温
度
对数残留定律：在一定温度下，
微生物受热致死遵循分子反应速率
理论，微生物受热死亡的速率-dN/dt
与任何瞬间残留的活菌数N成正比：
-dN/dt=kN
非对数残留定律：实际过程中某
些微生物受热死亡的速率不符合对
数残留定律，Nt/No对灭菌时间t在
半对数坐标中标绘得到的残留曲线
不是直线。（微生物芽孢）在T相同
时，对数与非对数定律的灭菌时间t
不同。
25、当灭菌温度升高时，微生物死亡
速率大于培养基成分破坏的速率（高温加快灭菌法）
26、分批灭菌：将配制好的培养基放入发酵罐或其它装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备仪器进行灭菌的操作，也称为实罐灭菌。
分批灭菌的阶段：升温、保温、冷却27、连续灭菌：将配制好的培养基向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却等灭菌操作。
发酵罐应在连续灭菌开始前先进行空罐灭菌，以容纳经过灭菌的培养基
28、空气过滤除菌：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、玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等。
流程：前置空气过滤器进行粗虑→空压机升压→一级冷凝器对压缩空气降温→二级甚至多级进行降温除水、除油→空气加热器降低湿度→空气储罐稳压→空气过滤器除菌→无菌空气进入发酵罐
典型的设备流程：
①压缩空气两级冷却析水：两次析水、两次分离、适当加热流程：高位吸风塔吸入空气→粗过滤
→空气压缩机加热→冷却析水（两
次）→再加热→空气过滤器除菌
②一次冷却、冷热空气直接混合
式的空气过滤除菌：
总之，要满足好氧发酵，必须保
证空气无菌、温度和相对湿度合适，
并具有一定的压力。
29、空气预处理的步骤：
①外源空气的前处理：提高空气
吸风口的位置、加强吸入空气的前过
滤
②空气压缩及压缩空气的冷却
③压缩空气冷却后的除水、除油
*为什么要进行空气压缩？
为了克服输送过程中过滤介质的阻
力
*为什么空气压缩后要进行冷
却？
高压空气直接通入空气过滤器，
可能引起过滤介质碳化或燃烧，而且
增大发酵罐的降温负荷，给发酵带来
困难，导致菌种损伤。
*为什么要除水、除油？
除水：冷却降温后压缩空气的相对湿
度增大，会析出水来，致使过滤介质
受潮失效
除油：若压缩空气是由含油压缩机制
得，会不可避免地夹带润滑油
30、空气的绝对湿度：1m3湿空气中
含有的水蒸气绝对量（kg）
空气的相对湿度（φ）：空寂的
绝对湿度与同温下饱和绝对湿度之
比值或者空气中水蒸气分压与同温
度时的饱和水蒸气压之比值
空气的湿含量（x）：1kg干空气
中含有的水汽量
露点：当空气的相对湿度等于1
时，空气中水蒸气已饱和，此时的温
度称为露点Td
*当T 湿含量降低。 31、种子扩大的级数：制备种子需逐 级扩大培养的次数，这要根据菌体的 生长繁殖速率、包子发芽速率以及发 酵罐的容积综合确定。 32、种子培养：将冷冻干燥管、沙土 管中处于休眠状体的工业菌种接入 斜面活化后，在经过摇瓶及种子罐逐 级扩大培养而获得一定数量和质量 的纯种的过程。 33、优良种子应具备的条件： ①菌种细胞的生长活力强 ②菌种生理状态稳定 ③菌体浓度及总量满足大容量发酵罐接种量的要求 ④无杂菌污染，保证纯种发酵 ⑤菌种适应性强，能保持稳定的生产能力 34、种子制备的步骤：活化培养→扩大培养→一级种子罐（可变）→发酵罐进行发酵 种子制备分成两个阶段：实验室种子制备阶段、生产车间种子制备阶段 种子罐的作用是使有限数量的包子或菌丝生长繁殖成大量的菌丝体 35、种龄：种子的培养时间 接种龄：种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间 接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例 36、影响种子质量的因素：原材料质量、培养温度、湿度、通气与搅拌、斜面冷藏时间、培养基、pH 37、丝状真菌发酵的种子扩大培养： ①利用孢子作为接种物：在固化的培养基上产生孢子、在固体培养基上产生孢子、在液体深层培养基中产生孢子 ②用丝状真菌的菌丝体作为接 种物：难以获得均一的接种物 38、发酵动力学：研究微生物生长、 发酵产物合成、底物消耗之间动态定 量关系，是对微生物生长和产物形成 过程的定量描述。 39、微生物生产通常要经过延滞期、 对数生长期、衰减期、稳定期和衰亡 期五个阶段。 40、底物消耗动力学：底物主要消耗 在：用于合成新的细胞物质、合成代 谢产物、提供细胞生命活动的能量 41、发酵动力学分类： ①生长相关型：产物的生成与细 胞的生长密切相关的动力学过程，产 物的生成是微生物细胞主要能量代 谢的直接结果。 ②生长部分相关型：指代谢产物是能 量代谢的间接结果，不是底物的直接 氧化产物，而是菌体内生物氧化过程 的主流产物 ③非生长相关型：指代谢产物的 生成与能量代谢无关，与细胞生长也 无直接关系，即产物生成与微生物细 胞生长不偶联 42、分批发酵的优缺点： 优点：操作简单、周期短、染菌 的机会减少，且生产过程、产品质量 易控制 缺点：不利于测定过程动力学， 对底物类型及初始高浓度敏感的次 级代谢物如一些抗生素等就不适合 用分批发酵，养分消耗快，非生产时 间长、产率低 43、连续发酵：在发酵过程中，连续 向发酵罐流加培养基，同时以相同流 量从发酵罐中取出培养液 稀释率D：将单位时间内连续流入发 酵罐中的新鲜培养基体积与发酵罐 内的培养液总体积的比值称为稀释 率。D=F/V 在稳态时，比生长速率等于稀释 率，即比生长速率收到稀释率的控制 细胞的生长可导致底物的消耗， 直至底物的浓度足以支持比生长速 率与稀释率相等为止 临界稀释率D：导致菌体开始从 系统中洗出时的稀释率 44、恒化器：连续培养系统。培养物 的比生长速率收到化学环境的控制， 即培养基中某一西安执行组分的控 制作用 恒浊器：通过控制补充培养基的 流速，使得发酵管内发酵液细胞浓度保持恒定，即将发酵液的浊度保持在某一窄小的范围内 45、培养物产率：单位发酵时间形成的菌体量 46、分配补料发酵：分批发酵过程中补充培养基，不从发酵体系中排出发酵液，使发酵液的体积随着发酵时间逐渐增加半稳态：虽然细胞的总量随着时间的延长而增加，但细胞浓度实际上仍是一个常数，这种状态称为半稳态 7章之后 1、呼吸强度：单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量 耗氧速率（摄氧率）：单位体积培养液在单位时间内的耗氧量 2、影响微生物耗氧的因素： ①微生物本身遗传特征的影响 ②培养基的成分和浓度：碳源种类、培养基浓度、是否有生长抑制剂 ③菌龄④发酵条件⑤代谢类型 3、控制溶解氧的意义： ①溶解氧浓度对细胞生长和产物合成的影响是不同的，须了解生长期和生产期的最适需氧量 ②氧传递率已成为许多好气性发酵产量的限制因素 ③发酵工业上氧的利用率很低，提高 传氧效率，能大大降低空气消耗量， 从而降低设备费用和动力消耗，且减 少泡沫形成和染菌的机会，大大提高 设备利用率 4、发酵过程中氧的传递 氧的传递可分为供氧和耗氧两 个方面，供氧是指空气中的氧气从空 气泡里通过气膜、气液界面和液膜扩 散到液体主流中；耗氧是自液体主流 通过液膜、菌丝丛、细胞膜扩散到细 胞内。 供氧方面的主要阻力使气膜和液膜 阻力 5、双膜理论假说： ①气泡和包围着气泡的液体之 间存在着界面，在界面的气泡一侧存 在着一层气膜，在界面液体一侧存在 着一层液膜；气膜内气体分子和液膜 内液体分子都处于流层状态，氧以浓 度差方式透过双膜；气泡内气膜以外 的气体分子处于对流状态，称为气体 主流，任一点氧浓度，氧分压相等； 液膜以外的液体分子处于对流状态， 称为液体主流，氧在两膜间的传递在 定态下进行，因此，氧在气膜和液膜 间的传递速率相等。 ②在双膜之间界面上，氧分压与 溶于液体中氧浓度处于平衡关系 ③氧传递过程处于稳定态时，传 质途径上各点的氧浓度不随时间而 变化，且其与该点的氧气分压的平衡 关系遵循亨利定律 6、气体溶解于液体中，液膜阻力使 主要因素 7、气体传质的基本方程：OTR=K L a （C*-C L） OTR——单位体积培养液的氧传 递速率 K L a——以浓度差为推动力的体 积溶氧系数 a——内界面，即气液比表面积 供氧与耗氧达到平衡时：OTR= γ（摄氧率） 8、无量纲数Da为Damkohler数，物 理意义是细胞的最大耗氧量与最大 供氧量之比 当Da<1时，细胞的耗氧量小于最大供 氧量，整个过程受呼吸速率控制 当Da>1时，细胞的耗氧量超过最大供 氧能力，存在供氧限制，整个过程受 氧传递速率控制 9、影响推动力的因素： ①温度：氧传递过程中的推动力将随发酵液温度的升高而下降 ②溶质：电解质、非电解质、混合溶液，氧的溶解度随溶质浓度的增加而下降 ③溶剂：合理添加有机溶剂可降低水的极性从而增加溶解氧的浓度 ④氧分压：增加氧分压也能通过提高氧的溶解度来增加氧传递的推动力 10、影响K L a的因素：设备参数、操作条件、发酵液性质 11、溶解氧的测定方法：化学法、极谱法、复膜氧电极法 摄氧率γ的测定方法：瓦式呼吸仪法、物料衡算法、氧电极法 K L a的测定方法：亚硫酸盐氧化法、取样极谱法、物料衡算法、动态法、排气法、复膜电极法 12、发酵过程参数的检测分为两种方式，一是利用仪器进行在线检测，而是从发酵罐中取出样品进行离线检测 13、直接状态参数：能直接反映发酵过程中微生物生理代谢状况的参数间接状态参数：采用直接状态参数计算求得的参数14、发酵热：在发酵过程中，引起温 度变化的原因是由于发酵过程中所 产的净热量 发酵热=生物热+搅拌热+通气热-蒸 发热-辐射热 生物热：指微生物在生长繁殖过 程中，本身产生的大量热量 15、最适温度：最适于菌的生长或产 物的生成的温度，是一个相对概念 16、pH调控的方法： ①配置合适的培养基 ②加入非营养基质的酸碱调节剂，碳 酸钙 ③加入基质性酸碱调节剂，氨水 ④加生理酸性或碱性盐基质 ⑤将pH控制欲代谢调节结合起来，通 过补料控制pH 17、临界氧浓度：指不影响呼吸系统 所允许的最低溶氧浓度 18、二氧化碳对细胞的作用机制是 影响细胞膜的结构，使细胞处于“麻 醉”状态，生长受到抑制 19、呼吸商RQ：二氧化碳的释放率 （CER）与摄氧率（OUR）的比值 20、泡沫对发酵的影响： ①降低了发酵罐的装料系数 ②增加了菌群的非均一性 ③增加了污染杂菌的机会 ④大量起泡，控制不及时会引起“逃 液”，导致产物流失 ⑤消泡剂的加入有时会影响发酵产 量或给下游分离纯化与精致工序带 来麻烦 21、泡沫的控制方法： ①机械消泡 ②消泡剂消泡：表面活性剂，有一定 的亲水性，在水中的溶解度小，对发 酵过程无毒，不干扰溶氧、pH等仪表 的使用，消泡剂来源方便、价格便宜 ③生产菌种本身的特性 22、对基因工程菌发酵过程进行控 制的关键在于宿主的生理遗传特性 影响着外源基因的表达，而外源基因 的表达又影响着宿主的生长特性 23、外源基因表达的控制机制：外源 基因的表达由组成型基因或构建质 粒时加入的Lac、Trp、P L、P R等启动 子控制 24、基因工程菌发酵的生物反应器 主要有：机械搅拌发酵罐、气升式发 酵罐 25、基因工程菌不稳定性包括：质粒 的不稳定性、表达产物的不稳定性 表现形式为：质粒的丢失、重组质粒 发生DNA片段脱落、表达产物不稳定26、清洁生产：是一种创新性思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的污染 具体内容：①对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒材料，减少、降低废弃物的数量和毒性 ②对产品，要求减少从原材料利用到产品最终处置的全生命周期的不利影响 ③对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中实行清洁生产包括清洁生产过程、清洁产品和服务三个方面 27、清洁生产的与方法： ①污染防治：产品改进，采用代替原材料，技术革新、工艺自动化、生产过程优化，内部管理优化、减少废物产生、加强排放的管理 ②消减有毒物品使用：注重产品配方，原料代替，改变或重新设计生产工艺单元，改善工艺、实现现代化，改善工艺过程和管理维护，工艺再循环 ③为保护环境而设计：核心是在不影响产品性能和寿命的前提下，尽可能 体现环保目标 28、影响发酵产品成本的主要因素： 菌株性能、培养基成分、无菌空气用 量、搅拌功率、发酵生产方式、发酵 产物的分离纯化、发酵规模、三废的 综合利用与循环使用 菌株应达到的目标：产酶单位高、活 力强，遗传性能稳定，不产或少产杂 酶、杂蛋白，同化培养基的能力强， 能充分利用培养基 29、淀粉、糖蜜等农副产品是碳源的 主要来源，价格受种植面积和收获情 况以及市场需求量的影响 供培养基用的磷酸盐要求是食 用级的而不是肥料级 30、发酵工厂为节约冷却水用量的 办法： ①采用气升式发酵罐 ②选育嗜热或耐热的生产菌株 ③改变原料路线，少用烃类原 料，以降低发酵产能 31、当微生物不受底物抑制，具有较 强的基质转化能力和生产效率时，可 采用分批发酵 当微生物能高效的利用基质、菌种遗 传性能稳定以及空杂菌污染能力强， 采用连续发酵 以发酵后处理成本为主的发酵类型 不适于进行连续发酵，因为连续发酵 的培养液中产物浓度较低，提取成本 高，尽管其总生产率较高，但总成本 费用会高得多。此时多用分批补料发 酵（产物浓度高，易于分离纯化。 32、发酵规模的成本分析： ①设备可获得的最大通气能力 ②冷却能力 ③制造技术水平和运输安装等问题 33、生产效率：又称发酵速率，指单 位操作时间、单位发酵体积所产生的 发酵产物量，是评价发酵生产的主要 指标之一。关系到固定成本的经济效 益 发酵过程生产速率：指发酵过程中单 位时间内单位发酵体积所产生的发 酵产物量 发酵设备的生产能力：指在一定时间 内单位发酵罐容积所产生的发酵产 物量 40、基质转化率：指发酵工艺中所使 用的主要基质（一般指碳源或其他成 本较高的基质）转化为发酵产物的得 率。是原材料成本效益的指示值 41、维生素C的生产原理与技术： 维生素C二步发酵法是我国维生素C 工业生产的主要方法,它是在莱氏法第一步发酵后,用微生物继续发酵将L-山梨糖转变为维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2-KGA)的一种方法。第二步发酵菌系为混和菌系,其中氧化葡萄糖酸杆菌负责山梨糖到维生素C 前体-2-KGA的转化,俗称小菌。另一种为伴生菌,帮助小菌生长与产酸,生产上常用的是巨大芽孢杆菌俗称大菌。在混合培养发酵过程中大小菌之间既有共生作用,又有拮抗作用,有多种因子影响二菌间的相互作用。控制混菌中大菌的浓度,延长其稳定生长期有利于混菌体系的产酸。 流程：一步菌种液→一步一级种子→一步二级种子→一步发酵 80℃，10min↓山梨醇培养基、辅料 →→→→→→→→→→ 混合菌种液→二步一级种子→二步二级↓种子→→二步发酵→静置上清液→离心↓处理↑←←←←←←←←←←←↓→减压浓缩→2-酮基-L-古龙酸→化学转化→维生素C 世上没有一件工作不辛苦，没有一处人事不复杂。不要随意发脾气，谁都不欠你的 《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵？发酵工程的发展历程？ 发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程 自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期 发酵工业常用的微生物及其特点。 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 4.霉菌 菌种的分离及保藏 一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离 一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏 菌种的退化及复壮 菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行转移传代或包藏之后，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退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件 菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法 微生物育种的方法有哪些？ 自然育种、诱变育种 培养基的主要成分。 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、 碳源及氮源的种类。 碳源种类：1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体 氮源种类：1、无机氮源 2、有机氮源 培养基的设计的基本原则？ 一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值 发酵工业原料的选择原则 一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近，便于运输节省费用 二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力 三原料资源要丰富容易收集 8-2抽屉原理 教学目标 抽屉原理是一种特殊的思维方法，不但可以根据它来做出许多有趣的推理和判断，同时能够帮助同学证明很多看似复杂的问题。本讲的主要教学目标是： 1．理解抽屉原理的基本概念、基本用法； 2．掌握用抽屉原理解题的基本过程； 3. 能够构造抽屉进行解题； 4. 利用最不利原则进行解题； 5.利用抽屉原理与最不利原则解释并证明一些结论及生活中的一些问题。 知识点拨 一、知识点介绍 抽屉原理有时也被称为鸽笼原理，它由德国数学家狄利克雷首先明确提出来并用来证明一些数论中的问题，因此，也被称为狄利克雷原则．抽屉原理是组合数学中一个重要而又基本的数学原理，利用它可以解决很多有趣的问题，并且常常能够起到令人惊奇的作用．许多看起来相当复杂，甚至无从下手的问题，在利用抽屉原则后，能很快使问题得到解决． 二、抽屉原理的定义 （1）举例 桌上有十个苹果，要把这十个苹果放到九个抽屉里，无论怎样放，有的抽屉可以放一个，有的可以放两个，有的可以放五个，但最终我们会发现至少我们可以找到一个抽屉里面至少放两个苹果。 （2）定义 一般情况下，把n＋1或多于n＋1个苹果放到n个抽屉里，其中必定至少有一个抽屉里至少有两个 苹果。我们称这种现象为抽屉原理。 三、抽屉原理的解题方案 （一）、利用公式进行解题 苹果÷抽屉＝商……余数 余数：（1）余数＝1， 结论：至少有（商＋1）个苹果在同一个抽屉里 （2）余数＝x ()()11x n -， 结论：至少有（商＋1）个苹果在同一个抽屉里 （3）余数＝0， 结论：至少有“商”个苹果在同一个抽屉里 （二）、利用最值原理解题 将题目中没有阐明的量进行极限讨论，将复杂的题目变得非常简单，也就是常说的极限思想“任我意”方法、特殊值方法． 模块一、利用抽屉原理公式解题 （一）、直接利用公式进行解题 （1）求结论 【例 1】 6只鸽子要飞进5个笼子，每个笼子里都必须有1只，一定有一个笼子里有2只鸽子．对吗？ 【解析】 6只鸽子要飞进5个笼子，如果每个笼子装1只，这样还剩下1只鸽子．这只鸽子可以任意飞进 其中的一个笼子，这样至少有一个笼子里有2只鸽子．所以这句话是正确的． 利用刚刚学习过的抽屉原理来解释这个问题，把鸽笼看作“抽屉”，把鸽子看作“苹果”， 6511÷= ，112+=（只）把6个苹果放到5个抽屉中，每个抽屉中都要有1个苹果，那么 肯定有一个抽屉中有两个苹果，也就是一定有一个笼子里有2只鸽子． 【巩固】 把9条金鱼任意放在8个鱼缸里面，请你说明至少有一个鱼缸放有两条或两条以上金鱼． 【解析】 在8个鱼缸里面，每个鱼缸放一条，就是8条金鱼；还剩下的一条，任意放在这8个鱼缸其中的 任意一个中，这样至少有一个鱼缸里面会放有两条金鱼． 【巩固】 教室里有5名学生正在做作业，现在只有数学、英语、语文、地理四科作业 试说明：这5名 学生中，至少有两个人在做同一科作业． 【解析】 将5名学生看作5个苹果 将数学、英语、语文、地理作业各看成一个抽屉，共4个抽屉 由抽 屉原理，一定存在一个抽屉，在这个抽屉里至少有2个苹果．即至少有两名学生在做同一科的 作业． 【巩固】 年级一班学雷锋小组有13人．教数学的张老师说：“你们这个小组至少有2个人在同一月过生 日．”你知道张老师为什么这样说吗？ 【解析】 先想一想，在这个问题中，把什么当作抽屉，一共有多少个抽屉？从题目可以看出，这道题显 知识精讲 初中电学公式归纳与简析 初中物理电学公式繁多，且各种物理规律在串并联两种电路中有时完全不同，使得学生极易将各种公式混淆，为了使学生对整个电学公式有一个完整的了解，形成一个完整清晰的知识网络，现将初中串、并联中的物理规律以及电学公式以两个表格的形式归纳总结如下： 二、电学中各物理量求解公式表（二） 1、对于电功、电功率、电热三个物理量，它们无论是在串联电路还是并联电路中，都是总量等于各部分之和。同学们在解答这类题时应灵活选取公式进行计算。如以计算电路中的总功率为例，既可以根据P=P1+P2,也可以跟据P=UI进行计算，其它几个物理量的求解也与之类似。 2、用欧姆定律Ｉ= U R求电路中的电流，让学生明白此公式是由实验得出，是电学中最基本的公式， 但此公式只适合于纯电阻电路(所谓纯电阻电路即电路中电能全部转化为热能的电路)。 3、电功率求解公式P = W t与P=UI这两个公式为电学中计算电功率时普遍适用最基本的两个公式， 第一个为电功率的定义式，也常常作为用电能表和钟表测记家用电器电功率的公式。第二个公式是实验室用伏安法小灯泡功率的原理，也是计算用电器电功率的最基本公式。 4、虽然表中公式繁多，但电学基本公式只有4个，即：Ｉ= U R、P = W t、P = UI、Q = I 2Rt 。其他 公式都是导出公式，同学们可以在掌握这4个公式的基础上进行推导练习，很快就会熟悉并掌握。 5、应熟练掌握的几个比较重要的导出公式。具体公式：在表中分别是如下八个公式（2）I = P U（5） U = IR （6）R = U I（7）R = U2 P（12）P = U2 R(13) P = I 2R (14) W = Pt (17) Q = I2Rt 这八 个公式在电学解题中使用的频率也较高，要求学生能熟练掌握。 本资料大部分来自网络，经过格式转换，以便大家使用，并对部分内容修改整理。 选修一知识总结（专题一、二、三、六） （请妥善保存） 专题一 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋的制作 广义发酵→有氧发酵和无氧发酵；狭义发酵→微生物的无氧呼吸。发酵≠无氧呼吸 （一） 果酒制作 1．原理：菌种 ，属于 核生物，新陈代谢类型 ， 有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。反应式为： ； 无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精。反应式为： 。 2．控制的发酵条件： 。 3．菌种来源：??? 。：。：菌菌种分离获得得纯净的酵母人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 4．实验设计流程图 挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒 果醋 5．实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴定，并用____________检验酒精存在。可观 察到的现象为 。葡萄酒呈红色的原因： 6.注意事项： (1) 在 、 的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而多数其它微生物都因无法适应这 一环境而受到抑制，从而在不灭菌情况下，使酵母菌成为优势菌种。 (2)新鲜葡萄的处理: 为防止杂菌感染应先 （冲洗/去枝梗），注意不要反复冲洗，否则酵母菌数 量减少，影响发酵。 (3)为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。发酵液装瓶后保留 的空间,目的是 (4)装置各部件作用 ①出料口：___________ ；②___________ ：醋酸发酵时连接充气泵；③___________ ： 排出酒精发酵时产生的CO2。 ④排气口连接一个长而弯曲胶管的作用是 ___________ 。使用该装置制酒 时，应该______充气口；制醋时，应该充气口连接____________。 （二）果醋的制作： 1．原理：菌种____________，属于________核生物，新陈代谢类型为___ ______ 。 当 、 都充足时，醋酸菌将 分解成醋酸； 当缺少 时，醋酸菌将 变为 ，再将 变为醋酸。 反应式为__________ _________ _________ 。 2．条件：最适合温度为__________，需要充足的______________。 3．菌种来源：可以从食醋中分离醋酸菌，也可以购买。 4．设计实验流程及操作步骤： 果酒制成以后，在发酵液中加入___________或醋曲，然后将装置转移至 _____ 0C 条件下发 酵，适时向发酵液中通入________。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶盖上纱布，以减 少空气中尘土污染。 5.注意事项: (1)严格控制发酵条件,因为醋酸菌对_______的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断 通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。此外,醋酸菌最适生长温度为_________℃，控制好发酵温度，使发酵时 间缩短，又减少杂菌污染的机会。 (2)有两条途径生成醋酸：直接氧化和以 为底物的氧化。 一、知识点介绍 抽屉原理有时也被称为鸽笼原理，它由德国数学家狄利克雷首先明确提出来并用来证明一些数论中的问题，因此，也被称为狄利克雷原则．抽屉原理是组合数学中一个重要而又基本的数学原理，利用它可以解决很多有趣的问题，并且常常能够起到令人惊奇的作用．许多看起来相当复杂，甚至无从下手的问题，在利用抽屉原则后，能很快使问题得到解决． 二、抽屉原理的定义 （1）举例 桌上有十个苹果，要把这十个苹果放到九个抽屉里，无论怎样放，有的抽屉可以放一个，有的可以放两个，有的可以放五个，但最终我们会发现至少我们可以找到一个抽屉里面至少放两个苹果。抽屉原理有时也被称为鸽巢原理（“如果有五个鸽子笼，养鸽人养了6只鸽子，那么当鸽子飞回笼中后，至少有一个笼子中装有2只鸽子”）。它是组合数学中一个重要的原理。 （2）定义 一般情况下，把n ＋1或多于n ＋1个苹果放到n 个抽屉里，其中必定至少有一个抽屉里至少有两个苹果。我们称这种现象为抽屉原理。 三、抽屉原理的解题方案 （一）、利用公式进行解题 苹果÷抽屉＝商……余数 余数：（1）余数＝1， 结论：至少有（商＋1）个苹果在同一个抽屉里 （2）余数＝x ()()1 1x n -， 结论：至少有（商＋1）个苹果在同一个抽屉里 （3）余数＝0， 结论：至少有“商”个苹果在同一个抽屉里 （二）、利用最值原理解题 将题目中没有阐明的量进行极限讨论，将复杂的题目变得非常简单，也就是常说的极限思想“任我意”方法、特殊值方法． 四、应用抽屉原理解题的具体步骤 知识框架 抽屉原理 发现不同 第二步：构造抽屉。这是个关键的一步，这一步就是如何设计抽屉，根据题目的结论，结合有关的数学知识，抓住最基本的数量关系，设计和确定解决问题所需的“苹果”及其个数，为使用抽屉铺平道路。第三步：运用抽屉原理。观察题设条件，结合第二步，恰当运用各个原则或综合几个原则，将问题解决。 例题精讲 【例 1】6只鸽子要飞进5个笼子，每个笼子里都必须有1只，一定有一个笼子里有2只鸽子．对吗？ 【巩固】教室里有5名学生正在做作业，现在只有数学、英语、语文、地理四科作业试说明：这5名学生中，至少有两个人在做同一科作业． 【例 2】向阳小学有730个学生，问：至少有几个学生的生日是同一天？ 【巩固】人的头发平均有12万根，如果最多不超过20万根，那么13亿中国人中至少有人的头发的根数相同。 机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。 2019年电路原理知识点总结 通过对知识与方法的归纳总结，使知识整体化、有序化、条理化、系统化、结构化、网络化、形象化。使之便于理解，便于记忆，便于应用。下面就是整理的电路原理知识点总结，一起来看一下吧。 1.定义：把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径，电路知识点总结。 2.各部分元件的作用：(1)电源：提供电能的装置;(2)用电器：工作的设备;(3)开关：控制用电器或用来接通或断开电路;(4)导线：连接作用，形成让电荷移动的通路 二、电路的状态：通路、开路、短路 1.定义：(1)通路：处处接通的电路;(2)开路：断开的电路;(3)短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 2.正确理解通路、开路和短路 三、电路的基本连接方式：串联电路、并联电路 四、电路图(统一符号、横平竖直、简洁美观) 五、电工材料：导体、绝缘体 1.导体 (1)定义：容易导电的物体;(2)导体导电的原因：导体中有自由移动的电荷; 2.绝缘体 (1)定义：不容易导电的物体;(2)原因：缺少自由移动的电荷 六、电流的形成 1.电流是电荷定向移动形成的; 2.形成电流的电荷有：正电荷、负电荷。酸碱盐的水溶液中是正负离子，金属导体中是自由电子。 七.电流的方向 1.规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向; 2.电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反; 3.在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。 八、电流的效应：热效应、化学效应、磁效应 九、电流的大小：i=q/t 十、电流的测量 1.单位及其换算：主单位安(a)，常用单位毫安(ma)、微安(μ a) 2.测量工具及其使用方法：(1)电流表;(2)量程;(3)读数方法(4)电流表的使 用规则，工作总结《电路知识点总结》。 十一、电流的规律： (1)串联电路：i=i1+i2; 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 第五讲抽屉原理二 本讲知识点汇总： 一、最不利原则：为了保．证．能完成一件事情，需要考虑在最倒霉（最不利）的情况下，如何能 达到目标． 二、抽屉原理： 形式1：把n 1个苹果放到n个抽屉中，一定有2个苹果放在一个抽屉里； 形式2：把m n 1个苹果放到n 个抽屉中，一定有m 1个苹果放在一个抽屉里． 例1．中国奥运代表团的173 名运动员到超市买饮料，已知超市有可乐、雪碧、芬达、橙汁、味全和矿泉水 6 种饮料，每人各买两种不同的饮料，那么至少多少人买的饮料完全相同？「分析」本题的“抽屉”是饮料的选法，“苹果”是 1 73名运动员． 练习1、中国奥运代表团的83 名运动员到超市买饮料．超市有可乐、雪碧、芬达和橙汁，每人各买两种不同的饮料，那么至少多少人买的饮料完全相同？ 例2．国庆嘉年华共有5项游艺活动，每个学生至多参加2项，至少参加1项．那么至少有多少个学生，才能保证至少有 4 个人参加的活动完全相同？「分析」本题的“抽屉”是参加活动的方法． 练习2、高思运动会共有 4 个项目，每个学生至多参加3项，至少参加 1 项．那么至少有多少个学生，才能保证至少有 5 个人参加的活动完全相同？ 例3．从1到50这50个自然数中，至少选出多少个数，才能保证其中一定有两个数的和是50？ 「分析」思考一下：哪两个数的和是50？ 练习3、从1到35这35 个自然数中，至少选出多少个数才能保证其中一定有两个数的和为34？ 例4．从1到100这100个自然数中，至少选出多少个数才能保证其中一定有两个数的和是7的倍数？如果要保证是 6 的倍数呢？「分析」两个数的和是7 的倍数，这两个数除以7 的余数要符合什么条件哪？ 练习4、从1至99这99 个自然数中任意取出一些数，要保证其中一定有两个数的和是 5 的倍数，至少要取多少个？ 例5．至少取出多少个正整数，才能保证其中一定有两个整数的和或差是100 的倍数？ 「分析」从余数角度思考一下：什么样的两个数的和或差是100？ 例6．在边长为 2 的正六边形中，放入50 个点，任意三点不共线，请证明：一定能从中选出三个点，以它们为顶点的三角形面积不大于 「分析」通过把正六边形均分，来构造“抽屉” 1． 1. 电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0 ，反之i<0 。 电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0 反之u<0。2．功率平衡一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3．全电路欧姆定律：U=E-RI 4．负载大小的意义：电路的电流越大，负载越大。电路的电阻越大，负载越小。 5．电路的断路与短路 电路的断路处：I = 0, UM 0 电路的短路处：U= 0,1工0 二．基尔霍夫定律 1．几个概念：支路：是电路的一个分支。 结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。回路：由支路构成的闭合路径称为回路。 网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2．基尔霍夫电流定律： （1）定义：任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说：流入的电流等于流出的电流。 （2）表达式：i 进总和=0 或：i 进=i 出 （3）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律 （1）定义：经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。或者说：在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （2 ）表达式：1 或：2 或：3 （3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路三．电位的概念 （1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。 （3）电压用符号U表示,电位用符号V表示 （4）两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。 四．理想电压源与理想电流源 1．理想电压源 （1）不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电压源不允许短路。 2．理想电流源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 （1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 （2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。4．理想电源 发酵工程重点总结 第一章 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发酵工程：利用微生物（或动植物细胞）的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。 发酵工业的特点？（7点） 1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应，反应安全，要求条件较简单。 2.可用较廉价原料生产较高价值产品。 3.反应专一性强。 4.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的生物转化修饰。 5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 6.菌种是关键。 7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。 工业发酵的类型？ 厌氧发酵 1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵 兼性厌氧发酵 液体发酵（包括液体深层发酵） 2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵 深层固体发酵（机械通风制曲） 分批发酵 按发酵工艺流程补料分批发酵 单级恒化器连续发酵 连续发酵多级恒化器连续发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 发酵生产的基本工业流程？ 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消毒灭菌； 3. 扩大培养出有活性的适量纯种，以一定比例接种入发酵罐中； 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； 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。 工业发酵的过程的工艺流程图？ 第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究（包括资料查阅） 试验方案设计 含微生物样品的采集（如何使样品中所含微生物的可能性大？） 样品预处理（如何在后续的操作中使这种可能性实现） 菌种分离 根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法随机分离方法 (定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离） 富集液体培养固体培养基条件培养 (初筛) 菌种纯化 复筛 菌种纯化 初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试 较优菌株1-3株 保藏及进一步做生产试验某些必要试验和 或作为育种的出发菌株毒性试验等 2、菌种选育改良的具体目标。(4点)？ 1.提高目标产物的产量 电路原理总结 第一章基本元件和定律 1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之 u<0。 2．功率平衡 一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3．全电路欧姆定律：U=E-RI 4．负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5．电路的断路与短路 电路的断路处：I＝0，U≠0 电路的短路处：U＝0，I≠0 二．基尔霍夫定律 1．几个概念： 支路：是电路的一个分支。 结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。 回路：由支路构成的闭合路径称为回路。网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2．基尔霍夫电流定律： （1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。 或者说：流入的电流等于流出的电流。（2）表达式：i进总和=0 或： i进=i出（3）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律 （1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。 或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （2）表达式：1 或： 2 或： 3 （3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路 三．电位的概念 （1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。（3）电压用符号U表示,电位用符号V表示 （4）两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。 四．理想电压源与理想电流源 1．理想电压源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电压源不允许短路。 2．理想电流源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联（1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 （2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。 4．理想电源与电阻的串并联 （1）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。（2）理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉（短路），不影响对其它电路的分析。5．实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五．支路电流法 1．意义：用支路电流作为未知量，列方程 电路原理 第一章知识点 1.电流和电压的参考方向 关联与非关联一定要看电流流过元件后再判断。 关联功率P表示（吸收功率） 非关联P表示（发出功率） 2.电阻元件 电阻元件的电磁性质就是（消耗电能）总是（吸收功率）的。 3.电压源不能（短路）电流源不能（开路）。 4.受控源是一个（四端元件）。 5.结点：3条或者3条以上支路的连接点 6.基尔霍夫定律{KCL KVL} 结点处电流守恒Σi=0；回路电压守恒Σu=0； KCL。。。。。。流入=流出 7运算放大器 “虚短路”，“虚断路” “虚断路”：反向与同向端得输入电流为0。 “虚短路”：反向与同向输入端的电压相等。 虚短：u+=u-=0 虚断：i+=i-=0 例题：P18,1-8-1 第二章电阻电路的等效变换 等效变换是（对外等效） 1串联电路R eq=ΣR k R eq=u/i 2并联电路 Geq=ΣG k Req=1/Geq 3电路的混联 根据串并联关系化简 4电路的星三角变换 Y 形电阻=Y形电阻两两电阻乘积之和/Y形不相邻电阻 Y Y形电阻=三角形相邻电阻的乘积/三角形电阻之和 5电源的等效变换（对外等效） 与电流源串联的任意元件为多余元件 与电压源并联的任意元件为多余元件 元件与电流源并联元件与电压源串联 在简化电路时，受控源的控制量所在的各支路尽量不要改变 第三章 结点 n 支路 b 树枝 n-1 独立节点数 n-1 连枝 b-n+1 (n-1)个KCL (b-n+1) 个KVL 支路电流法步骤 1标定各支路电流电压的参考方向 2选定N-1个独立节点，列KCL方程 3选定 b-n+1个独立回路，指定回路的绕行方向列KVL方程（形如ΣU=0或者ΣR K I K=ΣU SK） 还有网孔电流法，，回路电流法，结点电压法见P60 ※含有受控源的电路解题思路 ①把受控源看做独立源建立方程 ②找出控制量和未知量的关系 第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件； 1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。2．功率平衡 一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。 3．全电路欧姆定律：U=E-RI 4．负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5．电路的断路与短路 电路的断路处：I＝0，U≠0 电路的短路处：U＝0，I≠0 二．基尔霍夫定律 1．几个概念： 支路：是电路的一个分支。 结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。 回路：由支路构成的闭合路径称为回路。 网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。 2．基尔霍夫电流定律： （1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。 或者说：流入的电流等于流出的电流。 （2）表达式：i进总和=0 或： i进=i出 （3）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律 （1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。 或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （2）表达式：1 或： 2 或： 3 （3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路 三．电位的概念 （1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。 （3）电压用符号U表示,电位用符号V表示 （4）两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。 四．理想电压源与理想电流源 1．理想电压源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电压源不允许短路。 2．理想电流源 （1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 （2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 （1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。（2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。4．理想电源与电阻的串并联 （1）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。 （2）理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉（短路），不影响对其它电路的分析。 5．实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五．支路电流法 1．意义：用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。 2．列方程的方法： （1）电路中有b条支路，共需列出b个方程。 （2）若电路中有n个结点，首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。 （3）然后选b-（n-1）个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。 3．注意问题： 若电路中某条支路包含电流源，则该支路的电流为已知，可少列一个方程（少列一个回路的电压方程）。 六．叠加原理 1．意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。 2．求解方法：考虑某一电源单独作用时，应将其它电源去掉，把其它电压源短路、电流源断开。 3．注意问题：最后叠加时，应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。 叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路；只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。 七．戴维宁定理 1．意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。 2．等效电源电压的求法： 把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。3．等效电源内电阻的求法： （1）把负载电阻断开，把二端网络内的电源去掉（电压源短路，电流源断路），从负载两端看进去的电阻，即等效电源的内电阻R0。 （2）把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。然后，把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。 八．诺顿定理 第一步：初步理解该知识点的定理及性质 1、提出疑问：什么是抽屉原理？ 2、抽屉原理有哪些内容呢？ 【抽屉原理1】：将多于n件的物品任意放到n个抽屉中，那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件； 【逆抽屉原理】：从n个抽屉中拿出多于n件的物品，那么至少有2个物品来至于同一个抽屉。 【抽屉原理2】：将多于mn件的物品任意放到n个抽屉中，那么至少有一个抽屉中的物品不少于（m+1）件。 第二步：学习最具有代表性的题目 【例1】证明：任取8个自然数，必有两个数的差是7的倍数。 【例2】对于任意的五个自然数，证明其中必有3个数的和能被3整除。 【总结】以上的例题都是在考察抽屉原理在整除与余数问题中的运用。以上的题目我们都是运用抽屉原理一来解决的。 第三步：找出解决此类问题的关键 【例3】从2、4、6、…、30这15个偶数中，任取9个数，证明其中一定有两个数之和是34。 【例4】从1、2、3、4、…、19、20这20个自然数中，至少任选几个数，就可以保证其中一定包括两个数，它们的差是12。 【例5】从1到20这20个数中，任取11个数，必有两个数，其中一个数是另一个数的倍数。 ｛1，2，4，8，16｝ ｛3，6，12｝，｛5，10，20｝ ｛7，14｝，｛9，18｝ ｛11｝，｛13｝，｛15｝，｛17｝，｛19｝。 【总结】根据题目条件灵活构造“抽屉”是解决这类题目的关键。 第四步：重点解决该类型的拓展难题 我们先来做一个简单的铺垫题： 【铺垫】请说明，任意3个自然数，总有2个数的和是偶数。 【例6】请说明，对于任意的11个正整数，证明其中一定有6个数，它们的和能被6整除。 【总结】上面两道题目用到了抽屉原理中的“双重抽屉”与“合并抽屉”，都是在原有典型抽屉原理题目的基础上进行的拓展。 什么是抽屉原理？ （1）举例 原料的定义: ?从工艺角度来看,凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料,都可作为发酵工业生产的原料 ?具体:一般是含有可发酵性糖或可转化为可发酵性糖的物料,还包括前体物质等等 原料选择的原则 1满足生产工艺要求: 适合微生物需要、吸收利用、代谢产物生产对生产中除发酵以外的其他方面,如通气、搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少2满足管理和经济要求: 原料价格低廉(占成本的比例 ?原料资源要丰富,容易收集(60-70‘s,石油烷烃生产谷氨酸 ?因地制宜,就地取材 ?原料要容易贮藏 3满足环保的要求 资源化减少污染 常用原料种类 ?薯类:甘薯、马铃薯、木薯、山药等 ?粮谷类:高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等(酒用原料 ?野生植物:橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等 ?农产品加工副产物:米糠(饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等 ?糖蜜 ?非粮食生物质原料:纤维素、木质素、半纤维素等 ?水果类原料:葡萄、苹果、山楂等 常用原料的化学组成 ?碳水化学物:主要是单糖和双糖,发酵微生物的碳源和能源。一些多糖则需转化为单糖或双糖后才被利用 ?蛋白质:蛋白质经蛋白酶分解后产生的多肽或氨基酸,是糖化菌和酵母菌生长繁殖的氮源?脂肪:针对不同的发酵产品其作用有较大差别?灰分:主要是P、Mg、K、S、Ca等元素,是微生物生长和代谢所必需 糖蜜:英文名称:molasses 定义:工业制糖过程中,蔗糖结晶后,剩余的不能结晶,但仍含有较多糖的液体残留物。玉米浆:外文名corn steep liquor,是制玉米淀粉的副产物,原料为玉米糁、水、玉米汁。制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡,浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体,叫玉米浆,含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质,含大约40%~50%固体物质。味道微咸,是微生物生长很普遍应用的有机氮源,它还能促进 青霉素等抗生素的生物合成。 培养基设计的基本原则 1培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产 物所需的元素,并能提供生物合成和细胞维持 活力所需要的能量 2营养成分恰当的配比 奥数知识点解析之抽屉原理 第一步：初步理解该知识点定理及性质 1、提出疑问：什么是抽屉原理？ 2、抽屉原理有哪些内容呢？ 【抽屉原理1】：将多于n件物品任意放到n个抽屉中，那么至少有一种抽屉中物品不少于2件； 【逆抽屉原理】：从n个抽屉中拿出多于n件物品，那么至少有2个物品来至于同一种抽屉。 【抽屉原理2】：将多于mn件物品任意放到n个抽屉中，那么至少有一种抽屉中物品不少于（m+1）件。 第二步：学习最具备代表性题目 【例1】证明：任取8个自然数，必有两个数差是7倍数。 【例2】对于任意五个自然数，证明其中必有3个数和能被3整除。 【总结】以上例题都是在考察抽屉原理在整除与余数问题中运用。以上题目咱们都是运用抽屉原理一来解决。 第三步：找出解决此类问题核心 【例3】从2、4、6、…、30这15个偶数中，任取9个数，证明其中一定有两个数之和是34。 【例4】从1、2、3、4、…、19、20这20个自然数中，至少任选几种数，就可以保证其中一定涉及两个数，它们差是12。 【例5】从1到20这20个数中，任取11个数，必有两个数，其中一种数是另一种数倍数。 ｛1，2，4，8，16｝ ｛3，6，12｝，｛5，10，20｝ ｛7，14｝，｛9，18｝ ｛11｝，｛13｝，｛15｝，｛17｝，｛19｝。 【总结】依照题目条件灵活构造“抽屉”是解决此类题目核心。 第四步：重点解决该类型拓展难题 咱们先来做一种简朴铺垫题： 【铺垫】请阐明，任意3个自然数，总有2个数和是偶数。 【例6】请阐明，对于任意11个正整数，证明其中一定有6个数，它们和能被6整除。 【总结】上面两道题目用到了抽屉原理中“双重抽屉”与“合并抽屉”，都是在原有典型抽屉原理题目基本上进行拓展。 什么是抽屉原理？《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集
抽屉原理例习题
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高中生物选修1传统发酵技术 知识点总结(经典全面)
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2019年电路原理知识点总结
发酵工程知识点复习进程
高斯小学奥数六年级下册含答案第05讲_抽屉原理
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奥数知识点解析之抽屉原理
发酵工程复习知识点.
2021年奥数知识点解析之抽屉原理