发酵工程复习资料
发酵工程复习资料
发酵工程复习资料1.发酵工业的特点：1．一步生产：微生物发酵是由一系列极其复杂的生化反应组成，反应所需的各种酶均包含在微生物细胞内。
2.反应条件温和3.原料纯度要求低：常以农副产品作原料，如薯干、麸皮等。
原料来源丰富，价格低廉。
4.设备的通用性高:对微生物发酵来说，无论好氧发酵还是厌氧发酵，它们的发酵设备都大同小异，即好氧的一般都用搅拌式发酵罐加空气过滤系统。
厌氧发酵都用密封式发酵罐。
5.对环境的污染相对较小：发酵所用的原料是农副产品，废水中虽然生物需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）较高，但有毒物质少。
6.生产受自然条件限制小2.发酵工业常用菌种类型：细菌: 枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等放线菌: 链霉菌属、小单胞菌属酵母菌: 啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等霉菌: 根霉、毛霉、犁头霉、红曲霉、曲霉及青霉等未培养微生物3.发酵工业对菌种的要求：1，能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物2，有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作要强3，遗传性能要相对稳定4，不易感染它种微生物或噬菌体5，产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关）6，生长快，发酵周期短，生产特性要符合工艺要求7，培养条件易于控制4.微生物菌种的分离筛选的步骤：样品采集→样品的预处理→目的菌富集培养→菌种初筛→菌种复筛→菌种发酵性能鉴定→菌种保藏。
5.诱变育种的基本步骤：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6.菌种变异及退化机理及其防止措施：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。
防止措施:采用减少传代、经常纯化、创造良好的培养条件、用单细胞移植传代以及科学保藏等措施,不但可以使菌种保持优良的生产能力，而且还能使已退化的菌种得到恢复提高。
发酵工程完整版考试复习资料
一、名词解释1传统发酵工程：通过微生物生长的繁殖和代谢活动，产的生物反应过程。
将DNA重组细胞融合技术、酶工程技综合对发酵过程控制、优化及放大指迄今所采用的微生物培养分离及培养微生物。
（特别是极端微生物）4富集培养主要方法：是利用不同种类的微生物其生长繁求不同，如温度、PH、培养基C/N等，是目的微生物在最适条件下迅速生长繁殖，数量增加，成为人工环境下的优势种。
方法：⑴控制培养基的营养成消毒仅仅是杀死生物体或非生物体表死营养细胞，而不能杀死细菌芽孢和真菌孢子等，特别适合与发酵车间的环境和发酵设备、器具的灭菌处理。
灭菌杀灭所有的生命体，因此灭菌特别适的灭菌处理。
法及其区别：湿热灭菌法：指将物品置高压饱和蒸汽、过热水喷淋等手段使微生物菌体中的蛋白质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。
该法灭菌能力强，为热力灭菌中最有效、应用最广泛的灭菌方法。
药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品，均可采用本法灭菌。
干热灭菌法：指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器等设备中，利用干热空气达到杀灭微生物或消除热原物质的方法。
适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法灭菌的物品灭菌，如玻璃器具、金属制容器、纤维制品、固体试药、液用本法灭菌。
即在规定温度下杀死一定比例的微生物所用8致死温度：杀死微生物的极限温在致死微生物所需要对的致死时间。
制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，基和所用设备一起（实罐灭菌）进行灭菌10连续灭菌：将配制好的培养基向发酵罐等培养装置输热、保温盒冷却等灭菌操作过程。
是指将冷冻干燥管，沙土管中处于休眠状入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而和质量的纯种的过程纯培养物称为种是指种子的龄：是指种子始移入下一级的培养是指移入的种子液体积和影响呼吸所能允许的最低溶氧浓13稀释度D：单位时间内连续连续流入发酵罐中的新鲜的培养总体积的比值。
把导致菌体开始从系统中洗出时的稀发酵过程中，引起温度变化的原因是由于生的净物在生长繁殖过程中，本身产生的耗氧培养的发酵罐都有一定功率的做机械运动，造成液体之间、液体与设备之间的摩擦，由此产生。
发酵工程章节复习资料
发酵⼯程章节复习资料第⼀章绪论1、发酵及发酵⼯程的概念1、传统发酵最初发酵是⽤来描述酵母菌作⽤于果汁或麦芽汁产⽣⽓泡的现象，或者是指酒的⽣产过程。
2、⽣化和⽣理学意义的发酵指微⽣物在⽆氧条件下，分解各种有机物质产⽣能量的⼀种⽅式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电⼦受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在⽆氧条件下被微⽣物利⽤产⽣酒精并放出CO2。
3、⼯业上的发酵泛指利⽤微⽣物制造或⽣产某些产品的过程包括：1. 厌氧培养的⽣产过程，如酒精，乳酸等。
2. 通⽓（有氧）培养的⽣产过程，如抗⽣素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
发酵⼯程（Fermentation Biotechnology）: 应⽤微⽣物学等相关的⾃然科学以及⼯程学原理，利⽤微⽣物等⽣物细胞进⾏酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的⼀门科学。
2、发酵⼯程技术的发展⼤致可分为哪⼏个阶段，每段的技术特点是什么？1. ⾃然发酵时期:嫌⽓性发酵⽤于酒类酿造，好⽓性发酵⽤于酿醋、制曲。
2. 纯培养技术的建⽴：⼈⼯控制环境条件使发酵效率迅速提⾼。
3.通⽓搅拌好⽓发酵过程技术的建⽴：从分解代谢转为⽣物合成代谢，可以利⽤微⽣物合成积累⼤量有⽤的代谢产物。
4.⼈⼯诱变育种与代谢控制发酵⼯程技术的建⽴：遗传⽔平上控制微⽣物代谢。
5. 发酵动⼒学、发酵⼯程连续化、⾃动化⼯程：以数学、动⼒学、化⼯原理等为基础，通过计算机实现发酵过程的⾃动化控制的研究，使发酵过程的⼯艺控制更为合理。
6. 微⽣物酶反应⽣物合成与化学合成反应结合⼯程技术：可⽣产许多过去不能⽣产的有⽤物质。
3、发酵⼯业的应⽤范围1. 酿酒⼯业（啤酒、葡萄酒、⽩酒）2. ⾷品⼯业（酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、乳酸）3. 抗⽣素⼯业（青霉素、链霉素、⼟霉素）4. 有机酸⼯业（柠檬酸、葡萄糖酸）5. 酶制剂⼯业（淀粉酶、蛋⽩酶）6. 氨基酸⼯业（⾕氨酸、赖氨酸）7. 核苷酸发酵⼯业(肌苷酸、肌苷)8. 有机溶剂⼯业（酒精、丙酮）9. 维⽣素⼯业(VB2、VB12)10.⽣物能源⼯业（沼⽓、⽣物柴油）11.环境保护产业（废⽔⽣物处理）12.⽣理活性物质发酵⼯业（激素）13. 冶⾦⼯业(微⽣物探矿、⽯油脱硫)14.微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业（酵母、单细胞蛋⽩）4、发酵⼯业的特点与化学⼯程相⽐，发酵⼯程具有以下特点：1、发酵过程是极其复杂的⽣物化学反应，与微⽣物细胞息息相关2、通常在常温常压下进⾏，反应安全，需求条件也⽐较简单3、发酵醪（包括固相、液相、⽓相，还含有活细胞体或菌丝体），属⾮⽜顿流体，其特性影响因素很多，对发酵⼯程都有关联4、具有严格的灭菌系统，以防⽌杂菌污染如空⽓除菌系统、培养基灭菌系统、设备的冲洗灭菌等5、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，在同⼀发酵罐内进⾏6、后处理阶段，为了适应菌体与发酵产物的特点，需采取⼀些特殊的⼯艺措施并选⽤合适的设备。
发酵工程复习资料
一、微生物工程由上游工程（菌株的筛选、鉴定、保藏、育种。
）、发酵工程（发酵工艺控制）、下游工程（产物提取纯化）、三部分组成。
还可以分为发酵工程和提纯工程二、列文虎克发明显微镜巴斯德发现了发酵原理三、菌种来源：1.自然界分离2诱变育种3基因重组4购买细菌短杆菌枯草杆菌梭状杆菌味精、谷淀粉酶丙酮丁醇氨酸酵母菌酒精酵母酵母酒精甘油霉菌黑曲霉柠檬酸霉菌青霉菌青霉素放线菌小单胞菌庆大霉素藏法5 麸皮保藏法6 蒸馏水保藏法7冷冻干燥保藏法六、七、工业微生物的培养方法分为：静置培养和通气培养两大类。
大规模工业生产常用的培养方法：浅盘固体培养深层固体培养液体深层培养浅盘液体培养载体培养两步法液体深层培养八、淀粉水解糖的制备方法：酸解法酶解法酸酶结合水解法九、淀粉颗粒含有直链淀粉和支链淀粉两种分子十、十一、水解反应速度常数k十二、在工业生产中一般采用18%~22%淀粉乳，PH1.5，HCL量为绝干淀粉的0.5%，压力为0.294MPa水解20~25min。
十三、糖蜜可分为蔗糖糖蜜和甜菜糖蜜。
十四、十五、谷氨酸发酵的糖蜜预处理：糖蜜预处理法、添加化学药剂法、追加糖蜜法、营养缺陷型变异株法十六、不同种类的微生物对热的抵抗力不同，微生物对热的抵抗力称为热阻十七、分批灭菌将配置好的培养基放在发酵罐中，通入蒸汽进行灭菌的进程。
分批灭菌公式：十八、连续灭菌将配置好的培养基在高温快速的情况下，向发酵罐运输的同时经过加温保温等过程连续灭菌公式：。
十九、EMP途径（糖酵解途径）葡萄糖分解丙酮酸二十、（1）乳酸菌中丙酮酸被还原成乳酸，既为同型乳酸发酵（2）在酵母中丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛脱氢成乙醇，既为酒精发酵。
（3）梭状芽胞杆菌丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A，经变化生成丁酰辅酶A、丁醛，两者被还原生成丙酮丁醇乙醇等，称为丙酮丁醇发酵。
二十一、酵母菌的三型发酵一型发酵乙醇生成、二型发酵生成甘油、三型发酵生成乙醇和乙酸甘油的合成机制酵母三型发酵二十二、乳酸发酵分同型乳酸发酵和异型乳酸发酵，前者产物只有乳酸，后者产物中还有乙醇co2二十三、氨基酸发酵的代谢调控1控制旁路代谢2降低反馈作用物浓度3 消除终产物的反馈抑制阻遏作用4 控制细胞渗透性5 控制发酵环境6 促进ATP的积累以利氨基酸的生物合成24. 谷氨酸生物合成途径25.核苷酸的生物合成途径26.抗生素的生物合成途径1 多聚乙酰假说（以丙酰辅酶A为印子，以甲基丙二酰为伸展者，然后在经过环化，形成各种抗生素前体而合成不同抗生素）2 β-内酰胺类抗生素和氨基环醇类抗生素以初级代谢产物为前体合成抗生素3 非核蛋白多肽装配而成4 分叉中间体糖代谢中间体即可合成初级代谢产物又可以合成次级代谢产物27.抗生素的生物合成类型1 蛋白质衍生物2 糖类衍生物3 以乙酸为单位的衍生物28.青霉素的结构一部分是带酰基的侧链，另一部分是青霉素的母核称为6-氨基青霉烷酸（6-APA）29.链霉素的生物合成链霉胍、链酶糖和N-甲基-L-氨基葡萄糖组成的三糖30.S（基质）→X（菌体）+P（产物）比速：单位时间内单位菌体所消耗的基质或形成产物的量称为比速。
发酵工程复习资料资料
发酵工程复习资料发酵工程：利用微生物的生长和代谢活动来大量生产人们所需产品的过程理论与工程技术体系。
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集成。
发酵的本质1、显微镜观察：微生物2、著名的巴斯德实验：微生物作用3、著名的毕希纳实验: 酵素（酶）的作用本质：由微生物的生命活动所生产的酶的生物催化作用所致。
发酵动力学：是研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生产的动态平衡及其内在规律。
二.发酵工业菌种一、工业上常用的微生物1. 细菌醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌、乳酸杆菌、枯草杆菌、丙酮丁醇梭菌、大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌常用的细菌：大肠杆菌应用：对谷氨酸定量分析，生产天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸乳酸杆菌应用：乳酸、干酪、奶子酒、发面、泡菜、酸奶等的制作枯草芽抱杆菌应用：生产淀粉酶2. 酵母菌种类：酒精酵母、啤酒酵母、假丝酵母红酵母、面包酵母应用：生产酒精、啤酒、石油发酵脱蜡和制取蛋白质、生产脂肪3. 霉菌黑曲霉：应用：生产有机酸、生产淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶黄曲霉：应用：酱油、酱类（淀粉酶）米曲霉：应用：产糖化酶和蛋白酶、主要用于酿酒制曲和酱油制曲土曲霉：应用：生产甲义丁二酸毛霉：应用：可以产生蛋白酶，我国多用于豆腐乳、豆豉等的制作根霉：种类：米根霉、华根霉、少根根霉、爪哇根霉应用：酿酒青霉：应用：生产青霉素、葡萄糖氧化酶红曲霉：应用：用于南方红曲酒（女儿红）的生产；用于红色色素的生产、豆腐乳的生产等4. 放线菌：种类：龟裂链霉菌、金霉素链霉菌、灰色链霉菌、红霉素链霉菌应用：各类抗生素。
土霉素、四环素、链霉素、红霉素5. 未培养微生物定义：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，其在自然环境微生物群落中占有非常高的比例，约为99%。
研究方法1 •模拟自然培养法：原位培养、培养条件优化、单细胞操作2. 宏基因组分析法二、发酵工业菌种分离筛选菌种选择的总趋势野生菌-变异菌自然选育一代谢控制育种诱发基因突变—基因重组的定向育种1. 分离的思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。
发酵工程复习题
发酵⼯程复习题发酵⼯程复习资料第⼀章1发酵：利⽤微⽣物再有氧或⽆氧条件下的⽣命活动来⼤量⽣产或积累微⽣物细胞、酶类和代谢产物的过程2发酵⼯程：利⽤微⽣物的特定性状，通过现代⼯程技术，在发酵罐中⽣产有⽤物质的⼀种技术系统。
3发酵⼯程发展史：1传统发酵⼯程——经验发酵技术时期2第⼀代发酵⼯程——纯培养发酵技术时期3近代发酵⼯程——深层培养发酵技术时期4 现代发酵⼯程——定向育种发酵时期第三章1灭菌：利⽤物理或化学的⽅法杀死或除去物料及设备中所有的微⽣物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢⼦。
⽆机盐及微量元素镁、磷、钠、钾、硫、钙和氯钴、铜、铁、锰、锌、钼MgSO4、NaCl 、NaH2PO4、K2HPO41.⼯业发酵对⽣产菌种的⼀般要求★①菌种能在廉价原料制成的培养基上迅速⽣长和繁殖，并且⽣成所需的代谢产物要⾼。
②菌种可以在要求不⾼、易于控制的培养条件下迅速⽣长和发酵，且所需的酶活性⾼。
③菌株⽣长速度和产物⽣成速度应较快，发酵周期较短。
④根据代谢控制的要求，选择单产⾼的营养缺陷型突变菌株、调节突变菌株或野⽣菌株。
⑤选择⼀些不易被噬菌体感染的菌株。
⑥⽣产菌株要纯粹，不易变异退化，以保证发酵⽣产和产品质量的稳定性。
2菌种选育的概念？菌种选育：按照⽣产的要求，根据微⽣物遗传和变异理论，⽤⾃然或⼈⼯的⽅法改造成菌种变异，再经过筛选⽽达到菌种改良的⽬的3.⾃然选育的概念？概念：在⽣产过程中，不经过⼈⼯诱变处理，利⽤菌种的⾃发突变，⽽进⾏菌种筛选的过程，称为⾃然选育或⾃然分离4、⾃然选育的主要步骤？主要步骤：标本采样、标本材料的预处理、富集培养、纯种分离、性能鉴定、菌种保藏。
如果产物与⾷品制造有关，还要对菌种进⾏毒性鉴定1.选择培养分离法适合分离什么菌？答:适⽤于分离某些⽣理类型较特殊的微⽣物2.细菌与⼤型真菌的分离分别适合⽤什么⽅法？答：平板划线法、组织培养法。
3、如何控制营养成分，分离⾃养型微⽣物、固氮菌、纤维素酶菌、⼏丁质酶菌？⽣理⽣化筛选微⽣物平板选择分离的⽅法2、透明圈法3、⽣长圈法4、抑菌圈法液体⽯蜡覆盖保藏菌种中的液体⽯蜡的作⽤是提供碳源( f).实验室常⽤的培养细菌的培养基是（ a） A ⽜⾁膏蛋⽩胨培养基 B 马铃薯培养基 C ⾼⽒⼀号培养基 D 麦芽汁培养基在实验中我们所⽤到的淀粉⽔解培养基是⼀种（ d ）培养基A 基础培养基B 加富培养基C 选择培养基D 鉴别培养基实验室常⽤的培养放线菌的培养基是（c ）A ⽜⾁膏蛋⽩胨培养基B 马铃薯培养基C ⾼⽒⼀号培养基D 麦芽汁培养基酵母菌适宜的⽣长pH值为（a ）A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.5细菌适宜的⽣长pH值为（ d ）A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.5培养下列哪种微⽣物可以得到淀粉酶、蛋⽩酶、果胶酶、多肽类抗⽣素、氨基酸、维⽣素及丁⼆醇等产品。
发酵工程复习资料
一、填空（20分）1.酶的调节控制是代谢调控最重要和最有效的调节方式，涉及酶合成的调节和酶分子催化活性的调节。
2.酶合成的调节是一种通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制，这是一种在基因水平上（原核生物重要在转录水平上）的代谢调节。
一般将能促进酶生物合成的调节称为诱导，而能阻碍酶生物合成的调节称为阻遏。
3.酶分子催化活性调节是一种较灵敏的调节方式，而酶合成的调节是一种相对较慢的调节方式。
4.根据酶的合成是否收到环境中所存在的诱导物的诱导作用，可把酶划提成组成型酶和诱导型酶。
5.组成型酶是微生物细胞生长繁殖过程中一直存在的酶类，其合成不受诱导物诱导作用的影响。
诱导型酶是微生物细胞在诱导物存在的情况下诱导合成的一类酶。
6.阻遏作用有助于生物体节省有限的养料和能量，其类型重要有末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏两种。
7.代谢工程育种又称为第三代基因工程，是根据代谢途径进行定向选育，获得某种特定的突变株。
其重要优点是减少育种工作的盲目性，提高育种效率。
8.组成型突变株是指操纵子或调节基因突变引起酶合成诱导机制失灵，菌株不经诱导也能合成酶，或不受终产物阻遏的调节突变型。
9.抗分解调节突变株重要解决分解阻遏和分解克制问题。
在实际生产中，最常见的是解除碳源分解调节突变株和解除氮源分解调节突变株。
10.营养缺陷型是一类代谢障碍突变株，会使发生障碍的前一步中间产物积累。
在分支代谢途径中具有切除不需要的分支而使代谢流集中流向目的产物的特点。
11.渗漏缺陷型是一种特殊的营养缺陷型，是遗传障碍不完全的突变株。
其特点是酶活力下降而不完全消失。
在分支代谢途径中强调优先合成的转换。
12.抗反馈调节突变株是一种解除合成代谢反馈克制的突变株，其特点是目的产物不断积累，不会因其浓度超量而终止生产。
13.细胞膜透性突变株是指通过控制磷脂的生物合成直接改变细胞膜结构，或控制细胞壁的生物合成间接影响细胞膜的结构而达成增长细胞膜通透性，促使细胞内代谢物质往外分泌的突变型。
发酵工程复习资料
绪论1. 如何理解发酵技术处于生物工程产业化的基础地位？答：○1发酵工程是生物技术产业化的基础和关键技术，是生物技术四大支柱的核心。
○2是生物技术产品走向工业化的必由之路。
2.为什么微生物发酵能成为一种工业，微生物发酵工程的特点是什么？答：○1.微生物发酵产物种类多样，需求量大，广泛应用于医药、食品、农业等。
○2.微生物发酵产量高、培养周期短、成本低、可控制、可大规模化、完全性好等使发酵能实现工业化。
○1催化作用由细胞完成。
○2巨大的比表面积。
○3原料广、价格低廉天然。
○4反应过程温和、生产安全。
○5设备多能性、代谢途径多样化。
○6易变异性,通过菌种改良，提高产量和生活特性。
3.现代微生物发酵工程研究的内容○1菌种的选育和扩大○2最经济地利用营养物，按需确定培养基○3灭菌○4微生物在最优条件下产物的大规模生产○5发酵产物的提取纯化○6废物的处理、再生和生产环境的净化初级代谢产物：初级代谢产物是与菌体生长相伴随的产物。
主要是构成细胞高分子物质（蛋白质、核酸、多糖、脂类）的单体物质。
次级代谢产物：次级代谢产物是以初级代谢产物、中心代谢产物等为原料而进行合成的，与生长不相伴随，生物功能不明确，其合成易受环境影响，结构远比初级代谢复杂。
发酵工程:（微生物工程，发酵技术），是指利用微生物的特定代谢，通过现代工程技术，在生物的反应器中生产有用物质的一种技术系统。
发酵工程是“研究利用微生物的工业，即微生物参与的工艺过程”。
微生物菌种及其复壮与保藏1.菌种退化有哪些原因?如何避免?答：原因：基因突变、连续移代、质粒的脱落、培养和保藏条件的影响避免：（1）尽量减少传代（2）菌种经常纯化（2）创造良好的培养条件（3）用单核细胞移植传代（4）采用有效的菌种保藏方法2.列举出3种微生物保藏法并说出其适用范围答：斜面保藏法—特点：简便有效，易变异，退化甚至死亡。
适合：不要求长期保藏的及不适合冷冻干燥的。
保存期: 3个月液体石蜡油保藏—特别适合:在固体培养基上不能形成孢子的丝状担子菌，如大型食用真菌和药用真菌以及镰刀菌、红曲霉等.注意：保藏温度，液体石蜡需灭菌和除水保存期: 2-3年，甚至5年传代一次.冷冻干燥保藏—特点：不易发生变异，5-10年。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.生物学基础：微生物学，微生物的代谢调节（代谢调节(regulation of metablism）是指微生物的代谢速度和方向按照微生物的需要而改变的一种作用。
酶量的调节酶活性的调节），酶合成的调节，酶活性的调节方式，初级代谢的调节，次级代谢的调节2.生物化学基础：糖的微生物代谢（糖酵解），脂类和脂肪酸的微生物代谢，氨基酸和核酸的微生物代谢，微生物的次级代谢，芳香族化合物的微生物代谢，H2和CO2等的微生物代谢，微生物的光合作用，常见发酵产品的发酵机制3.淀粉的糖化和糊化P714.培养基怎么配置，原则P67,69，原材料P57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的培养基设计的基本原则•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。
如何进行培养基的设计（1）作出细胞生长和产物形成的化学计算的平衡碳源和能源+氮源+其他需要→细胞+产物+CO2+H2O+热量•通过计算可以获得生产一定数量的细胞时所需的营养物的低数量。
在了解一定数量的生物体所能产生的产物数量后；就有可能计算出形成产物时所需的底物数量。
（2）组成微生物的元素包括C、H、O、 N、S、P、Mg和K（见下表），这些元素都要在方程式中予以平衡（3）有些微生物无力的合成特定营养物，如氨基酸、维生素或核苷酸。
一旦测出其中一种是生长因子，就要在培养基中加入适量的纯净的化合物或含有该物质的混合物。
(4)碳源具有生物合成的底物和能源的双重作用，在需氧条件下，对碳源的需要量可以从菌体对底物的产率系数(Yx/s) 推算而得。
–该系数的定义是：细胞干物质的产量／碳源底物的被利用量5.培养基的灭菌，灭菌方式 P79培养基灭菌的定义•是指从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体及其孢子，或从中将其除去。
工业规模的液体培养基灭菌，杀灭杂菌比除去杂菌更为常用。
灭菌的方法•化学法：化学药品灭菌法•物理法：干热灭菌法，湿热灭菌法，射线灭菌法湿热灭菌的优点•蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒；•蒸汽有强的穿透力，灭菌易于彻底；•蒸汽有很大的潜热；•操作方便，易管理6.过滤除菌的方法，原理P88 空气除菌，过滤机制•发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。
此种空气称为“无菌空气”。
空气除菌的方法：•辐射灭菌•加热灭菌•静电除菌•介质过滤过滤除菌:利用有孔介质从气体中除去微生物过滤机理P88:直接拦截(流体中的基本过滤机制,本质是一种筛分效应，颗粒大于孔径)，机械拦截颗粒,惯性撞击,扩散拦截（原理为各点）过滤介质的类型•表面过滤介质: –编织网粉末烧结•深度过滤介质: –纤维材料结构：棉花，活性炭或玻璃纤维，有机合成纤维–浇铸膜结构7.种子好坏的判断种子扩大培养：是指将保存在砂土管、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后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
作为种子的准则•菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短；•生理形状稳定；•菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；•无杂菌污染；•保持稳定的生产能力。
影响种子质量的因素及控制：•孢子的质量•培养基•培养条件•种龄•接种量种子质量标准： 1.细胞或菌体•菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观（色素、颗粒等）–单细胞：菌体健壮、菌形一致、均匀整齐，有的还要求有一定的排列或形态；–霉菌、放线菌：菌丝粗壮、对某些染料着色力强、生长旺盛、菌丝分枝情况和内含物情况好。
2.生化指标•种子液的糖、氮、磷的含量和pH变化3.产物生成量•在抗生素发酵中，产物生成量是考察种子质量的重要指标，因为种子液中产物生成量的多少间接反映种子的生产能力和成熟程度4.酶活力•种子液中某种酶的活力，与目的产物的产量有一定的关联。
种子异常分析：•菌种生长速度，过快或过慢(培养基) •菌丝结团(溶氧) •菌丝粘壁(搅拌）菌种保藏的方法•斜面低温保藏法：酵母菌•石蜡油封保藏法：酵母菌•砂土管保藏法：细菌，霉菌，防线菌•硅胶保藏法：细菌•冷冻干燥法：细菌，防线菌•液氮超低温冻结法：细菌，真菌菌种衰退：菌种经过长期人工培养或保藏，由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象菌种退化的原因：基因突变；变异菌株性状分离；连续传代；其它因素：–菌种保藏不当–生长条件不满足（培养基组成、培养条件）。
防止菌种退化的措施–控制传代次数–选择合适的培养条件–选择合适的保藏方法–菌种稳定性检查–分离复壮菌种复壮：使衰退的菌种重新恢复原来的优良特性。
复壮措施：对已衰退菌种配合一定培养条件进行单细胞分离纯化；淘汰衰退的个体；选择合适的培养基8.发酵过程（代谢变化，ph,溶氧，控制，温度对发酵的影响，如何测定）P207@发酵过程按进行过程有三种方式：分批发酵，补料分批发酵，连续发酵@生物热：生物热是生产菌在生长繁殖时产生的大量热量。
培养基中碳水化合物，脂肪，蛋白质等物质被分解为CO2,NH3时释放出的大量能量。
用途：合成高能化合物，供微生物生命代谢活动热能散发 9影响生物热的因素：生物热随菌株，培养基，发酵时期的不同而不同。
生物热的大小还与菌体的呼吸强度有对应关系。
@发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
代谢变化就是反映发酵过程中菌体的生长，发酵参数（培养基，培养条件等）和产物形成速率三者间的关系。
影响：了解生产菌种在具有合适的培养基、pH、温度和通气搅拌等环境条件下对基质的利用、细胞的生长以及产物合成的代谢变化，有利于人们对生产的控制。
测定：代谢变化是反映发酵过程中菌体的生长，发酵参数（培养基，培养条件等）和产物形成速率三者间的关系。
把它们随时间变化的过程绘制成图，就成为所说的代谢曲线。
最适温度的确定最适温度是一种相对概念，是指在该温度下最适于菌的生长或发酵产物的生成。
9最适发酵温度与菌种，培养基成分，培养条件和菌体生长阶段有关。
9最适发酵温度的选择–在发酵的整个周期内仅选一个最适培养温度不一定好。
–温度的选择要参考其它发酵条件。
–温度的选择还应考虑培养基成分和浓度pH对发酵的影响及控制发酵过程中培养液的pH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指标，是一项重要的发酵参数。
它对菌体的生长和产品的积累有很大的影响。
因此，必须掌握发酵过程中pH的变化规律，及时监测并加以控制，使它处于最佳的状态。
尽管多数微生物能在3~4个pH单位的pH范围内生长，但是在发酵工艺中，为了达到高生长速率和最佳产物形成，必须使pH在很窄的范围内保持恒定。
发酵生产中如何调节pH值：①控制起始培养基组成；②在发酵过程中通过中间补料来控制pH；③直接补加酸或碱方式来控制pH的控制：-调节基础培养基的配方：调节碳氮比（C/N），添加缓冲剂，补料控制–直接加酸加碱–补加碳源或氮源pH值对微生物的生长繁殖和产物合成的影响•pH影响酶的活性•pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态•pH影响培养基某些组分和中间代谢产物的离解•pH不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变溶氧对发酵的影响只有使溶氧浓度高于其临界值，才能维持菌体的最大比摄氧率，得到最大的菌体合成量。
如果溶氧浓度低于临界值，则菌体代谢受到干扰。
但是，发酵工业的目标是要得到菌体发酵的产物而不是菌体本身。
因此，由氧饥饿而引起的细胞代谢干扰，可能对形成某些产物是有利的；同理，当提供的氧浓度远大于临界值时，虽对菌体形成无妨，但也许能刺激产物的形成；所以，某种产物形成的最佳条件可能不同于菌体生长的最佳通气条件。
溶氧的控制：-调节通风与搅拌（具体内容在通风发酵设备中介绍），-限制基础培养基的浓度，使发酵器内的生物体浓度维持于适当水平；并以补料方式供给某些营养成分而控制菌体生长率和呼吸率。
CO2对发酵的影响及控制9.动力学P11210.反应器（厌氧，通风）的组成，类型发酵设备是发酵工厂中主要的设备，它提供了一个适应微生物生命活动和生物代谢的场所。
•由于微生物分厌氧和通风两大类，故供微生物生存和代谢的生产设备也就各不相同。
•不论厌氧或通风发酵设备，除了满足微生物培养所必要的工艺要求外，还得考虑材质的要求以及加工制造难易程度等因素。
厌氧：圆筒体锥底罐（C.C.T)的结构：外筒体蝶形或拱形盖，锥形体底，罐筒体壁和锥底有各种形式的冷却夹套，隔热层和防护层。
搅拌器的作用是打碎气泡，使空气与溶液均匀接触，使氧溶解于发酵液中。
搅拌器有轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮式）两种。
通风发酵罐又称好气性发酵罐，如谷氨酸、柠檬酸、酶制剂、抗生素、酵母等发酵用的发酵罐。
•好气性发酵需要将空气不断通入发酵液中，以供微生物所消耗的氧。
通风发酵罐的类型：•机械通风搅拌发酵罐•气升式发酵罐•自吸式发酵罐•伍式发酵罐•文氏管发酵罐机械通风搅拌发酵罐的基本要求:•发酵罐应具有适宜的径高比。
•发酵罐能承受一定压力。
•发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧。
•发酵罐应具有足够的冷却面积。
•发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌。
•搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。
机械搅拌发酵罐的结构（好气性机械搅拌发酵罐是密封式受压设备）主要部件包括：•罐身•轴封•消泡器•搅拌器•联轴器•中间轴承•挡板•空气分布管•换热装置•人孔以及管路等挡板的作用是改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧11.发酵过程中染菌的防治，P239怎么判断染菌：发酵过程中染菌的检查判断：@杂菌的检查方法•目前生产上常用的杂菌检查方法有：①显微镜检查：染色镜检②平板划线检查：到平板空培养待测样品划线培养观察③酚红肉汤培养检查：无菌肉汤培养基空培养接入样品培养观察@判断发酵是否染菌应以无菌试验结果为根据@无菌试验的目的： 1，监测培养基、发酵罐及附属设备灭菌是否彻底 2，监测发酵过程中是否有杂菌从外界侵入 3，了解整个生产过程中是否存在染菌的隐患和死角染菌原因的分析：P235@染菌的规模来分析染菌原因：•大批发酵罐染菌：空气系统•部分发酵罐(或罐组)染菌：前期可能是种子带杂菌，或灭菌不彻底，中后期则可能是中间补料系统或油管路系统发生问题所造成的•个别发酵罐连续染菌：设备问题(如阀门的渗漏或罐体腐蚀磨损)，设备的腐蚀磨损所引起的染菌会出现每批发酵的染菌时间向前推移的现象•个别发酵罐偶然染菌：原因比较复杂，因为各种染菌途径都可能引起。