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教学基本内容：讲授微生物反应器的操作方式，包括分批式操作、连续式操作、流加式操作。
连续式操作的定义、数学模型，连续稳态操作条件，连续操作的优缺点，在生产上和科研中的应用；流加式操作的定义、数学模型，定流量流加、指数流加的概念，流加式操作的控制优化问题。
分批式操作下微生物生长曲线。
5.1 微生物反应器操作基础5.2连续式操作5.3 流加式操作5.4 分批式操作授课重点：1. 三种基本操作方式的比较。
2. 单级连续式操作的数学模型，连续稳态操作条件，冲出现象。
3. 连续操作的优缺点及在生产上和科研领域的应用。
4 流加式操作的数学模型，指数流加和定流量流加的概念。
5. 流加操作的控制与优化。
6. 分批式操作下微生物的生长曲线。
难点：1. 连续式操作的数学模型。
2. 多级连续培养的数学模型。
3. 流加式操作的数学模型。
本章主要教学要求：1. 理解微生物反应器操作方式的概念。
注意连续式操作、流加式操作和分批式操作的区别。
2. 理解和掌握连续式操作的数学模型及连续稳态操作条件。
3. 理解指数流加和定流量流加的区别。
4. 了解连续式操作的优缺点和应用。
5. 了解流加式操作的优化和控制。
5.1微生物反应器操作基础5.1.1 微生物反应器操作方式分批式操作：是指基质一次性加入反应器内，在适宜条件下将微生物菌种接入，反应完成后将全部反应物料取出的操作方式。
连续式操作：是指分批操作进行到一定阶段，一方面将基质连续不断地加入反应器内，另一方面又把反应物料连续不断的取出，使反应条件不随时间变化的操作方式。
流加式操作：是指先将一定量基质加入反应器内，在适宜条件下将微生物菌种接入反应器中，反应开始，反应过程中将特定的限制性基质按照一定要求加入到反应器内，以控制限制性基质浓度保持一定，当反应终止时取出反应物料的操作方式。
VVV图5－3连续式操作5.1.2 不同操作方式的特点在分批式操作中，反应液中基质浓度S 随反应进行不断降低，菌体浓度X 、产物浓度P 则不断升高，因此是一个动态变化过程。
第四章 微生物反应器操作1．请用简图分别给出分批操作、流加操作和连续操作中反应器内培养液体积随时间的变化曲线。
2．用简图给出分批培养中初始基质浓度与最大菌体浓度之间的相互关系。
3．请给出分批培养、反复分批培养、流加培养、反复流加培养和连续培养中产物生成速率，并进行比较。
4. 何为连续培养的稳定状态？当0][][===dtP d dt S d dt dX 时，一定是稳定状态吗？ 5. 在微生物分批培养的诱导期中，细胞接种量X 0 ，生成的细胞量为X A 0 ，此间死亡细胞量为X DO ，已知A A f X X =00X 。
生成的细胞在接种t l 时间后开始指数型繁殖， t l 以后的细胞量为X，请推导出的关系式。
f A 分别等于0，0.2，0.4，0.6，0.8，并作图表示出。
)(l t f X =6.一定的培养体系中细胞以一定的比生长速率进行生长繁殖，如果计划流加新鲜培养基，同时保证细胞的生长速率不变，请问如何确定新鲜培养基的流加速度。
7. 试比较微生物分批培养与连续培养两种操作中的细胞生长速率。
微生物的生长可采用Monod方程表达。
8. 面包酵母连续培养中，菌体浓度为10kg/m 3，菌体生成速度为10kg/h，求流加培养基中基质（乙醇）浓度及培养液的量。
稀释率1.0=D h-1,Y X/S =0.5kg/kg （以细胞/基质计），可采用Monod 方程，已知μ max = 0.15h -1,K S = 0.05kg /m 3。
9．恒化器进行具有抑制作用的连续培养，比生长速率可由式S i i S C K C K S++=)1(max μμ 给出，其中g g Y L g C L g K S X i S /1.0,/05.0,/0.1===（ 以细胞/ 基质计）， L g X L g C S /05.0,/0.100==,，求菌体的最大生产速率与相应的稀释率D max ，并与没有抑制时相比较。
反应器操作规程
《反应器操作规程》
一、目的
反应器是化学反应进行的设备，为了保障操作人员的安全，维护设备的正常运转，制定本规程。
二、操作程序
1. 操作前应检查设备是否完好，包括管路、阀门、压力表等，确保设备正常运转。
2. 操作人员应穿着相应的防护服，佩戴安全帽和防护眼镜。
3. 操作人员应熟悉反应器的运转原理和操作流程，严格按照操作规程进行操作。
4. 操作人员应严格遵守操作规程的各项要求，禁止违章操作。
5. 操作过程中，如遇到异常情况应立即报告，及时处理。
三、安全注意事项
1. 操作人员严禁单人单独操作，必须两人以上配合操作。
2. 操作人员应遵守设备的安全操作规程，严禁违规操作或随意更改操作流程。
3. 操作人员应熟悉应急处理程序，如遇紧急情况应迅速采取措施。
4. 操作人员应认真学习相关安全知识，提高安全意识，做到预防在前，保障在先。
四、设备维护
1. 操作人员应对设备进行定期维护和检修，确保设备的正常运
转。
2. 设备维护过程中，操作人员应穿戴相应的防护用品，注意安全。
3. 维护过程中应遵守相关规程，严禁违规操作。
4. 维护完毕后应对设备进行试运转和检测，确保设备的正常运转。
五、附则
本规程由设备管理部门负责制定和更新，操作人员应严格遵守规程内容。
对违规操作者将给予相应的处罚。
《反应器操作规程》是保障设备正常运转和操作人员安全的重要文件，希望全体操作人员严格遵守，并将规程内容落实到实际操作中，共同维护设备的正常运转和操作人员的安全。
综合实训一生物反应器的操作一、目的要求：1.掌握机械搅拌通风发酵罐的基本结构(1)发酵罐主体(2)蒸汽灭菌系统：正确把握各阀门的操作(3)通气系统(4)加热冷却循环系统：各管道联络关系(5)搅拌动力系统(6)智能控制系统2.掌握发酵罐小试的基本操作，包括：培养基配制，灭菌，接种，参数设定3.掌握发酵过程中的参数测定和在线控制，包括：pH，DO，温度，搅拌速度，生物量，残糖含量，产物生成量，消泡，CO2。
4.运用所学知识分析发酵过程中的实验数据，讨论某一特定菌株的发酵规律。
二、实验试剂和仪器1、解脂假丝酵母AS2.1379培养基的配制培养温度：30℃培养时间：2天（1）种子培养基(100ml)：蔗糖2.0g, 蛋白胨0.5g,NaCl 0.2g, K2HPO40.2g,酵母浸膏0.5g；(2)发酵培养基：(%,W/V):豆油4.0,全脂豆粉4.0,K2HPO4 0.1,KH2PO4 0.1.2、主要试剂和原料菜籽油、橄榄油、玉米油、叔丁醇、甲醇、NaOH、CuSO43、仪器分光光度计、CRYOBANK TM菌种保存管、摇床、电子天平、恒温培养箱、超净实验台、离心机、50ml锥形瓶、培养皿、离心管、移液管、滴管、烧杯等三、实验步骤1、发酵罐操作步骤：（一）了解机械搅拌通分发酵罐的基本结构（1）．罐体（2）．发酵罐的搅拌系统（3）．空气供给系统（4）．温度控制系统（5）．pH控制系统（6）．过程变量的测量（7）．灭菌系统（二）生物过程灭菌与发酵过程的操作1、灭菌操作过程2、发酵过程操作（三）测量与控制系统2、具体操作过程1）. 了解机械搅拌通分发酵罐的基本结构2）. 培养基的配制3）. 装料、灭菌4）. 溶氧电极“0”的标定灭菌完毕，此时发酵罐中为100％水蒸气分压，标定溶氧为“0”5）. 降温冷却6）. 取样操作旋松放料口螺旋阀门（开启方向与正常螺旋相反），打开取样阀，先弃掉约20-30mL样液（为什么？），再收集30-50mL灭菌培养基液体，关闭放料阀、取样阀、样液用已灭菌的4层纱布过滤样液（4℃冰箱保存），样液作用测定用。
2020年高中生物学竞赛春季疫情辅导讲义生物反应2020.4南京4 微生物反应动力学19世纪生物学家巴斯德坚持由糖变为酒精的发酵过程是由细胞产生的，而毕希纳却发现磨碎了的酵母仍能使糖发酵产生酒精，认为发酵是由活细胞产生的非生命物质引起的，称为酶。
可见微生物反应与酶促反应在催化作用的实质看是一致的。
区别在于微生物反应过程是自催化过程，生物反应过程中出现菌体增殖；酶促反应过程中，酶只可能失活，不可能增多。
4.1微生物反应的质量能量衡算 4.1.1 微生物反应式在微生物细胞中，包含的酶促反应成百上千，产物是否也是这样多呢？并非如此。
这是由于一个反应的产物，又是另一个反应的基质，这样就形成了一条条代谢途径，如糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢。
由于存在精巧的代谢调控，如正反馈、副反馈，中间产物不会大量积累，最终大量积累的只是少数几种终产物。
可见，我们不仅没有可能一个一个研究微生物细胞中的酶反应，也没这个必要。
我们可采用黑箱的研究方法，只考虑其与外界环境的物质交换。
因此，微生物反应过程可以用微生物反应式表示：碳源 + 氮源 + O 2 菌体 + CO 2 + H 2O + 产物与普通化学反应及酶促反应不同的是，在微生物反应式中，出现了菌体项。
菌体可以用实验化学式来表示。
我们来看微生物细胞的化学成分（见教材P 49表3－2）。
在微生物细胞中，C 、H 、O 、N 四种元素含量占菌体干重的90%左右，因此可用实验化学式表示：C αH βN γO δ，通常令α＝1。
例1：细菌的化学元素测定结果是：碳元素含量(干重)53%，氢元素7.3%，氮元素12.0%，氧元素19.%，确定其化学式。
解：α = 165.1125313.7==β2.01253140.12==γ27.01253160.19==δ 细菌的化学式：CH 1.65N 0.2O 0.27表4-1 微生物的元素组成[1]微生物反应式中各项系数的确定，部分通过实验测定，部分根据元素平衡计算确定。
微生物实验室各类仪器操作规程总规程1.工作人员加强有菌观念，无菌操作。
2.每日工作前用紫外线照射实验室半小时以上。
3.入室前应穿工作服，并做好实验前的各项准备工作。
4.实验室内应保持肃静，不准吸烟、吃东西及用手触摸面部。
尽量减少室内活动，以免引起风动，无关人员禁入。
5.非必要物品禁止带入实验室，必要资料和书籍带入后，应远离操作台。
6.做好标本的登记、编号及试验记录。
未发出报告前，请勿丢弃标本。
7.标本处理及各项试验应在操作间进行，接种环用完后应立即火焰灭菌，沾菌吸管、玻片等用后应浸泡在消毒液内。
8.实验时手部污染，应立即用过氧乙酸消毒或浸于3%来苏儿溶液中510分，再用肥皂洗手并冲洗干净；如误入口内，应立即吐出，并用1:1000高锰酸钾溶液或3%双氧水漱口，根据实际情况服用有关药物。
9.实验过程中，如污染了实验台或地面，应用3%来苏儿覆盖其上半小时，然后清洗；如污染工作服，应立即脱下，高压灭菌。
10.使用后的载玻片、盖片、平皿、试管等用消毒液浸泡，经煮沸后清洗或丢弃。
11.所有微生物培养物，不管标本阳性或阴性均用消毒液浸泡后，经煮沸消毒，才能清洗或丢弃。
12.取材、最好采用一次性工具，不能采用一次性工具者，每次取材前均应彻底消毒。
13.若出现着火情况，应沉着处理，切勿慌张，立即关闭电闸，积极灭火。
易燃物品（如酒精、二甲苯、乙醚和丙酮等）必须远离火源，妥善保存。
14.工作结束时检查电器、酒精灯等是否关闭，观察记录培养箱、冰箱温度及工作情况，用浸有消毒液的抹布将操作台擦拭干净，并将试剂、用具等放回原处，清理台面，未污染的废弃物扔进污物桶，有菌废弃物应送高压灭菌后处理。
15.离室前工作人员应将双手用消毒液消毒，并用肥皂和清水洗净。
16.爱护仪器设备，遵守仪器使用规范，经常清洁，注意防尘和防潮。
每天观察培养箱、冰箱、干燥箱的温度，并做好记录。
17.发出的微生物报告应认真复审，分析报告、评价报告。
无菌间使用规程1 目的建立无菌室管理使用规程，保证操作者正确使用。
