发酵工程复习资料重点样本

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。

微生物生物技术重点第一章1 发酵的概念传统概念：指酵母作用于果汁或发芽谷物，进行酒精发酵时产生CO2的现象。

生物学概念：发酵是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质释放能量的过程。

（生化）工业生物学家概念：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现代概念：培养生物细胞（含动植物和微生物）来制取产物的所有过程2 生物工程（Microbial engineering ）是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。

发酵工程的发展简史1、传统的发酵时期——天然发几千年酒（古埃及龙山文化）啤酒、黄酒、酱油、泡菜等特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭经验传授技术，使产品质量不稳定（不了解微生物与发酵的关系）2、近代发酵工程时期——纯培养技术1665 英国物理学家Robert Hooke（罗伯特·胡克）细胞壁1680 荷兰列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek) 活细胞人类认识到微生物的存在特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭经验传授技术，使产品质量不稳定（不了解微生物与发酵的关系）由天然发酵阶段转向纯培养发酵（第一次转折过程特点产品的生产过程较为简单，对生产要求不高，规模不大3、近代发酵工程时期——深层培养技术出现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志青霉素的发现与大量需求表面培养法(surface culture) 效价40U/mL，纯度20%，收率30%二战期间，青霉素发酵生产成功青霉素发酵生产的成功，给发酵工业带来两大功绩：开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业建立深层培养法（submerged fermentation），把通气搅拌技术引入发酵工业。

它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。

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。

发酵工程复习题第一章绪论发酵工程：运用微生物特定性状和功能，通过当代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产技术体系，是将老式发酵于当代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术集合并发展起来发酵技术。

二简答题1. 简述发酵工业特点2. 简述发酵普通工艺流程（菌种制备、培养基制备、灭菌、接种、控制发酵条件、产物提取与精制、回收解决三废物质)。

3．上游技术：优良种株选育和保藏（涉及菌种筛选、改造，菌种代谢途径改造等）。

基因工程和细胞工程（上游生物技术）中游技术：发酵过程控制，重要涉及发酵条件调控，无菌环境控制，过程分析和控制等下游技术：分离和纯化产品。

涉及固液分离技术、细胞破壁技术、产物纯化技术，以及产品检查和包装技术等4．发酵工程发展1) 19前，自然发酵阶段。

2) 1900-1940年，纯培养技术建立—第一转折点3) 1940年后，深层液体通气搅拌纯种培养—第二转折点4) 代谢控制发酵工程技术建立—第三转折点5) 开拓发酵原料,发展发酵放大技术6) 采用基因工程菌生产新产物5．发酵工业研究范畴：发酵食品，微生物菌体，酶制剂，微生物特殊机能运用，代谢产物，生物转化。

6．工业发酵类型对氧需求：需氧发酵，厌氧发酵，兼性厌氧发酵培养基物理性状：液体发酵，固体发酵（浅盘固体发酵和深层固体发酵）发酵工艺流程：分批发酵，持续发酵，补料分批持续发酵第二章发酵工业菌种规定一名词解释菌落，芽孢，荚膜，鞭毛，富集培养，比生长速率，持续培养，诱变育种，菌种退化，菌种复壮。

二简答题1. 简述酵母菌形态构造及繁殖方式；2. 菌种分离筛选环节。

一名词解释菌落芽孢荚膜鞭毛富集培养比生长速率：单位菌体在单位时间内生长所增长菌体量。

持续培养诱变育种菌种退化菌种复壮：在菌种生产性能未衰退前，故意识进行纯种分离和性能测定，以期菌种性能逐渐提高；办法：1、纯种分离；2、在宿主体内生长进行复壮；3、裁减衰退个体。

营养菌丝：生长于培养基内，具备吸取营养功能放线菌或真菌气生菌丝：放线菌或真菌营养菌丝长到一定限度长出培养基，向空气中伸展。

发酵工程（Fermentation Engineering）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服务的一门科学。

淀粉质原料进行蒸煮的目的是使植物组织和细胞膜彻底破裂，淀粉成为溶解状态进行液化；同时对进料进行灭菌；排除原料中的一些不良成分及气味。

为了实现这些目的，蒸煮设备必须达到下列要求：(1)能使淀粉细胞完全破裂，淀粉溶解成均匀的糊状物；(2)尽量减少淀粉和糖分的损耗，避免产生其它不必要的有害的化学变化；(3)节省蒸汽，减少热损失；(4)设备能承受较高的压力，具有耐磨性，能使物料在锅内充分翻动，受热均匀；(5)结构简单，操作方便，投资少。

连续蒸煮有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮后熟器在连续蒸煮中，后熟器是利用经加热器或蒸煮锅(罐)加热后的料液余热，在一定压力和温度下维持一定时间的继续蒸煮，因此，后熟器又称维持器。

对后熟器的要求是，料液在后熟器中的整个截面上均匀地由下向上推动，力求做到先进先出。

真空冷却指的是醪液在一定的真空度下（即醪液进入负压状态）醪液本身产生大量蒸气（二次蒸气），并被抽出，这样便消耗了醪液大量的热量，因而醪液很快冷到与真空度相应的温度，这种醪液冷却法就称为真空冷却糖化设备主要是糖化罐，其容积按1m3的糖化醪需要的1.3m3容积来计算。

其旋转方向与冷却水在蛇管中水流的方向相反⏹连续糖化罐的作用是连续地把糊化醪与水稀释，并与液体曲或麸曲乳混合，在一定温度下维持一定时间，保持流动状态，以利于酶的活动。

二级真空冷却的连续糖化法。

对蒸煮醪的前冷却和后冷却均采用真空冷却的糖化工艺，叫二级真空冷却糖化法发酵罐的定义：是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。

⏹1．按微生物生长代谢需要分类：⏹好气：抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素等产品是在好气发酵罐中进行的；需要强烈的通风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的传质系数；⏹厌气：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。

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.发酵工业常见菌种类型: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,不但能够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。

第六章 发酵工程与食品产业1、 发酵工程概述1.1 发酵的定义传统发酵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。

生理学上的发酵指微生物的有氧呼吸和无氧呼吸以外的一种 生物氧化作用 , 经过底物水平磷酸化来获得代谢能ATP, 同时将内源的有机化合物还原成发酵产物。

工业上的发酵泛指利用微生物生产有用代谢产物的一种生产 方式。

1.2 发酵工程的应用范围1.3 发酵工业的发展历史 天然发酵时代 发酵工业第一个转折期 发酵工业第二个转折期 发酵工业第三个转折期 发酵工业第四个转折期 发酵工业第五个转折期1.4 发酵过程的组成部分 2、 发酵设备与基本工艺过程 2.1 生物反应器 发酵罐是供微生物在灭菌后的培养基中进行生命活动和代谢的设备。

要求 : 能够提供微生物生命活动和代谢所要求的条件 , 并便于 操作和控制 , 保证工艺条件的实现 , 从而获得高产。

2.1.1 厌氧发酵设备: 纯培养技术: 通风搅拌技术: 代谢控制发酵技术: 发酵原料的转变: 遗传工程技术对这类发酵罐的要求: 能封闭; 能承受一定压力; 罐内应尽量减少死角; 有冷却设备2.1.2 好氧发酵设备2.1.2.1 机械搅拌式发酵罐原理: 利用机械搅拌器的作用, 使空气和发酵液充分混合, 促使氧在发酵液中溶解, 以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需要的氧气。

典型类型: 通用式发酵罐和自吸式发酵罐。

1) 通用式发酵罐通用式发酵罐是指既具有机械搅拌, 又有压缩空气分布装置的发酵罐。

它是利用机械搅拌器的作用使通入的无菌空气和发酵液充分混合, 促使氧在发酵液中溶解, 满足微生物生长繁殖和发酵所需要的氧气, 同时强化热量的传递。

通用式发酵罐的基本要求: 发酵罐罐体各部分的尺寸应具有适宜的比例; 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; 发酵罐应具足够冷却面积; 搅拌器的轴封应严密,尽量减少泄漏发酵罐的结构:( 1) 罐体的尺寸比例( 2) 搅拌器作用: 使空气与溶液均匀接触, 使氧溶解于发酵液中。

第一章 绪论1)、尽可能简单、低耗、高效、快速。

2)、分离步骤尽可能少。

分离方案的设计1）产品（杂质）的性质和价值2）产品的质量要求3）产物（杂质）在粗产品中的特征4）生产的规模第一篇 上游工艺—生物反应器及大规模细胞培养生物反应过程的核心问题是细胞的生长均衡生长模型：用“浓度”这一个量来描述细胞生长一、细胞浓度的测定 :生长测定常用理化方法，分为测定细胞数目和细胞重量两类:1计数器计数法 ,2 浊度计比浊法 , 3 细胞干重称量法4平板菌落计数法, 5 细胞组成分析法二 、细胞的生长一般分五个阶段：迟缓期（适应期）指数生长期减速期静止期（平衡期）衰退期（死亡期）细胞生长动力学细胞生长的速率、各种基质组分消耗的速率、代谢产物的生成速率。

三、比生长速率当X2=2X1时，此式可求得△t=td （细胞浓度倍增时间）：td=ln2/μ=0.693/μ 四生物反应器的类型五、体积传氧系数的测定方法氧气吸收的体积传递系数，可采用下列几种方法测定：①直接测量法⎩⎨⎧细胞生物反应器酶催化反应器分、按生物催化剂的类型1⎪⎩⎪⎨⎧半连续式反应器连续式反应器间歇式反应器、按操作方式分2⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧机械搅拌式反应器反应器气升式（气体喷射式）流化床反应器固定床反应器、按设备结构形式分3②亚硫酸盐氧化法③动态法六、放大原则：通气发酵罐的放大设计：(一)几何相似放大（二）以单位体积液体中搅拌功率P0 /VL相等的准则进行反应器放大（三）以体积溶氧系数KLa相等为基准的放大法(四)以搅拌叶尖端线速度相等的准则进行反应器放大(五)混合时间相同的准则七、生物反应器的检测及控制设定参数1．压强2．温度3．通气量4．液面5．搅拌转速与搅拌功率6．泡沫高度7．培养基流加速度8．冷却介质流量与速度9．培养基质浓度和产物浓度状态参数1．黏度（或表观黏度）2．pH3．溶氧浓度和氧化还原电位4．发酵液中溶解CO2浓度5．细胞浓度6．菌体形态第二章、动物细胞大规模培养和专用生物反应器一、体外培养动物细胞的生长增殖过程1.原代培养期:从体内取出组织接种培养到第一次传代培养这个阶段，一般持续1-4周。

新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第一章 发酵工程第一节 | 传统发酵技术的应用1. 发酵与发酵技术 发酵工程：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。

2. 发酵（1）发酵概念发酵是指人们利用_微生物_，在_适宜_的条件下，将原料通过_微生物的代谢_转化为人类所需要的产物的过程。

（2）发酵原理不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 ，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。

（3）发酵类型好氧发酵：醋酸发酵厌氧发酵：酒精发酵 、乳酸发酵 3. 尝试制作传统发酵食品 （1）乳酸菌 ①代谢特点_厌氧_细菌，代谢类型为_异养厌氧型_；在_无氧_的情况下能将_葡萄糖_分解成_乳酸_； ①发酵原理（反应简式）C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3（乳酸）+能量①生产应用可用于_乳制品的发酵_、_泡菜的腌制_等 ①分布_空气_、_土壤_、植物体表_、_人或动物的肠道内_ ①常见类型_乳酸链球菌_和_乳酸杆菌_ （2）酵母菌 ①代谢特点是一类_单细胞真菌_，是_兼性厌氧_微生物；在_无氧_的条件下能进行_酒精发酵_ ①重要影响因素__温度__是影响酵母菌生长的重要因素；酿酒酵母的最适生长温度约为_28①_； ①发酵原理（反应简式）①生产应用可用于_酿酒_、_制作馒头和面包_等 ①分布在一些_含糖量较高_的_水果_、蔬菜表面_ （3）醋酸菌 ①代谢特点_好氧_细菌，代谢类型是异养需氧型 ；当_O2、糖源都充足 时，能将_糖_分解为_醋酸_； 当_缺少糖源_时则将_乙醇_转化为_乙醛_，再将_乙醛_变为_醋酸 ；多数醋酸菌的最适生长温度为_30-35①_；①发酵原理（反应简式）①生产应用醋酸菌可用于制作各种风味的_醋_探究.实践一：泡菜的制作1．发酵原理(1)菌种：乳酸菌。

(2)原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

发酵工程复习提纲《发酵工程》复习提纲一、名词代谢控制发酵、富集液体培养、自然选育、回复突变、分离纯化、诱变育种、结构类似物、结构类似物抗性突变株、营养缺陷型、培养基、发酵培养基、生理酸性物质、生理碱性物质、产物促进剂、种龄、倒种、双种、初级代谢产物、次级代谢产物、细胞得率系数、产物得率系数、基质的消耗比速、菌体生长比速、产物形成比速、维持消耗、稀释率、倍增时间td、Monod方程、基质的消耗速率、细胞生长速率、产物生成速率、摄氧率（oxygen uptake rate，OUR）、二氧化碳释放率（carbon dioxide excretion rate，CER）、呼吸熵（respiratory quotient，RQ）、呼吸强度、临界溶氧浓度、总糖、还原糖、氨基氮、微载体培养、灌注培养(perfusion culture)、超临界流体萃取、膜分离过程、色谱分离、凝胶色谱分离二、论述1.何谓发酵？生物化学和工业上的发酵有何不同？2.何谓发酵工程？现代发酵工程的研究内容?3.何谓初级代谢和次级代谢？举例说明初级代谢产物和次级代谢产物。

4.工业化菌种的要求？什么是代谢控制发酵？5.讨论：生产抗生素的微生物能不能生产氨基酸？6.自然界分离微生物的一般操作步骤？7.从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集培养？8.菌种选育分子改造的目的？9.什么叫自然选育？自然选育在工业生产中的意义？10.什么是正突变？什么是负突变？什么是回复突变？11.高产菌株是正突变高，还是负突变高？12.什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？13.什么是营养缺陷型？筛选营养缺陷型的步骤？14.请列举国内外主要的菌种保藏机构。

工业微生物菌种常用的保藏方法？15.微生物活力和稳定性测定16.什么是培养基及其分类?发酵培养基的要求？17.举例说明使用糖蜜作为发酵碳源需要注意什么？18.糖蜜主要包括甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。

19.糖分中影响谷氨酸发酵和柠檬酸发酵的主要有害物质有哪些？20.什么是生理酸性物质？什么是生理碱性物质？21.培养基成分中的玉米浆具有哪些作用？22.什么是前体？前体添加的方式？23.什么是生长因子？生长因子的来源？24.什么是产物促进剂？举例说明。

发酵工程复习资料1、微生物的生长繁殖①细菌二等分裂;②放线菌无性孢子繁殖、菌丝片段;③霉菌无性和有性孢子繁殖;④酵母芽殖;微生物细胞的分化①微生物根据环境的变化, 会发生细胞的形态分化, 呈现不同细胞结构和生理功能;②在环境条件优良, 营养物质丰富的情况下, 细胞分化为营养体, 菌丝体的形态; 有利于发挥生长繁殖, 产物合成生理功能;③在营养条件不良的情况下, 细胞分化为孢子、休眠体等形态, 发挥对环境抵抗力的生理功能;初级代谢产物: 微生物代谢产生的, 为微生物自身生长繁殖所必须的代谢产物。

如: 氨基酸, 核苷酸, 脂肪酸, 维生素, 蛋白质, 酶类, 多糖等;次级代谢产物: 微生物代谢产生的, 为微生物自身生长繁殖无明确关系的代谢产物。

如: 抗生素, 色素, 毒素等;①次级代谢产物基本由微生物代谢所产生的中间产物和初级代谢产物所合成的;②两种产物的代谢途径相互交叉和制约分叉中间体: 菌体代谢过程中产生的某些中间代谢产物, 即可用于合成初级代谢产物, 又可用于合成次级代谢产物。

③次级代谢产物不少是结构类似物;③次级代谢产物受多基因控制;合成次级代谢产物的基本特征①不具有种的特异性;②分批发酵时, 细胞分化为菌体生长期, 产物合成期, 菌体自溶期;③次级代谢产物不少是结构类似物;④次级代谢产物受多基因控制;次级代谢产物的生源说、 ( 还有生物合成说)①由微生物代谢的一些中间产物降解后和初级代谢产物合成形成前体;②直接前体;③微生物修饰后的特殊前体; 聚酮体、氨基糖等;次级代谢产物生物合成的基本过程①前体的聚合, 如乙酸, 丙酸, 丁酸等前体进行聚合形成聚酮体;②代谢产物的基团修饰: 次级代谢产物合成分子骨架后, 还需多酶体系修饰才能形成最终产物; ③次级代谢产物合成中关键酶的调控;微生物初级代谢的调控(1) 酶活性的调节; (2) 酶合成的调节 (3) 能荷调节微生物次级代谢的调控(1) 诱导调节; (2) 碳分解产物调节; (3)氮分解产物调节;(4)磷酸盐调节; (5) 反馈调节; (6) 生长速率调节;第四章发酵工业原料及其处理1、原料的选择原则: ?原料价格低廉; ?因地制宜, 就地取材; ?原料资源要丰富, 容易收集; ?原料要容易贮藏; ?对人体无害, 影响发酵过程的杂质含量因应当极少, 或者几乎不含; ?适合微生物的需要和吸收利用。

1）发酵的传统定义：酵母作用于果汁或发芽谷物，产生CO2的现象。

发酵的现代定义：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。

2）发酵工程定义：利用微生物特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。

（又称微生物工程，以微生物的生命活动为基础）3）微生物工业发酵的基本过程：4）发酵工程与传统酿造、化学工程相比特点是：发酵是生物体自身进行的反应与传统酿造相比：1、发酵过程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应过程能够在发酵设备中一次完成；2、反应通常在常温常压下进行，条件温和，耗能少，设备较简单；3、原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，可以是农副产品、工业废水或可再生资源，微生物本身能有选择地摄取所需的物质；4、容易生产复杂的高分子化合物，能高度选择地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团引入或去除等反应；5、发酵过程中需要防止杂菌污染，大多情况下设备需要进行严格的冲洗、灭菌，空气需要过滤等。

与化学工程相比（发酵工程的一般特征）：1、作为生化反应，通常在常温常压下进行，因此没有爆炸之类的危险，各种设备都不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途；2、原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，加入少量的各种有机或无机氮源，只要不含毒物，一般无精制的必要，微生物本身就有选择地摄取所需物质；3、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，在称为发酵罐的单一设备内很容易地进行；4、能够容易地生产复杂的高分子化合物，是发酵工业最有特色的领域；5、由于生命体特有的反应机制，能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位的氧化、还原、官能团导入等反应；6、生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质。

因此，除特殊情况外，发酵液等一般对生物体无害；7、发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染8、通过微生物的菌种改良，能够利用原有生产设备使生产飞跃上升。

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。

原料的定义:•从工艺角度来看,凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料,都可作为发酵工业生产的原料•具体:一般是含有可发酵性糖或可转化为可发酵性糖的物料,还包括前体物质等等原料选择的原则1满足生产工艺要求:适合微生物需要、吸收利用、代谢产物生产对生产中除发酵以外的其他方面,如通气、搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少2满足管理和经济要求:原料价格低廉(占成本的比例•原料资源要丰富,容易收集(60-70‘s,石油烷烃生产谷氨酸•因地制宜,就地取材•原料要容易贮藏3满足环保的要求资源化减少污染常用原料种类•薯类:甘薯、马铃薯、木薯、山药等•粮谷类:高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等(酒用原料•野生植物:橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等•农产品加工副产物:米糠(饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等•糖蜜•非粮食生物质原料:纤维素、木质素、半纤维素等•水果类原料:葡萄、苹果、山楂等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糖蜜:英文名称:molasses定义:工业制糖过程中,蔗糖结晶后,剩余的不能结晶,但仍含有较多糖的液体残留物。

玉米浆:外文名corn steep liquor,是制玉米淀粉的副产物,原料为玉米糁、水、玉米汁。

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,叫玉米浆,含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质,含大约40%~50%固体物质。

味道微咸,是微生物生长很普遍应用的有机氮源,它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。

培养基设计的基本原则1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2营养成分恰当的配比3渗透压(吸收、传质4pH值5氧化还原电位(如:专性厌氧菌如何进行培养基的设计(1理论计算法碳源和能源+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最低数量。

发酵工程全部重点，想答高分的背吧！来源：隋源的日志填空选择：1、突变分类：点突变和染色体畸变2、发酵培养基作用：满足菌体生长+促进产物形成。

3、培养基原料：C（50%）、N、无机盐、微量元素、水、生长因子、前体。

4、总染菌率（一年内）=发酵染菌批数/总投料批数×100%5、配制培养基时防止物料结块或带异物，定期消毒配料和送料系统。

在实罐、空罐、培养基、管道灭菌操作过程中，严格按工艺规程执行，确保蒸汽畅通及压力与温度的对应关系；发酵过程中取样、平板划线要严格无菌状态操作；对空气净化、补料、转种系统等要求定期无菌检查。

6、工业常用的灭菌方法：化学物质灭菌；热灭菌；辐射灭菌；过滤介质除菌。

7、适用于小批量生产，固体颗粒培养基，产泡沫多时采用。

8、通常必须灭菌条件：110-130℃，5-20分钟，培养液灭菌采用高温短时加热的方式。

9、使用于大规模生产、小颗粒液体培养基，产少量泡沫。

10、利用板式换热器进行连续灭菌的流程图，其流程的能量利用较合理。

11、微生物吸氧量常用呼吸强度和耗氧速率两种方式表示。

12、水中的污染物：有机污染物+无机污染物13、谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。

14、生物转化与化学反应相比优点：反应条件温和，对环境无污染。

15、发酵工业生产菌几乎都是经人工诱变处理后获得的突变株。

这些突变株是以大量生成某种代谢产物（发酵产物）为目的筛选出来的，因而它们属于代谢调节失控的菌株。

16、DNA损伤的修复和基因突变有密切的关系5种方式修复DNA：1）光复活作用；2）切补修复；3）重组修复；4）SOS修复系统；5）DNA多聚酶的校正作用。

17、表型延迟的两种原因：分离性延迟和生理性延迟。

18、诱变育种中2个主要环节：（一）制定筛选目标（二）制定筛选方案19、诱变育种的3个环节：突变的诱发、突变株的筛选、突变高产基因。

20、诱发突变是不定向而随机的→多种变异性状的出现选择。