吉林大学《生物制药学》第七章 发酵工程技术概论期末考试学习资料

发酵工程：采用现代化工程手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术获得发酵产品的条件：适宜的微生物保证或控制微生物进行代谢的各种条件进行微生物发酵工程组成：上游工程、发酵工程、下游工程发酵工程的范围1、以微生物细胞为产物的发酵工程2、以微生物代谢产物为产品的发酵工程3、以微生物酶为产品的发酵工程4、生物转化或修饰化合物的发酵工程5、微生物废水处理和其他生产微生物细胞物质：定义：是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品的发酵工程，包括单细胞的酵母和藻类、担子菌，生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的疫苗等。

特点：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长稳定期产量最高。

微生物酶发酵酶的特点：易于工业化生产，便于改善工艺提高产量。

分类：胞内酶和胞外酶发酵酶生物合成特点：需要诱导作用，或遭受阻遏、抑制等调控作用的影响，在菌种选育、培养基配制以及发酵条件等方面需给予注意。

微生物代谢产物发酵包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。

初级代谢产物：对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物或中间代谢产物。

各种次级代谢产物都是在微生物生长缓慢或停止生长时期即稳定期所产生的，来自于中间代谢产物和初级代谢产物。

微生物的生物转化定义：是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物。

最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的。

搅拌作用：打碎空气气泡，增加气液接触界面以提高气液间的传质效率；使发酵液充分混和。

挡板的作用——防止液面中央产生漩涡，促使液体激烈翻动，提高溶解氧。

竖立的蛇管、列管、排管也可以起挡板作用；直管缺点：会有培养基冲入，污染压力表；起不到缓冲作用；灭菌冷却后有冷凝水（含菌）掉入罐内，污染菌种发酵罐的灭菌步骤：（在夹套中）关好空气阀，蒸气上进下出，冲蒸气，压力大于2kg/cm2（120℃），最好是4～5kg/cm2（160℃）。

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。

一．名词解释1.前体：某些化合物被加入培养基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身的结构并未发生太大变化，却能提高产物的产量，这类小分子物质被称为前体。

如在青霉素的发酵生产中，苯乙胺及其衍生物和一些脂肪酸的前体可以被优先结合到青霉素分子中去，它们是青霉素分子的组成部分。

并且加入的这类分子不同，除可以提高产量外，还可以形成不同的青霉素。

2.聚合度：衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以n表示;以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含单个结构单元数目。

由于高聚物大多是不同分子量的同系物的混合物，所以高聚物的聚合度是指其平均聚合度。

3.增效反馈调节：又称合作反馈抑制，在分支代谢途径中，当两个分支的末端产物同时存在时，反馈抑制明显强于只有一种末端产物存在时的作用。

也就是1+1>2的效果。

4.共同中间体：是指既是生产初级代谢产物的中间体也是生产次级代谢产物的中间体。

5.分批发酵：又称分批培养，即在一个密闭系统内一次性投入有限数量的营养物进行培养的方法。

在以后微生物的整个生长繁殖过程中，除加氧气、消泡剂及控制pH值外，不再加入任何其他物质，因此这是一种非恒态的培养方法。

6.倒种法：种子罐数量较少，当菌种不够对多个发酵罐接种使用时，一个发酵罐加入全部菌种培养后，一罐分两罐，再补加培养基进行发酵。

7.临界氧浓度：是指不影响微生物呼吸的最低溶氧浓度，和菌种的种类、大小、生长状态等有关。

8.半合成抗生素：一部是微生物合成，另一部分是用化学方法或生物方法进行修饰而成的衍生物。

9.化学耗氧量：又称化学需氧量，简称COD。

是指在一定条件下，水体中存在的能被一定的氧化剂（如高锰酸钾和重铬酸钾）所氧化还原性物质的量，通常用mg/L来表示。

COD是表示水体有机污染的一项重要指标，能够反应水体的污染程度。

化学耗氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。

10.抗生素的效价单位：指每毫升或每毫克中所含某种抗生素的有效成分的多少，其有三种表示方法：一是稀释单位，是将抗生素配成溶液，逐步进行稀释，以抑制某一标准菌株生长发育的最高稀释度（即最小剂量）作为效价单位；二是重量单位，是以抗生素的有效成分（即生理活性部分）的重量作为抗生素的效价单位，即1微克作为一个效价单位；三是特殊单位，某些抗生如青霉素G钠盐1毫克定为1667单位，另外，为了生产科研的方便而规定的，链霉素、土霉素等其效价基准都是以1毫克作1000单位计算。

发酵工程-期末总复习第一章概论1.现代发酵工业发酵定义是:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制造微生物菌体本身,或其直接代谢产物及次级代谢产物的过程.2.应用范围微生物菌体:面包酵母,SCP微生物酶：糖化酶、蛋白酶、脂肪酶等。

直接代谢产物(初级代谢产物):微生物生命活动中必需的代谢物.如氨基酸,维生素等.次级代谢产物:代谢过程中产生的,对一般生长活动并不必需的代谢物质,常在微生物停止生长以后才产生.如色素,毒素,抗生素等.微生物的生物转化：利用微生物产生的酶作用于化合物的局部结构。

微生物消除环境污染微生物湿法冶金：利用微生物对某些金属氧化物的氧化还原反应。

3.发酵的特点=微生物的特点+发酵工程的特点微生物的特点：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。

发酵工程的特点：反应条件温和（常温常压）；原料来源广泛并无需精制；众多反应都在同一发酵罐内完成。

4.发酵的基本条件要有某种合适的微生物或其它生物细胞；保证微生物能够进行代谢的各种条件(培养基,温度,溶解氧)；微生物发酵的场所；目的产物的提取和精制。

5.发酵工艺组成部分种子培养、培养基制备、产物的提取精制、无菌空气、发酵罐。

6.发展历程①古代发酵：只知现象,不知本质。

米酒啤酒②近代发酵—纯培养技术的建立。

酒精甘油丙酮-丁醇巴斯德发现了发酵是由微生物引起的,从而使传统的经验发酵变成了一门科学.布雷费尔德1872年创立了霉菌纯培养技术.汉逊1878年创立了酵母纯培养技术。

科赫1881年创立了细菌纯培养技术.③现代发酵：通气搅拌发酵1929弗莱明完成了发酵技术的第二次技术转折；青霉素。

代谢控制发酵1959木下祝郎发展完成了发酵技术的第三次转折；氨基酸、核苷酸。

基因工程菌发酵1970以来引起发酵工程的技术革命；技术特点:可定向改造生物基因,按人们的意志生产产品；人生长素,干扰素,疫苗7.展望利用基因工程技术选育优良菌种；采用发酵技术大量培养高等动植物细胞；开发大型节能发酵装置,自动化将成为生产控制的主要手段；应用代谢控制技术生产各种代谢产物；发酵发生产单细胞蛋白，解决粮食危机。

发酵工程复习资料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孢杆菌应用：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→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。

第一章绪论狭义“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。

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。

“发酵工程”的定义：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。

发酵工程的特点：1）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3）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5）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。

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。

发酵产品的类型: 菌体、代谢产物、酶初级代谢产物：氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、脂类和碳水化合物等。

次级代谢产物：有些微生物的稳定期培养物中所含有的化合物，并不在营养期时出现，而且未见到对细胞代谢功能有明显的影响。

例如，抗生素。

生物转化过程定义：生物细胞或其产生的酶能将一种化合物转化成化学结构相似，但在经济上更有价值的化合物。

特点：反应条件温和(30-40℃，常压，水相反应)反应选择性高反应产物纯度高（包括光学纯）反应底物简单便宜（一般无毒、不易燃）反应收率主要取决于菌种的性能设备简单第二章：生产菌种的来源微生物的特性及工业微生物的要求：1）微生物的特性：体积小、面积大；吸收快、转化快；生长旺、繁殖快；易变异、适应性强；种类多、分布广2）工业化菌种的要求：能够利用廉价的原料，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性要强遗传性能要相对稳定不易感染它种微生物或噬菌体产生菌及其产物的毒性必须考虑生产特性要符合工艺要求菌种在发酵过程中不产生或少产生与目标产品性质相近的副产物和其它产物。

《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章复习思考题1．什么是初级代谢产物什么是次级代谢产物次级代谢产物主要有哪些种类初级代谢：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。

次级代谢：是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，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产物包含哪几类发酵过程组成：（1）菌种活化与扩大培养；（2）发酵与酿造原料前处理及培养基制备；（3）发酵与酿造操作方式；（4）产物分离、提取与后加工。

发酵产物：（1）菌体或菌体部分成分；（2）初级代谢产物如醇、酸、糖、蛋白质等；（3）次级代谢产物如抗生素、色素等第二章复习思考题1．发酵工业用菌种应具备哪些特点（1）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。

（2）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。

（3）生长速度和反应速度快，发酵周期短。

（4）副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。

（5）菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。

（6）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（1）自然状况下发生的突变称为自然突变或自发突变；人为地用物力或化学因素诱发的突变叫诱发突变。

（2）用各种物理、化学的因素人工诱变基因突变进行的筛选。

3．突变分为哪两种类型，举例说明。

（1）点突变：碱基对置换和移码；（2）染色体畸变：在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。

4．何为转化、转导、DNA体外重组技术举例说明在发酵工业中的应用。

《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四原料药容易储藏五在一定条件下理化性质要相对稳定六生产过程中既不影响通气与搅拌的效果又不影响产物的分离精制和废物处理七对身体无损害八原料价格低廉可降低产品成本培养基及设备的灭菌方法有哪些？一加热灭菌二过滤灭菌三紫外线灭菌四化学药物消毒与灭菌五熏蒸消毒空气中的微生物有哪些？有较强耐受恶劣劣环境能力的霉菌孢子或细菌芽孢空气的洁净度是如何表示的？什么是无菌空气？无菌空气使除菌后的空气微生物含量达到一个很低的水平如何制备无菌空气？一热灭菌二辐射灭菌三静电吸附四介质过滤生物反应器的类型及设计要点？根据反应器的操作方式：分为间歇操作、连续操作和半间歇半连续操作。

第一章概论1、生物工程（技术）、发酵工程的定义发酵工程：是发酵原理与工程学的结合，是研究由生物细胞（包括微生物、动植物细胞）参与的工艺过程的原理和科学，是研究利用生物材料生产有机物质，服务于人类的一门综合性科学技术。

生生物工程定义：应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供产品或用于为社会服务的技术。

2、发酵方法分类？发酵的种类多种多样。

按获取能量的方式（对氧的需要）可分为：好氧发酵和厌氧发酵。

按发酵原料：糖质原料发酵和烃类原料(石油和天然气)发酵。

按产物类型：初级代谢产物发酵，次级代谢产物发酵；或分为食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养……3、发酵工业的工艺流程和范围？1、发酵工业生产流程主要包括以下环节：（1）原料预处理；（2）培养基配制和灭菌；（3）无菌空气的制备；（4）生物菌种制备和扩大培养；（5）发酵过程控制；（6）发酵产品的分离和提取。

2.1、以微生物细胞为产物的发酵工业2.2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业2.3、以微生物酶为产品的发酵工业2.4、生物转化或修饰化合物的发酵工业2.5、微生物废水处理和其他4、生物反应过程的组成和共性？a、原料的预处理及培养基的制备b、生物催化剂的制备c、生物反应器及反应条件的选择d、产品的分离与纯化3.1、确定培养基的成分和比例，选择培养基的碳源、氮源、微量元素及生长因子等，并确定各组分含量及比例。

3.2、合理确定发酵或培养级数以及各级的培养条件、过程控制的参数和种子培养系统与生产过程合理配套；保证细胞正常生长和所需产物的形成，以最低的消耗获得最大的得率。

3.3、如何防止生产过程的杂菌和噬菌体污染，保证生产过程正常进行。

3.4、选择合适的产品提取、分离、纯化工艺，使之高效率、低成本地从细胞或培养液中得到所需产品。

5、举出三个发酵工业应用例子？（1）调味品和发酵食品：味精、肌苷酸、鸟苷酸和的酱、酱油、醋、豆豉、豆腐乳、饴糖、泡菜等。

吉林大学网络教育学院2019-2020学年第一学期期末考试《生物制药学》大作业学生姓名专业层次年级学号学习中心成绩年月日作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word 文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word 文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。

一、名词解释（每小题2分，共20分）1、生物技术药物：生物技术药物是指采用DNA重组技术或其他创新生物技术生产的治疗药物。

如：细胞因子、纤溶酶原激活剂、重组血浆因子、生长因子、融合蛋白、受体、疫苗和单抗、干细胞治疗技术等。

2、基因工程：基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

3、高密度发酵：又称高密度培养。

一般指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10倍以上时的生长状态的培养技术。

现代高密度培养技术主要是在用基因工程菌(尤其是大肠埃希氏菌)生产多肽类药物的实践中逐步发展起来的。

大肠埃希氏菌在生产各种多肽类药物中具有极其重要的地位，其产品都是高产值的贵重药品，例如人生长激素、胰岛素、白细胞介素类和人干扰素类等。

若能提高菌体培养密度，提高产物的比生产速率(单位体积单位时间内产物的产量)，不仅可减少培养容器的体积、培养基的消耗和提高下游工程中分离、提取的效率，而且还可缩短生产周期、减少设备投入和降低生产成本，因此具有重要的实践价值。

4、离子交换层析：离子交换层析(ion-exchange chromatography,IEC) 是在生物大分子提纯中得到最广泛应用的方法之一。

离子交换层析分离蛋白质是根据在一定pH 条件下，蛋白质所带电荷不同而进行的分离方法。

发酵工程复习资料发酵工程名词解释：临界氧浓度：各种微生物的呼吸强度是不同的，并且呼吸强度是随着培养液中溶解氧浓度的增加而加强，直至达到一个临界值为止。

这个临界值就称为“临界氧浓度”。

前体：某些化合物被加入培养基后，能够直接在生物合成过程结合到产物分子中去，而自身的结构并未发生太大变化，却能提高产物的产量，这类小分子物质被称为前体。

生物热：微生物在生长繁殖过程中，本身产生的大量热称为生物热。

喷雾干燥：利用各种不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大面积的分散微粒，与热空气发生强烈的热交换，迅速派出自身的水分，在几秒到几十秒内获得干燥。

气泛：气泛现象是气液混合设备的一个特征属性，往往发生在通气速率较大，搅拌速率不高的情况下。

补料：在微生物分批发酵过程中，以某种方式向发酵系统中补加一定物料，但不连续地向外放出发酵液。

发酵热：发酵过程中释放出来的净热量。

定向培养：是根据菌种的分类地位选择培养基,选择培养条件,获得所需菌种的培养。

单细胞蛋白：也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。

1、诱变育种的原理答：诱变育种的理论基础是基因突变，主要包括染色体畸变和基因突变。

诱变育种是利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。

2、简述诱变育种的基本方法及筛选答：诱变育种一般包括两个部分：诱变和筛选。

诱变部分成功的关键包括出发菌株的选择、诱变剂种类和剂量的选择，以及合理的使用方法。

筛选部分包括初筛和复筛来测定菌种的生产能力。

突变菌株的筛选：1、营养缺陷性突变株的筛选；2、抗反馈阻遏和抗反馈抑制突变菌株的筛选；3、组成型突变株的筛选；4、抗性突变株的筛选3、影响发酵pH的因素有那些调节控制pH的根本措施影响发酵PH的因素主要取决与培养基的成分和微生物的代谢特性，此外，通气条件的变化，菌体自溶或杂菌污染都可能引起发酵液PH的变化。

《发酵工程》复习资料发酵工程需要掌握的知识点1、发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程，统称为发酵。

2、发酵工程：是利用微生物生长与代谢活动，通过现代工程技术手段进行工业规模生产的技术。

由于它以培养微生物（发酵）为主，所以习惯上也称为微生物工程。

3、发酵工程研究的内容（1）工业生产菌种的选育。

（2）最佳发酵条件的选择和控制。

（3）生化反应器（发酵罐）的设计。

（4）产品的分离、提取及精制等过程。

4.获得一种发酵产品应具备的条件1)适宜的微生物; 2)保证或控制微生物进行代谢的各种条件;3)进行微生物发酵的设备;4）精制成产品的方法和设备1、工业微生物菌种的分离筛选方法1)简单平板分离法:变色圈、抑菌圈、透明圈(水解圈)、生长圈法。

2）稀释分离法3）平板划线分离法 4）涂布分离法 5）毛细管分离法6)小滴分离法2、几种鉴别圈的概念和鉴别的原理（1）透明圈：在固体培养基中加入酶作用的底物或其他物质（都能使培养基产生浑浊）培养微生物，能够利用此底物的酶的产生菌得以生长或微生物能利用此种物质，则在其菌落周围形成一个透明的圈，叫透明圈，也叫水解圈。

（2）变色圈：在菌体筛选中直接用显色剂或指示剂掺入培养基中或喷洒已生长的菌落的培养基表面，由于培养基中所筛选出的微生物产生酸或碱性物质从而使培养基的pH值降低或升高，由于显色剂在不同pH值条件下显色不同，从而形成围绕菌落周围的变了颜色的圈叫变色圈。

（3）抑菌圈：有害菌与能够产生抑菌物质的微生物菌种一起在固体培养基上进行培养时，则在产生抑菌物质的微生物菌落周围产生一个透明的圈（即有害微生物不能生长的形成的圈）叫抑菌圈。

(4〉生长圈：利用某些具有特殊营养要求的微生物为工具菌（如营养缺陷型菌株）若分离的微生物能在一般的培养条件下（缺乏上述营养要求的物质）生长而合成该物质，则能使工具菌生长，则在分离的微生物的菌落周围形成工具菌的生长圈，这种圈叫生长圈。

一、名词解释发酵工程：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的过程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。

初级代谢产物：通常把微生物产生的对自身生长和繁殖必须的物质称为初级代谢产物。

次级代谢产物：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，氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。

菌种退化：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，群体中某些生理特性和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。

p39培养基：是指用于维持微生物生长繁殖和产物形成的营养物质。

灭菌：用物理或化学方法杀死物料或设备中所有生命物质的过程消毒：用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物除菌：用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子防腐：用物理或化学方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖种子：经过摇瓶及种子罐逐渐扩大培养而获得一定数量和质量的纯种的过程，这种纯培养物称为种子。

种龄：指种子的培养时间接种龄：指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间接种量：是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

（对数生长期）发酵动力学：研究微生物生长、产物合成底物消耗之间动态定量关系，定量描述微生物生长和产物形成过程。

分批发酵：一次性投料、接种直到发酵结束，此过程中发酵液始终留在发酵罐内。

连续发酵：在发酵过程中连续向发酵罐添加培养基恒化器：连续培养系统，指培养物的生长速率受到化学环境的控制，及培养基中某一限制性组分的控制作用。

（培养基的流加速度）恒浊器：通过控制补充的培养基的流速，使得发酵罐内发酵液中细胞浓度保持恒定，即将发酵液的浓度保持在某一窄小的范围内。

呼吸强度：是指单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量，以Q02表示。

摄氧率：耗氧速率是指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量，以r表示，也称摄氧率。

溶解氧：空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。