微生物工程工艺原理公式汇总
微生物工程工艺原理
1、根据微生物对温度的依赖可分为几类？答：：嗜冷菌：0～260C生长，嗜温菌：15～430C生长，嗜热菌：37～650C生长，嗜高温菌：>650C 生长。
2、微生物对温度要求不同的原理是什么？答：（1）微生物对温度的要求不同与它们的膜结构物理化学性质有密切关系根据细胞膜的液体镶嵌模型，细胞在正常生理条件下，膜中的脂质成分应保持液晶状态，只有当细胞膜处于液晶状态，才能维持细胞的正常生理功能，使细胞处于最佳生长状态，微生物的生长温度与细胞膜的液晶温度范围相一致。
根据细胞膜脂质成分分析表明，不同最适温度生长的微生物，其膜内磷脂组成有很大区别。
嗜热菌只含饱和脂肪酸，而嗜冷菌含有较高的不饱和脂肪酸。
（2）蛋白质结构：通过对嗜冷酶的蛋白质模型和x一射线衍射分析表明，嗜冷酶分子间的作用力减弱，与溶剂的作用加强，酶结构的柔韧性增加，使酶在低温下容易被底物诱导产生催化作用（3）蛋白质合成：嗜冷菌具有在0℃合成蛋白质的能力。
这是由于其核糖体、酶类以及细胞中的可溶性因子等对低温的适应，蛋白质翻译的错误率最低。
许多中温菌不能在O0C合成蛋白质，一方面是由于其核糖体对低温的不适应，翻译过程中不能形成有效的起始复合物，另一方面是由于低温下细胞膜的破坏导致氨基酸等内容物的泄露。
（4）合成冷休克蛋白：低温微生物适应低温的另一机制是合成冷休克蛋白将大肠杆菌从370C突然转移到100C条件时细胞中会诱导合成一组冷休克蛋白，它们对低温的生理适应过程中发挥着重要作用，检测嗜冷酵母的冷休克反应，发现冷刺激后冷休克蛋白在很短时间内大量产生。
耐冷菌由于生活在温度波动的环境中，它们必须忍受温度的快速降低，这与它们产生的冷休克蛋白是密切相关的。
3、发酵过程的温度会不会变化？为什么？答：会变化，发酵热引起发酵液的温度变化的原因，发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量，什么叫净热量呢？在发酵过程中产生菌分解基质产生热量、机械搅拌产生热量、通气热，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。
微生物工程工艺原理 第十二章 发酵产物的提取与精制概论(6)
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
破碎方法 细胞的破碎按照是否外加作用力可分为机 械法与非机械法两大类；机械法中高压匀 浆器和珠磨机在工业上得到应用，超声波 法和非机械法大多处在实验室应用阶段。
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
Байду номын сангаас
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
1.工作原理 进入珠磨机的细胞悬浮液与极小的研磨剂 （玻璃小珠、石英砂、氧化铝d<1mm）一 起快速搅拌，细胞与研磨剂之间互相碰撞、 剪切，使细胞破碎。
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
操作开始到 t 时刻进行积分，可得到：
ln1 / 1 S Kt
对于连续操作：t＝V/qv 相当于反应时间， 即破碎时间（平均停留时间）
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
二、提炼步骤和方法
方法和步骤的选择是根据被提取物的性 质来决定的，因此应首先研究被提取物 的性质，包括物理性质、化学性质、稳 定性等；
三、一般程序：
发酵醪→预处理→提取→精制→成品
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
第四篇 发酵产物的提取与精制
第 十 二 章 发 酵 产 物 的 提 取 与 精 制 概 论
(完整版)常用的生物学公式大全
(完整版)常用的生物学公式大全本文档旨在提供简明扼要的常用生物学公式，帮助读者深入了解生物学及相关领域的基本计算和模型分析。
以下是一些常见的生物学公式大全：生物化学1. 摩尔浓度计算公式Mo = (n/V) × M其中，Mo表示溶液的摩尔浓度（mol/L），n表示溶质的物质的量（mol），V表示溶液的体积（L），M表示溶质的摩尔质量（g/mol）。
2. 酶的催化效率公式Enzyme efficiency = (kcat/Km)其中，kcat表示单位时间内酶催化的底物分子数（s^(-1)），Km表示酶与底物之间的亲和力（mol/L）。
细胞生物学1. 细胞增殖速率计算公式Growth rate = (log(Nt) - log(No)) / (Tt - To)其中，Growth rate表示细胞的增殖速率（per hour），Nt表示时间t时的细胞数量，No表示初始时刻的细胞数量，Tt表示时间t与初始时刻的时间差。
2. 细胞体积计算公式Cell volume = (4/3) × π × (r^3)其中，Cell volume表示细胞的体积（cubic units），r表示细胞的半径。
遗传学1. 遗传连锁率计算公式其中，Total number of offspring表示总后代数目。
2. 遗传距离计算公式其中，Genetic distance表示遗传距离（单位可以是厘摩根或摩根）。
以上只是一些常用的生物学公式示例。
生物学领域涉及许多不同的子学科和研究领域，每个领域都有其特定的公式和模型。
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微生物工程工艺原理
原料
主要使用富含糖分的农作物，如玉米和高粱， 作为醇燃料和酒类产品。
柠檬酸发酵工艺实例
01
柠檬酸发酵
利用微生物将糖类物质转化为柠檬 酸的过程。
工艺流程
糖化、菌种制备、发酵、过滤和提 取等步骤。
03
02
原料
主要使用葡萄糖、蔗糖或淀粉等糖 类物质。
应用
主要用于食品、医药和化工等领域。
纯化技术
采用适当的纯化技术，如色谱分离、膜分离等，提高产物的纯度和 回收率。
产物提取与精制
通过提取和精制过程，进一步纯化产物，以满足后续应用的需求。
05
微生物工程工艺实例
酒精发酵工艺实例
酒精发酵
利用酵母菌的无氧呼吸作用，将糖类物质转 化为乙醇和二氧化碳的过程。
工艺流程
原料破碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏和精馏 等步骤。
微生物工程基于对微生物的深入了解，通过基因工程技术、 发酵工程技术、酶工程技术等手段，实现对微生物的改造 和利用。
微生物工程涉及领域广泛，包括生物医药、生物农业、生 物能源、生物环保等。
微生物工程的应用领域
生物医药
利用微生物工程生产抗生素、 疫苗、细胞因子等生物药物，
治疗疾病。
生物农业
利用微生物工程改良作物品种 、提高农产品产量和品质、生 产生物农药和生物肥料等。
菌种保存与复壮
03
建立菌种保存体系，定期对菌种进行复壮，保持其优良性状。
培养基优化
营养成分
根据微生物的生长需求，优化培养基中的营养成 分，提高微生物的生长速率和产物产量。
碳源和氮源
调整培养基中的碳源和氮源比例，以获得最佳的 产物合成条件。
无机盐与微量元素
适量添加无机盐和微量元素，以满足微生物生长 和产物合成的需求。
微生物工程工艺原理_发酵产物的提取与精制方法
率高于60 %。
提取抗生素和分离生物粒子
采用PEG/ Na2HPO4 体系提取丙酰螺旋霉素，最佳 萃取条件是pH= 8. 0～8. 5 ， PEG2000 (14 %) / Na2HPO4 (18 %) ,小试收率达69. 2 % ,对照的乙酸丁 酯萃取工艺的收率为53. 4 %
双水相和其他方法的集成
(4) 目标产物的分配系数一般大于3 ,大多数情况下,目标产
物有较高的收率。
(5) 大量杂质能够与所有固体物质一起去掉,与其它常用固 液分离方法相比,双水相分配技术可省去1～2 个分离步骤, 使整个分离过程更经济。
(6) 设备投资费用少,操作简单,不存在有机溶剂残留问题。
6、双水相萃取的工艺流程
双水相萃取技术的工艺流程主要由三部分构成:目的产 物的萃取; PEG的循环; 无机盐的循环。
7、双水相的应用举例
分离和提纯各种蛋白质(酶） 用PEG/ -(NH4) 2SO4 双水相体系,经一次萃取从α- 淀粉 酶发酵液中分离提取α - 淀粉酶和蛋白酶, 萃取最适宜条件 为PEG1000 ( 15 %) -(NH4) 2SO4 (20 %) ,pH = 8 ,α- 淀粉 酶收率为90 % ,分配系数为19. 6 ,蛋白酶的分离系数高达 15. 1。比活率为原发酵液的1. 5 倍,蛋白酶在水相中的收
(2-7) ×10-4
由以上特性可以看出，超临界流体兼有液体和气体的双 重特性，扩散系数大，粘度小，渗透性好，与液体溶剂相 比，可以更快地完成传质，达到平衡，促进高效分离过程 的实现。
2、超临界流体萃取原理
超临界萃取是利用SCF作为萃取剂，从液体和固体中萃取出
微生物工程工艺原理实验讲义
实验一 酒精连续发酵实验一、 实验目的1. 熟悉和了解连续发酵过程前发酵、主发酵、后发酵的酒精发酵动态。
2. 掌握酒精连续发酵过程中各种参数的变化规律。
3. 通过实验分析初步掌握酒精发酵的工艺技术。
4. 加强综合分析问题，解决问题和动手能力的训练和培养。
二、 实验原理酒精发酵一般采用间歇式和连续式两种工艺方法。
间歇式发酵从接种至酒精发酵结束全过程均在 一个发酵罐中完成。
酵母菌种的生长和代谢是在糖分不断下降，酒精浓度不断增加的过程中进行的。
这种情况会对酵母的生长代谢产生抑制作用，使酒精发酵率降低。
连续发酵工艺可以克服间歇发酵的缺点和不足。
特别是多级连续发酵工艺，其发酵的每一阶段是 在不同的发酵罐中进行，根据连续发酵的原理，对整个连续发酵系统中的每一个发酵罐来说，罐中的 基质浓度，细胞浓度，酒精浓度，PH、发酵温度等因素都是稳定的。
这样对酵母的生长代谢有利，其 发酵能力增强，发酵率也相应提高。
在酒精连续发酵系统中，一般前面两个发酵罐称为流加罐或酵母 增殖罐，酵母菌和新鲜稀糖液先进入这两罐，然后自然流入下一罐，主要控制好稀糖液流加速度使发 酵达到平衡。
这样酵母菌在 1#和 2#发酵罐中生长和代谢都十分旺盛，使连续发酵系统一开始就处于 主发酵阶段，大大缩短了发酵周期，与间歇发酵比较提高了设备利用率。
根据连续发酵动力学原理、酒精连续发酵服从于单分子反应定律，即糖的发酵速度常数可用下式 表示：上式中：K——发酵速度常数 t——发酵时间 S0——发酵前醪液中的糖浓度 S——发酵 t 时间后醪液中的糖浓度在连续发酵过程中，发酵时间可用下式表示：(小时) 上式中：f——发酵醪的流速（米 3/小时）v——发酵罐中所装醪液的体积（米 3） 发酵罐中醪液的体积是指酒精浓度达到最高值前所有罐中发酵醪的体积。
例如有 7 个发酵罐组成 的发酵系统，当测定第 5 号罐时酒精浓度已达到最高值，后两个罐已不再增加酒精浓度，应以 1～5 号的醪液总体积为计算依据，6～7 号罐的醪液体积可不计算。
微生物工程工艺原理公式汇总
微生物工程工艺原理公式汇总摘要：一、微生物工程工艺原理简介1.微生物工程定义2.微生物工程发展历程3.微生物工程应用领域二、微生物工程基本工艺原理1.菌种选育与培养2.培养基的配制与灭菌3.微生物发酵过程4.分离与纯化技术三、微生物工程公式汇总1.微生物生长速率公式2.细胞浓度与生长速率关系公式3.营养需求与生长速率关系公式4.微生物发酵过程中的其他相关公式四、微生物工程在我国的发展与应用1.我国微生物工程的发展现状2.我国微生物工程的优势与挑战3.微生物工程在我国主要应用领域的发展正文：微生物工程是一门研究微生物的培养、繁殖、代谢、调控及其应用的学科。
它的发展历程可以追溯到数千年前的发酵工艺，而现代微生物工程则是在20 世纪初期随着细菌学和生物化学的发展逐渐形成。
微生物工程广泛应用于医药、食品、农业、环保等领域，为人类社会带来了巨大的经济和社会效益。
微生物工程的基本工艺原理包括菌种选育与培养、培养基的配制与灭菌、微生物发酵过程以及分离与纯化技术。
首先，菌种选育与培养是微生物工程的基础，通过筛选和培养具有特定功能的微生物菌株，为生产提供优质的菌种资源。
其次，培养基的配制与灭菌是为了提供微生物生长繁殖所需的营养物质和环境条件，同时要保证培养基的无菌状态。
微生物发酵过程是微生物在特定条件下进行代谢活动的过程，通过控制发酵条件以实现目标产物的生产。
最后，分离与纯化技术是将目标产物从发酵液中提取出来，得到高纯度的产品。
在微生物工程中，有许多重要的公式与微生物的生长、繁殖和代谢密切相关。
例如，微生物生长速率公式、细胞浓度与生长速率关系公式、营养需求与生长速率关系公式等。
掌握这些公式有助于更好地理解和控制微生物工程过程。
我国微生物工程的发展始于20 世纪50 年代，经过几十年的发展，我国微生物工程已经取得了显著的成就，形成了一批具有自主知识产权的技术和产品。
目前，我国微生物工程面临着一些挑战，如技术创新能力不足、产业化水平有待提高等。
微生物工程工艺原理公式汇总
微生物工程工艺原理公式汇总摘要：一、微生物工程概述二、微生物工程工艺原理三、微生物工程公式汇总四、总结正文：一、微生物工程概述微生物工程是一门应用生物技术、化学工程和生物化学等学科的基本理论和方法，研究和利用微生物的代谢功能，通过生物转化、生物降解等途径，实现对生物资源和环境友好的工程技术。
微生物工程广泛应用于食品、饮料、制药、轻工、环保等领域，为我国经济社会发展做出了重要贡献。
二、微生物工程工艺原理微生物工程工艺原理主要包括以下几个方面：1.微生物生长与代谢调控：通过改变微生物的生长环境，如营养物质、温度、pH、氧气等条件，调控微生物的生长代谢途径，实现对目标产物的高效生产。
2.培养基制备与优化：根据微生物的生长需求，选择合适的原料和配方，制备合适的培养基，以满足微生物的生长和代谢需求。
同时，通过优化培养基成分和比例，提高微生物的生长速度和代谢效率。
3.发酵过程控制：发酵过程是微生物工程的核心环节，通过控制发酵过程中的温度、pH、溶氧、营养物质浓度等因素，保证微生物的正常生长和代谢。
此外，还需对发酵过程中的产物进行实时监测和调控，以提高产物的产率和纯度。
4.分离提纯与后处理：发酵结束后，需要对微生物产生的目标产物进行分离、提纯和后处理。
常用的方法有离心、过滤、萃取、结晶等，以获得高纯度的目标产物。
三、微生物工程公式汇总微生物工程中涉及的公式主要有以下几个方面：1.微生物生长动力学公式：如Monod 方程、Logistic 方程等，用于描述微生物生长速度与营养物质浓度、生长环境等因素之间的关系。
2.发酵过程动力学公式：如Fick 定律、Arrhenius 方程等，用于描述发酵过程中物质传递、温度、压力等因素对微生物生长和代谢的影响。
3.培养基配方计算公式：如质量分数、摩尔浓度等，用于计算培养基中各成分的配比和浓度。
4.分离提纯过程公式：如质量分数、纯度、收率等，用于描述分离提纯过程中目标产物的性质和产率。
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微生物工程工艺原理公式汇总
【原创实用版】
目录
一、微生物工程工艺原理概述
二、微生物工程工艺的公式汇总
1.细胞生长方程
2.细胞死亡方程
3.种群生长曲线
4.生物量与细胞浓度的关系
5.底物与产物的浓度关系
6.生产速率与细胞浓度的关系
7.氧气消耗速率与细胞浓度的关系
8.营养物质消耗速率与细胞浓度的关系
正文
一、微生物工程工艺原理概述
微生物工程工艺原理是指在微生物生长、代谢和产物生成过程中，通过控制和调整工艺条件，达到提高微生物生长速度、增加产物生成量和提高产物质量的目的。
微生物工程工艺原理的研究主要包括微生物生长、代谢和产物生成过程中的各种物理、化学和生物学因素对微生物生长和产物生成的影响。
二、微生物工程工艺的公式汇总
1.细胞生长方程
细胞生长方程是描述微生物生长过程中细胞数量与生长时间之间关
系的数学模型。
一般采用对数生长期细胞的干重或湿重与生长时间的关系式表示。
2.细胞死亡方程
细胞死亡方程是描述微生物生长过程中细胞死亡数量与生长时间之间关系的数学模型。
一般采用对数生长期细胞的死亡速率与生长时间的关系式表示。
3.种群生长曲线
种群生长曲线是描述微生物生长过程中种群数量与生长时间之间关系的曲线。
一般分为四段：滞后期、指数期、减速期和平衡期。
4.生物量与细胞浓度的关系
生物量与细胞浓度的关系是通过实验测定得到的，一般采用对数生长期细胞干重或湿重与细胞浓度的关系式表示。
5.底物与产物的浓度关系
底物与产物的浓度关系是通过实验测定得到的，一般采用对数生长期底物与产物的浓度关系式表示。
6.生产速率与细胞浓度的关系
生产速率与细胞浓度的关系是通过实验测定得到的，一般采用对数生长期生产速率与细胞浓度的关系式表示。
7.氧气消耗速率与细胞浓度的关系
氧气消耗速率与细胞浓度的关系是通过实验测定得到的，一般采用对数生长期氧气消耗速率与细胞浓度的关系式表示。
8.营养物质消耗速率与细胞浓度的关系
营养物质消耗速率与细胞浓度的关系是通过实验测定得到的，一般采用对数生长期营养物质消耗速率与细胞浓度的关系式表示。
综上所述，微生物工程工艺原理公式汇总包括细胞生长方程、细胞死亡方程、种群生长曲线、生物量与细胞浓度的关系、底物与产物的浓度关系、生产速率与细胞浓度的关系、氧气消耗速率与细胞浓度的关系以及营养物质消耗速率与细胞浓度的关系。