发酵工程概述
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。
发酵工程发酵工程概述
第二节
微生物发酵过程
（三）发酵
所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌，通 入的空气或中途的补料都是无菌的，转移种子 也要采用无菌接种技术。通常利用饱和蒸汽对 培养基进行灭菌，灭菌条件是在120℃（约 0.1MPa表压）维持20~30min。 （四）下游处理
第三节 液体深层发酵
一、深层发酵的操作方式
第二节
微生物发酵过程
二、培养基
（二）发酵培养基的组成 1.碳源 2.氮源 3.无机盐和微量元素 4.生长因子 5.水 6.产物形成的诱导物、前体和促进剂许多胞外 酶的合成需要适当的诱导物存在。
第二节
微生物发酵过程
三、发酵的一般过程
（一）菌种 （二）种子扩大培养
第一节 发酵工程概述
一、发酵工程的概念
现代的发酵工程不仅包括包括菌体生产和代谢 产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。 其主要内容包括生产菌种的选育，发酵条件的 优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提 取与精制等。
第一节 发酵工程概述
二、发酵类型
（一）微生物菌体发酵
是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。 传统的菌体发酵工业：有用于面包制作的酵母 发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白 （单细胞蛋白）发酵两种类型。新的菌体发酵 可用来生产一些药用真菌药用真菌可以通过发 酵培养的手段来生产出与天然产品具有同等疗 效的产物。有的微生物菌体还可用作生物防治 剂
第三章 发酵工程
第一节 发酵工程概述
一、发酵工程的概念
发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技 术产业化的重要环节 它将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原 理有机地结合起来，是一门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。 人们把利用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或其代谢产物的过程统称为 发酵。
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。
拓展资源-发酵工程
发酵工程
发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。
人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。
随着科学技术的进步，发酵工程已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。
现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料。
现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。
在医药工业上，基于发酵工程技术，开发了种类繁多的药品，如人类生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。
在食品工业上，主要有三大类产品，一是生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等；二是生产食品添加剂；三是帮助解决粮食问题。
发酵工程
一、绪论1、发酵工程（Fermentation Engineering）：指在最适发酵条件下，在发酵罐中大大量培养细胞和生产代谢产物的技术。
2、发酵工程研究内容：发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件，如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。
3、发酵工程的特点：一个完整的发酵工程包括：（1）材料的预处理（即培养基的制备过程）；（2）生物催化剂的制备（要选高产、稳定、高效、容易培养的菌株作种子或利用固定化酶或固定化细胞）;（3）生化反应器及发酵条件的选择和监控（生物反应器是进行生物反应的核心设备）；4、细胞融合技术：基因操作技术能定向的制造出新的有用的微生物。
5、发酵工程的最基本的问题是过程优化与放大。
二、菌种的选育1、代谢控制发酵：用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。
3、自然界中有目的微生物分离的一般过程：土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物采样时要注意的问题：气候、水分、空气，来源要广结合产品的特点，标签：地点、时间、气候等3、目的微生物富集的一些基本方法富集的目的：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。
富集的三种方案：（1）定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件，进行培养；（2）当不可能采用定向培养时，则可设计在一个分类学中考虑；（3）不能提供任何有助于筛选产生菌的信息，这时只能通过随机分离的办法；定向培养的方法：物理方法：加热、膜过滤等，但主要是通过培养的方法4、菌落的选出（1）从产物角度出发：在培养时以产物的形成有目的的设计培养基，利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素；（2）从形态的角度：菌落的外观形态，是微生物的一个重要表征。
如多糖产生菌在适当的培养基上生长，从具有粘液性的菌落外观上就可以初步识别；5、菌种选育分子改造目的：（1）防止菌种退化；（2）解决生产实际问题；（3）提高生产能力；（4）提高产品质量；（5）开发新产品；方法：（1）基因突变：自然选育、诱变育种；（2）基因重组：杂交、原生质体融合、基因工程；（3）基因的直接进化：点突变、易错PCR、同序法shuffling;三、微生物培养基1、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的一组营养物质和原料。
发酵工程简介
发酵工程的现状及发展前景
在发达国家，发酵工业的产值占国民 生产总值的5%。在医药产品中，发酵产品的 产值占20%。在医药、食品、化工、冶金、 资源、能源、环境等诸多领域有着广泛的应 用。
5.生物工程细胞的发酵，是指利用生物工 程技术所获得的细胞进行培养的新型发酵， 其产物多种多样。 初级代谢产物和次级代谢产物
在菌体对数生长期所产生的产物，如氨基酸、 核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等，是菌体生长繁殖 所必需的，这些产物叫做初级代谢产物。 在菌体生长静止期，某些菌体能合成一些具 有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、植物生长 因子等，这些产物与菌体的生长繁殖无明显关系， 叫做次级代谢产物。
二、微生物发酵过程
根据微生物的种类不同（好氧、厌氧、 兼性厌氧），可以分为好氧性发酵、厌氧性发 酵和兼性发酵三大类： （1）好氧性发酵，如柠檬酸发酵，谷氨酸发 酵。 （2）厌氧性发酵，如乳酸发酵，丙酮、丁醇 发酵。 （3）兼性发酵，如酵母菌却氧条件下发酵生 产酒精，有氧条件下繁殖菌体。
（一）、工业生产常用微生物
2、发酵工艺控制
发酵过程中，为了能对生产过程进行 控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测 定或进行连续测量。对发酵影响较大的参数 有： （1）温度，影响酶活性，改变菌体代谢方 向。 （2）pH值，影响酶活性，影响细胞膜的通 透性。 （3）溶解氧浓度。
四、发酵设备
进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。 优良的发酵装置应具有严密的结构，良好的 液体混合性能，较高的传质、传热速率，配 套的检测及控制仪表。
发酵工程
发酵工程（西农生技复习）——望海1973整理第一章发酵工程概述发酵的现代概念：利用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或其代谢产物的过程统称为发酵。
发酵工程的概念：利用微生物或其他生物细胞，在特定的生物反应器内生产某种特定的产品的工业化生产过程和技术体系。
发酵工程反应过程的特点——与化学工程相比核心过程是生物学过程而非化学过程（系统性、间接控制性、非线性）条件温和、特别注重生产过程的无菌发酵工程：就是化学工程中各有关单元操作结合了微生物特性的一门学科。
与化学工程相比，发酵工程的特点是：1.常温常压反应2.原料无毒，很多发酵行业生产比较粗放3.遵循生物代谢规律4.较易生产复杂的高分子化合物5.发酵液下游提取常需预处理6.注重发酵过程染菌的防止7.育种是提高产量的重要途径发酵罐的分类按微生物生长代谢需要分类：分为好氧和厌氧二类按照发酵罐设备特点分类：分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐按容积分类：实验室用（1～50L）中试用（50～5000L）生产用（5000L 以上）按微生物生长环境分类：悬浮生长发酵罐和支持生长发酵罐机械搅拌通气发酵罐1.通用型机械搅拌通气发酵罐为发酵工厂最常用的发酵罐，特点：由压空系统负责通气，机械搅拌系统机械搅拌。
缺点：能耗较大，机械剪切力较大，容易产生死角。
2.自吸式发酵罐空气靠叶轮带动发酵液高速流动或液体喷射形成的真空自行吸入，无需通风装置。
优点：传质效率高，能耗低；缺点：罐内为负压，机械剪切力大，应用范围有限。
分批发酵又称分批培养，是指将所有的物料（除空气、消沫剂、调节pH值的酸碱物外）一次性加入发酵罐，然后灭菌、接种、培养，最后将整个罐的内容物放出，进行产物回收。
清罐结束后，重新开始新的装料发酵的发酵方式分批发酵的特点：1.半封闭体系，非稳态过程2.发酵周期长，工作重复3.微生物体现典型生长曲线，生产效率没有最大化补料分批发酵补料分批发酵又称半连续培养或半连续发酵，是指在分批发酵过程的中后期，给发酵罐间歇或连续地补加某些成分的发酵方式。
第五章 发酵工程概述
含量
1g 10g 20g 200g
部位
肺 肠道 生殖道 总量
含量
20g 1000g 20 g 1271g
人体消化系统中微生物群体 ( 个/g)
回肠 结肠 直肠或粪便
双歧杆菌
拟杆菌 肠杆菌 肠球菌 乳杆菌
104
103 103 － －
107
108 106 107 －
1010
1010 106 － 104
第三节 在自然界中有目的微生物分离的原则
新种分离与筛选的步骤
• 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长、培养 特性。 • 采样：有针对性地采集样品。 • 增殖：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。 • 分离：利用分离技术得到纯种。 • 发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态 、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产 品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、 最适pH值、提取工艺等。
1、发酵原料的选择及预处理
2、微生物菌种的选育及扩大培养 3、发酵设备选择及工艺条件控制：常温、常压。种子扩大培 养和发酵采用不同的工艺。 4、发酵产物的分离提取
5、发酵废物的回收和利用
(1)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
。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。 (2)微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌 种选育，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到
1．土样采集方法
森林、旱地，草地可先掘洞，由土壤下层向上层顺序采集；
水田等浸水土壤在不损土层结构的情况下插入圆筒采集。如果
层次要求不严格，可取离地面5～15cm处的土。将采集到的土
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重要组成成分，占生活细胞总量的90%。 水是许多化学物质的良好溶剂，有机体的营 养物质的吸收和各种代谢反应都是在水中进 行的，水还直接参与许多的代谢反应。同时 水的比热高，是热的良好导体，能有效地控 制细胞内的温度变化。 发酵生产中常用的水有自来水、深井水和地 表水。
代谢产物的前体、诱导物和促进剂
用于放线菌选择分离的抑菌物质
试剂 多粘菌素 多粘菌素+青霉素 青霉素+NaCl 链霉素 艮他霉素 卡那霉素 四环素 金霉素 甲烯土霉素 衣霉素 利福平 新生霉素 棕霉素 变红霉素 萘啶酮酸+青霉素+亚碲酸盐 苯甲酸盐 硝基糖腙 玫瑰红 分离菌株 放线菌纲 放线菌纲 链霉菌纲 马杜拉放线菌属 小单孢菌属 马杜拉放线菌属，高温放线菌属 诺卡氏菌属 诺卡氏菌属 诺卡氏菌属 小单孢菌属 马杜拉放线菌属，高温放线菌属 游动放线菌属，小单孢菌属，高温放线菌属 马杜拉放线菌属 马杜拉放线菌属 红球菌属 小单孢菌属 链霉菌属 链霉菌属
细菌
大肠杆菌（Escherihia
coli） 醋酸杆菌（Acetobacter） 乳酸杆菌（Lactobacillus） 丙酮丁醇梭菌（Clos.acetobutyleum） 肠膜状明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）
放线菌
放线菌因其在培养基的表面上的菌落呈放射状而得 名。放线菌在自然界分布广泛，尤其在含有机质丰 富的微碱性土壤中较多。大部分是腐生菌，少数寄 生。放线菌有发育良好的菌丝体，菌丝无横隔，为 单细胞原核生物。 放线菌最大的经济价值是能产生多种抗生素，如链 霉素、土霉素、金霉素、争光霉素、卡那霉素等， 据统计，从自然界中发现和分离了五千多种抗生素， 其中有四千多种来自于放线菌。
工业上常用的霉菌
青霉属（Penicillium）
根霉属（Rhizopus） 曲霉属（Aspergillus） 红曲属（Monascus）
酵母（Yeast）
酵母属（Saccharomyces）
假丝酵母属（Candida） 红酵母属（Rhodotorula）
培养基
培养基的分类
氮源
是指被微生物用来构成菌体物质或代谢 产物中氮素来源的营养物质。这类物质主要 是用来合成细胞物质中含氮物质的原料，一 般不能作为能源物质。 发酵工业中常用的氮源包括有机氮和无机氮 两大类，黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、蛋 白胨、酵母粉、蚕蛹粉、鱼粉等都是常用的 有机氮源，常用的无机氮源有氨水、碳酸氨、 硫酸铵、硝酸盐、尿素等
发酵工程的特点
反应条件温和，设备简单，工业上通常采用
通气搅拌罐反应器，可以用相同或相似的设 备生产不同的发酵产品，使一种设备具有多 种用途 微生物生长繁殖迅速，发酵生产周期相对较 短，且不受气候、季节等自然条件的影响 发酵原料来源广泛，价格低廉 发酵反应以微生物的自动调控方式进行
自然选育
微生物在传代和发酵过程中，也会以一定的
频率发生自发突变，自然选育是指不经过人 工处理，利用微生物的自发突变进行菌种选 育的过程 微生物的这种自发突变发生的频率很低，据 统计大约为10-8-10-9，其中正向突变的比率 就更小，与诱变育种、杂交育种和基因工程 育种相比，一般需要坚持相当长的时间才能 奏效。
通过发酵能够容易地生产复杂的高分子化合物，按 照生物体特有的反应机制，能高度选择性地进行复 杂化合物特定部位的氧化、还原、官能团导入等反 应 通过诱变育种、基因重组、细胞融合和蛋白质工程 等手段对微生物菌种进行改良，可以在不增加生产 成本的前提下大幅度提高生产效率 利用现代分子生物学手段，向微生物细胞中中引入 外源基因，可以大量生产动植物细胞中才有的微量 生物活性物质如胰岛素、水蛭素等
放线菌
链霉菌属（Streptomyces）
小单孢菌属（Micromonospora） 若卡氏菌属（Norcardia 游动放线菌属（Actinoplanes）
霉 菌
霉菌是指在营养基质上形成绒毛状、网状或
絮状菌丝的真菌，亦称为丝状真菌。霉菌的 菌落特征与放线菌接近，但霉菌的菌落形态 较大，一般质地比放线菌疏松，外观干燥不 透明。 霉菌在自然界分布广泛，大量存在于土壤、 空气、水和生物体内外等处。霉菌喜偏酸性 环境，大多数为好氧性微生物，多腐生，少 数寄生。
微生物菌体发酵 微生物酶发酵 微生物代谢产物发酵 微生物转化发酵 生物工程的细胞发酵
发酵工业中常用的微生物
微生物
微生物一词并非生物分类学上的专门名词，而是对 所有形体微小，单细胞的或个体结构比较简单的多 细胞的或没有细胞结构的低等生物的统称。
自然界中微生物的种类繁多，它们有着不同的形态 结构和生理特征，可以分为不同的类群。广义的微 生物包括病毒、原生动物、细菌、放线菌、霉菌、 单细胞藻类、支原体等，其中细菌、放线菌、酵母 和霉菌等广泛地应用于发酵工业。
所谓前提物质是指被微生物直接用于产物的合成的 化合物，如青霉素发酵合成时添加的苯乙酸，可大 大提高青霉素G的产量。微生物发酵过程中，适当 的诱导物可以诱导某些酶的产生，从而提高发酵目 的产物的产量，如向麦角碱产生菌的发酵液中添加 色氨酸，可诱导麦角碱生物合成的二甲基烯丙基色 氨酸合成酶的合成作用，增加该酶的活力 目前，对发酵过程中诱导物、促进剂以及前体物质 的添加，还没有明确的规律可循，很多是在对发酵 菌株的生理生化研究基础上，根据生产经验和实验 结果确定的。
常用消毒和灭菌方法
被灭菌物 接种针、 接种操作时的棉塞 耐高温的器具， 盖上棉 塞的容器、吸管等。 培养基， 注射器， 橡胶 塞等不可干热灭菌的器具 培养基， 生理盐水或尿 素等滤液，过滤器 不可加热的溶液 手，无菌箱，厚质玻璃 无菌室，无菌箱 不可加热的固形物 灭菌方法 火焰灭菌 干热灭菌 备注 在火焰中灼烧接种针， 棉塞在火焰中通过 2~3 次。 150-160℃，30min-1h, 能杀灭孢子等。 用高压灭菌器， 1kg/cm2(120℃)15~30min 膜过滤 酒精（70%） ，甲酚， 消毒皂溶液等 波长 260~280μ m 环氧乙烷等气状试剂
微生物容易发生遗传变异，菌种会在生产中
失去其优良性状，降低甚至丧失生产能力， 难以实现连续操作 发酵生产需要在无菌的条件下进行，整个发 酵过程必须在无菌条件下进行，一旦失败， 就会遭受重大损失。特别是噬菌体对发酵的 危害更大 发酵废水常具有较高的COD和BOD，需要进 行处理
目前已知具有生产价值的微生物发酵类型
发酵工程概述
基本概念
人们将利用微生物的生命活动，以获得微生
物菌体或其代谢、转化产物的过程统称为发 酵。 发酵工程是现代生物技术的重要组成部分之 一，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结合，利用微生物的代 谢、转化功能，获得有用物质的工程技术。
发酵工程简介
发酵技术有着悠久的历史 作为现代科学概念的微生物发酵工业，就是在20世 纪40年代随着抗生素工业的兴起而迅速发展起来的 现代发酵技术是在传统发酵技术的基础上，结合了 现代DNA重组，细胞融合、分子修饰改造等新技术。 近年来，由于代谢调控技术，连续发酵技术、高密 度培养技术、发酵与产物分离的偶联技术、在线监 测技术和发酵过程的计算机自动控制技术等的迅速 发展，以及发酵设备、工艺研究的进步，发酵工业 发展到了一个新的高度
优良菌种的选育
优良生产菌株应具有的特性
能在尽可能短的发酵过程中生产大量的发酵 产品 ，菌株应生长旺盛，缩短发酵周期 发酵过程中应产生较少的泡沫以提高发酵设 备的利用率 生产菌株的生产能力对发酵原料的波动的敏 感性要小，对发酵过程中添加的前提物质的 耐受性要好 生产菌株对噬菌体应有一定的抗感染性，具 有为定的遗传特性
生长因子
生长因子是指微生物生长繁殖所必需而自身
又不能合成的某些微量有机化合物。包括维 生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶碱基的衍生物以 及某些脂肪酸等。 酵母粉、蛋白胨、牛肉膏和一些动植物组织 的浸液，如动物的心、肝、马铃薯、番茄、 豆芽等的浸液，都是生长因子的丰富来源。
水
水是培养基的主要组成部分，也是微生物的
高压蒸汽灭菌 过滤灭菌 化学药品 紫外线 气体灭菌
菌种的分离生物资源十分丰富，是自然界中分布 最广的一群生物。在土壤、空气、江河湖海、动、 植物的体内、体表都生活着大量的微生物，微生物 的种类之多，至今仍无法估计。 土壤中具有微生物生长繁殖所需要的一切营养物质 和进行生命活动的一切条件，有“微生物天然培养 基”的称号。 在水体和空气中也有着相当数量的微生物分布，但 不论是种类还是数量都比土壤中的少 在一些极端的环境（如高温、高压、高盐）中，也 分布着相当数量的微生物，它们往往具有特殊的基 因、特殊的机能，也是重要的菌种来源
菌种的分离
采样
：应根据菌种分离的目的，结合微生物 的分布、特性以及生态环境综合考虑，设计 采样方案。
：在多数情况下，采集样品中目 的微生物的数量有限，一般应进行富集培养 后再进行分离纯化，通常称为施加选择压力 的分离方法。
富集与分离
用于细菌分离选择培养基中的抑菌物
分离的细菌 一般细菌 革兰氏阳性菌 节杆菌 革兰氏阴性菌 肠内细菌 沙门氏菌 拟杆菌 硝化细菌 添加物质和浓度（μ g/ml） 放线菌酮（50~500） ，杀真菌素（100） 抗滴虫霉素（500） ，优洛制霉素（30-100） 原虫霉素（5） ，嘌呤霉素 多粘菌素 B（5） 放线菌酮（100） 青霉素（1） ，硫酸化烷盐（200） 胆汁酸（1500-5000） 结晶紫 庆大霉素（5.5） 土霉素（100） ，竹桃霉素（100） 抑制的微生物 霉菌，酵母菌 原生动物 革兰氏阴性菌 — 革兰氏阳性菌 大肠杆菌 — —
根据培养基营养物质组成的化学成分是否已
知，可将培养基分为合成培养基、半合成培 养基和天然培养基。 根据培养基制成以后的物理形态，有可将培 养基分为液体培养基、固体培养基和半固体 培养基。 根据培养基的用途，可将培养基分为增殖、 选择、鉴别培养基。 在发酵工业的生产中，人们还常常依据培养 基在发酵生产中的用途，将其分为孢子培养 基，种子培养基和发酵培养基。