发酵工程原理与技术应用
发酵工程原理PPT课件
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发酵工程
一、微生物发酵工程
微生物工程：利用微生物的活动来进行物质 转化的理论与工程技术体系。是将化学工程 有关理论和单元操作应用于微生物的工业发 绪 酵生产，进而发展起来的具有新的特点的一 论 门学科。
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发酵工程
生物学
绪
论
发酵工程
工程学
化学
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发酵工程
1.是应用微生物为工业规模生产服务的一门 工程技术，是直接建立在微生物学基础上的， 随微生物工业的发展而发展，同时也是与化 学工业相结合的一个新发展。 绪 论
目前，发酵工程的全部基本参数：如温度、pH 值等均能自动记录并能自动控制。
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发酵工程
6.微生物酶反应生物合成和化学合成反应结 合工程技术的建立；
混合法（可先发酵后合成，亦可颠倒） 大规模生产 ：维生素C、激素、核酸； 新
绪 的抗生素； 某些氨基酸
论
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发酵工程
三、微生物工业的特点及范围
微生物工业（发酵工业）：利用微生物具有 的化学活性进行物质转换，从事各种发酵产 品生产的工业。 绪 论
①从糖分解产生简单化合物→复杂物质的生
物合成；
绪 论
②发酵方法代替化学合成方法较多；
③向大型发酵发展（常用20～120吨发酵罐， 最大500～1000吨）
④人工诱变菌种和代谢控制，新产品、新用
途层出不穷；
⑤开辟新原料；
⑥环境友好型生产；
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发酵工程
七、《发酵工程原理与技术》的任务和内容
任务：从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性 发酵与好气性发酵过程及产品提纯的工艺原 理； 绪 用这些基本理论去分析、解决微生物工业中 论 存在的具体问题，提高产品质量和数量；
发酵工程原理与技术
第一节
发酵工业微生物菌种的选育
一、工业微生物的特点 工业微生物是指在发酵工业上已经应用的或
具有潜在应用价值的微生物，其范围随科学
技术的发展而不断扩展。
工业微生物的特点：个体小、种类多、繁殖
快、分布广、代谢能力强、易变异改造。
二、发酵工业常用微生物菌种及要求
（一）发酵工业对菌种的要求
1、能在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生 成所需的代谢产物，且产量高； 2、培养条件易于控制；
原理二：
生物体中都存在两个以上的DNA修复基因，如果一 个DNA修复基因损伤或变异，通常仍能存活，但对能引 起DNA损伤的化合物十分敏感，易发生死亡，所以可以
利用DNA修复能力突变株筛选抗肿瘤药物。
实践中常使用大肠杆菌或枯草芽孢杆菌的重组缺
失DNA修复基因突变株和亲株作为测试菌来筛选抗肿瘤
三、发酵工业微生物菌种的分离和选育
（一）微生物菌种的分离
1、施加选择压力分离法 施加选择压力分离法是利用不同种类的微生物的
生长繁殖对环境和营养（如温度、pH、渗透压、氧气、
碳源、氮源等）的要求不同，人为控制这些条件，使
之利于某类或某种微生物生长，而不利于其它种类微
生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速 分离纯化的目的。
放线菌是介于细菌与丝状真菌之间而又 接近于细菌的一类丝状单细胞原核生物。 因菌落呈放射状而得名
抗生素有60％以上是放线菌产生的 工业生产常用的放线菌主要来自以下 几个属：链霉菌属、小单孢菌属、诺卡菌属
3、酵母菌（Yeast） 酵母菌是单细胞真核生物，
常以出芽方式进行无性繁殖。 根据产生孢子的能力，可将酵母分成三类： a 、形成子囊孢子的株系属于子囊菌门
发酵原料的预处理
固态发酵工程技术的研究应用分析
固态发酵工程技术的研究应用分析固态发酵工程技术是一种利用微生物在固态培养基上进行发酵的技术，近年来得到了广泛的关注和应用。
固态发酵技术具有许多优点，比如生产周期短、设备投资少、能耗低、产品质量好等，因此在食品加工、生物制药、环境保护等领域都得到了广泛的应用。
本文将从固态发酵工程技术的原理、应用领域和发展前景等方面进行分析和探讨。
固态发酵工程技术的原理是指将微生物所需的培养基和营养成分与生物制品混合，使其成为一种半固态或粘稠的状态，然后通过控制温度、湿度和通气等条件，利用微生物代谢产生的酶或代谢产物来进行发酵。
固态发酵相对于液态发酵来说，具有特殊的优点。
固态发酵可以减少液态废水的处理成本，降低了环境污染的风险。
由于固态发酵过程不需要大量的水，因此可以节约大量的能源和水资源。
由于固态发酵过程可以在相对干燥的条件下进行，因此不容易造成微生物的污染和生长不稳定。
由于这些优点，固态发酵工程技术在食品加工、生物制药、环境保护等领域得到了广泛的应用。
在食品加工领域，固态发酵工程技术主要应用于传统食品的生产。
酱油、豆豉、豆腐、米酒等传统食品都是通过固态发酵来制作的。
固态发酵工程技术可以改善食品的口感和口味，增加食品的营养价值，同时也可以延长食品的保存期限。
在生物制药领域，固态发酵工程技术主要应用于微生物发酵生产抗生素、酶、氨基酸、酒精等产品。
固态发酵技术在这些产品的生产中具有高效、节能、环保等特点，因此得到了越来越广泛的应用。
在环境保护领域，固态发酵工程技术也得到了广泛的应用。
通过固态发酵工程技术可以将农业废弃物、工业固体废弃物等转化为有机肥料或生物燃料，从而减少了固体废弃物的处理压力，减少了环境污染的风险。
固态发酵工程技术在未来的应用前景非常广阔。
随着人们对食品营养和安全的关注不断增加，传统食品的固态发酵工程技术将会得到更广泛的应用。
生物制药领域对高效、节能、环保的生产技术的需求也在不断增加，固态发酵工程技术将会成为生物制药领域的研究热点。
发酵工程原理与技术题库河北
发酵工程原理与技术题库河北
摘要：
一、发酵工程概述
二、发酵工程的原理
三、发酵工程的技术应用
四、发酵工程在河北的发展
正文：
一、发酵工程概述
发酵工程是一门以微生物为基本单元，研究发酵过程的科学和工程技术。
发酵工程主要包括微生物的筛选、培养、调控和发酵过程的设计、控制和优化等。
在我国，发酵工程已经成为生物技术、食品工业、医药产业和环保领域等不可或缺的重要技术。
二、发酵工程的原理
发酵工程的原理主要基于微生物的代谢和生长规律。
微生物在特定的培养条件下，通过代谢将营养物质转化为有用的产品，并释放能量。
发酵过程中，需要对微生物的生长、代谢和产物生成进行严格的控制和调节，以保证发酵效率和产品质量。
三、发酵工程的技术应用
发酵工程在多个领域都有广泛的应用，主要包括：
1.生物制药：通过发酵工程生产抗生素、维生素、激素等药物，以及用于生物制药的酶制剂和中间体等。
2.食品工业：发酵工程在食品工业中的应用包括酿造、酸奶、酱油、醋等传统发酵食品的生产，以及利用发酵工程生产新型生物食品和食品添加剂等。
3.环保领域：发酵工程可用于废水处理、废气净化和生物质资源利用等环保领域。
4.生物能源：发酵工程可用于生产生物柴油、生物乙醇等生物能源。
四、发酵工程在河北的发展
河北省是我国发酵工程的重要发展地区之一，具有较好的产业基础和优势。
在生物制药、食品工业、环保领域和生物能源等方面，河北的发酵工程产业都取得了长足的发展。
1.3发酵工程及其应用 (教学课件)-高二生物人教版选择性必修三
要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的 生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。
思考•讨论 发酵工程基本环节分析 3任.在务产二物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？
传统发酵技术：产物一般是复杂的混合物，一般不会再对产物进行分离 和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。
应该辩证地看待这一产品。 一方面：这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需求，或者满 足一些人的时尚追求。
另一方面：这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定，价格昂贵的问题。
1.在食品工业上的应用 (2)生产食品添加剂
添加了柠檬酸的饮料
添加剂类型
举例
酸度调节剂 L-苹果酸、柠檬酸、乳酸
菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有 助于提高啤酒的产量和品质。
思考•讨论 啤酒的工业化生产流程
讨论:
➢ 现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如一般 不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。 有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这个问题? “精酿”啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低和价格高，却依然有着市场 需求，我们如何辩证地看待大规模生产与小规模制作?
(1)生产微生物肥料 (2)生产微生物农药 (3)生产微生物饲料
3.在农牧业上的应用
(1)生产微生物肥料 ①微生物肥料：
利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物 质等来增进土壤肥力、改良土壤结构、促进植株生长、 增强植物抗病性和抗逆性。
②常见微生物肥料： 根瘤菌肥、固氮菌肥
4、第1章 第3节 发酵工程及其应用 讲义
第3节发酵工程及其应用一、发酵工程的基本环节发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面。
1．选育菌种：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
2．扩大培养：工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，因此在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。
3．配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。
培养基的配方要经过反复试验才能确定。
4．灭菌：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。
一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。
因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
5．接种：扩大培养的菌种和灭菌后的培养基加入发酵罐中。
大型发酵罐有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
6．发酵罐内发酵：在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。
还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
7．分离、提纯产物：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品。
如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
二、发酵工程的应用1．在食品工业上的应用(1)生产传统的发酵产品，如酱油、各种酒类。
(2)生产各种各样的食品添加剂，如通过黑曲霉发酵制得的柠檬酸，由谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精。
(3)生产酶制剂，如α淀粉酶、β淀粉酶、脂肪酶等。
2．在医药工业上的应用基因工程、蛋白质工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。
3．在农牧业上的应用(1)生产微生物肥料。
微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。
(2)生产微生物农药。
微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。
发酵工程原理与技术题库河北
发酵工程原理与技术题库河北摘要：一、发酵工程概述二、发酵工程的原理与应用三、发酵工程技术的发展四、发酵工程在河北的应用与发展正文：发酵工程是一门利用微生物的代谢能力，通过控制发酵过程生产有价值的产品或实现特定目标的科学技术。
发酵工程在食品、饮料、医药、农业、环保等领域具有广泛的应用。
本文将简要介绍发酵工程的原理与应用，以及发酵工程技术在河北的发展状况。
一、发酵工程概述发酵工程是一门跨学科的综合性技术，涉及微生物学、生物化学、化学工程、控制工程等多个领域。
通过发酵技术，可以实现对微生物的生长、代谢和产物的调控，从而达到提高产量、优化品质、降低成本等目的。
二、发酵工程的原理与应用发酵工程的原理主要包括微生物生理学、代谢工程、生物反应器设计、发酵过程控制等。
发酵工程的应用领域十分广泛，包括食品发酵（如酿造、发酵食品等）、饮料发酵（如啤酒、葡萄酒等）、医药发酵（如抗生素、酶制剂等）、农业发酵（如生物农药、生物肥料等）以及环保发酵（如废水处理、废气净化等）。
三、发酵工程技术的发展随着科学技术的进步，发酵工程技术也在不断发展和创新。
现代发酵工程涉及基因工程、细胞工程、生物信息学等多个领域，通过基因重组、代谢工程等手段，可以实现对微生物的高效利用和优化发酵过程。
此外，发酵过程的自动化控制和优化也是发酵工程技术发展的重要方向。
四、发酵工程在河北的应用与发展河北省作为我国重要的农业大省，发酵工程在食品、医药、农业等领域具有广泛的应用。
近年来，河北省加大了对发酵工程的投入和支持，推动了一批具有核心竞争力的企业发展。
同时，河北省还充分发挥高校和科研院所的优势，积极开展产学研合作，促进了发酵工程技术的创新与转化。
总之，发酵工程是一门具有广泛应用和巨大发展潜力的技术。
发酵工程原理与技术应用
发酵工程原理与技术应用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。
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发酵工程原理与技术应用第一章绪论1. 什么是发酵工程？发酵工程是指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，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。
利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术来生产有用物质或将微生物直接用于工业化体系的一门技术，是建立在微生物发酵工业基础上，与化学工程相结合而发展起来的。
2. 发酵工业的特点①一步生产②反应条件温和③原料纯度要求低④设备的通用性高⑤对环境的污染相对较小⑥生产受自然条件限制小3.发酵工程的类型：1.根据对通气的需求不同可以分为好氧发酵和厌氧发酵。
2.根据培养基介质的性状不同可分为固态发酵和液态发酵。
3.根据发酵菌种的不同可分为纯菌发酵和混菌发酵。
4.根据发酵规模的不同可以分为研究规模发酵、中试规模发酵以及生产规模发酵。
4.发酵工业现状：我国位居世界第一的发酵产品有：酱油、啤酒、食用菌、味精、抗生素、柠檬酸、维生素C等。
我国已经是发酵工业大国，但不是强国。
与发达国家相比，我国的发酵产业技术水平仍存在一点差距，具体表现为：1工业生产菌种的技术水平仍然较差。
2发酵工艺相对落后。
3.产品科技含量低。
4.装备水平落后。
5.发酵工业生产流程：1）原料预处理2）培养基的配置3）发酵设备和培养基灭菌4）无菌空气的制备5）菌种的制备和扩大培养6）发酵7）产品及分离提纯工艺3、发酵工业发展的历史进程、重要历史阶段和典型技术1）天然发酵阶段，从史前到19世纪酿酒技术2）纯培养技术的建立，主要为19世纪末到20世纪30年代，德国利斯特‘科赫完成细菌纯培养技术3）通气搅拌发酵技术建立，1929年开始到1942年青霉素发酵生产成功4）代谢控制发酵和现代发酵技术的发展，木下祝郎发明代谢控制发酵技术，使谷氨酸发酵生产实现产业化第二章发酵工业菌种1. 发酵工业菌种的常用类型。
①细菌②放线菌③酵母菌④霉菌⑤未培养微生物：2. 发酵工业对菌种的要求。
①能在廉价原料制成的培养基上生长，且生成的目的产物产量高、易于回收。
②生长较快，发酵周期短。
③培养条件易于控制。
④抗噬菌体及杂菌污染的能力强。
⑤菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定。
⑥对放大设备的适应性强。
⑦菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
3. 菌种的制备原理和方法①含微生物样品的采集：有针对性地采集样品。
②样品预处理：可提高菌种分离效率。
③含微生物样品的富集培养：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，使筛选变得可能。
富集培养方式：1.分批培养 2.连续培养 3.半连续培养④微生物的分离：利用分离技术得到纯种。
微生物常用的分离方法：1.平板划线分离 2.稀释分离 3.涂布分离 4.毛细管分离 5.小滴分离⑤初筛：从分离得到的大量微生物中将具有目的产物合成能力的菌株筛选出来的过程。
⑥菌种复筛。
⑦菌种发酵性能鉴定。
【鉴定技术四个水平：细胞的形态和习性水平细胞组分水平蛋白质水平基因或核酸水平】⑧菌种保藏。
1斜面保藏法2.液体石蜡油保藏法3.冷冻干燥保藏法4.真空干燥法5.液态超低温保藏法6.工程菌的保藏目的：①存活，不丢失，不污染②防止优良性状丢失③随时为生产、科研提供优良菌种原理：根据菌种的生理生化特点，人工地创造条件，使菌种的代谢活动处于不活泼状态、生长繁殖受抑制的休眠状态。
4. 代谢调控机制—阻遏阻遏的类型主要有：末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏。
末端产物阻遏：是指由某代谢途径末端产物过量积累而引起的阻遏。
分解代谢物阻遏：是指有两种碳源（或氮源）分解底物同时存在时，细胞利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关分解酶的合成和积累。
5. 发酵工业菌种改良的目的。
防止菌种退化，改良菌种性状，改善发酵过程，提高生产能力，提高产品质量开发新产品6. 诱变育种的基本步骤。
①菌出发菌株的选择②悬液的制备。
③诱变处理④中间培养⑤分离和筛选7. 菌种变异及退化机理及防止措施。
①菌种变异及退化机理：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完全丧失的现象。
【主要原因：基因突变，连续传代】②预防措施：减少传代、经常纯化、创造良好的培养条件、用单细胞移植传代、科学保藏。
第三章发酵工业培养基设计1. 工业大规模发酵的培养基应遵循的原则。
①必须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，即提高单位营养物质的转化率。
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。
⑤尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化，并尽可能减少产生“三废”物质。
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，能耗。
2. 发酵工业原料的种类及其组成：原料可以分为水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等五大类。
几大营养成分的功能作用：碳源：碳源是组成培养基的主要成分之一，其主要功能有两个：一是提供微生物菌体生长繁殖所需的能源以及合成菌体所需的碳骨架；二是提供菌体合成目的产物的原料。
氮源：主要用于构成菌体细胞物质和合成含氮代谢物。
无机盐及微量元素：作为微生物生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物。
水：水是所有培养基的主要组成成分，也是微生物机体的重要组成成分。
生长调节物质：发酵培养基中某些成分的加入有助于调节产物的形成。
常用的营养成分：常用碳源有糖类、油脂、有机酸和低碳醇等，常用氮源有有机氮源和无机氮源。
无机盐类主要为：磷、镁、硫、钾、钠、铁、氯、锰、锌、钴等。
常用的生长调节物质有生长因子、前体、产物合成促进剂。
3.原料预处理的目的和方法目的：1.淀粉质原料预处理的目的：保证生产的正常进行和提高生产效益。
分为原料除杂和原料粉碎；方法：○1除杂法：筛选、风选、磁力除杂○2粉碎方法：干法粉碎、湿法粉碎2.糖蜜原料预处理的目的：由于糖蜜干物质的浓度很大，糖分很高，胶体物质与灰分多，产酸细菌多，不但影响菌体生长发酵，特别是胶体的存在，致使发酵中出三大量泡沫，影响产品的提炼及产品的纯度。
方法：○1糖蜜的澄清处理○2糖蜜的脱钙处理○3糖蜜的除生物素处理3.纤维素原料预处理的目的：改变原料的物理化学结构，如降低结晶度，减小聚合度，增加孔隙度和表面积度等，以促进酶与底物相互接触并反应，提高酶解速度和得糖率，降低成本。
方法：物理法：机械粉碎、液态热水法、微波处理法、高能辐射；物理化学法；化学法：酸、碱、有机溶剂等；生物法。
第四章发酵工业的无菌技术1.无菌空气制备的概述无菌空气的制备包括：除菌、除尘、除油水无菌空气并不是绝对无菌，而是使除菌后的空气微生物含量达到一个很低的水平空气除菌的方法：一类是利用加热或辐射等方法，使微生物细胞的蛋白质变性，使其失活。
另一类是采用静电吸附或介质过滤直接去除微生物。
2.介质过滤制备无菌空气的工艺流程采风—预过滤—空压机压缩（排污）—冷却—油水分离（排污）—除雾（排污)—加热—总过滤—罐前除雾（排污）—罐前过滤—除菌过滤（蒸汽灭菌）—无菌空气进罐第五章1.培养条件对发酵过程的影响培养基的成分和种类对发酵过程的影响；碳源种类和浓度，氮源种类和浓度，磷酸盐浓度等对发酵的影响；温度；PH；供氧；代谢物发酵过程工艺参数控制（如温度、PH值、溶解氧及旗袍等）对发酵的影响及控制策略？（1）温度对发酵的影响及其控制①对发酵的影响。
影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特征和产物的生物合成。
②如何控制。
工业生产上所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热。
（2）PH对发酵的影响及其控制：①影响：1、PH对微生物的生长繁殖和发酵产物合成的影响：a.影响酶的活性；b.影响微生物细胞膜所带的电荷状态，改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物质的吸收和代谢产物的排泄；c.影响培养基中某些组分的解离，进而影响微生物对这些组分的吸收d.PH不同往往引起菌体代谢工程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变，影响产物的稳定性。
2、PH影响菌体对基质的利用速度和细胞的结构，影响菌体的生长和产物的合成。
3、影响产物的稳定性②如何控制：控制PH在合适的范围应首先从基础培养基的配方考虑，然后通过加酸碱或中间补料来控制。
通常有一下几种方法：a)配置合适的培养基，调节培养基初始PH至合适范围并使其有很好的缓冲能力。
b)培养过程中加入非营养基质的酸碱调节剂，如碳酸钙等来防止PH过度下降c)将PH控制与代谢调节结合起来，通过补料来控制PH。
（3）溶解氧对发酵的影响及其控制：影响因素及控制方法：发酵液中溶氧值的任何变化都是氧的供需不平衡的结果，故控制溶氧水平可从氧的供需着手。
其中，a)供氧方面OTR=KLa （C*—CL），具体方法：在通入空气中掺入纯氧，使氧分压增高，提高罐压，改变通气速率；提高设备供氧能力，改善搅拌、改变搅拌器直径及转速、改变挡板的数目和位置。
b）需氧方面，微生物在发酵过程中的耗氧速率r=QO2×XC。
在氧浓度处在暂时的稳定状态时则需供氧=需氧，此外养料的丰富程度影响菌的生长，温度也会影响。
（4）泡沫对发酵的影响和控制影响：不仅会干扰通气与搅拌的进行，有碍微生物的代谢，严重的导致大量跑料，造成浪费，甚至引起杂菌感染，直接影响发酵的正常进行。
方法：化学消跑法和机械消泡法2.发酵工业杂菌污染的危害及防止策略。
污染的危害：①由于杂菌污染，使发酵培养基因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下降，②杂菌合成一些新的代谢产物，造成产物收率降低或者产品质量下降③杂菌代谢会改变原反应体系的pH，使发酵发生异常变化；④杂菌分解常务，使生产失败；⑤细菌发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解，导致整个发酵失败。
3.反应器的分类与要求第七章：发酵过程监测与控制1.人工神经网络的发酵过程模式及其类型和组成。
人工神经网络的基本类型为a阶层型的神经网络b。
相互结合型的神经网络。
组成：输入层，中间层，输出层。
基本组成结构是由输入层，中间层输出层三层构成，各层各种神经元和神经元之间全职组成。
2.发酵染菌及其防治和途径及影响。
染菌的原因归结起来是设备管道阀门漏损，无菌不彻底，空气净化不好，无菌操作不严和菌种不纯的。
染菌的原因归结起来是：设备管道阀门漏水，无菌不彻底，空气净化不好，无菌操作不严和菌种不纯。
染菌途径一般归纳为四个方面1.菌株或一级种子不纯2.生产设备与工艺管路存在隐患3.生产操作不当，4..操作环境条件差。
杂菌污染的防治：1加强操作环境空间的卫生管理，定期消毒，保持良好卫生。
2严格无菌操作，对操作者进行无菌操作的要教育和培训。