生物工艺学 重点内容
(完整word版)生物工艺学知识点总结全解(word文档良心出品)
生物工艺学期末复习资料生物工艺学知识点总结第一章绪论1、生物工艺学（biotechnology）：又称为生物技术，它是应用自然科学及工程学原理，依靠生物作用剂(biological agents)的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。
特点：多学科和多技术的结合；生物作用剂（生物催化剂）的参与；应用大量高、精、尖设备；建立工业生产过程或进行社会服务，。
生物工艺学包含的四大块内容：原料预处理和培养基的制备、菌种的选育及代谢调节、生物反应过程的工艺控制、下游加工。
2、生物催化剂是游离的或固定化的细胞或酶的总称。
生物催化剂特点：优点：①常温、常压下反应②反应速率大③催化作用专一④价格低廉缺点：稳定性差控制条件严格易变异（细胞）生物反应过程实质是利用生物催化剂以从事生物技术产品的生产过程(process engineering)。
3、生物技术研究的主要内容：基因工程(DNA重组技术，gene engineering) 、细胞工程(cell engineering)、酶工程(enzyme engineering)、发酵工程(fermentation engineering)、蛋白质工程(protein engineering)、第二章菌种的来源1、工业生产常用的微生物细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、担子菌、藻类。
2. 工业生产对微生物菌种的要求培养基成分简单、廉价、来源广。
生长迅速、发酵周期较短，抗杂菌和噬菌体能力强。
目的产物产量高，产物类似物的产量低，且目的产物最好能分泌到胞外，利于产物分离。
对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感。
对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。
菌种遗传性能稳定，不易变异和退化，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
3、分离微生物新种的过程大体可分为采样、增殖、纯化和性能测定。
含微生物材料的预处理方法：物理方法（加热）；化学方法（pH）；诱饵法。
诱饵技术：将固体基质加到待检的土壤或水中，待其菌落长成后再铺平板。
生物工艺学
第一章绪论1.生物工艺学：生物技术，以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的过程技术手段，按照设计改造生物体或生物原料，为人类生产出所需要产品或达到某种目的的技术。
2.生物工艺学特点：一门综合性学科，采用生物催化剂，利用可再生资源为主要原料，设备简单，耗能较低。
3.生物催化剂：游离或固定化细胞或酶的总称。
4.1928年英国人弗来明发现青霉素第二章工业微生物菌种选育、制备与保藏1.工程菌：细菌、放线菌（生产各种抗生素）、酵母菌、霉菌2.工程菌的菌种选育：自然育种、诱变育种、杂交育种、基因工程育种3.自然育种步骤：采样、增殖培养、纯种分离（单菌落分离法）和性能测定4.重组DNA技术：目标DNA片段的获得、与载体DNA分子的连接、重组DNA分子引入宿主细胞、选出含有所需重组DNA分子的宿主细胞5.种子制备：摇瓶种子制备、种子罐种子制备6.工业微生物菌种的保藏：冷冻干燥保藏法、液氮保藏法、斜面保藏法、液体石蜡覆盖保藏法、载体保藏法、悬液保藏法第三章工程培养基及其设计1.工业培养基：为微生物提供生长繁殖和生物合成各种代谢所需的，按照一定比例而配置的多种营养物质的混合物。
2.工业大规模发酵培养基配置原则(1)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，即提高单位营养物的转化率(3)有利于提高产物的浓度，以提高单位容量发酵罐的生产能力(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(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，降低能耗(8)有利于产品的分离纯化，尽可能减少“三废”物质的产生。
3.培养基成分：碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子、水4.蛋白胨为氮源、葡萄糖为碳源、能源5.微量元素：10-8 -10-6mol/L；大量元素：10-4 -10-3mol/L6.制备培养基的基本原则：目标明确、营养协调、条件适宜、经济合理7.C/N低，利于微生物的生长与繁殖；C/N高，有利于获取代谢产物或用作发酵培养基。
生物工艺学教学大纲
生物工艺学教学大纲
一、引言
A. 目的和背景
生物工艺学是一门研究利用生物体进行工业化生产的学科。
它结合了生物学和工程学的知识，用于开发和应用生物技术来生产药物、食品和其他生物制品。
本教学大纲旨在介绍生物工艺学的基本概念、原理和应用，培养学生的科学研究能力和工程实践能力。
B. 教学目标
1. 了解生物工艺学的定义和发展背景；
2. 掌握生物反应器设计与生物转化过程基础知识；
3. 理解生物工艺技术的应用领域和未来发展方向；
4. 培养学生的科学研究能力和工程实践能力。
二、课程内容
A. 生物工艺学基础
1. 生物工艺学的定义和历史发展
2. 生物工艺学与其他相关学科的关系
3. 生物工艺学发展的驱动因素
B. 生物反应器设计
1. 反应器种类和基本结构
2. 反应器运行参数的选择和优化
3. 反应器控制策略和操作技术
C. 生物转化过程
1. 酒精发酵过程
2. 生物降解过程
3. 生物合成过程
4. 生物转化过程的机理和控制
D. 生物工艺技术的应用
1. 药物生产与工艺优化
2. 食品生产与质量控制。
生物工艺学复习提纲详细版
生物工艺学复习提纲第一章绪论什么叫生物工艺学？p1生物工艺学，也称生物技术，是指以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的过程技术手段，按照设计改造生物体或生物原料，为人类生产出所需要产品或达到某种目的的技术。
第二章工业微生物菌种选育、制备、保藏纯种培养；纯种分离的方法？划线、稀释常选用单菌落分离法。
把菌种制备成单孢子或单细胞悬浮液，经过适当的稀释后，在琼脂平板上进行划线分离。
(即是将含菌样品在固体培养基表面做有规则的划线,有扇形划线法、方格划线法及平板划线法等)也可以采用稀释法，该法是通过不断地稀释，使被分离的样品分散到最低限度，然后吸取一定量注入平板，使每一微生物都远离其他微生物而单独生长成为菌落，从而得到纯种。
2、什么叫诱变育种及方法分类？p15,诱变育种是通过人工处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的伏良菌株选育出来的过程。
方法分类：物理诱变，化学诱变，生物诱变3、什么叫原生质体融合？见PPT原生质体融合就是将双亲株的微生物细胞分别通过酶解去壁，使之形成原生质体，然后在高渗条件下混合，并加入物理的、化学的或生物的助融条件，使双亲株的原生质体间发生相互凝集和融合的过程。
4、菌种的退化（原因）、复壮措施？p29及PPT造成菌种退化的原因主要有：(1)自然突变:微生物高速繁殖过程中，DNA要进行大量快速复制，会出现某些基因的差错从而导致突变发生，故繁殖代数越多，突变体的出现也越多。
(一是菌种保藏不妥,自然突变)(2)环境条件:环境条件对菌种退化有影响，如营养条件，环境温度也是重要的作用因素。
例如，温度高，基因突变率也高，温度低则突变率也低，因此菌种保藏的重要措施就是低温。
其他环境因子，如紫外线等诱变剂也可加速菌种退化。
(二是菌种生长的条件要求没有得到满足，或是遇到不利的条件，或是失去某些需要的条件。
)复壮措施：常用方法是单细胞分离、纯化、扩大培养。
生物工艺学资料
生物工艺学资料生物工艺学资料生物技术：是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物进行加工以提供产品或用以为社会服务的技术。
灭菌是指用物理或化学的方法杀灭全部微生物，包括致病和非致病微生物以及芽孢，使之达到无菌保障水平1、菌种的扩大培养：菌种的扩大培养就是把保藏的菌种，即砂土管，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，再经过扁瓶或药瓶和种子罐，逐级扩大培养后达到一定的数量和质量的纯种培养过程。
这些纯种的培养物称为种子。
P1442、生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子，它不是对所有微生物都必须的，它只是对某些自己不能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物。
P1063、临界氧浓度：所谓临界氧是指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度，如对产物而言，便是不影响产物合成所允许的最低浓度。
P1674、诱变育种：诱变育种的理论基础是基因突变，用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选，突变是指由于染色体和基因本身的变化而产生的遗传性状的变异。
P375、培养基：广义上讲培养基是人工配制的提供微生物或动、植细胞的生长、繁殖、代谢和合成人们所需产物的营养物质和原料，同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。
P996、前体：前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
P1077、反复补料培养：随着补料的进行,培养液体积不断增大,达到一定程度时,将部分培养液从反应器中放出,剩下部分继续进行补料分批培养,如此反复进行.当放出的培养液开始时浓度较高,随着带放操作的反复进行逐步减小成为定值.排放的发酵液大于反应器的体积,从而大大提高了反应器的利用率和生产效率.8、呼吸商：二氧化碳比生成速率和呼吸强度之比称为呼吸商。
生物工艺原理重点
第一章绪论1、生物技术与生物工艺学：应用自然科学及工程学原理，依靠生物催化剂的作用将物料进行加工，以提供产品或为社会服务。
2、Biotechnology 归纳为三点：（1）生物技术是一门多学科、综合性的科学技术（2）过程中需生物催化剂(biological catalyst)参与（3）目的是建立工业生产过程或进行社会服务。
3、生物工艺组成从广义上讲由三部分组成：上游工程，中游工程，下游工程4、生物反应过程生物反应过程的实质是利用生物催化剂从事生物产品的生产过程。
5、一般生物反应过程可分为四个部分：（1）发酵原料的预处理：有些发酵原料工业微生物不能直接利用，通常需要将它们进行粉碎、蒸煮、水解成葡萄糖以供给微生物利用。
（2）发酵过程的准备：发酵前必须进行种子制备与无菌消毒。
无菌消毒是种子制备与发酵的必要条件（高压蒸汽灭菌）（3）生物反应器及反应条件的选择：由于使用的微生物不同，其代谢规律不一样，因而有厌氧发酵和好氧发酵两种方法。
（4）产品的分离与纯化（下游技术)：分离与纯化是从发酵液中制取符合质量指标的制品。
6、生物反应过程的特点：（1）生产过程通常在常温下进行，操作条件温和，不需要考虑防爆问题，一种设备具有多种用途。
原料以碳水化合物为主，并加入少量有机和无机氮源。
不含有毒物质。
（2）生产反应过程是以生命体的自动调节方式进行的，多个反应像一个反应一样，可在单一设备中进行；（3）易于进行复杂的高分子化合物的生产，如酶、光学活性体等（4）能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位的反应，如氧化、还原、官能团导入等；（5）生产产品的生物体本身也是产物，富含维生素、蛋白质、酶等；除特殊情况外，培养液一般不会对人和动物造成危害；（6）生产过程中需要注意防止杂菌污染，尤其是噬菌体的侵入，以免造成很大的危害。
（7）通过改良生物体生产性能，可在不增加设备投资的条件下，利用原有的生产设备使生产能力飞跃上升。
7、生物生产过程的共性（1）作为培养基成分有碳源、氮源、微量元素及生长因子等，并确定培养基中各成分的含量及比例;（2）合理设计一级、二级乃之三级种子培养系统，各级培养时间以及种子培养系统要与生产过程合理配套；（3）合理控制不同阶段的环境条件，保证细胞正常生长和所需产物的形成，以最低的消耗获得最大的得率；（4）生产过程需要防止杂菌污染，保证生产正常进行；（5）选择合适的分离方法，使之高效率、低成本地从细胞或培养液中提取、分离、纯化和精制所需产品；8、现代生物技术：以DNA重组为主要手段，依靠清洁、经济的生物反应器，利用可再生性资源加工人类所需产品的具有可持续发展特性的技术。
生物工艺学复习资料
1、固定化增殖细胞：将活细胞固定在载体上并使其在连续反应过程中保持旺盛色生长繁殖能力的一种固定化方法。
2、基因工程菌：是指以微生物为操作对象，通过基因工程技术获得的表达外源基因或过量表达或抑制表达自身基因的工程生物，包括细菌、放线菌等原核细胞微生物和酵母、丝状真菌等真核细胞微生物。
有时也把基因工程茵称为重组菌。
3、生物反应器：利用酶或生物体（如微生物，细胞）所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，是一种生物功能模拟机，如发酵罐，固定化酶或固定化细胞反应器等。
4、生物质产业：是指利用可再生或循环的有机质，包括农作物、树木和其他植物及其残体，还有畜禽粪便，有机废弃物，以及利用边缘性土地种植能源植物为原料，利用它们进行生物产品，生物燃料和生物能源生产的产业。
1、如何对基因工程菌发酵工厂进行防护？接种机械密封取样排气排液2、酒精发酵分为哪几个阶段？各有何特征？如何提高酒精发酵的产量？前发酵期：发酵作用不强，酒精和CO2产生少，所以发酵的表面显得比较平静，糖分消耗也比较慢，持续10h 左右，温度控制在26-28℃主发酵期：酵母细胞数可达1亿/mL以上，由于发酵醪中的氧气已经消耗完毕，酵母菌基本停止繁殖而主要进行酒精发酵作用。
醪液中糖分迅速下降，酒精逐渐增多，产生大量CO2，产生很强的CO2泡沫响声，醪液温度迅速上升，生产控制温度在30-34℃。
主发酵时间一般在12h左右后发酵期：发酵作用减弱，产生热量减少，发酵醪的温度逐渐下降，醪液温度控制在30-32℃左右。
产量的提高：（1）在发酵前期，创造条件让酵母继续繁殖到一定数量，使糖化醪中的淀粉和糊精继续被分解，生成发酵的糖分。
（2）在发酵过程中期后期，创造厌氧条件，使酵母在无氧条件下将糖分发酵成酒精。
（3）发酵过程中产生的CO2应设法排除，加强CO2排除时被带走的酒精的捕集回收。
3、生物工艺发展经历了哪几个阶段？分别举例说明。
答：①古老的生物技术产品食品/食物：制酱、酿醋、做豆腐天花/疫苗：痘衣法、痘浆法、旱苗法②初期的生物技术产品：1680年观察到微生物；19世纪60年代建立了纯培养技术；1897年发现酶；19世纪末出现发酵工业，酒精，乳酸，淀粉酶，蛋白酶等，多为出击代谢产物，厌氧发酵③近代生物技术产品④现代生物技术产品例 1975年英国的Kohler及Milstein发明了杂交瘤技术，他们利用淋巴细胞与骨髓瘤细胞用原生质体融合技术进行细胞融合而获得在体外培养能产生单一抗体的杂交细胞。
生物工艺学复习资料
生物工艺学：应用自然科学及工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以及提供产品为社会服务。
代谢控制发酵：利用生物化学或遗传学的方法，人为地改变或控制微生物代谢，使其有用产物大量积累的方法。
生理酸性物质经微生物生理作用（代谢）的能形成酸性的无机氮源称为生理酸性物质生理碱性物质经微生物生理作用（代谢）的能形成碱性的无机氮源称为生理酸性物质生长因子：微生物生长不可缺少的微量的有机物（微量的一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物）。
DE值：淀粉水解程度及糖化程度。
是指葡萄糖（所有测定的还原糖权当葡萄糖来计算）占干物质的百分率。
代谢产物糖类厌气代谢产物特点：（1）微生物类型，厌气性菌或兼性厌气菌，这种类型发酵都在厌气性环境下进行的厌气性发酵；（2）代谢途径明确，EMP、HMP、丙酮酸循环；（3）产物率高、产量大、原料广，与消耗碳源有准量关系，产物有：酒精、丙酮。
糖类好气性代谢产物特点：（1）好气性微生物，有氧呼吸好气发酵。
菌体生长速度降低或停止生长时，产物才能大量生长；（2）代谢途径清楚；（3）与消耗碳源无准量关系。
次级代谢产物定义：既不作为细菌或酶的结构成分，也不是一般的细胞储存物质，它对产生菌本身的生理功能物不明确的一类代谢产物。
培养基定义：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。
同时培养基也为微生物提供除营养外的其他生长所必需的条件。
（营养、环境条件）要求：（1）都必须要含有作为合成细胞组成的原料；（2）满足一般生化反应的基本条件；（3）一定的PH条件；（4）工业生产培养基所用的原材料还必须①来源丰富，价格低廉，质量稳定；②根据生产菌的营养特性与产物合成两者兼顾；③符合工艺、设备的要求（配制培养基时要有利于发酵液质量）。
作用：培养基的组成和配比是否恰当对微生物的生长、产物的形成、提取工艺选择、产品的质量和产量都有很大的影响。
培养基成分碳源：（1）形式：糖类、油脂、有机酸、低碳醇等（2）功能：①为微生物菌种的生长繁殖提供能源和合成菌体所必需的碳成分；②为合成目的产物提供所需的碳成分。
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生物工艺学（生物技术）的概念与特点是应用自然科学及工程学原理依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。
特点：①生物技术是一门多学科、综合性的科学技术；②反应中需有生物催化剂的参与；③目的是建立工业生产过程或进行社会服务，这一过程可称为生物反应过程。
（现代）发酵工程的概念与基本步骤主要指利用微生物、包括利用DNA重组技术改造的微生物在全自动发酵罐或生物反应器中生产某种商品的技术。
包括以下基本步骤：（1）菌种选育；（通过细胞诱变或基因工程技术改造等）（2）细胞大规模培养即发酵过程；（3）生产活性的诱导；（在发酵特定阶段，用化学或物理法）（4）菌体及产物的收获（利用浓缩、吸附、过滤、离心、萃取、干燥、重结晶等手段）发酵工程概念、内容和过程要求⏹概念：指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的一种新技术。
⏹内容：菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等。
⏹要求：a.要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等，以了解发酵进程；b.及时添加必需的培养基组分，以满足菌种的营养需要；c.要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
微生物发酵工业特征⏹反应条件温和通常由于微生物的生理特性，要求温度为30℃-40℃pH值中性偏酸性——酵母、霉菌、放线菌等pH值中性偏碱性——细菌的发酵⏹无菌发酵整个反应过程要求无菌：培养基无菌、空气无菌、补料和取样要求无菌操作、某些工程菌，其尾气也要求进行无菌处理。
⏹非连续性生产微生物的生理特性决定了发酵过程的非连续性大部分的工业发酵是以间歇操作为基础进行的，目前可以实现连续化生产的是：啤酒的连续化生产……获得发酵产品的条件⏹适宜的微生物⏹保证或控制微生物进行代谢的各种条件⏹进行微生物发酵的设备⏹精制成产品的方法和设备发酵工程的发展历史；青霉素发酵的主要的技术进展与意义⏹发展历史发酵---古老的艺术初期---微生物发现近代---深层发酵技术现代---DNA重组及细胞融合技术⏹技术进展通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。
抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。
⏹意义：抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展为现代发酵工程奠定了基础代谢控制发酵理论的要点⏹定义：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⏹要点：大多数的工业产品并不是微生物代谢的末端产物，而是微生物代谢的中间性物质，要合成、积累这些物质，必须解除他们的代谢调控机制。
通过遗传学或其它生物化学的方法，人为地在脱氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，(无定向诱变)改变和控制微生物的代谢，使有用的代谢产物大量生成、积累的发酵技术。
基因工程菌发酵的技术特点和意义⏹技术特点:可定向改造生物基因，按人们的意志生产产品。
⏹意义:将引起发酵工程的技术革命。
工业发酵的步骤(1) 配制用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基(2) 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(3) 将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(4) 将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物(5) 将产物抽提并进行精制，以得到合格的产品(6) 回收或处理发酵过程中产生的废物和废水微生物发酵的本质可以理解为物质形式的转化过程，就是利用微生物生长所需的营养物转化成特定的产物培养基的配制原则（一）培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确）（二）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调）（三）物理化学条件适宜（条件适宜）（四）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）不同微生物对水分活度的要求细菌：一般0.90~0.98；嗜盐菌0.75酵母菌：一般0.87~0.91；高渗酵母0.61~0.65；鲁氏酵母0.60霉菌：一般0.80~0.87；耐旱菌0.65~0.75；双孢旱霉0.60如何理解“根据培养基的应用目的选择原料及其来源”该培养基的应用目的，即：是培养菌体还是积累代谢产物？是实验室种子培养还是大规模发酵？代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？☆用于培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳氮比低）；☆用于大量生产代谢产物的培养基其氮源一般应比种子培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基的氮源含量）；若代谢产物是次级代谢产物时要考虑是否加入特殊元素或特定代谢产物的前体物；☆当所设计的是大规模发酵用的培养基时，应重视培养基中各成份的来源和价格，应选择来源广泛、价格低廉的原料，提倡以粗代精，以废代好。
实消（批式灭菌）的工艺操作要点⏹定期检查设备、管道有无渗漏，主要是：冷却管道，夹套。
⏹灭菌之前，先把发酵罐的分空气过滤器灭菌并且用空气吹干。
⏹开始灭菌时，放出夹套和蛇管中的冷水，开启排气管阀，通过空气管向罐内的培养基通入蒸汽进行加热，同时，也可在夹套内通蒸汽进行间接加热。
升温时，打开所有排气阀门，排掉空气⏹当培养基温度升到70℃左右时，从取样管和放料管向罐内通入蒸汽，培养基温度达120℃，罐压达1×105Pa(表压)时，安装在发酵罐封头上的接种、补料、消沫剂、酸、碱管道应排汽，并调节好各进汽和排汽阀门，使罐压和温度保持在这一水平进行保温30~45min。
⏹在保温阶段，凡进口在培养基液面下的各管道以及冲视镜管都应通入蒸汽，在液面上的其余各管道则应排放蒸汽，目的是对管道进行灭菌。
这样才能保证灭菌彻底，不留死角。
⏹保温结束后，依次关闭各排气、进汽阀门，待罐内压力略高于大气压力时，向罐内通入无菌空气，在引入无菌空气前，罐内压力必须低于过滤器压力；否则，培养基将倒流入过滤器内。
在夹套和蛇管中通入冷水，使培养基温度降到所需温度。
⏹引入无菌空气？保证罐内压力后方可冷却，目的是防止培养基的冷却使罐内形成负压，易染菌，甚至设备损坏。
微生物所需要的五大营养要素包括碳源、氮源、无机元素、生长因子及水发酵培养基的选择、设计和注意事项⏹(1)必须提供合成微生物细胞、代谢活动和发酵产物的基本营养成分。
（如何理解？）⏹对菌体生长与产物相偶联的发酵类型，充分满足细胞生长繁殖的培养基就能获得最大的产物。
⏹生产氨基酸等含氮化合物时，除充足的碳源物质外，还应该添加足够的铵盐或尿素等氮素化合物。
⏹主成分与其他成分的配比。
⏹合适的pH：微生物的生长繁殖或产物合成需要特定的pH环境。
⏹合适的浓度：从发酵动力学有关生长、产物合成和基质利用物料平衡的关系中推算所需原料或主要原料的需要量。
⏹柠檬酸发酵中铁、锰和锌离子都能明显影响产量，⏹钙离子对细菌淀粉酶的生产有促进作用，⏹钴离子对葡萄糖异构酶的发酵是必需的。
⏹(2)有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。
⏹(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。
大量地接入培养成熟的菌种的优点⏹ 1.可以缩短生长过程的延缓期，因而缩短了发酵周期，提高了设备利用率，⏹ 2. 节约了发酵培养的动力消耗，⏹ 3.并有利于减少染菌机会，淀粉质原料的处理过程预处理，水热处理，蒸煮，糖化处理代谢所需的底物只能是Glucose等单糖或双糖的微生物⏹酵母：G、F、蔗糖、半乳糖、以及部分麦芽糖等⏹大部分的细菌：GA产生菌、Lys产生菌、苏云金芽孢杆菌等淀粉水解程度的检测方法⏹1，测定还原糖，⏹2，酒精法，碘液法。
糖蜜原料的处理过程包括稀释、酸化、灭菌、澄清和添加营养盐等过程基本概念：培养基(medium)、碳氮比（C/N）、生长因子、前体物质、糖化力单位、DE值、Bx(糖度)⏹培养基：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质（混合养料）。
⏹C/N比值=碳源中的碳原子的mol数/氮源中所含的氮原子的mol数⏹生长因子：凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质⏹前体物质：指某些化合物加入到发酵培养基中，能被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，其自身结构并无多大变化，但产量却因前体的加入有较大提高。
⏹糖化力单位：1g曲在2%的可溶性淀粉溶液中，60℃、1h糖化可溶淀粉转化成葡萄糖的毫克数。
⏹DE值：是表示淀粉或转化淀粉按葡萄糖计算时的总还原值，以对总干物质的百分率表示。
⏹Bx（糖度）：是表示糖液中固形物浓度的单位，工业上指100克糖溶液中，所含固体物质的溶解克数。
微生物工业对菌种的要求⏹能在廉价原料制备的培养基上迅速生长和生成所需的代谢产物产量高。
⏹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⏹抗噬菌体能力强⏹菌种不易变异退化⏹安全性（不是病源菌，不产毒素）种子扩大培养的定义与目的种子制备的过程种子的准则种子罐的接种方法⏹微孔接种法、火焰保护法、差压法种子罐级数（制备种子需逐级扩大培养的次数）的决定因素⏹菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度；⏹所采用发酵罐的容积⏹工艺条件根据“菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度”，不同微生物的种子罐级数如何？⏹细菌：二级发酵。
⏹霉菌：三级发酵⏹放线菌：四级发酵⏹酵母：一级种子影响种子质量的因素一级种子罐染菌原因菌种保藏的目的与方法菌种退化的原因与防治微生物菌种的来源⏹根据资料直接向有关科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；⏹从大自然中分离筛选新的微生物菌种工业菌种育种的方法⏹自然选育、诱变选育、杂交育种、原生质体融合技术育种、基因工程育种诱变育种步骤？说明其中“中间培养”的重要性•出发菌株的选择•处理菌悬液的制备•诱变处理•中间培养•分离和筛选⏹由于表现延迟 (生理延迟)，需3代以上的繁殖才能将突变性状表现出来。
筛选营养缺陷型的步骤？检出营养缺陷型的原理与方法•诱变•淘汰野生型•检出缺陷型•确定生长谱⏹原理：在固体基本培养基和完全培养基上，生长情况完全不同，缺陷型在CM上生长良好，而在MM上则不生长，野生型都能生长。
⏹具体方法：影印法、点种法、夹层法柠檬酸产生菌的育种⏹柠檬酸发酵和其他代谢控制发酵一样，都是在环境水平上的代谢控制发酵，亦即，选育有代谢技能的突变株，在有控制的培养基上，在有选择的条件下，才能大量合成产物。
⏹ 1.透明圈大的菌株平板：10%甘薯 + 2 %的琼脂 + 0.5% CaCO3诱变后，涂布，透明圈大的则好，为何？淀粉的水解能力。
⏹ 2.现色圈大小平板：麦汁培养基 + pH值指示剂诱变后，33℃培养3天，透明圈大的则好。
为何？产酸量大。
⏹ 3.不分解柠檬酸的菌株⏹不利用柠檬酸为碳源进行生长的菌株，说明其TCA循环中柠檬酸后述的酶的活性较低，或者丧失，这有利于柠檬酸的积累。