发酵工程考试重点

无菌空气：指通过除菌处理空气中含菌量降低到零或极低，从而使污染可能性降低到极小。 静电除尘：利用静电引力来吸附带电离子从而达到除尘灭菌的目的。 间歇发酵：是微生物在一个发酵罐内完成的4个阶段的培养过程，而微生物在其前后两个非旺盛生长时间相当长。

连续发酵：在发酵罐内连续不断地流加培养液，同时又连续不断的排出发酵液，使发酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，从而又降低了代谢产物的积累，这样就缩短了发酵周期，提高了设备利用率，是一种新型的发酵技术。

灭菌：使用物理或化学方法去除物料或设备中一切生命现象的过程。 死角：灭菌时某些原因温度达不到或不易达到的局部位置。

膜组件：是将膜以某种形式组装在一个基元设备内，然后在外界驱动力作用下，能实现对混合物各组组分分离的器件，又称膜组件。 介质过滤除菌：是使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层，而达到除菌目的。

发酵指数：(发酵单位*发酵液体积)/发酵周期/发酵罐体积

笼式供氧：是动物细胞搅拌式反应供养方式的一种，即用丝网隔开气泡，使之不与细胞直接接触。

离心分离因数：是离心机最重要的技术指标之一，指离心力与重力之比或离心加速度与重力加速度之比。

热阻：微生物对热的抵抗能力称为热

工业用微生物有哪些要求？

①能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效的合成产物。 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在发酵工程中产生的泡沫要少，这对提高装料系数、提高单罐产量、降低成本有重要意义 ⑧对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用。

⑨不是病原菌，同时在系统发育上与病原菌无关，不产生任何有害的生物活性物质，以保证安全

常用工业微生物种类有哪些？举例说明。 ① 细菌 枯草芽孢杆菌，醋酸杆菌，乳酸杆菌，棒状杆菌，端杆菌等。用于生产淀粉酶制剂、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等。

②酵母菌 啤酒酵母，假丝酵母，类酵母等。用于酿酒、制造面包、生产酒精、酶制剂以及生产可食用、药物和饲

料用酵母菌体蛋白等 ③霉菌 藻状菌纲的根霉、毛酶、犁头酶，红曲霉，曲霉、青酶等。可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸等 ④放线菌 链霉菌属，小单孢菌属和诺卡菌属等

⑤担子菌 菇类微生物

⑥藻类 螺旋藻、珊列藻。

菌种衰退的原因有哪些？如何防止衰退。 答;①基因突变②变异菌株性状分离③连续传代④其他因素

防止衰退：

专业和班级：2010级生物科学3 班 学号：222010317011074 姓名：冯莹

内容：第 9 章 发酵工艺控制 （题目）

一 教学目标：

第一节氧的供需及对发酵的影响

1了解微生物对氧的需求并掌握其中的基本概念 2掌握反应器氧的传递方程，及其参数的测定 3深入理解Kla的意义，了解反应器放大的基本概念

4掌握发酵过程中溶氧浓度的调节方法，并认识监控溶氧浓度的意义 第二节 发酵过程的pH控制

1发酵过程pH变化的原因是：基质代谢、产物形成、生理酸碱性物质的代谢。 2 pH影响发酵的机理。

3发酵过程pH控制包括静态控制和动态控制。静态控制就是确定最适pH条件，动态控制就是对过程的pH变化进行调控。

4发酵过程调节pH的方法，原则是：在调节pH与补料没有矛盾的情况下用补料调节pH，否则用酸碱调节。

二 教学重点和难点

重点：1掌握反应器氧的传递方程，及其参数的测定

2掌握发酵过程中溶氧浓度的调节方法，并认识监控溶氧浓度的意义

3发酵过程pH控制包括静态控制和动态控制。静态控制就是确定最适pH条件，动态控制就是对过程的pH变化进行调控。

难点：1深入理解Kla的意义，了解反应器放大的基本概念 2掌握发酵过程PH

1.1.2 发酵的定义

（1）狭义 “发酵”的定义

? 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。

（2）广义 “发酵”的定义

? 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。

1.1.3 发酵工程（Fermentation Engineering）的定义

? 发酵工程，是利用“生物细胞”的特定功能，通过现代工程技术手段（主要是发酵罐

或生物反应器的自动化、高效化、功能多样化和大型化）生产各种特定的有用物质，或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种生物技术体系。这里的“生物细胞”包括微生物细胞和动物、植物细胞及其固定化细胞。因此，发酵工程使渗透有工程学的微生物学，是发酵技术的工程化。

? 发酵工程是化学工程与生物工程技术相结合的产物，它将微生物学、生物化学、化

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6

湖南科技学院二00 九 年下学期期末考试

生物工程 专业 2007 年级 发酵工程 试题

考试类型：闭卷 试卷类型：A卷 考试时量：120 分钟 一、判断题（每题1分，共15分。对的打√，错的打×）

1. 氨基酸发酵属于初级代谢产物的发酵，因而是生长和产物合成非偶联型。（ ） 2. 发酵液中泡沫是对发酵有利、可被菌体吸收的蛋白类物质。 （ ） 3. 微生物次级代谢产物的分泌时期主要在对数生长期。 （ ）

4. 生物素是谷氨酸发酵的生长因子，生物素过量时，菌体大量繁殖，不产或少产谷氨酸。 5. 尿素既具有提供微生物氮源的功能，又可以调节pH值的作用。 （ ） 6. 发酵工业常用的消泡剂有植物油脂、动物油脂和一些高分子化合物。 （ ） 7. 为了减少发酵液后提取的困难，发酵工业经常使用蒸馏水配制培养基。 （ ） 8. 微生物发酵中，菌体生长最佳温度和产物产出最佳温度是一样的。 （ ） 9. 次级代谢产物是细胞生长繁殖必不可少的物质。 （

第一章 绪 论

发酵工程:指在最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。

发酵工程的四个转折点：

①天然发酵时代（1000－4000年前）

②纯培养时期（第一个转折点，1680年－1932年）

③通气搅拌技术时期（第二个转折点，第二次世界大战时期）

④代谢控制发酵技术（第三个转折点，1956年氨基酸发酵）

⑤现代生物技术时期（第四个转折点）

基本问题:过程放大和优化。

第二章 工业微生物菌种的来源

工业化生产菌种的要求？

答：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菌种改造的可操作性强； ③遗传性相对稳定；

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； ⑥生产特性要符合工艺要求。

从自然界中分离出发菌株的环节：

出发菌株的分离方法：

①定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件，进行培养，一般从底物、 pH、培养时间、培养温度等方面考虑；

②当不可以采用定向培养时，则设计一个分类学中分离的方法；

③不能提供任何有助于筛选产生菌的信息时，通过随机分离的办法。

第三章 发酵培养基

发酵培养基与微生物培养基的不同之处？

答：发酵培养基除了满足菌体的生长外还必须促进产物的形成。

①培养基能够满足产物最经济

《发酵工程》复习题一（A）

题号 得分

班级 学号 姓名 一．选择题 (10×1=10分)

1．下列哪种修复作用具有引起差错的性质而有利于突变的发生（ ） A、光复活作用 B、切补修复 C、DNA多聚酶校正作用 D、SOS修复系统 2．香槟酒是一种（ ）

A．含CO2的白葡萄酒 B.含CO2的红葡萄酒 C.不含CO2的白葡萄酒 D.不含CO2的红葡萄酒 3.白兰地从生产工艺上来说，属于（ ）

A．酿造酒 B.蒸馏酒 C.配制酒 D.味美思酒 4.接种时用75%乙醇擦拭双手属于（ ）

A．湿热灭菌 B.物理灭菌 C.化学灭菌 D.过滤灭菌

5.为了保证纯种生产，稳定生产和提高产量，通常要把在出现退化现象群体中的少量变异细

发酵工程 课程设计说明书

年产1吨工业纤维素酶发酵工艺设计

学生姓名： 学号：

学 院： 化工与环境学院 专 业： 生物工程 指导教师：

2011年 06月

1

前言................................................................................................................................. 1 1纤维素酶简介 ................................................................................................................ 1

1.1纤维素酶的分类 ..................................................................

发酵工程与设备

第一章绪论

生物技术作为21世纪高新技术的核心，对人类面临的食品、资源、健康、环境等重大问题发挥越来越大的作用。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。

一．发酵工程的主要内容

发酵工程（Fermentation Engineering）属于生物技术的范畴，生物技术又称生物工艺学，最初是由一位匈牙利工程师Karl.Ereky于1917年提出的。当时他提出的生物技术这一名词的涵义是指甜菜作为饲料进行大规模养猪，即利用生物将原料转化为产品。现在的生物技术的定义为：生物技术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。因此，生物技术是一门综合性多学科技术，他涉及的基础学科有生物学、化学和工程学。下图为生物技术与基础学科关系的示意图。它逐渐成为与生物学、生物化学、化学工程等多学科密切相关的综合性边缘学科。

现代生物技术作为一门新兴的高科技术产业，它的生命力在于他对社会经济和发展的各个方面都带来了极大冲击和影响。

发酵工程是指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。

发酵工程由于涉及到生物催化剂，因而与化学反应有关。由于生物技术的最终目标是建立工业生产过程为社会服务，因而