加速期：经过迟滞期后，细胞开始大量繁殖，进入一个短暂的加速期并很快到达对数生长期。对数生长期：微生物经过迟滞期的调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目喝菌体质量的增长随培养时间成直线上升。
Monod方程：菌体生长比速与限制性基质浓度的关系方程。
减速期：微生物群体不会长时间保持指数生长，因为营养物质的缺乏，代谢产物的积累，从而导致生长速率下降，进入减速期。
稳定生长期：微生物在对数生长后期，随着基质的消耗，基质不能支持微生物的下一次细胞分裂。
衰亡期：随着基质的严重缺乏，代谢产物的更多积累，细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件如温度，PH，无机离子浓度的恶劣变化，使细胞生长进入衰亡期
简单反应型：底物以恒定的化学计量转化为产物，没有中间产物的积累
并行反应型：底物以不定的化学计量转化为一种以上的产物，而且产物生成速率随底物浓度而变化，无中间产物的积累。
串联反应型：底物形成产物前积累一定程度的中间产物。
分段反应型：底物形成产物前全部转化为中间产物，再由中间产物转化为最终产物。
复合反应型：大多数发酵反应即底物转化产物的过程是一个复杂的联合反应。
得率：生成的菌体或产物与消耗的基质的关系。
最大生产率：指发酵时间按从对数生长期开始至发酵结束计算得出的生产率。
开放式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，微生物细胞随发酵液一起从发酵容器中流出，细胞的流出速率与新细胞的生成速率相等。
封闭式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，只允许发酵液从发酵容器中流出，而使微生物细胞保留在发酵容器中。
单级式连续培养与发酵：采用单个发酵容器进行的连续培养与发酵系统。
多级式连续培养与发酵：采用多个发酵容器串联起来进行的连续培养与发酵系统。
恒浊器：指通过光电池检测发酵容器中发酵液的浊度，使发酵容器中的微生物细胞浓度保持恒定，从而保证微生物以最大的生长速率生长。
恒化器：通过自动控制系统使发酵容器中限制性基质的浓度保持恒定，从而保持微生物恒定的生长速率。
循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。
非循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液不再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。
微生物生长的竞争性抑制作用：指在微生物生长过程中，与限制性基质结构相似的抑制剂，它与限制性基质竞争性与微生物结合，微生物不能同时与竞争性抑制剂和限制性基质结合。稀释率：表示单位时间新鲜培养基流入培养器的体积与培养器总体积之比。
调节稀释率：在开放式单级均匀混合非循环连续发酵系统中，通过人为调节新鲜培养液流入发酵器的速度。
基质的消耗速率=流入的基质速率--流出的基质速率--细胞生长基质消耗速率--菌体维持基质消耗速率--产物生成基质消耗速率
产物浓度的变化=产率—流出率
发酵罐：是培养微生物和动植物细胞发酵生产生物量或其代谢产物的容器。
搅拌器：在发酵罐中实现一系列混合，包括气液混合，分散空气，氧的传递，热量传递，固体微粒的悬浮和保持整个罐内环境条件的一致。
搅拌器可分为：圆盘涡轮式。嵌叶圆盘式，变倾角变叶宽开启涡轮式和螺旋桨式。
挡板的作用：改变液流的方向，由径向流改为轴向流，消除中心漩涡，促使液体激烈翻动，增加溶氧量。
空气分散装置的作用：吹入无菌空气，并使空气均匀分布。
轴封作用：对灌顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄露和污染杂菌。
公称容积：发酵罐的圆柱部分和底封头容积之和。
气升式发酵罐：气体通过喷嘴从上导管底部进入，由于上导管和下导管内的流体密度不同，因而形成了料液循环的驱动力，驱动料液循环。
自吸式发酵罐：不需要空气压缩机，在搅拌过程中自动吸入空气的发酵罐。
半自吸式通风发酵罐：在自吸管上安装压力送风管，补充空气的不足。
贴壁生长：动物细胞比微生物细胞需要更多的营养，且大多数哺乳动物细胞需依附着在固体或半固体的表面才能生长。
旋转培养：反应器搅拌柔和，培养液可以连续地通过旋转的不锈钢或陶瓷过滤器从反应器中流出。
功率准数：液体受到外力与惯性力的比值。
雷诺系数：液体惯性力与粘滞力的比值。
彬汉塑性：当彬汉塑性流体的剪应力高于一个阀值后其剪切速率才与其剪应力成正比。
拟塑性流体：表现黏度随着剪切速率的增加而减小，许多多聚体溶液表现出了拟塑性。
凯松体流体：表现黏度如同拟塑性流体随着剪切速率的增加而降低。
液泛：由于空气流速和搅拌转速不匹配，流体的流动以空气流为主的现象。
不均匀型：在高的气速下，在发酵罐的底部产生的气泡不均匀，气泡聚合导致不同部位液体的密度不同，由于液体密度的不同而产生的循环流动。
比拟放大：增加发酵生产的规模，如从实验室规模到中试规模，或者从中试规模到生产规模。比拟缩小：模拟工业生产条件进行实验室或中试试验。
溶解氧：发酵过程中，微生物只能利用溶解于液体的氧气。
临界氧浓度：满足微生物呼吸最低限度的溶解氧浓度。
泡沫：气体被分散在液体中的一种胶体体系，气液之间被一层液膜隔开。
机械消沫：一种物理消沫作用，依靠机械的强烈振动或压力的变化促使泡沫破裂。
反馈控制：最简单的控制回路。
比例控制：指控制器对测量组件对环境变化产生的输入信号的反应而产生的输出信号的变化是按比例的。
微分控制：一种输出能根据偏差的变化速度来动作的控制作用，输出的信号是偏差信号的比例及微分。
发酵工业用的主要原料：玉米小麦大麦薯干高粱
预处理：物料的除杂，筛选和粉碎
热处理：物料的糊化，糖化和灭菌
物料的粉碎：湿式粉碎干式粉碎
湿式粉碎：将水和原料一起加入粉碎机中粉碎成粉浆。
气流输送：又称风力输送，借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到目的地的一种输送方式。
吸嘴：真空气流输送系统的进料装置。
离心泵：使用范围最广的流体输送设备，既能输送低黏度的溶液，也能输送含悬浮物的溶液。螺杆泵：一种旋转式容积泵，利用一根或数根螺杆与螺腔的相互口齿合使空间容积变化来输送液体。
混凝：同时包括絮凝和凝聚作用的过程。
离心沉降：微粒沿径向沉降，作用于沉降微粒的加速度为离心加速度，它沿径向发生变化，沉降的速度随着微粒所处置的半径增大而增大。
沉降器：用重力沉降实现分离的设备。
茶杯效应：依据茶杯效应的漩涡原理进行操作的。
鼓泡点试验法：把待测式的过滤介质覆盖在开有筛孔的空心圆盒顶盖上，再用同样开有筛孔的盖板夹持并紧固。
助滤剂：用于过滤的一种颗粒均匀，质地坚硬，不可压缩的辅助过滤介质。
传统过滤槽的主要构件：虑板麦芽汁导管过滤旋塞鹅颈管和耕槽器。
离心沉降：借惯性离心力的作用使连续介质中的分散质产生沉降运动的分离。
离心过滤：滤液借惯性离心力作用迅速穿过滤饼及过滤介质而固体颗粒被截留的分离。
离心分离：离心沉降和离心过滤的统称。
离心澄清机：借离心沉降速度的不同将悬浮液中的液相和固相分开的离心机。
离心分离机：把轻重不同，互不溶解的两种液体分开的离心机。
碟片式分离机：一种高速沉降离心机，它利用转鼓内的一组锥形碟片和转鼓高速旋转所产生的强大离心力工作。
盐析：向蛋白质溶液中加入高浓度的中性盐，以破坏蛋白质的胶体性质，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。
盐溶：中性盐浓度较低时，蛋白质的溶解度增加。
等电点：在特定的PH溶液中，当所带正电荷数等于负电荷数，即所带静电荷为零时，蛋白质在电场中不再移动，此时溶液的PH值。
吸附作用：物质从流体相浓缩到固体表面从而达到分离的过程
吸附物：被吸附的物质。
吸附剂：在表面上发生吸附作用的固体。
物理吸附：吸附剂与吸附物之间通过分子间引力产生的吸附。
解吸：在吸附的同时，吸附物分子由于热运动会离开吸附剂表面。
化学吸附：吸附剂和吸附物之间有电子转移，发生化学反应而产生的吸附。
离子交换分离技术：基于不溶性高分子化合物作为层析物质的一种分离方法。
阳离子交换树脂：活性离子带正电荷，则可以和溶液中的阳离子发生交换。
离子交换纤维素：以天然纤维素分子为母体，通过酯化，醚化等化学反应，引入可交换的离子基团，构成一种半合成的离子交换剂。
离子交换葡聚糖：葡聚糖经环氧丙烷交联后形成的具有多孔三维空间网状结构和离子交换功能基团的多糖衍生物。
树脂的有效粒径：以百分之九十粒子可以通过其相对应的筛孔直径。
真密度：树脂在干燥时的密度。
静态交换：将树脂与交换溶液混合置于一定的容器中搅拌进行。
动态交换：将树脂装柱，交换溶液以平流方式通过柱床进行交换。
洗脱：离子交换完成后将树脂所吸附的物质释放出来重新转入溶液的过程。
膜：指能将流体分隔成两部分，对流体中的物质可按大小不同进行分离的薄层物质。
浓差极化：指在膜分离过程中，由于水透过膜，因而在膜表面的溶质浓度增高，形成溶质的浓度梯度。
膜装置：由膜，固体膜的支撑体，间隔物已经收纳这些部件的容器构成的一个单元。
微滤：以静压差为推动力，利用膜的筛分作用进行物质分离的膜分离过程。
超滤：在静压差为推动力的作用下，原料液中大于膜孔的大粒子溶质被膜截留，小于膜孔的小溶质粒子通过滤膜，从而实现不同大小物质的分离，其分离机理一般认为是机械筛分原来，
属于压力驱动型膜分离过程。
反渗透：以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，通过反渗透膜的选择透过性使溶剂透过而离子物质被截留，从而实现对液体混合物进行分离的膜过程。
渗透现象：水从浓度低的溶液透过膜迁移到浓度高的溶液的现象。
提浓：将发酵成熟醪中的酒精提取出来并提高浓度至95%以上。
粗馏塔的作用：将发酵成熟醪中的酒精和所有的挥发性杂质蒸出，在正常操作情况下，要求酒槽中酒精的含量在0.04%以下。
精馏塔的作用：把粗馏塔的酒精蒸汽或液体蒸馏提取到产品要求的浓度，并分离杂质使产品质量达到要求的标准。
爬膜现象：环形流液体的上升是靠高速蒸汽流对液层的拖带而形成。
晶体：纯的，化学均一性的固体，同一晶体内各个不同部位的成分和结构是相同的。
2、发酵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质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子
3、菌浓度的测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化，一般前期菌浓增长很快，中期菌浓基本恒定。补料会引起菌浓的波动，这也是衡量补料量适合与否的一个参数。
4、搅拌热：在机械搅拌通气发酵罐中，由于机械搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间，液体与搅拌器等设备之间的摩擦，产生可观的热量。搅拌热与搅拌轴功率有关
7、比耗氧速度或呼吸强度单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气
8、次级代谢产物是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。
9、实罐灭菌实罐灭菌（即分批灭菌）将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。
10、种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终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。
11、初级代谢产物是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。这一过程的产物即为初级代谢产物。
12、倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。
13、维持消耗（m）指维持细胞最低活性所需消耗的能量，一般来讲，单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。
16、发酵热：所谓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，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。发酵热引起发酵液的温度上升。发酵热大，温度上升快，发酵热小，温度上升慢。
17、染菌率总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内
20、回复突变由突变型回到野生型的基因突变
22、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。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。
fermentation(发酵)：利用生物细胞（含动植物、微生物），在合适条件下经特定的代谢途径转变成所需产
物菌体的过程。
bioengineering(生物工程)：以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程，机械工程，控制工程，环境工程等工程科学，研究或发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程科学。广义上说是指运用生物科学知识及工程学的原理，开发利用生物材料为人类社会提供产品和服务的工程技术。狭义上是指以基因工程技术为核心的现代生物技术的总称
biocatalyst(生物催化剂)：传统发酵所利用的微生物外，还包括现在生物技术所利用的动植物细胞或细胞中的酶
isolation of strain(菌种分离)：根据生产要求和菌种特征性采用各种不同的筛选方法从众多的杂菌种分离出所需的性能良好的纯种
Strain breeding (菌种选育)：从分离筛选获得的有价值菌种中经过人工选育出各种突变体以大幅提高了菌种产生有价值的代谢产物的水平，改进产品质量，去除不需要的代谢产物或产生新代谢产物
Culture preservation/maintenance of culture(菌种保藏)：根据菌种的生理生化特点，人为创造条件使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异
Degeneration of culture/strain deterioration(菌种退化)：通常是指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象
Inoculum enlargement(种子扩大培养)：指将保藏在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入固体试管斜面活化后，在经过摇瓶或静置培养，以及种子罐逐级扩大培养而获得发酵产量高、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染的生产菌种的纯种制备过程
Seed age(接种龄)：指种子罐中培养的菌丝体移入下一级种子罐或发酵罐式的培养时间
Seed volume/inoculum size(接种量)：指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比
Fermentation industrial raw material(发酵工业原料)：通常以糖质或淀粉质等碳水化合物为主，加入少量有机氮源和无机氮源，只要不含毒物，一般无精制的必要
Fermentation medium(发酵培养基)：是指提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的，按照一定的比例配置的多种营养物质的混合物
Growth factor(生长因子)：具有刺激细胞生长活性的因子。一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质
Starch dextrinization/gelatinzation/pasting(淀粉的糊化)：淀粉颗粒由于受热吸水膨胀，晶体结构消失，便成糊状液体的现象
Starch thinning(淀粉液化)：利用液化酶使糊化淀粉水解成糊精和低聚糖等，使黏度大为降低，流动性提高Compound reaction(葡萄糖的复合反应)：在淀粉的糖化水解过程中，生生的一部分葡萄糖受酸和热的催化作用，能通过糖苷键聚合，失掉水分子，生成二糖、三糖和其他低聚糖等的反应
Catabolic reaction(葡萄糖的分解反应)：在淀粉水解过程中，一部分葡萄糖容易脱水分解成为5-羟基糠醛，后者因性质不稳定而分解成一线丙酸和甲酸等物质
Sterilize(灭菌)：是采用物理或化学方法杀死或出去物料、空气、容器、器具等环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢、和孢子
Batch sterilization(间歇灭菌)：就是将配置好的培养基放在发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程
Continuous sterilization(连续灭菌)：将配置好的培养基在通入发酵罐时进行加热、保温、降温的灭菌过程Sterilization by airfiltration(空气过滤除菌)：空气过滤所用的过滤介质，其间隙一般大于细胞颗粒，空气中的微生物菌体亦可靠气流通过滤层时，基于滤层的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气流速度大小和方向的绕行运动，从而导致微生物微粒于滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗运动、重力及静电引力的运动从而把微生物颗粒截留、捕集在纤维表面上，实现过滤的目的
Intensity of respiratory/oxygen quotient(呼吸强度)：指单位干菌体在单位时间内所吸取的氧量
Oxygen saturation(耗氧速度)：指单位体积的培养液在单位时间内的吸氧量
Optimal synthetic biology oxygen concentration生物合成最适氧浓度：使微生物生长和代谢速率所需的氧最适浓度
Oxygen transfer sfficiency(氧传递效率)：在单位时间内，氧气从空气气泡传递到微生物内的量
Metabolic control fermentation（代谢控制发酵）：人为地改变微生物代谢调控机制，使用中间代谢产物过量积累。
Biological oxidation(生物氧化)：生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称Constiutive enzyme(组织酶)：是菌体生长繁殖所必须的酶系，他的产生一般不受培养基成分影响Inducible enzyme（诱导酶）：是仅当培养基中含有一定量的诱导物时才能形成，以适应底物的特殊需要Enzyme synthesis repression(酶的合成阻遏)：在某些代谢途径中，末端产物过量会阻遏酶的合成由此来调节代谢速率，减少末端产物合成这种现象叫~
Terminal repression(末端代谢产物阻遏)：由于某些代谢途径中的末端产物过量积累而引起酶合成的阻遏Catabo;ite repression(分解代谢产物阻遏)：当微生物细胞所处的环境中同时存在可利用的两种底物时，一种先被利用或利用较快的底物会阻遏另一种底物有关酶的的合成
Glucose effect/glucose repression(葡萄糖效应)：葡萄糖的分解代谢产物阻遏了分解利用乳糖等其他糖类的有关酶的合成这种阻遏~
Regulatory enzyme(调节酶)：是指对代谢途径的反应速度起调节作用的酶，他们的分子一般具有明显的活性部位和调节部位。位于一个或多个代谢途径内的一个关键部位的酶，他的活性可因调节剂结合而改变。有调节代谢反应的功能，调节酶一般可分为别构酶和共价调节酶
Energy charge(能荷)：是一个人为设定的，能表示细胞能量状态的参数，是生产或利用高能磷酸根的代谢途径的主要调节因素
Forked intermadiate metabolite(分叉中间体)：糖代谢中间体，即可用来合成初级代谢产物，又可用来合成次级代谢产物的中间体，
fermentation kinetics发酵动力学：是研究各种环境因素与微生物代谢活动之间的相互作用随时间变化的规律的科学。以研究发酵过程的反应速率和环境因素对速率的影响为主要内容。通过发酵动力学的研究，可进一步了解微生物的生理特征，菌体生长和产物形成的合适条件，以及各种发酵参数之间的关系，为发酵过程的工艺控制、发酵罐的设计放大和用计算机对发酵过程的控制创造条件
turbidostat恒浊器：一种连续培养微生物的装置。可以根据培养液中的微生物的浓度，通过光电系统观控制培养液的流速，从而使微生物高密度的以恒定的速度生长
chemostat恒化器：它以恒定的速度流出培养液，使容器中的微生物生长繁殖始终低于最快生长速度。这种容器反映的是培养基的化学环境恒定
bioreactor生物反应器：利用生物催化剂为细胞培养（或发酵）或酶反应提供良好的反应环境的设备Fermentation dye bacteria发酵染菌：是指在发酵培养过程中侵入了有碍生产的其他微生物
1、发酵过程的特点
答：1）发酵过程通常在常温下进行，一般操作条件比较温和，各种设备不用考虑防爆问题，对设备要求相对较低，还可是一种设备多种用途2）发酵生产所用的原料主要以农产品及其加工产品，属可再生资源3）发酵过程中的反应以生命体的自动调节方式进行数十个反应能像单一反应那样在单一生物器中进行4）发酵工业与其他工业相比，相对投资较少，见效较快具有经济和效能的统一性
2、发酵工业生产流程：
答：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
4、诱变育种的一般过程性及注意事项
答：过程为：1出发菌株的选择必须了解用作诱变的出发菌株的产量、形态、生理等方面的情况2诱变剂的使用方法右边的方法单一诱变剂处理和用两种以上的诱变剂处理菌种的复合诱变剂处理3诱变剂的剂量选择对不同微生物诱变剂的使用剂量不同一般突变率随剂量的增加而提高而后再提高则下降4突变菌株的筛选筛选要经过初筛和复筛过程才能得到所需的菌株
5、种子应满足的条件：
答：1）菌种的纯种培养物总量适宜，以保证发酵罐中有适当的接种量
2）微生物菌种的生命力旺盛，移接到发酵罐中后能迅速生长利于缩短延滞期，提高发酵设备利用率3）菌种能保持稳定的生产性能，生理状态稳定4）无杂菌和噬菌体污染
6、种子质量的判断标准：
1）细胞或菌体细胞种子要求菌体健壮、形态一致、均匀整齐，霉菌和放线菌要求菌丝粗壮，对某些染料着色能力强、生长旺盛，菌丝分支情况和内含物情况良好
2）生化指标种子液的糖、氮、磷含量的变化和PH变化噬菌体生长繁殖、物质代谢的反应3）产物生产种子液中产物的生产量是多种发酵产品发酵中考察种子质量的重要指标
4）酶活力种子液中酶的活力可能与产物的合成能力有一定的关系，
7、种子扩大培养的原因：发酵工业生产规模越来越大，发酵罐容积
8、发酵培养基应满足的条件
答：发酵培养基既要使种子接种后能迅速生长，以达到一定的菌体浓度，有要使长好的菌体能迅速合成所需物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有合成产物所需的特定元素、前体和促进剂等
10、为什么要进行淀粉水解，水解的方法有哪些？介绍其含义、优缺点
大多数生产菌都不能直接利用或仅微弱利用淀粉，所以必须将淀粉质原料水解为葡萄糖等可发酵性糖类。水解的方法可根据采用的水解催化剂的不同分为：酸水解、酶水解法、酸酶结合水解法。酸水解法以酸为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。优点：该法具有生产工艺简单、设备简易、生产周期短、设备生产能力大等。缺点：对设备要求有耐腐蚀性、耐高温、耐高压，对淀粉原料要求严格必须是精制淀粉，淀粉乳浓度不能过高，而且淀粉副反应较多。酶水解法：利用液化酶使糊化淀粉水解成糊精和低聚糖等在利用糖化酶将糊精或低聚糖近一步水解为葡萄糖。优点：淀粉水解是在酶的催化下进行，酶解反
应条件温和，不需耐高温、耐高压、耐酸的设备，同时反应中不产生腐蚀性物质，对设备要求低；微生物酶的专一性强，效率高，淀粉水解副反应改善了劳动卫生条件；微生物酶的专一性强，效率高，淀粉水解副反应少；可在较高淀粉乳浓度下水解，水解液还原糖含量高；可采用粗原料，省去原料精加工工程可避免原料流失；由于微生物酶制剂中菌体细胞的自溶，是糖衣的营养物质较丰富，简化了发酵培养基。缺点是：生产周期较长；要求的设备较多，设备投资大；由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。酸酶结合水解法分为酸酶水解法和酶酸水解法。酸酶水解法是以酸为催化剂将淀粉水解成糊精和低聚糖，然后再用糖化酶将其水解成葡萄糖的工艺。优点是：液化速度快，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率，用酸量少产品颜色浅，容易质量高。缺点是对设备要求高，对淀粉原料要求高。酶酸水解法是将淀粉乳先用淀粉酶液化到一定的程度，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。优点是：采用粗原料淀粉，减少原料流失；生产交易控制，可采用较高淀粉浓度；生产周期短，提高生产效率；PH可控制稍高，减少淀粉水解副反应，糖液色泽较浅，质量较好。缺点是对设备要求较高
11、如何确定分批灭菌和连续灭菌的灭菌时间，连续灭菌中维持罐的体积如何确定？
分批灭菌过程包括升温、保温和降温三个阶段；连续灭菌过程配料-预热-加热-保温-降温
分批灭菌和连续灭菌的优缺点
分批灭菌的优点是在工业上，培养基的分批灭菌无需专门的灭菌设备，设备投资少，灭菌效果可靠对灭菌用蒸汽要求低0.3-0.2MPa表压；缺点是因其灭菌温度低，时间长而对培养基成分破坏大，其操作难于实现自动控制。连续灭菌的优点是对培养基破坏小，可实现自动控制，提高发酵罐的设备利用率，蒸汽用量平稳等特点，特别适合培养基较大的情况；缺点是对蒸汽压力要求较高，一般不小于0.45MPa；需要一组附加设备，设备投资大；采用连续灭菌，也要考虑到万一蒸汽压力不够时和灭菌不透时改用分批灭菌的设备余量。
12、无菌空气的五个标准
1）连续提供一定流量的压缩空气。发酵用无菌空气的VVM一般为0.1-2.0 2）空气的压强即表压为0.2-0.4MPa。较低的压强难于克服有效的阻力，过高的压强则是浪费3）进入过滤之前，空气的相对湿度Φ≤70%.对发酵而言，空气的温度越低越好，但太低的空气温度是以冷却能耗为代价的4）压缩空气的洁净度，在设计空气过滤器时，一般取10-3为指标13、分析分析过滤除菌的过滤除菌机理，如何提高过滤除菌的效率？
答：①减少进口空气的含菌数量。具体方法有：选择正确进风口，压缩空气站应设在上风口；提高进口空气的采气位置，减少菌数和尘埃数；对压缩前的空气采用粗过滤预处理
②空气的压强即表压为0.2-0.4MPa。过低的压强难于克服下游的阻力，过高的压强则是浪费。设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。
③针对不同地区，设计合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的目的。
14、控制发酵液中溶解氧的意义
①为了避免使产物合成处在限制氧的条件下，需考察每一种发酵产物的临界氧浓度和最适氧浓度，并使发酵过程保持在最适氧浓度；
②菌体生长过程从培养液中溶氧浓度的变化可以反映菌体的生长生理状态；
③溶氧作为发酵异常的指标
15、影响氧传递速率的主要因素有哪些？（c:氧浓度a：气液比表面积Kl：氧传递系数）答：根据氧传递速率方程OTR=Kla(C﹡-Cl)分析的
㈠影响推动力的因素
①温度T↑C﹡↓C﹡-Cl↓
②.溶质：无论电解质、非电解质还是混合溶液，C↑C﹡↓C﹡-Cl↓
③.溶剂：有机溶剂，C﹡↑C﹡-Cl↑，通过合理添加有机溶剂来降低水的极性从而增加C﹡
④.氧分压：氧分压↑C﹡↑C﹡-Cl↑，方法一：提高空气总压（增加罐压），方法二：保持空气总压不变，提高氧分压。
㈡影响a的因素
①.搅拌对a的影响：可使气泡在液体中产复杂的运动，延长停留时间，增大气体的截流率；搅拌的剪切作用使气泡粉碎，减少气泡、的直径。
②表面张力：阻止气泡的变化和粉碎，使a↓
③通气量：增大通气量可增加空气的截流率，使a↑但当增大到一定程度，若不改变搅拌速度，会降低搅拌功率，甚至发生空气“过载”现象，导致气泡的凝聚形成大气泡。
㈢.影响Kla的因素
①.设备参数：发酵罐的形状结构、搅拌器、挡板、空气分布器等
②.操作条件：通气表观线速度Ws、搅拌转速N、搅拌功率Pw、发酵体积V、液柱高度HL
③.发酵液性质：发酵液的密度ρ、粘度η、界面张力σ、扩散系数DL
16、生物氧化的形式过程和能量
生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或失去电子三种；
生物氧化的过程可分脱氢（电子）、递氢（电子）和受氢（电子）三个阶段；
生物氧化的功能是产能（A TP）、产还原力【H】和产小分子中间代谢产物三种。
18、葡萄糖效应解释二次生长现象
在葡萄糖存在时，微生物优先选择葡萄糖供应能量。葡萄糖的产物能降低CAMP浓度，阻碍CAMP与CAP结合，而使RNA聚合酶不能结合，抑制乳糖操纵子的转录，是微生物只能利用葡萄糖，及第一次生长。当葡萄糖消耗空时，解除了葡萄糖对乳糖的抑制作用，同时CAMP与CAP结合，使RNA聚合酶与结构基因上微点结合，激活转录，是机体能够利用乳糖。即第二次生长。
20、代谢的人工控制方法
在发酵工业中，为了大量积累人们所需要的代谢产物，必须人为地打破微生物细胞内自动调节结构，是代谢朝人们所希望的方向进行，这就是所谓的带鞋带人工控制。采用遗传学和生物化学方法实现。
㈠遗传学方法：通过改变生物遗传物质从根本上改变微生物原有的代谢控制机制。
1、应用特定的营养缺陷性突变株
2、抗反馈调节的突变株
㈡生物化学法
①添加前体绕过反馈控制点②添加诱导剂③发酵和分离过程耦合④控制细胞膜的通透性⑤控制发酵的培养基成分
21、初级代谢和次级代谢的调节方式有哪些？
初级代谢的调节方式
①产能代谢调节：能荷调节②核蛋白体合成的调节③氨基酸、核苷酸合成代谢的调节
次级代谢的调节方式
①级代谢对初级代谢的调节②碳代谢物的调节③氮代谢物的调节④盐酸盐的调节作用
⑤次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用⑥次级代谢中的细胞膜透性调节
22、提高初级代谢产物和次级代谢产物产量的方法有哪些？
答：提高初级代谢产物方法：1.使用诱导物2.除去诱导物——选育组成性产生菌3.降低分解代谢产物浓度，减少阻遏的发生4.解除分解代谢阻遏——筛选抗分解代谢阻遏突变株5.解除反馈抑制——筛选抗反馈抑制突变株 6.防止回复突变的产生和筛选负变菌株的回复突变株7.改变细胞膜的通透性8.筛选抗生素抗性突变株9.选育条件抗性突变株10.调节生长速率11.加入酶的竞争性抑制剂。
提高次级代谢产物的方法：1.补加前体类似物2.加入诱导物3.防止碳分解代谢阻遏或抑
制的发生4.防止氮代谢阻遏的发生5.筛选耐前体或前体类似物的突变株6.选育抗抗生素突变株7.筛选营养缺陷型的回复突变株8.抗毒性突变株的选育
23、糖酵解的特点及其调节机制
特点为：①糖酵解途径是单糖分解的一条重要途径，它存在于各种细胞中，他是葡萄糖有氧、无氧分解的共同途径；②糖酵解途径的每一步都是由酶催化的，其关键酶有己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶；③当以其他糖类作为碳源和能源时，先通过少数几部反应转化为糖酵解途径的中间代谢产物，这是从葡萄糖合成细胞组成成分的标准反应序列同样有效。
调节机制：为糖的调节主要是能荷的控制，就是受细胞内能量水平的控制。在生物体内A TP 和ADP是有一定比例的。由于细胞内维持一定的能荷，对糖酵解进行由此的调节。当体系中ATP含量高时，A TP抑制磷酸果糖激酶的抑制作用被解除，同时ADP、AMP激活己糖激酶和磷酸果糖激酶，使1，6-二磷酸果糖、3-磷酸甘油醛的浓度增加，他们都是丙酮酸激酶的激活剂，使糖酵解加快
24、甘油发酵的机制，如何使甘油大量积累
答：酵母菌在无氧条件下所生成的乙醇是有乙醛获得了氢。如果条件改变，使乙醛这个中间产物不存在，那么酵母菌就不会产生乙醇。这样就能使乙醛不能作为氢受体，而迫使磷酸二羟基丙酮作为氢受体，在α-磷酸甘油，α磷酸甘油水解便生成α甘油。积累方法：加入某种抑制剂，亚硫酸盐法；改变发酵条件，减法
25、比较同型乳酸和异型乳酸发酵的异同
答：相同点是产物都是乳酸，都有ATP生成，都是无氧反应；不同点是同型乳酸产物只有乳酸，而异型乳酸产物出乳酸外还有乙醇和CO2，两者的发酵菌种不同，发酵机制不同，发酵途径不同，EMP途径中丙酮酸作为氢受体，被还原为乳酸，异型乳酸有两个HMP途径和双歧途径
26、说明甲烷发酵机理和其三个阶段
答：机理：厌氧菌的糖类、脂肪、蛋白质等复杂有机物分解成甲烷和CO2。三个阶段第一阶段是有机聚合物水解生成单体化合物，进而分解成各种脂肪酸、CO2和氢气；第二个阶段是各种脂肪酸进行反分解生成乙酸、CO2和氢气；第三个阶段是由乙酸和CO2、氢气反应生成甲烷
27、说明柠檬酸发酵的生物合成途径及其代谢调节积累机制
答：葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸，丙酮酸在有氧的条件下，一方面氧化脱羧生成coA，另一方面丙酮酸羧化生成草酰乙酸，草酰乙酸与乙酰coA在柠檬酸合酶的作用下所合成柠檬酸。代谢调节积累机制：①由于锰缺乏抑制了蛋白质的合成，而导致细胞内NH+浓度升高和一条呼吸活性强的侧系呼吸链不产生A TP，这两方面分别接触了对磷酸果糖激酶的代谢调节，促进了EMP途径畅通；②有组成性的丙酮酸羧化酶源源不断提供草酰乙酸；③在控制Fe2+含量的情况下，顺乌头酸酶活性低从而使柠檬酸积累；④丙酮酸氧化脱羧生成乙酰coA和CO2固定两个反应平衡，以及柠檬酸合酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力；⑤柠檬酸积累增多，PH降低，在低PH时顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，从而近一步促进了柠檬酸自身的积累
28、介绍氨基酸的分类、细胞内氨基酸合成的特点及其大量积累的方法
答：谷氨酸族、天门冬氨酸族、丙酮酸族、芳香族、核糖族。特点：发酵所产生的产物-氨基酸，都是微生物的中间代谢产物，它的积累建立于微生物的正常代谢抑制，氨基酸发酵的关键是取决于其控制机制是否能够被解除，是否能打破微生物的正常代谢调节，认为的控制微生物的代谢。
积累方法：①控制发酵的环境条件②控制细胞渗透性③控制旁路代谢④降低反馈作用物的浓度⑤消除终产物的反馈抑制与阻遏作用⑥促进A TP的积累，以利于氨基酸的生物合成
29、分批发酵、补料分批发酵、连续发酵的操作形式以及优缺点。
答：分批培养在发酵开始是将微生物接种如一灭菌的新鲜培养基中，在适宜的调教下培养，在整个培养过程中，除了氧气的供给、发酵为其的排出、消泡剂的添加和控制PH需要加入碱或酸外，整个培养系统与外界没有其他物质交换。优点是可进行少量多品种的发酵生产；发生染菌易终止操作，当条件发生变化或需要新产品是，以改变处理对策；对原料要求较粗放。缺点是培养基易积累有毒代谢物；菌体浓度不易维持；已出现阻遏效应。
补料分批发酵在分批培养的过程中，去除一定体积的培养液并间歇或连续的不加新鲜培养基。优点是发酵系统中维持很低的机制浓度，可以出去快速利用探源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不致加剧供氧矛盾；避免培养基积累有毒的代谢物。不需要严格的无菌条件。不会产生菌种的老化和变异。
连续发酵是在微生物培养到对数生长期是在发酵罐中一方面以一定速度连续不断的加入新鲜的培养基，另一方面又以同样速度连续不断的将发酵液排出，是发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持旺盛的稳定状态，而PH、温度、营养成分浓度、溶解氧等都保持一定，噬菌体维持在恒定生长速率下次生长和发酵。优点是提供了可减少分批发酵中的清洗、装料、消毒、接种、放罐等操作时间，提高了生产效率；中间即最终产物的生产稳定产物质量比较稳定；可作为分析微生物的生理、生态及反应机制的有效手段；设备投资少，便于自动化。缺点是长时间培养菌种易变异，发酵过程易染菌。加入的培养基与原来的培养基不易完全混合，影响培养基和营养物质的利用；必须和整个作业的其他工序一致；产率和产物浓度比分批法稍低。
30、设计发硬气设计要遵循的原则有哪些？设计目标有哪些？
答：原则①生物反应器应具有适宜的径高比。满足不同生物体生长代谢的溶氧和厌氧需求②应承受一定的压力
②搅拌通风装置的反应器能使气液固三相充分混合，满足物料必须的溶氧需求
③应器应有恰当的冷却装置和冷却面积，满足生物体生长代谢过程中的温度要求。
④应器尽量减少死角，消除藏垢积污场所保证灭菌彻底。
⑥尽量减少法兰连接，防止因设备震动和热膨胀，引起法兰连接处以为，造成污染。
⑦保证灭菌工作的顺利进行，培养系统中已灭菌部分与未灭菌部分之间不能直接联通；某些部分应能单独灭菌，获取高质量、低成本产品。
31、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
32、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。
防治策略：1、种子带菌及防治a培养基及其器具彻底灭菌；b）避免菌种在移接过程中收到污染；c）避免菌种在培养过程中或爆仓过程中收到杂菌污染。2、过滤空气带菌及其防止。可通过完善空气净化系统方面入手，主要有以下几个方面：a）正确选择采气口或安装前置粗过滤器；b）设计合理的空气预处理流程；c）设计和安装合理的空气过滤器。3、设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防止。a）设备的渗漏，采用优质的材料并定期进行检查。b）设备的“死角”，“发酵罐”的死角：加强清洗并定期产出唔够，或设计一路小径蒸汽管道通达进行专门的灭菌处理，或安装边阀使管口处灭菌彻底；其他的“死角”:：采用单独的排气、排水和排污管：活配置单独的灭菌系统，或法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌要求，尽可能减少法兰连接。4、培养基霉菌不彻底导致染菌及其防治。a）原料形状的影响，稀薄的培养基比较容易灭菌彻底，而固形培养物含有较多的原料采用实罐灭菌较好；b）灭菌时温度与压力不对应造成染菌，在实罐灭菌时应打开所有液面下得进气阀和液面上得排气阀及有关的连接管的边阀、压力变的接管边阀等使整齐通过从而彻底灭菌；c）灭菌过程中产生的泡沫造成染菌，添加消泡剂防止泡沫升顶；d）连续灭菌维持时间不够或压力波动大而造成染菌，应避免蒸汽压力的波动过大确保灭菌温度满足灭菌要求；e）灭菌后期的罐压骤变造成染菌，在发酵罐冷却前先通入无菌空气维持管内一定的正压再进行冷却5、操作不当造成染菌。操作一定要严格规范，防止操作失误引起染菌。6、噬菌体染菌及其防治。以净化环境为中心的综合防治。
1，发酵及发酵工程的定义
狭义：在生物化学或生理学上发酵是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二氧化碳。同时获得能量，丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。
广义：工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程，它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品即有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
发酵工程：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，发酵工程的特点
发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下：1〉，发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比
较简单。
2〉，发酵所用的原料简单粗放。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。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这一特性，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。
3〉，发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物。
4〉，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌，生产上就要遭到巨大的经济损失，要是感染了噬菌体，对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。5〉，由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。6〉，微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
7〉，工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快，并可以取得显著的经济效益。
3，发酵的分类
1，按发酵原料来区分糖类物质发酵石油发酵废水发酵
2，按发酵形式来区分固态发酵深层液体发酵
3，按发酵产物区分氨基酸发酵有机酸发酵抗生素发酵酒精发酵维生素发酵酶制剂发酵
4，按发酵工艺流程区分分批发酵连续发酵流加发酵
5，按发酵过程中对氧的不同需求来分厌氧发酵通风发酵
4，发酵产品的类型：菌体、微生物的酶、微生物代谢产物
6，发酵过程的组成
繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份确定；培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；培养出有活性、适量的纯种，接种入生产容器中；微生物在最适合于产物生长的条件下，在发酵罐中生长；产物提取和精制；过程中排出的废弃物的处理。
7，发酵生产成立的条件
某种适宜的微生物；保证或控制微生物进行代谢的各种条件（培养基组成，温度，溶氧pH 等）；进行微生物发酵的设备；提取菌体或代谢产物，精制成产品的方法和设备
1，微生物代谢调节和微生物代谢调控的概念
代谢调节(regulation of metablism）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。
微生物代谢的控制是指运用人为的方法对微生物的代谢调节进行遗传改造和条件的控制，以期按照人们的愿望，生产有用的微生物制品。
3，微生物代谢调节方式：细胞透性的调节；代谢途径区域化；代谢流向的调控；代谢速度的调控
7，有分支代谢途径的调节方式有哪些
顺序反馈抑制（sequential feedback inhibition）
同工酶的反馈抑制（isoenzyme feedback inhibition）
协同反馈抑制（concerted feedback inhibition）
累积反馈抑制（cumulative feedback inhibition）
超相加反馈抑制（cooperative feedback inhibition）
12，高浓度细胞培养的目的、原理、优点、方法及存在的问题
目的：微生物液体发酵大都采用分批培养，这种培养方式的缺点是：发酵液中最终细
胞浓度不高。如果通过改进工艺技术，使发酵液中微生物细胞增殖到很高的浓度，那么，高浓度的细胞将会产生高浓度的发酵产物，这样就可以大大提高发酵设备的利用率，降低生产成本。基于这种目的，人们开始研究微生物高细胞浓度的培养技术。采用高细胞浓度培养技术，发酵液中菌体浓度比分批式培养可高10倍以上。
原理：采用一定的工艺技术，保证微生物生长的适宜条件，延长微生物的指数增殖过程，从而得到高浓度的细胞。无菌培养基以一定速度连续补入发酵液，同时采用离心。膜过滤等方法，回收排出液中的细胞，使之重新进入发酵液中，这样微生物就可以在发酵液中高浓度地积累。高浓度的细胞产生大量的发酵产物，这些产物随排出液排出进入提取过程，同时对细胞生长起抑制作用的代谢产物也被排出
优点：可大大提高发酵设备的利用率节省能源
方法：流加培养高细胞浓度连续培养菌体循环利用等
问题：培养基流加控制与其他条件控制菌体分离装置的效能菌种退化
2，次级代谢产物的分类
1〉，根据产物合成途径区分类型：与糖代谢有关的类型、与脂肪酸代谢有关的类型、与萜烯和甾体化合物有关的类型、与TCA环有关的类型、与氨基酸代谢有关的类型
2〉，根据产物的作用区分类型：抗生素、激素、生物碱、毒素、维生素
3，次级代谢产物的生物合成模式：营养物质经初级代谢形成前体，然后经聚合、结构修饰、装配成为次级代谢产物。
4，在微生物的氢代谢过程中，关键的酶氢化酶、颗粒状氢化酶、可溶性氢化酶
5，氢效应的概念及产生的原因
当氢细菌以无机化能营养方式生长时，H2的存在能阻抑菌体对有机物(如对果糖)的利用，这种现象称为氢效应。
原因：果糖的利用是通过ED途径进行的。当有氢存在时，分子氢使ED途径中酶合成的诱导受到抑制，因而不能利用ED途径分解有机物，包括果糖。
果糖经ED途径分解的关键是进行脱氢氧化。在氢细菌体内NAD(P)+是有限的，当有O2和H2时，氢化酶催化生成NAD(P)H，菌体内NAD(P)+减少。由于果糖分解脱下的氢不能交给NAD(P)+(因消耗于环境中氢的还原)故在这种情况下不能利用果糖等有机物。其实质是氢细菌中的氢化酶与ED途径的关键酶，脱氢酶争夺体内有限的NAD(P)+，而使生长停止。6，二氧化碳固定的概念：将空气中的CO2同化成细胞物质的过程称为CO2固定作用。CO2的固定方式有自养型和异养型两种。
3，为何要进行原料预处理及原料预处理的方法
1〉，发酵工厂在进行生产前，必须先将原料中混杂的小铁钉、杂草、泥快和石头等杂质除去，保证后续工序生产的正常和顺利进行。
2〉，为保证后续工序生产的正常和顺利进行，还需对原料进行适当加工。
3〉，为保证生产环境的清洁，必须采用适当的输送方式将原料从仓库运送至配料罐或反应器。
方法：1，原料除杂：筛选风选磁力除铁2，原料的粉碎3，原料的输送
10，气流输送中常用除尘装置有离心式除尘器袋滤器湿式除尘器
11，淀粉原料水-热处理的定义及目的
（1）水-热处理的概念
将淀粉质原料与水一起，在高温高压或低温低压的条件下进行处理的过程。
（2）水-热处理的目的
淀粉原料经过水热处理，使淀粉从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，以便淀粉酶系统进行糖化作用，这就是原料水-热处理的主要目的。
13，在淀粉的水-热处理过程中有哪些反应（变化）是我们所不希望的
①己糖的变化（葡萄糖和果糖）:部分的5-羟甲基糖醛缩合生成黄棕色色素。②戊糖的变化:蒸煮过程中戊糖和己糖一样脱水生产糠醛③焦糖化④美拉德反应
15，酶法液化的工艺有哪几种及各自的优缺点
间歇（升温）液化法：此方法简便，但效果较差，能耗大，原料利用率低，过滤性能差
半连续（高温、喷淋）液化法：优点：设备和操作简单，效果比间歇液化好。缺点：不安全，蒸汽耗量大，温度无法达到最佳温度，液化效果差，糖液过滤性能也差。
连续（喷射）液化法：优点：设备小，便于连续操作，原料利用率高，转化率高，蛋白质凝聚好。但要求一定压力的蒸汽，进出料的速度要稳定。
16，淀粉液化效果的标准
液化要均匀
蛋白絮凝效果好
液化彻底（60℃时液化液要稳定，不出现老化现象，不含不溶性淀粉颗粒，液化液透明、清亮）
17，淀粉糖化的定义和目的
糖化：以无机酸或酶为催化剂，在一定温度下使淀粉水解，将淀粉全部或部分转化为葡萄糖等可发酵性糖的过程。糖化的目的：将淀粉转化为可发酵性糖。
18，淀粉糖化的理论收率、实际收率和淀粉转化率的定义及计算
?理论收率（111.11%)
（C6H10O5)n + H2O nC6H12O6
162 18 180
?实际收率（105%~108%）
?淀粉转化率
19，DE值的定义
DE值：糖化液中还原糖含量（以葡萄糖计）占干物质的百分率，用以表示淀粉糖的糖组成。
还原糖用斐林法或碘量法测定，干物质用阿贝折光仪测定。
21，糖蜜原料的来源、特点及常用的处理方法
1〉来源：甘蔗糖厂的副产物；甜菜糖厂的副产物
2〉特点：糖蜜中干物质的浓度很大，约在80-90 Bx，含糖分50％以上；含5％-12％的胶体物质，含灰分l0％-l 2％糖蜜中一般含有大量杂菌，主要为产酸细菌；重金属离子，主要是钙，铅等离子，对微生物会有抑制；糖蜜中除了糖之外，还含有含N化合物，氨基酸，维生素。
处理方法：1，加酸通风沉淀法2，加热加酸沉淀法3，添加絮凝剂澄清处理法
1，何谓培养基的灭菌，它和消毒有和区别
灭菌：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。区别：灭菌：用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子；消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器皿内外的病源微生物。
5，从工程角度看，设计一个培养基的湿热灭菌过程首先要解决的问题是将培养基中的杂菌总数N0杀灭到可以接受的总数N（10-3），需要多高的温度、多长的时间为合理。
6，根据微生物的热死灭动力学方程和温度对微生物热死灭常熟（K）的影响，论述为什么采用高温短时间灭菌既有利于杀灭微生物又有利于减少营养物质的破坏
7，间歇灭菌的成功的要素及注意事项
内部结构合理(主要是无死角)，焊缝及轴封装置可靠，蛇管无穿孔现象；压力稳定的蒸汽；合理的操作方法。应注意的问题：温度和压力的关系；泡沫问题；投料过程中，麸皮和豆饼粉等固形物在罐壁上残留的问题；灭菌结束后应立即引入无菌空气保压
8，常用的连续灭菌工艺有哪几种
套管式连消塔；喷嘴式连消塔；连消器维持罐喷射加热器薄板换热器
10，影响灭菌的因素
培养基成分培养基的物理状态培养基中微生物数量培养基中氢离子浓度
微生物细胞中水分微生物细胞菌龄空气排除情况搅拌泡沫
1，何谓无菌空气，发酵工业对空气无菌程度的要求
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”。各种不同的发酵过程，对空气无菌程度的要求也不同。影响因素是比较复杂的，需要根据具体情况而订出具体的工艺要求。一般按染菌机率为10-3。来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1~2次染菌。2，空气含菌量的测定方法
培养法：微生物学中已介绍过
光学法：用粒子计数器通过微粒对光线的散射作用来测量粒子的大小和含量。
4，介质过滤除菌的定义，机理；过滤介质的类型
定义：利用有孔介质从气体中除去微生物
机理：直接拦截：流体中的基本过滤机制，本质是一种筛分效应，机械拦截颗粒。惯性撞击:尺寸小于滤材孔径的颗粒的辅助拦截方式,流体携带的颗粒由于质量和线速度而具有直线运动的惯性,颗粒离开流体主流而撞击到滤材上。扩散拦截：气体分子(作随机运动) 碰撞小颗粒或雾滴，布朗运动(Brownian motion)碰撞的结果，增加了颗粒碰撞过滤介质的机会，仅在气体中有效。
过滤介质的类型：表面过滤介质深度过滤介质
1，种子的扩大培养的定义。
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。
2，种子的制备可分为实验室种子制备阶段、生产车间种子制备阶段
4，种子罐级数：是指制备种子需逐级扩大培养的次数，取决于：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
5，种龄是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。通常种龄是以处于生命力极旺盛的对数生长期，菌体量还未达到最大值时的培养时间较为合适。时间太长，菌种趋于老化，生产能力下降，菌体自溶；种龄太短，造成发酵前期生长缓慢。7，菌种保藏的原理。
菌种保藏主要是根据菌种的生理生化特点人工创造条件使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。一般可通过保持培养基营养成分在最低水平缺氧状态，干燥和低温，使菌种处于“体眠”状态，抑制其繁殖能力。
1，发酵过程即细胞的生物反应过程，是指由生长繁殖的细胞所引起的生物反应过程。它不仅包括了以往“发酵”的全部领域，而且还包括固定化细胞的反应过程、生物法废水处理过程和细菌采矿等过程。
2，为何要研究发酵过程
微生物发酵的生产水平不仅取决于生产菌种本身的性能，而且要赋以合适的环境条件才能使它的生产能力充分表达出来。为此我们必须通过各种研究方法了解有关生产菌种对环境条件的要求，如培养基、培养温度、pH、氧的需求等，并深入地了解生产菌在合成产物过程中的代谢调控机制以及可能的代谢途径，为设计合理的生产工艺提供理论基础。同时，为了掌握菌种在发酵过程中的代谢变化规律，可以通过各种监测手段如取样测定随时间变化的菌体浓度，糖、氮消耗及产物浓度，以及采用传感器测定发酵罐中的培养温度pH、溶解氧等参数的情况，并予以有效地控制，使生产菌种处于产物合成的优化环境之中。
3，发酵过程的主要控制参数主要分为物理、化学和生物三类
4，发酵过程中目前较常测定的参数有温度、罐压、空气流量、搅拌转速、pH、溶氧、基质浓度、菌体浓度(干重、离心压缩细胞体积%)等。
5，发酵过程中参数测定的方法有在线测定，取样测定（离线测定）
6，简述发酵过程的代谢变化规律。为什么要了解这一规律。
1）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。2）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。9，代谢变化、代谢曲线
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。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。
10，温度对发酵过程影响各种酶的反应速率和蛋白质性质，影响发酵液的物理性质，影响生物合成的方向。
11，pH值对发酵过程有何影响？
(1)pH影响酶的活性，当pH抑制菌体中某些酶的活性时，使菌体的新陈代谢受阻；
(2)pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态，从而改变细胞膜的渗透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的排泄，因此影响代谢的正常进行；
(3)pH影响培养基某些组分和中间代谢产物的离解；从而影响微生物对这些物质的利用；
(4)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
12，简述发酵过程中引起pH下降和上升的因素
引起pH下降的因素：碳源过量，消泡油添加过量，生理酸性物质的存在。
引起pH上升的因素：氮源过多；生理碱性物质的存在；中间补料，碱性物质添加过多19，发酵过程中补料控制的目的，所补的物料包括哪些类型，补料的原则及控制策略
目的：解除基质过浓的抑制；解除产物的反馈抑制；解除葡萄糖分解代谢阻遏效应
类型：补充微生物能源和碳源的需要；补充菌体所需要的氮源；补充微量元素或无机盐。原则：1，控制微生物的中间代谢，使之向着有利于产物积累的方向发展。2，为实现这一目标，在中间补料控制时，必须选择恰当的反馈控制参数和补料速率。控制策略：大多数补料分批发酵均补加生长限制性基质以经验数据或预测数据控制流加；以pH、尾气、溶氧、产物浓度等参数间接控制流加；以物料平衡方程，通过传感器在线测定的一些参数计算限制性基质的浓度，间接控制流加；
用传感器直接测定限制性基质的浓度，直接控制流加。
21，请叙述发酵过程中溶解氧的一般变化规律。
发酵前期：由于微生物大量繁殖，需氧量不断大幅度增加，此时需氧超过供氧，溶氧明显下降
发酵中后期：溶氧浓度明显地受工艺控制手段的影响，如补料的数量、时机和方式等
发酵后期：由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度也会逐步上升，一旦菌体自溶，溶氧会明显地上升
22，二氧化碳对发酵的影响及其机理，发酵过程如何控制二氧化碳
CO2是微生物的代谢产物，同时也是某些合成代谢的基质。它是细胞代谢的重要指标。在发酵过程中， CO2有可能对发酵有促进作用，也有可能有抑制作用。
CO2对菌体具有抑制作用，当排气中CO2的浓度高于4%时，微生物的糖代谢和呼吸速率下降对发酵影响：对发酵促进。如牛链球菌发酵生产多糖，最重要的发酵条件是提供的空气中要含5%的CO2。对发酵抑制如对肌苷、异亮氨酸、组氨酸、抗生素等发酵的抑制；影响发酵液的酸碱平衡
23，发酵过程的基本自控系统包括前馈控制，后（反）馈控制，自适应控制
24，发酵动力学的定义，研究发酵动力学的目的。
发酵动力学：研究各种发酵过程变量在活细胞的作用下变化的规律，以及各种发酵条件对这些变量变化速度的影响，并以数学，工程学的原理，定量描述。
目的：通过动力学研究，优化发酵的工艺条件及调控方式；（研究各种物理，化学因素的影响，为调控提供依据）建立反应过程的动力学模型来模拟最适当的工艺流程和工艺参数，预测反应的趋势；
控制发酵过程，甚至用计算机来进行控制。
25，研究发酵动力学方法有哪两种？
宏观处理法：结构动力学模型（通过研究微观反应机制建立）；非结构动力学模型（不考虑微观反应机制，只考虑宏观变量之间的关系）；质量平衡法（根据质量守恒定律）：物质在系统中的积累速度=物质进入系统速度+物质在系统中生成的速度-物质在系统中排除的速度-物质在系统中消耗的速度
26，简述Monod方程与米氏方程的区别与联系。根据实验结果计算Monod方程的参数Monod方程是对实验现象的总结，是经验方程（empirical model）
米氏方程是根据酶反应极力推导得出，是机理方程（mechanistic model ）
Monod方程与米氏方程的相似性。
27，恒化器和恒浊器的定义。
恒化器：以某种必需营养作为生长限制基质，通过控制流加速率造成适应这种条件的细胞生长密度和生长速率，培养液中限制性底物浓度保持恒定。
恒浊器：通过控制生长限制性基质的流量维持恒定的菌体密度。
28，在连续培养过程中，其实际结果为何会和理论推导的结果发生偏差
限制性基质为碳源时，部分消耗的碳源作为能量供生命活动，X偏低；N，S为限制性基质，D较小时会积累多糖，脂肪等，X偏高；Mg, P,K为限制性基质时，同上，但细胞内这些物质下降，YX/S增大，细胞浓度偏高；复合培养基时，情况复杂，随着μ变化，限制性基质会改变，X下降。
29，宏观产率系数
宏观产率系数(或称得率系数)Yi/j是化学计量学中一种非常重要的参数，常用于对碳源等底物形成菌体或产物的潜力进行评价，其中i表示菌体或产物，j表示底物
例如，菌体对底物的产率系数可表示为：
30，理论代谢产物产率的计算
假设发酵过程中完全没有菌体生成，则YP/S可达理论最高值，称为理论代谢产物产率
32，研究连续培养动力学：确定最佳培养条件；富集，选育特殊形状菌种；建立选择性的培养环境；生长速率不同的菌种在连续培养中的“去”“留”。
1、酒精发酵设备的基本要求
答：1）满足酒精发酵的工艺要求即满足酒精酵母生长和代谢的必要工艺条件及能将发酵产生的热量及时移走2）有利于发酵液的排出，设备的清洗、维修以及设备制造安装方便等问题。
2、酒精发酵罐的冷却装置有哪三种形式？
1）中小型发酵罐：多采用罐顶喷水淋于罐外壁表面进行膜状冷却；
2）大型发酵罐：由于罐外壁冷却面积不能满足冷却要求，所以，罐内装有冷却蛇管或罐内蛇管和罐外壁喷洒联合冷却装置。
3）此外，也有采用罐外列管式喷琳冷却的方法，此法具有冷却发酵液均匀、冷却效率高等优点。
3、微生物在厌氧发酵过程中总的发酵热
答：微生物在厌氧发酵过程中总的发酵热，一般由生物合成热Q1，蒸发热损失Q2，罐壁向周围散失的热损失Q3等三部分热量所组成。即： Q= Q1 -（ Q2 + Q3 ）
4、酒精发酵罐罐数的计算
答：对于间歇发酵，发酵罐罐数可按下式计算：
式中 N：发酵罐个数（个） n：每24小时内进行加料的发酵罐t：发酵周期（小时）
5、啤酒圆筒体锥底发酵罐的优缺点
答：优点：1）加速发酵，C.C.T（圆筒体锥底发酵罐）发酵和传统发酵相比，由于发酵基质(麦汁)和酵母对流获得强化，可加速发酵。2）厂房投资节省。 3）冷耗节省。4）酵可依赖CIP自动程序清洗消毒，工艺卫生更易得到保证。
缺点：1）由于罐体比较高，酵母沉降层厚度大，酵母泥使用代数一般比传统低(只能使用5～6代)； 2）贮酒时，澄清比较困难(特别在使用非凝聚性酵母)，过滤必须强化；3）若采用单酿发酵，罐壁温度和罐中心温度一致，一般要5~7d以上，短期贮酒不能保证温度一致2，械搅拌发酵罐的基本要求
答：1,机发酵罐应具有适宜的径高比;2发酵罐能承受一定压力;3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;4发酵罐应具有足够的冷却面积;5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;6搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。
7，发酵罐上常用的轴封有哪两种，比较其优缺点
答：（1），常用的轴封有填料函和端面轴封两种。填料函式轴封是由填料箱体，填料底衬套，填料压盖和压紧螺栓等零件构成，使旋转轴达到密封的效果。端面式轴封又称机械轴封。密封作用是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到密封。
（2），填料函式轴封的优点是结构简单。主要缺点是：死角多，很难彻底灭菌，容易渗漏及染菌；轴的磨损情况较严重；填料压紧后摩擦功率消耗大；寿命短，经常维修，耗工时多。端面式轴封的优点：清洁；密封可靠；无死角，可以防止杂菌污染；使用寿命长；摩擦功率耗损小；轴或轴套不受磨损；它对轴的精度和光洁度没有填料密封要求那么严格，对轴的震动敏感性小。端面式轴封的缺点：结构比填料密封复杂，装拆不便；对动环及静环的表面光洁度及平直度要求高。
8，机械搅拌发酵罐的冷却装置有哪三种？各适用于什么场合？比较其优缺点？
答：夹套式换热装置这种装置多应用于容积较小的发酵罐、种子罐；夹套的高度比静止液面高度稍高即可，无须进行冷却面积的设计。这种装置的优点是：结构简单；加工容易，罐内无冷却设备，死角少，容易进行清洁灭菌工作，有利于发酵。其缺点是：传热壁较厚，冷却水流速低，发酵时降温效果差。竖式蛇管换热装置这种装置是竖式的蛇管分组安装于发酵罐内，有四组、六组或八组不等，根据管的直径大小而定，容积5米3以上的发酵罐多用这种换热装置。这种装置的优点是：冷却水在管内的流速大；传热系数高。这种冷却装置适用于冷却用水温度较低的地区，水的用量较少。但是气温高的地区，冷却用水温度较高，则发酵时降温困难，发酵温度经常超过40?C，影响发酵产率，因此应采用冷冻盐水或冷冻水冷却，这样就增加了设备投资及生产成本。此外，弯曲位置比较容易蚀穿。竖式列管(排管)换热装置这种装置是以列管形式分组对称装于发酵罐内。其优点是：加工方便，适用于气温较高，水源充足的地区。这种装置的缺点是：传热系数较蛇管低，用水量较大。
10，气升式发酵罐的工作（充气）原理
答：自吸式发酵罐的主要的构件是自吸搅拌器及导轮，简称为转子及定子。转子由箱底向上升入的主轴带动，当转子转动时空气则由导气管吸入。转子的形式有九叶轮、六叶轮、三叶轮、十字形叶轮等，叶轮均为空心形。
11，搅拌器的轴功率
答：搅拌器输入搅拌液体的功率：是指搅拌器以既定的速度旋转时，用以克服介质的阻力所需的功率，简称轴功率。它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不是电动机的轴功率或耗用功率。发酵罐液体中的溶氧速率以及气液固相的混合强度与单位体积液体中输入的搅拌功率有很大关系。
12，影响搅拌器输入搅拌液体的功率的因素
答：一个具体的搅拌器所输入搅拌液体的功率取决于下列因素：叶轮和罐的相对尺寸，搅拌器的转速，流体的性质和挡板的尺寸和数目。
13，功率准数
答：功率准数表征着机械搅拌所施与单位体积被搅拌液体的外力与单位体积被搅拌液体的惯性之比。
式中 ω：涡轮线速度 a ：加速度 V ：液体体积 m ：液体质量
14，根据功率准数所表征的意义推导
答：
第十一章 发酵染菌的防治
1，何谓“杂菌”？
答：所谓“杂菌”， 是指在发酵培养中侵入了有碍生产的其他微生物。
2，不同染菌途径对发酵的影响
答：种子带菌：种子带菌可使发酵染菌具有延续性空气带菌：空气带菌也使发酵染菌具有延续性，导致染菌范围扩大至所有发酵罐（延续性，扩大性）培养基或设备灭菌不彻底：一般为孤立事件，不具有延续性设备渗漏：这种途径造成染菌的危害性较大
3，染菌是如何影响产物提取和产品质量的
答：对过滤的影响①菌体自溶，发酵液的粘度加大②由于发酵不彻底，基质的残留浓度增加，造成的后果①过滤时间拉长，影响设备的周转使用，破坏生产平衡②大幅度降低过滤收率 对提取的影响①有机溶剂萃取工艺：染菌的发酵液含有更多的水溶性蛋白质，易发生乳化，使水相和溶剂相难以分开②离子交换工艺：杂菌易粘附在离子交换树脂表面或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换量
对产品质量的影响①对内在质量的影响：染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质。对产品的纯度有较大影响。②对产品外观的影响：一些染菌的发酵液经处理过滤后得到澄清的发酵液，放置后会出现混浊，影响产品的外观。
4，无菌试验的目的
答：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，判断发酵是否染菌应以无菌试验结果为根据
5，杂菌的检查方法有哪几种？各种检查方法的比较？
6，总染菌率指一年内发酵染菌的批次与总投料批次数之比乘以100得到的百分率
《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵？发酵工程的发展历程？ 发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程 自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期 发酵工业常用的微生物及其特点。 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 4.霉菌 菌种的分离及保藏 一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离 一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏 菌种的退化及复壮 菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行转移传代或包藏之后，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退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件 菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法 微生物育种的方法有哪些？ 自然育种、诱变育种 培养基的主要成分。 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、 碳源及氮源的种类。 碳源种类：1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体 氮源种类：1、无机氮源 2、有机氮源 培养基的设计的基本原则？ 一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值 发酵工业原料的选择原则 一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近，便于运输节省费用 二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力 三原料资源要丰富容易收集
生物发酵工程实验 实验一................................ 利用酵母富集培养基分离酵母菌 实验二... ......................... 分离纯化酵母菌 实验三... ......................... 酵母菌的保藏 实验四............................... 大肠杆菌生长曲线测定及pH对生长曲线 的影响 实验五.............................. 发酵罐的构造及操作 实验六.............................. 发酵罐实灌灭菌操作 实验七.............................. 利用7L发酵罐对地衣芽孢杆菌进行补 料分批发酵培养 实验八..............................淀粉酶生成曲线的测定
实验一、利用酵母富集培养基分离酵母菌 一实验目的 1、通过本实验加深理解酵母富集培养基的原理和应用； 2、掌握涂布分离技术； 3、熟悉从自然样品土壤中分离酵母菌的具体操作方法 二实验原理 酵母菌主要分布于含糖高和酸度较高的自然环境中，在果园表土和浆果、蔬菜、花蜜和蜜饯等的表面很容易找到它们。在土壤中，由于各种微生物混杂在一起且酵母菌的数量相对比较少，故可以利用酵母菌富集培养基进行富集培养，该培养基含有较高的葡萄糖（5%）和较酸（pH为4.5）的环境，以及能抑制多种杂菌（许多细菌、放线菌和快速生长霉菌）的孟加拉红（玫瑰红），故十分有利于酵母菌的增值。 三实验材料 土壤（标注采集地点） 培养基：酵母富集培养基（5%葡萄糖、0.1%尿素、0.1%硫化铵、0.25%磷酸二氢钾、0.05%磷酸氢二钠、0.1%七水合硫酸镁、0.01%七水合硫酸铁、0.05%酵母膏、0.003%孟加拉红、1.9%琼脂 pH4.5） 移液枪、培养皿、天平、涂布棒、棉绳、250ml三角瓶、75%酒精棉花、摇床等 四实验步骤 1、采集土样：采集葡萄园或其他果园、菜地等的土壤若干（要求：先铲去2~3cm 的表土，再采集土样）适当研碎。 2、称取1g土样装入准备好的30/250ml蒸馏水中震荡均匀。 3、准备平板：将酵母菌富集培养基加热融化，待冷却至50℃左右后，倒2个平板，冷却待用。 4、用移液枪吸取200ul样品，用涂布法分离菌种。 5、恒温培养：将培养皿倒置后防于37℃恒温培养箱中培养2d。 五结果记录 将土壤来源，平板上得到的菌落特征和菌落数做表记录 六思考题 酵母菌富集培养基中为什么要加孟加拉红
C初级代谢产物：微生物合成在它们生长和繁殖过程中所必须的物质（如糖、氨基酸、脂肪、核苷酸及其聚合物）的过程；所合成的物质称为初级代谢产物。 次级代谢产物：微生物在生长和繁殖过程中合成对微生物的生长、繁殖无关或功能不明确的化合物的过程；这些化合物称为次级代谢产物。F发酵：任何通过扩大规模培养生物细胞（含动、植物细胞和微生物细胞）来生产产品的过程。 发酵机制：微生物通过其代谢活动，利用基质合成人们所需要的产物的内在规律。 分批培养：在一个密闭系统内一次性投入有限数量营养物进行培养的方法。发酵动力学：研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律的科学。 H呼吸强度：指单位质量干菌株在单位时间内的吸氧量。 耗氧速率：指单位体积培养液在单位时间内的吸氧量。 J静置培养法：又称厌气培养，即将培养基盛于发酵罐中，在接种后，不通空气进行培养。 绝对过滤：是介质之间的空隙小于被滤除的微生物，当空气流过介质后，空气中的微生物被滤除的过滤方式。 L连续培养：又称连续发酵，是指以一定速度向发发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，使培养物在近似恒定状态下生长的培养方法。 M灭菌：用物理或化学的方法杀死物料或设备中所有有生命的有机体的技术或工艺过程；它既能杀死营养细胞又能杀死细菌芽孢。P培养基：微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的、按一定比例配制的、多种营养物质的混合物。Q前体：产物的生物合成过程中，被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著变化的物质。 T通气培养法：又称好气性发酵，这种发酵在培养过程中必须通入空气，以维持一定的溶氧水平，菌体才能迅速进行生长发酵。同功酶：能催化相同的生化反应，但酶蛋白分子结构有差异的一类酶。调节组成酶：酶的合成不依赖于环境中的物质存在而存在的一类酶。 调节诱导酶：细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。调节突变株：指菌株因外界条件影响，而产生不受终产物及其结构类似物反馈抑制或阻遏的突变株，此时终产物能够大量积累。W微生物工程：研究微生物生长、繁殖及代谢活动、代谢产物合成及其控制规律的科学。 完全培养基：即在培养基内不但含有碳源与无机盐，还含有构成菌体所需要材料的培养基。 X消毒：用物理或化学的方法杀死物料、容器器皿内外病原微生物的过程，一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢。 Y营养缺陷型突变株：指在微生物生长过程中，因产品合成途径中某种酶缺陷，而不能生成终产物，只能生成中间代谢物，必须添加终产物，微生物才能生长的突变株。 Z种子扩大培养：指将保存在沙土管、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，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养，最终获得一定数量和质量的纯种的过程。 最低临界氧浓度：各种微生物对培养液中溶氧浓度的最低要求，称为临界氧浓度。 最低培养基：即培养基是由单一碳源葡萄糖与无机盐组成，这时葡萄糖在微生物生长代谢过程中既作为生长代谢过程中所需要的能源，又作为构成菌体材料的培养基。
1.引物：与待扩增的DNA片段两端的核苷酸序列特异性互补的人工合成的寡核苷酸序列，它是决定PCR扩增特异性的关键因素。 2.富集培养：通过采用选择性培养基，使目的微生物大量繁殖，而其他微生物的生长被抑制，从而便于目的微生物的分离。 3.操纵子学说：调节基因的产物阻遏物，通过控制操纵子中的操纵基因从而影响其邻近的结构基因的活性。 4.生长因子：凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。 5.连续发酵：连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液，同时又连续不断的排出等量的发酵液，从而使pH、养分、溶解氧保持恒定，使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式。或以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，使培养物在近似恒定的状态下生长的培养方法。 6.聚合酶链式反应：又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术，使根据DNA 模板特异性模仿体内复制的过程，在体外适合的条件下，以单链DNA为模板，以人工设计合成的寡核苷酸为引物，利用热稳定的DNA聚合酶，从5′-3′方向渗入单核苷酸，从而特异性的扩增DNA片段的技术。 7.代谢控制发酵：就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法，人为的在脱氧核糖核酸的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用的目的产物大量生成、积累的发酵。 8.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。或菌种的一个或多个特性，随时间的推移逐步减退或消失的现象，一般常指菌株的生活力、产孢能力衰退和目的产物产量的下降。
发酵工程实验 目录 发酵罐的结构系统及使用方法实验一 实验二微生物的诱变育种乳酸菌的分离及乳酸饮料制作实验三 实验四大肠杆菌生长曲线的测定摇床培养枯草芽孢杆菌发酵条件的优化实验五
实验一发酵罐的结构系统及使用方法 一、实验目的： 1．了解发酵罐（气升式、搅拌式）的几大系统组成，即空气系统、 蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理： 1．蒸汽系统： 三路进汽——空气管路、补料管路、罐体 2．温度系统： (1) 夹套升温：蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 3．空气系统： 取气口→空压机：往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器：由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得，作用是去除部分细菌及大部分灰尘 （贮气罐）：空压机压缩使气体温度升高，经贮气使气体保温杀菌；压缩空气中有油污、水滴，且压力不稳，有一定的脉冲作用，会冲翻后面的过滤介质，贮气后可使油滴重力沉降，减小脉冲。（冷却塔）：有降温并稳定作用，同时经旋风分离器进行气液分离 (丝网分离器)：通过附着作用，逐步累积沉降而分离5微米以上的微粒 其作用介质为铜丝网 (加温器)：对压缩空气升温，除湿，使湿度达50%-60% 总过滤器：纱布包裹棉花加活性炭颗粒，逐层压紧而成。 分过滤器：平板式纤维，中间为玻璃纤维或丝棉，下面放水阀应适时打开放出油、水，再用压缩空气控干。 种子罐或发酵罐 4．补料系统：补培养基、消泡剂、酸碱等。 5．在线控制系统：热电偶（温度探关）、溶氧探头、pH探头（后二者实消时才安装，为不可再生探头，有限定使用次数，pH探头使用前要先校准）、控制柜、数据采集系统。 。)取样口(、出料口)接种口(、进出料系统：进料口6．
关于《发酵工程》课程复习中名词解释、简答题、问答题内容要求如下： 四、名词解释 1.葡萄糖效应：葡萄糖对微生物利用其他碳源的阻遏 2.分批发酵：将发酵培养基一次性投入发酵罐，接种发酵后再一次性地将发酵液放出的一种间歇式发酵操作方式。 3.发酵工业用玉米浆：制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡，浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体 4.微孔接种法：（孢子悬浮液一般）利用注射器在罐的接种口橡皮膜上注入种子罐内。 5.接种量：＝移入种子液的体积/接种后培养液的体积 6.合适种龄：指处于对数生长期，菌体量还未达到最大值时的培养时间。 7.初级代谢：初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质 8.发酵级数：是指制备种子需逐级扩大培养的次数 9.巴斯德效应：酵母菌呼吸抑制发酵酒精的现象 10.补料分批发酵：在分批发酵过程中，间歇或连续地补加营养物质，是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵方法 11.DE值（葡萄糖值）：表示淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有测定的还原糖都当作葡萄糖来计算） 12.实罐灭菌：（即分批灭菌）将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。 13.种龄：开始培养到可移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。 14.通风比：是1m3发酵液1min通入无菌空气m3量 15.发酵热：引起发酵过程温度变化的原因是发酵过程所产生的热量，称为发酵热。发酵热包括生物热、搅拌热、蒸发(汽化)热和辐射热等。 16.染菌：是指在发酵培养中侵入了有碍生产的其他微生物。 17.黄酒的定义：以稻米、黍米、黑米、玉米、小麦等为原料，经过蒸料，拌以麦曲、米曲或酒药，进行糖化和发酵酿制而成的各类黄酒。 五、简答题（5×4，20%） 1.生产菌种的衰退及原因： （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，导致衰退的原因有：保藏方法不妥、保藏操作不当、传代不当、培养基不适、回复突变 2.满足发酵工业原料选择的三个要求是什么？ ①满足菌体生长的营养要求，有利于大量积累产物；②原料来源丰富、价格便宜；③发酵周期短和对产物提取无妨碍等。 3.种子培养的五个要求：①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； ②生理形状稳定；③菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；无杂菌污染；⑤保持稳定的生产能力。 4.挡板的三个作用是什么？①防止液面中央产生漩涡，②促使液体激烈翻动，增加溶解氧， ③改变液流的方向，由径向流改为轴向流。 5.简述温度对发酵有哪四方面影响？(1)温度影响微生物细胞的生长(2)温度影响产物的形成(3)温度影响发酵液的物理性质(4)温度影响生物合成的方向 六、问答题(4×5，20%)(五选四)
《发酵工程工艺原理》复习思考题 第一章思考题： 1．何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物 在食品中的应用及对发酵食品的影响。P50 初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。 关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。通常在细胞生成的后期形成。 次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。 2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？ 发酵工程的一般过程可分为三个步骤：第一，准备阶段；第二，发酵阶段；第三，产品的分离提取阶段。 准备阶段的任务包括四个方面，即各种器具的准备，培养基的准备，优良菌种的选择或培育，器具和培养基的消毒。 优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。优良菌种的取得，最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂，如紫外线、芥子气等处理菌种，进行人工诱发突变，从而迅速选育出比自然菌种更优良的菌种。后来，又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。例如，使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。 在发酵过程中，还要防止“不速之客”来打扰。发酵工程要求纯种发酵，以保证产品质量。因此，防止杂菌污染是确实保证正常生产的关键之一。其方法是，对于这些不受欢迎的“来客”进行灭菌消毒。在进行发酵之前，对有关器械、培养基等也进行严格的消毒。 第二章思考题： 1．食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。 ?能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。 ?可在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。 ?生长速度和反应速度快，发酵周期短。 ?副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。 ?菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 ?对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品卫生要求。 2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？P17 自然突变：在自然状况下发生的突变；
实验 1 K L a 的测定方法 氧是难溶气体，在25℃和1个大气压下，纯水中溶解度为0.25 mol/m 3左右。在好氧发酵过程中，氧气由气相传递到液相，为微生物消耗。氧的传递过程限速阻力位液膜阶段，此时K l a 是描述氧的传递性能的重要参数。 1.目的 掌握利用亚硫酸盐测定容积氧体积传递系数的方法，了解氧传递在好氧发酵过程中的重要作用。 2原理 以Cu 离子为催化剂，溶解于水中的O 2能立即将水中的SO 32-氧化为SO 42-，其氧化反应的速度几乎与SO 32-浓度无关。实际上是O 2一经溶入液相，立即就被还原掉。这种反应特性使溶氧速率成为控制氧化反应的因素。其反应式如下： 2Na 2SO 3 2 2SO 4 剩余的Na 2SO 3与过量的碘作用 Na 2SO 3 + I 2 + H 2O Na 2SO 4 + 2HI 剩余的I 2用标准Na 2S 2O 3溶液滴定。 I 2+ 2Na 2S 2O 3 Na 2S 4O 6+2NaI ?O 2 ~ ?Na 2SO 3 ~ ?I 2 ~ ?Na 2S 2O 3 1 2 2 4 可见，每溶解1mol O 2，将消耗2mol Na 2SO 3，将少消耗2mol I 2，将多消耗4mol Na 2S 2O 3。因此可根据两次取样滴定消耗Na 2S 2O 3的摩尔数之差，计算体积溶氧速率。公式如下： 090036004tV VM tV VM N V ??=???= 式中 N V ：两次取样滴定消耗Na 2S 2O 3体积之差， M ：Na 2S 2O 3浓度， ?t ：两次取样时间间隔，h V 0：取样分析液体积。 将上述N V 值代入公式C C N a k V L -= * 即可计算出k L a
发酵工程原理期末复习 一 1、微生物的无氧呼吸称发酵 2、现代发酵工程：是将现代DNA重组及细胞融合技术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、过程工程优化技术等新技术与传统发酵工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业生物技术体系。强调现代生物技术、控制技术和装备技术在发酵工业领域的集成应用。 3、发酵工程在生物技术中的地位:发酵工程是生物技术的基础，是生物技术产业的核心。 4、广义发酵工程对生物学和工程学的要求: 上游技术:优良种株的选育和保藏（包括菌种筛选、改造，菌种代谢路径改造等）， 中游技术:发酵过程控制，主要包括发酵条件的调控，无菌环境的控制，过程分 析和控制等 下游技术: 分离和纯化产品。包括固液分离技术、细胞破壁技术、产物纯化 技术，以及产品检验和包装技术等 5、日常发酵产品：酒、酒精、醋、啤酒、干酪、酸乳等 6、以高产量、高转化率和高效率及低成本为目标的发酵过程优化技术： 高产量：微生物生理、遗传、营养及环境因素 高转化率：微生物代谢途径和过程条件 高效率：微生物反应动力学和系统优化 低成本：技术综合及产业化技术集成 7.发酵工程技术：分子层次，生物催化→催化剂发现/改造 细胞层次，细胞工厂→代谢工程 过程层次，过程优化→单元放大/耦合/集成/优化 8.发酵工业的范围：①微生物菌体 ②酶制剂 ③代谢产物 ④生物转化 ⑤微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染 利用微生物发酵保持生态平衡 微生物湿法冶金 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域 9、新的菌体发酵产品: 茯苓菌→茯苓 担子真菌→灵芝、香菇类 虫草头孢菌 密环菌 二、1.发酵工业对菌种的要求：1)能在价廉原料制备的培养基上迅速生长并生成所需代谢产物,且产量高2).培养条件易于控制, 3)生长迅速,发酵周期短, 4)满足代谢控制的要求 5)抗噬菌体和杂菌的能力强 6)遗传性状稳定,菌种不易变异退化 7）在发酵过程中产生的泡沫少,这对装料系数,提高单罐产量,降低成本有重要意义
. 局限性转导：指通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因（供体细菌染色体上原噬菌体整合位 点附近少数基因）携带到受体菌中，并与后者的基因组整合、重组形成转导子的现象。P227B 移码突变：当基因突变时，在DNA序列中由于一对或少数几对核苷酸的插入或缺失（不是三的倍数）而使 其后的全部遗传密码的阅读框架发挥僧移动，进而引起转录或翻译错误的突变，它一般只引起一个基因的 表达出现错误。 P313 P208B 准性生殖：（霉菌的基因重组）是一种类似于有性生殖，但比它更为原始的一种两性生殖方式，这是一种 在同种而不同君主的体细胞见发生的融合，他可不借减数分裂而导致低频率的基因重组并产生重组子。因此， 可以认为准性生殖是在自然条件下，真核微生物体细胞见的一种自发性的原生质体融合现象，它是某 些真菌尤其在还未发现有性生殖的半知菌类中常见。P234B 巴斯德灭菌法 (Pasteurization)：在一控制温度给液体食物或饮料加热以提高保藏质量，同时也消毀 有害的微生物。一种用于对牛奶啤酒等不宜进行高温灭菌的也太风味食品和调料的低温消毒方法，他得名 于首次用该法控制葡萄酒变质的巴斯德。一般将待消毒的液体食品在63-65 °保持 30 分钟，后迅速冷却，以杀死其中可能存在的病原菌，保持食品的营养和风味，延长食品的保持时间。P289 连续灭菌：是指让培养基连续通过高温蒸汽灭菌塔，维持和冷却，然后流进发酵罐，培养基一般加热至 135-340 °下维持 5-15S ，连续灭菌采用高温瞬时灭菌，既彻底地灭了菌，有有效地减少营养成分的破坏， 从而提高了原料的利用率。 P291 Hfr 菌株： F 因子的菌株叫 Hfr 菌株。 F 因子在供体菌中有两种存在状态，游 （高频重组菌株）含有整合态 离态和整合态，所谓整合态是指 F 因子通过其插入序列IS 与染色体 DNA之间发生重组而将 F 因子嵌入染色体 DNA中，形成一个大的环状DNA分子，含有整合态 F 因子的菌株叫Hfr 菌株。 P230B 对数生长期：繁殖或芽殖单细胞微生物经过对新环境的适应阶段后，生长非常旺盛，细胞数以几何级数增长的阶段，细菌在这个生长期的生长就接近于数学方法描述的理想生长状态，因此对数期是生长曲线中趋 于直线状的集合级数增长时期。 P207 Prophage（前噬菌体）是温和噬菌体的一种存在形式，指已经整合到寄主DNA上的噬菌体。可随寄主细胞的复制而进行同步复制，一般不引起寄主细胞裂解。P159 Prototroph：（原养型微生物。一般指营养缺陷型突变株经回复突变或重组产生的菌株，其营养要求在表 型上与野生型相同，遗传性均用（A+B+）表示。 P221B PCR:聚合酶链式反应，这是一种体外在DNA聚合酶的催化下，通过两条人工合成的单链引物的一条而扩增 模板 DNA分子上两引物间DNA片段的方法。包括变性、退火、延伸三步。 生物膜（ biofilm） ：是指生长在潮湿、同期固体便面上的一层有多种活微生物构成的具有分解有机物和 毒物能力的薄膜。P442 光复活作用： Protorestoration ）将对紫外线照射后的细胞立即暴露于可见光下，其存活率可大幅度（ 提高，突变率相应降低。由于在和暗中形成的光解酶。结合经紫外线照射后带有嘧啶二聚体的DNA分子， 此酶会因获得光能而激活，并使二聚体重新分解成单体。P212B 暗修复 (dark repair，dark reactivation):是指照射过紫外线的细胞的DNA，不需要可见光的反应而修复，使细胞的增殖能力恢复的过程。 共生关系（ symbiosis ）：两种不能单独生活的微生物生活在一起时，相互依赖，彼此有利，甚至形成了 新的结构，两种生物间这种“相依为命”的关系称为共生。 定位诱变：是用合成的DNA和重组 DNA技术在基因精确限定的位点引入突变，包括删除、插入和置换特定 的碱基序列、是体外特异改变克隆基因或DNA序列的一种方法。 菌种退化：是指由于自发突变的结果，而是某些物种原有的一系列生物学形状发生量变和质变的现象，包 括：原有形态性状变得不典型；生长速度变慢；代谢产物的生产能力下降；致病菌对宿主的侵染能力下降； 对外界不良条件包括低温、高温或噬菌体侵染等的提抗力下降等。 化能营养型 (chemlithotroph)：能容纳后利用无机化合物如NH3、 NO2、 H2、H2S、 s、 Fe 等氧化时释放的能量，把唯一或者主要碳源CO2中的碳还原成细胞有机物中的碳的一种微生物营养类型。
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 第二章发酵工业菌种 1. 发酵工业菌种的常用类型。 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 ③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等 ④霉菌：根霉、毛霉、犁头霉、红曲霉、曲霉及青霉等 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.从自然界分离筛选菌种常用步骤。 ①采样：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，使 筛选变得可能。【目的菌富集培养】 富集培养方式：1?分批培养2?连续培养3?半连续培养 ④纯种分离：利用分离技术得到纯种。 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。 【（1）平板筛选（各种变化圈），（2）摇瓶发酵筛选】 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。 4?代谢调控机制一阻遏 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：选择好的出发菌株对诱变效果有着极其重要的作用。 【选择标准：产量高、对诱变剂的敏感性大、变异幅度广】 ②悬液的制备：这一步骤的关键是制备单细胞和单孢子状态的、活力类似的菌悬液，为 此要进行合适培养基的培养，并要离心，洗涤，过滤。 ③诱变处理：将制备好的菌悬液与诱变剂接触，进行诱变。 ④中间培养：由于在发生了突变尚未表现出来之前，有一个表现延迟的过程，即细胞内原有酶量的稀释过程（生理延迟），需3代以上的繁殖才能将突变性状表现出来。此过程称为中间培养
2018 发酵微生物题库 一、名词解释 1.微生物：一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。 2.菌落：菌落（ colony）由单个细菌（或其他微生物）细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或 3.内部生长繁殖到一定程度；形成肉眼可见有一定形态结构等特征的子细胞的群落。病毒 : 是一类核酸合蛋白质等少数集中成分组成的超显微“非细胞生物”。 4.基本培养基：仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基。 5.最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。 6.巴氏消毒法：一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法。 7.温和噬菌体：能引起溶源性的噬菌体。 8.噬菌体：原核生物的病毒。 9.溶原性细菌：温和噬菌体侵入的宿主细胞。 10.噬菌斑生成单位（效价）：每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。 二、填空题 1.微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称，其特点是个体微小、构造简单和进化地位低。 2.微生物主要有三大类群：①原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体； ②真核类的真菌、原生动物、显微藻类； ③非细胞类的病毒和亚病毒。 3.微生物的五大共性是体积小，面积大；吸收多，转化快；生长旺，繁殖快；适应强，易变异；分布广，种 类多，其中最主要的共性应是体积小，面积大。 4.细菌的形态主要有杆状、球状状和螺旋状三种，此外，还有少数丝状和棱角状等。 5.细菌细胞的一般构造有细胞壁、细胞质、细胞质膜、核区、间体、和各种内含物等，而特殊构造则有糖被、 鞭毛、菌毛、性菌毛和芽孢等。 6.磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁上的特有成分，主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 7.芽胞除了可长期休眠外，还是生命世界中抗逆性最强的生命体，例如抗热、抗化学药物和抗辐射等。 8. 根据进化水平和形态构造等特征上的明显差别可把微生物分成三大类，即原核类、真核类和非细胞类。 9.支原体突出的形态特征是无细胞壁，所以对青霉素不敏感。 10. 病毒的一步生长曲线包括了三个时期，即潜伏期、裂解期、和平稳期。 11.细菌在固体培养基表面能形成菌落和菌苔。 12.细菌最常见的繁殖方式是裂殖，包括二分裂、三分裂、复分裂三种形式，少数细菌还能进行芽殖。 13.可以在光学显微镜油镜下看到的细菌特殊结构有鞭毛、芽胞、糖被。 14、病毒的主要组成为核酸和蛋白质。 15、噬菌体的特点是不具有完整的细胞结构,遗传物质多为 DNA。 16、病毒的繁殖过程可分为吸附、侵入、增值、成熟、裂解五个步骤。 17、微生物类群的繁殖方式多种多样，病毒以复制方式繁殖；细菌以分裂繁殖为主；而放线菌以分生孢子和 孢囊孢子两种方式形成无性孢子；霉菌较复杂，已有了无性繁殖有性繁殖和两种繁殖方式和半知菌特有的 准性生殖。 18、真菌细胞的线粒体是_能量代谢的细胞器。 19、真核微生物包括有：真菌，粘菌，藻类，原生动物. 20、酵母菌的无性繁殖方式中最常见的是芽殖，少数种类具有与细菌相似的裂殖方式。 21、构成丝状真菌营养体的基本单位是：菌丝. 22、真菌菌丝具有的功能是吸收营养物质和进行繁殖。 23、真菌生长在基质内的菌丝叫基内菌丝，其功能主要是吸收营养物质，伸出基质外的菌丝叫气生菌丝，其 功能主要是转化成繁殖菌丝产生孢子。 填空题（二） 1、微生物的营养要素有__碳源 _、 _氮源 _、 _能源 _、_无机盐 _、 _生长因子 __和_水 __六大类。 2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有_单纯扩散、促进扩散 _、主动运送、基因移位 _等四种。 3、化能自养微生物以无机物为能源，以无机碳源为碳源，如硝化细菌属于此类微生物。 4、化能异养微生物的基本碳源是有机碳源，能源是有机物，其代表微生物是__酵母菌 __和 __乳酸菌 _等。 5、固体培养基常用于微生物的科学研究、生产实践、及微生物的固体研究和大规模生产等方面。
实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数(5学时) 实验目的： １、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理: 乳酸菌在乳中生长繁殖,发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的ｐH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物,在无氧条件下生长繁殖较好，实验室条件下利用混菌培养的方法，尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长，每个单菌落代表一个微生物细胞。实验内容: （一）酸奶制作 1、10%脱脂奶粉溶解于热水(80℃左右)中,充分搅拌均匀，配成调制乳； 2、添加蔗糖:为了缓和酸奶的酸味，改善酸奶口味,在调制乳中加人4-8%的蔗糖。 ３、灭菌：方法有两种：将乳加热至90℃，保温5min； 4、接种:往冷却到43－4５℃灭过菌的乳中加入乳酸菌，接种量为2%－５%。 5、分装:酸奶受到振动,乳凝状态易被破坏,因此，不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装,须是将含有乳酸菌的牛乳培养基先分装到小容器中，加盖后送入恒温室培养，在小容器中发酵制成酸奶。 6、发酵:发酵的温度保持在40-43 ℃，一般发酵时间为3－6h。 发酵终点的确定有两种方法: 1)检测发酵奶的酸度，达到65－７0 T°。 2）倾斜观察，瓶内酸奶流动性差,而且瓶中部有细微颗粒出现。 7、冷却：发酵结束，将酸奶从发酵室取出,用冷风迅速将其冷印到1０℃以下,一般2 h,使酸奶中的乳酸菌停止生长，防止酸奶酸度过高而影响口感。 8、冷藏和后熟：经冷却处理的酸奶，贮藏在2-5℃的冷藏室中保存。 ９、感官指标 １）色泽：色泽均匀一致，呈乳白色,或稍带微黄色。 2）组织状态:凝块稠密结实均匀细腻，无气泡，允许少量乳清析出。 3)气味：具有清香纯净的乳酸味，无酒精发酵味,无霉味和其他外来不良气味。（二）乳酸菌活菌检测 ①、检测培养基：蛋白胨15g,牛肉膏５ｇ，葡萄糖20g，氯化钠５ｇ，碳酸钙10ｇ, 琼脂粉20ｇ，水１000ｍl,115~121℃灭菌20mｉn,灭菌后放置水浴52℃保温备用。
加速期：经过迟滞期后，细胞开始大量繁殖，进入一个短暂的加速期并很快到达对数生长期。对数生长期：微生物经过迟滞期的调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目喝菌体质量的增长随培养时间成直线上升。 Monod方程：菌体生长比速与限制性基质浓度的关系方程。 减速期：微生物群体不会长时间保持指数生长，因为营养物质的缺乏，代谢产物的积累，从而导致生长速率下降，进入减速期。 稳定生长期：微生物在对数生长后期，随着基质的消耗，基质不能支持微生物的下一次细胞分裂。 衰亡期：随着基质的严重缺乏，代谢产物的更多积累，细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件如温度，PH，无机离子浓度的恶劣变化，使细胞生长进入衰亡期 简单反应型：底物以恒定的化学计量转化为产物，没有中间产物的积累 并行反应型：底物以不定的化学计量转化为一种以上的产物，而且产物生成速率随底物浓度而变化，无中间产物的积累。 串联反应型：底物形成产物前积累一定程度的中间产物。 分段反应型：底物形成产物前全部转化为中间产物，再由中间产物转化为最终产物。 复合反应型：大多数发酵反应即底物转化产物的过程是一个复杂的联合反应。 得率：生成的菌体或产物与消耗的基质的关系。 最大生产率：指发酵时间按从对数生长期开始至发酵结束计算得出的生产率。 开放式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，微生物细胞随发酵液一起从发酵容器中流出，细胞的流出速率与新细胞的生成速率相等。 封闭式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，只允许发酵液从发酵容器中流出，而使微生物细胞保留在发酵容器中。 单级式连续培养与发酵：采用单个发酵容器进行的连续培养与发酵系统。 多级式连续培养与发酵：采用多个发酵容器串联起来进行的连续培养与发酵系统。 恒浊器：指通过光电池检测发酵容器中发酵液的浊度，使发酵容器中的微生物细胞浓度保持恒定，从而保证微生物以最大的生长速率生长。 恒化器：通过自动控制系统使发酵容器中限制性基质的浓度保持恒定，从而保持微生物恒定的生长速率。 循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。 非循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液不再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。 微生物生长的竞争性抑制作用：指在微生物生长过程中，与限制性基质结构相似的抑制剂，它与限制性基质竞争性与微生物结合，微生物不能同时与竞争性抑制剂和限制性基质结合。稀释率：表示单位时间新鲜培养基流入培养器的体积与培养器总体积之比。 调节稀释率：在开放式单级均匀混合非循环连续发酵系统中，通过人为调节新鲜培养液流入发酵器的速度。 基质的消耗速率=流入的基质速率--流出的基质速率--细胞生长基质消耗速率--菌体维持基质消耗速率--产物生成基质消耗速率 产物浓度的变化=产率—流出率 发酵罐：是培养微生物和动植物细胞发酵生产生物量或其代谢产物的容器。 搅拌器：在发酵罐中实现一系列混合，包括气液混合，分散空气，氧的传递，热量传递，固体微粒的悬浮和保持整个罐内环境条件的一致。 搅拌器可分为：圆盘涡轮式。嵌叶圆盘式，变倾角变叶宽开启涡轮式和螺旋桨式。
精心整理实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数（5学时） 实验目的： 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理： 乳酸菌在乳中生长繁殖，发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸，导致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物，在无氧条件下生长繁殖较好，实验室条件下利用混菌培养的方法，尽可能让乳酸菌在无氧条件下 实验内容： 1、10% 2 3 4 5 6 1 2 7 8 9 1 2 3 121℃灭菌 10－1样品溶液；再从中取1ml至添加9.0ml无菌生理盐水三角瓶中，稀释至10－2，以此类推稀释至10－8，即稀释了1亿倍; ③、倒培养平板，从上述已稀释了1亿倍的乳酸菌悬液中取1ml，在无菌操作台上注入9.0cm培养皿中，再将已经灭了菌的保持 在52℃水浴锅中的呈溶解状态的培养基，倒入15毫升左右于培养皿中，全部浸到培养皿，与菌悬液充分混合均匀（倒入培养基后，马上用手转动培养皿，转动几下，让其混合均匀），然后等其凝固再移入培养箱中培养，注意最后一步倒平皿必须在超净台无菌操作，以免杂菌污染。每次稀释均要换灭好菌的移液管。 ④、培养条件：37℃恒温培养箱培养48～72h。 ⑤、培养完毕后，取出进行计数，因为是稀释了1亿倍，所以一个透明圈菌落代表1亿/克，如果有200个透明圈，则是200亿/ 克。 实验器材及试剂： 菌种：市售酸奶试剂：白糖奶粉培养基各成分
器材：培养箱、电炉、铝锅5L，培养皿，酸奶发酵瓶（自带） 实验结果： 1、详细描述自己制作的酸奶结果： 答：制作后酸奶与市场所售酸奶比较，比市场所售酸奶更稠密，酸奶的香味与酸味明显，制作成功 2、记录个人酸奶中各菌数测定的平行数据，计算最终平均值。 答：最终培养基上未出现乳酸菌菌落，全部为杂菌菌落，因此无法统计酸奶中的菌含量 3、同时用图片记录实验过程中各现象与结果并对图进行注释。 答：制备乳酸菌时，瓶子上方留有一部分空间，并未使乳酸菌完全处于无氧环境中发酵，但乳酸菌是兼性厌氧菌，因此在存在少量氧气的环境中，乳酸菌也可以生长，酸奶制备成功。但在平板接种时，由于污染杂菌，乳酸菌并未长出。乳酸菌计数失败。 思考题： 实验目的： 1 2 3 实验原理： 的一种， )， 细胞。 实验内容： 1 2 每置37℃控温摇床培养。转速200r·min-1，至芽孢率达90%以上时停止，约需24h。 3、固体发酵培养基：麸皮60%，稻草粉10%，玉米粉5%，豆粕25%，硫酸镁0.05%，硫酸铵0.5%，料水比为1:1.1。 4、三角瓶固体发酵培养： 每250mL三角瓶装量20-30g（湿重），固体发酵培养基原料试剂混合料，加水，料水比为1:1.1，搅拌均匀，培养基经121℃灭菌30min，降温后接种量为2%(V/M：V—液体菌种体积数，M—固体发酵培养基的质量)，然后置37℃培养箱中静止培养，间时拍打，使其均匀生长。至脱落芽孢率为80%以上时，停止发酵，约需48h。 （二）枯草芽孢菌活菌检测 ①、检测培养基：葡萄糖0.2%，NaCl0.5%，酵母膏0.5%，蛋白胨1%，琼脂粉2%，pH7.0。115℃灭菌20min，灭菌后放置水浴 52℃保温备用。 ②、稀释：取10克样品放入添加90ml无菌水的带玻璃珠的250ml三角瓶中，摇床180rpm震荡30min，即为10－1样品溶液； 再从中取1ml至添加9.0ml无菌生理盐水的三角瓶中，稀释至10－2，……以此类推稀释至10－8，即稀释了1亿倍;
实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数（5学时） 实验目的： 1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。 2、了解市售酸奶的生产工艺。 3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。 实验原理： 乳酸菌在乳中生长繁殖，发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸，导致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。 乳酸菌属于兼性厌氧微生物，在无氧条件下生长繁殖较好，实验室条件下利用混菌培养的方法，尽可能让乳酸菌在无氧条件下生长，每个单菌落代表一个微生物细胞。实验内容： （一）酸奶制作 1、10%脱脂奶粉溶解于热水（80℃左右）中，充分搅拌均匀，配成调制乳； 2、添加蔗糖：为了缓和酸奶的酸味，改善酸奶口味，在调制乳中加人4-8％的蔗糖。 3、灭菌：方法有两种：将乳加热至90℃，保温5min； 4、接种：往冷却到43-45℃灭过菌的乳中加入乳酸菌，接种量为2%-5%。 5、分装：酸奶受到振动，乳凝状态易被破坏，因此，不能在发酵罐容器中先发酵然后再进行分装，须是将含有乳酸菌的牛乳培养基先分装到小容器中，加盖后送入恒温室培养，在小容器中发酵制成酸奶。 6、发酵：发酵的温度保持在40-43 ℃，一般发酵时间为3-6h。 发酵终点的确定有两种方法： 1）检测发酵奶的酸度，达到65-70 T°。 2）倾斜观察，瓶内酸奶流动性差，而且瓶中部有细微颗粒出现。 7、冷却：发酵结束，将酸奶从发酵室取出，用冷风迅速将其冷印到10℃以下，一般2 h，使酸奶中的乳酸菌停止生长，防止酸奶酸度过高而影响口感。 8、冷藏和后熟：经冷却处理的酸奶，贮藏在2-5℃的冷藏室中保存。 9、感官指标 1）色泽：色泽均匀一致，呈乳白色，或稍带微黄色。 2）组织状态：凝块稠密结实均匀细腻，无气泡，允许少量乳清析出。 3）气味：具有清香纯净的乳酸味，无酒精发酵味，无霉味和其他外来不良气味。（二）乳酸菌活菌检测 ①、检测培养基：蛋白胨15g，牛肉膏5g，葡萄糖20g，氯化钠5g，碳酸钙10g， 琼脂粉20g，水1000ml，115～121℃灭菌20min，灭菌后放置水浴52℃保温备用。
发酵工程复习资料 第一章绪论 1、发酵及发酵产品各包括哪些类型？ 答案要点： 一）发酵的类型：按发酵原料分类：糖类物质发酵、石油发酵、废水发酵； 按发酵形式分类：固体发酵、液体发酵； 按发酵工艺流程分类：分批发酵、连续发酵、流加发酵； 按发酵过程对氧的需求分类：厌氧发酵、通风发酵； 按发酵产物分类：氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵、 酶制剂发酵 二）发酵产品的类型：以菌体为产品、以微生物的酶为产品、以微生物的代谢产物为产品、生物转化过程 2、了解发酵工程的组成、基本要求及主要特点。 答案要点： 一）组成：上游工程：菌种选育、种子培养、培养基设计与制作、接种等。 发酵工程：发酵培养。 下游工程：产物的提取纯化、副产品的回收、废物处理等。 二）基本要求：发酵设备、合适的菌种、合适的培养基、有严格的无菌生长环境三）主要特点：1）发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件简单；2）发酵所用的原料主要以再生资源为主；3）发酵过程通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物；4）获得按常规方法难以生产的产品；5）投资少，见效快，经济效率高；
6）维持无菌条件是发酵成败的关键； 7）环境污染小。 3、为什么说发酵工程在国民经济中有着重要的地位？ 答案要点： 因为发酵工程在医药、食品、能源、化工、冶金、农业、环境保护等方面均有着十分重要的作用，例如：抗生素的生产；饮料食品等的制造；沼气、微生物采油、生物肥料、生物农药以及三废处理等方面都有很重要的应用。所以说发酵工程在国民经济中有着重要的地位。 4、了解发酵工业的类型及必备条件。 答案要点： 一）发酵工业类型： 食品发酵工业：食品、酒类 1）传统分类 非食品发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋白 酿造业：利用微生物生产具有较高风味要求的发酵食品。 2）现代分类 发酵工业：经过微生物纯种培养后，提炼、精 制而获得成分单纯、无风味要求的 产品。 如：抗生素、柠檬酸、酶制剂、酒精等。 二）发酵工业必备条件： 1）适宜的微生物菌种；