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《发酵工程及设备》实验指导书（适用专业：食品科学与工程）2007年9月实验一摇床培养确定酵母菌体培养和营养条件一．实验目的：掌握微生物斜面培养基、种子培养基及发酵培养基确定方法，学会对已确定菌种确定实验室发酵工艺。
二．实验原理生物量的测定方法有比浊法和直接称重法等。
由于酵母在液体深层通气发酵过程中是以均一混浊液的状态存在的，所以可以采用直接比色法进行测定。
三．仪器与试剂1．仪器设备全恒温振荡培养箱，分光光度计、电热恒温水浴槽、天平、电炉。
2．试剂（1）葡萄糖标准溶液：准确称取100 mg分析纯葡萄糖（预先在105℃烘至恒重），置于小烧杯中，用少量蒸馏水溶解后，定量转移到100 ml的容量瓶中，以蒸馏水定容，冰箱中保存备用。
（2）3, 5－二硝基水杨酸试剂（DNS试剂）：甲液：溶解g苯酚于ml 10％氢氧化钠中，并稀释至69 ml，在此溶液中加入g亚硫酸氢钠。
乙液：称取g酒石酸钾钠，加到300 ml 10％氢氧化钠溶液中，再加入880 ml1％的3、5－二硝基水杨酸溶液。
将甲液与乙液相混合即得黄色试剂，贮于棕色试剂瓶中，放置7－10天以后使用。
（3）37％甲醛溶液（4）mol/L氢氧化钠溶液：称取2 g氢氧化钠，溶于水并稀释至1000 ml。
四．实验方法（1）培养基的配制(见表1,2)表1 正交表试验设计因素水平葡萄糖蔗糖酵母膏KH2PO4123表2 正交表实验方案编号葡萄糖(A) 蔗糖(B)酵母膏(C)KH2PO4（D）生物量（OD）0h 12h 24h 36h 48h 60h1 (1) (1) (1) (1)2 (1) (2) (2) (2)3 (1) (3) (3) (3)4 (2) (1) (2) (3)5 (2) (2) (3) (1)6 (2) (3) (1) (2)7 (3) (1) (3) (2)8 (3) (2) (1) (3)30 min，冷却。
（3）冷却后接种（接种量为5％），置于28℃培养箱进行培养。
1．发酵工程：即是应用生物学，化学和工程技术学原理，大规模培养动植物和微生物细胞，生产生物量或产物的科学。
2．工业化发酵过程：1)微生物生物量2）微生物酶3）微生物代谢产物4）基因重组产物5）微生物转化3．初级代谢产物：在对数期产生，供给细胞生长的物质。
（产生初级代谢的生长阶段又称营养期）4．次级代谢产物：在指数期后期的减速期和稳定期形成，对细胞代谢无明显影响的物质；在连续培养时，当微生物以低生长速率即缓慢生长而不是停止生长时也产生次级代谢。
5．微生物转化：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，但经济上更有价值的化合物，这个过程称为微生物转化。
6．菌种筛选的一般过程：土样的采取—预处理—培养—菌落的选择—产品的鉴定7．菌种的选育，改造目的：1.防止菌种退化2.解决生产实际问题3.提高生产能力 4.提高产品质量 5.产生新产品8．反馈调节系统：主要包括反馈抑制和反馈阻遏。
反馈抑制是生物化学途径的末端产物抑制途径中某个催化酶的活性（通常是第一个反应）；反馈阻遏是生物化学途径的末端产物组织反应途径中某个催化酶的合成（阻遏发生在基因水平）9．无分支代谢途径：仅有一个产物的代谢途径。
10．菌种保藏的基本原理：根据微生物的生理生化特性，人为的创造条件，使微生物处于代谢不活跃、生长繁殖受到抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。
11．菌种的退化：指整个菌体在多次接种传代过程中逐渐造成菌种发酵力或繁殖力下降或发酵产物得率降低的现象12．发酵工程菌种的扩大培养：具体指将保存砂土管或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，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养，从而获得一定数量和质量的纯种。
这些纯种培养物称为种子。
13．菌种的扩大培养程序：实验室种子制备（斜面菌种的培养、摇瓶种子培养）；生产车间种子制备14．培养基：是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的、按一定比例配制的多种营养物质的混合物(满足菌体的生长、促进产物的形成）。
湖北大学发酵工程与设备课程设计题目醋酸的发酵生产专业年级0*生物工程学生姓名***学号 20***10**00**指导老师****2008 年 6 月23 日目录1前言 (3)1.1醋酸简介 (3)1.2全球醋酸的生产状况 (3)1.3国外生产研究现状 (3)1.4国内醋酸的生产状况如下 (3)1.5国内生产研究现状 (3)1.6主导生产方法 (4)1.7食用醋酸生产研究现 (4)1.8生产技术的革新与改造 (4)1.8.1纯种固态食醋生产技术的建立 (4)1.8.2纯种液态食醋生产技术的建立 (4)1.8.3传统酿造食醋的技术改造 (4)1.9我国目标 (4)2发酵机制 (4)2.1淀粉水解 (4)2.2酒精发酵 (4)2.2.1精发酵微生物 (4)2.2.2 酒精发酵中的物质变化 (4)2.3 醋酸发酵 (5)2.3.1 醋酸发酵微生物 (5)2.3.2 醋酸发酵中的物质变化 (5)2.4 醋酸的提取 (5)3 发酵工艺及特点 (5)3.1 原料 (5)3.2 调浆 (6)3.3 液化和糖化 (6)3.4 酒精发酵 (6)3.4.1 前发酵期 (6)3.4.2 主发酵期 (7)3.4.3后发酵期 (7)3.5 醋酸发酵 (7)3.5.1淋醋发酵工艺 (7)3.5.2 深层发酵工艺 (7)3.5.3固定化细胞发酵法 (8)3.5.5 醋酸提取 (8)菌种的制备及种子的扩大培养 (9)4.1实验室种子制备： (9)4.1.1选育酿酒酵母株的方法 (9)4.1.2 醋酸菌筛选流程 (9)4.2 扩大培养 (10)4.2.1酒母的制备 (10)4.2.2醋酸菌扩大培养 (10)5.培养基的组成及制备 (10)5.1酒精发酵培养基组成 (10)5.2醋酸发酵培养基 (10)5.3发酵罐灭菌 (10)5.4灭菌流程 (11)6无菌空气制备系统 (11)6.1发酵生产中制备无菌空气过程 (11)6.2特点 (12)6.3设备选择 (12)7工艺计算 (12)7.1.说明 (12)7.2 计算 (12)8.三废处理 (15)8.1废气 (15)8.2废水 (15)8.3废渣 (15)发酵工程与设备课程设计正文1 前言1.1醋酸简介：醋酸(Acetic Acid)是食用醋的主要化学成分，是无色透明液体（低于16.7°C时为白色晶体）,有刺激性的酸味,它的蒸汽对粘膜,尤其是对眼睛的粘膜有刺激作用。
发酵工程及设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解发酵工程的定义、原理及应用领域；2. 掌握发酵过程中常见的微生物种类及其功能；3. 了解发酵设备的基本结构、工作原理和操作方法；4. 学习发酵过程中关键参数的检测与控制方法。
技能目标：1. 能够运用发酵工程原理设计简单的发酵实验方案；2. 学会正确操作发酵设备，进行发酵过程的控制与优化；3. 能够分析发酵过程中出现的问题，并提出解决方案；4. 培养学生的实验操作能力、观察能力及团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对发酵工程的兴趣，激发他们探索生物技术领域的热情；2. 增强学生的环保意识，使他们认识到发酵技术在环境保护和资源利用方面的重要性；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯，提高他们的责任心和自律性；4. 通过发酵工程课程的学习，使学生认识到生物技术在实际生产中的应用价值，提高他们的实践能力。
本课程旨在帮助学生掌握发酵工程的基础知识，培养他们在发酵技术方面的实际操作能力，同时激发学生对生物技术领域的兴趣，培养他们的情感态度和价值观。
课程内容紧密联系课本，注重实践性与实用性，确保学生在学习过程中能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 发酵工程基础理论- 发酵工程的定义、原理及分类；- 常见发酵微生物的种类、特性及应用；- 发酵过程中微生物生长、代谢与产物形成的关系。
2. 发酵设备与工艺- 发酵设备的基本结构、工作原理及选型；- 发酵过程中的参数检测与控制方法；- 发酵工艺的优化与放大。
3. 发酵实验设计与操作- 发酵实验方案的设计与实施；- 发酵设备操作方法与注意事项；- 发酵过程中异常现象的分析与处理。
4. 发酵工程应用案例- 生物制药领域的发酵技术应用；- 食品工业中的发酵技术实例；- 环境保护和生物能源方面的发酵工程案例。
教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容的安排和进度，对应教材相关章节，确保教学内容与课本紧密关联。
第一章1．简述发酵工程的概念及其主要内容。
发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。
它是应用生物学、化学和工程技术学的原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞，生产生物量或产物的科学。
发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。
生产微生物细胞（或生物量）； 生产微生物的酶；●生产微生物的代谢产物；❍生产基因重组产物；⏹将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。
2.什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的，对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。
关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物；初级代谢是次级代谢的基础；次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。
3.发酵过程有哪些组成部分？用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方； 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌；●足量的高活性、纯培养的接种物；❍在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物；⏹产物的提取和纯化；☐生产过程的废物的处理。
第二章1.发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？自然选育：自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分缓慢；自发突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小诱变育种：方法简单，快速，收效显著。
原生质体融合：打破种属间的界限，提高重组频率，扩大重组幅度。
杂交育种：使不同菌株的优良性状集中在重组体中，扩大变异范围，具有更强的方向性和目的性。
基因工程育种：按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。
2.发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离和筛选基本流程是怎样的？要求：能大量高效合成产物；发酵培养基原料廉价；培养条件容易控制；易于液中提取产物；不易污染其它杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳定，不易退化3.菌种退化的主要表现，并分析原因和防治的方法。
表现：菌种的退化可以是形态上的，也可以是生理上的，如原有细胞形态性状变得不典型，菌种生长速度变慢，产生的孢子变少，代谢产物生产能力下降等。
第1章绪论1、什么是发酵：（工业微生物学家对发酵的定义）通过微生物的生长繁殖和代谢活动，产生和积累人们所需产品（微生物菌体或其代谢产物）的生物反应过程，包括无氧过程和有氧过程，同时涉及分解代谢和合成代谢。
2、发酵工程：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技术体系，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分，主要包括菌种选育和保藏，菌种的扩大培养，微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化等。
3、上游生物技术：基因工程和细胞工程主要是从源头上改良生物遗传特性以获得具有优良生物加工和生物转化能力的生物新品种（或品系），通常称为上游生物技术。
4、发酵工程可使生物的优良遗传性状通过微生物大量繁殖得到高效表达，生产所需的产物，包括菌体和代谢产物（如酶制剂、有机酸、氨基酸，抗生素等等）；生化工程则作为实验室所取得的生物技术成果进行产业化的技术支撑，主要内容涉及生物反应及分离纯化过程的放大技术及其设备。
因此，发酵工程和生化工程通常合称为中下游生物技术，是现代生物技术试验成果产业化的关键技术，发酵工程更具有连接生物技术上、下游得纽带作用，成为生物技术中的关键环节，其学科地位显而易见。
5、初级代谢产物：一般将微生物与外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程，称为初级代谢，这一过程的产物为初级代谢产物。
如：糖类物质，氨基酸，脂肪酸，核苷酸等。
6、次级代谢产物：一般认为，次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。
这一过程的产物，即为次级代谢产物。
如：抗生素、毒素，激素和色素等。
7、发酵的本质发酵的本质就是由微生物的生命活动所产生的酶的生物催化作用所致。
8、发酵工程发展史的六个阶段：（1）自然发酵阶段：特点：家庭式或者作坊式的手工生产；这一阶段的多数产品（如酒精、醋、酸乳、啤酒等）属于厌氧发酵，且非纯种培养；凭经验传授技术，产品质量不稳定。
发酵工程与设备选择题1.第一个证明发酵现象是由微小的生命体引起的化学反应的科学家是（）［单选题］*A.BuchnerB.HansenC.KochD.Pasteur（正确答案）2.供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体，并使菌体生长得粗壮的培养基是（）［单选题］*A种子培养基（正确答案）B斜面培养基C发酵培养基D基本培养基3.比生长速率为零；细胞内含物积累，芽孢形成；代谢活跃，次级代谢产物开始合成；该时期与菌种、培养条件有关。
根据这些特点判断该时期属于（）［单选题］*A延滞期B对数生长期C稳定期（正确答案）D衰亡期4.不属于杂菌污染检测方法的是（）［单选题］*A基因重组法（正确答案）B肉汤培养法C平板培养法D发酵过程的异常观察法5.大批发酵罐在前期染菌，最有可能的原因是（）［单选题］*A.种子带菌或培养基灭菌不彻底（正确答案）B.空气过滤系统失效C.补料系统染菌D.发酵设备渗漏6.生产菌在生长繁殖的过程中所产生的大量热称为（）［单选题］*A生物热（正确答案）B搅拌热C蒸发热D辐射热7.发酵过程控制的参数有物理参数、化学参数和生物参数，属于化学参数的是（）［单选题］*A.温度B.菌丝形态C.搅拌速度D.pH值（正确答案）8.发酵工业菌种管理中，应进行复壮工作的时机是（）［单选题］*A.种子培养后检测发现退化时（正确答案）B.发酵后发现菌种生产能力下降时C.保藏中发现有退化现象时D.在发现退化前定期进行复壮9.直接将指示剂掺入固体培养基中，进行待筛选菌悬液的单菌落培养的方法是（）［单选题］*A生长圈法B透明圈法C抑制圈法D变色圈法（正确答案）10.乳酸菌的拉丁名称为（）［单选题］*AStrptococcusBLactobacteriaceae（正确答案）CLeuconostocDLeuconostoc11.下列培养基中，按照培养基用途分类的是（）［单选题］*A合成培养基B液体培养基C孢子培养基（正确答案）D天然培养基12.属于微生物初级代谢产物的是（）［单选题］*A.谷氨酸（正确答案）B.红曲色素C.四环素D.青霉素13.传统啤酒前发酵设备采用的是（）［单选题］*A.圆柱体锥底发酵罐B.卧式密闭发酵罐C.敞开式发酵槽（正确答案）D.联合罐14.为了方便清洗和配料，中型和大型发酵罐罐顶上一般开有（）［单选题］*A.手孔B.进料管C.接种口D.人孔（正确答案）15.危害最大，最难挽救的发酵污染是发生是（）［单选题］*A.种子培养期B.发酵前期C.发酵中期（正确答案）D.发酵后期16.下面几种过滤介质中，过滤效率最高的是（）［单选题］*A.棉花B.玻璃纤维C.活性炭D.超细玻璃纤维（正确答案）17.能降低发酵罐中二氧化碳的方法是（）［单选题］*A.提高罐压B.增大通风量（正确答案）C.补糖D.降低pH值18.发酵生产用菌株退化的根本原因是（）［单选题］*A.连续传代B.基因突变（正确答案）C.保藏条件欠佳D.培养基不适19.工业上常用的以淀粉质为原料发酵生产柠檬酸的菌种是（）［单选题］*A.黑曲霉（正确答案）B.啤酒酵母C.米根霉D.枯草芽孢杆菌20.下列蒸发器中属于非膜式蒸发器的是（）［单选题］*A板式B旋转式C旋液式D盘管式真空浓缩锅（正确答案）21.下列关于发酵工程的说法，错误的是（）［单选题］*A发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身B可以通过人工诱变选育新菌株C培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌（正确答案）D环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成22.当培养基pH发生变化时，应该（）［单选题］*A加酸B加碱C加缓冲液（正确答案）D加无机盐23.甘油生物合成主要由下列哪种物质引起（）［单选题］* A尿素B硫酸铵C酶D亚硫酸盐（正确答案）24.对谷氨酸发酵的叙述正确的是（）［单选题］*A菌体是异养厌氧型微生物B生物素对谷氨酸生成无影响C谷氨酸的形成与搅拌速度无关D产物可用离子交换法提取（正确答案）25.为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量（）［单选题］* A它们必须第一步变成脂肪分子B它们的葡萄糖单位必须被释放（正确答案）C环境中必须有游离氧存在D遗传密码必须起促进作用26.关于微生物代谢产物的说法中不正确的是（）［单选题］* A初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的B次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的C初级代谢产物在代谢调节下产生D次级代谢产物的合成无需代谢调节（正确答案）27.在发酵中有关氧的利用正确的是（）［单选题］*A微生物可直接利用空气中的氧B微生物只能利用发酵液中溶解氧（正确答案）C温度升高，发酵液中溶解氧增多D机械搅拌与溶氧浓度无关28.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因可能是（）［单选题］*A温度控制不适B通气量过多（正确答案）CpH呈酸性D溶氧不足29.下列可用于生产谷氨酸的菌种是（）［单选题］*A谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌B链球菌、大肠杆菌C谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌（正确答案）D大肠杆菌、乳酸菌30.酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而会抑制微生物的生长，原因是（）［单选题］*A.碳源供应太充足B.细胞会发生质壁分离（正确答案）C.改变了酵母菌的pH值D.葡萄糖不是酵母菌的原料31.下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是（）［单选题］*A、大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状DNA分子B、在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源C、用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子D、处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的材料（正确答案）32.下列对根瘤菌的叙述，正确的是（）［单选题］*A根瘤菌在植物根外也能固氮B根瘤菌离开植物根系不能存活C土壤浸水时，根瘤菌固氮量减少（正确答案）D大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌33.发酵工程的第一个重要工作是从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种，获得纯种的方法不包括：（）［单选题］*A.根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基B.根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子C.利用高温高压消灭不需要的杂菌（正确答案）D.根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素34.下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（）［单选题］*A.微生物群体生长繁殖速度最快的温度（正确答案）B.发酵的最适温度C.积累某一代谢产物的最适温度D.无法判断35.发酵法生产酵母菌时，正确的措施是（）［单选题］*A、密闭隔绝空气B、用萃取、离子交换获得产品C、在稳定期获得菌种（正确答案）D、D、使菌体生长长期处于稳定期36.下表为某培养基的配方，有关叙述正确的是（）成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10g10g2g0.4g0.065g1000mL［单选题］*A、从化学成分看该培养基属于合成培养基，从用途看该培养基属于鉴别培养基B、培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨（正确答案）C、该培养基缺少能提供生长因子的物质D、该培养基PH调好后就可以接种菌37.属于细菌细胞特殊结构的为（）［单选题］*A、荚膜（正确答案）B、细胞壁C、细胞膜D、核质体38.下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述，正确的是（）［单选题］*A.根瘤菌通过生物固氮，制造了含氮养料和含碳有机物B.接种到培养基上的青霉菌，进入对数期能大量积累青霉素C.培养液中溶解氧量的变化，会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径（正确答案）D.用32P标记的噬菌体感染细菌，在新形成的噬菌体中都能检测到32P39.下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是（）［单选题］*A.发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸B.发酵时常采用的培养基为液体天然培养基C.从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产（正确答案）D.当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量40.生产实践中配制微生物发酵所需要的培养基时，一般遵循“经济节约”的原则。
发酵工程与设备2012-3-24重要文件发酵工程是应用生物（主要是微生物）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。
也称作微生物工程发酵工程组成从广义上讲，由三部分组成：上游工程、发酵工程、下游工程。
工业发酵的类型按微生物对氧的需求：厌氧发酵、好氧发酵、兼性厌氧发酵。
按发酵工艺流程：分批发酵、连续发酵、补料分批发酵菌丝结团液体培养条件下，繁殖的菌丝不分散舒展，而是聚成团状。
菌丝粘壁：在种子培养过程中，菌丝正常发育生长，但再继续培养时菌丝逐步粘附在罐壁上。
反馈抑制：是生物化学途径的末端产物抑制反应途径中某个催化酶的活性，是由于末端产物连接到该酶的变构位点，从而影响酶与底物的接触。
反馈阻遏：是生物化学途径的末端产物阻止反应途径中某个催化酶的合成。
阻遏发生在基因水平，通过末端产物和基因组连接阻止某因子的转录，从而导致酶合成的阻断。
抗体突变株：是诱变后能够在含有合适浓度的结构类似物的培养基中生长的菌落。
诱变育种：利用物理或化学诱导剂处理均匀分散的微生物细胞群。
育种方法具有：方法简单、快速、收效显著等特点。
杂交育种：指两个基因型不同的菌株通过接合使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。
细胞的杂交可以通过：细菌结合、f因子转移、转化和转导等方法促使基因重组。
代谢控制发酵：用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用回复突变：高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致高产性状的丢失，生产性能下降，这种情况我们称为回复突变结构类似物：在化学和空间结构上和代谢的中间物（终产物）相似，因而在代谢调节方面可以代替代谢中间物（终产物）的功能，但细胞不能以其作为自身的营养物质。
接种龄：指种子罐中培养的菌体从开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间，以对数生长期为宜。
接种量：是指移入的种子悬浮体积和接种后培养液体的体积的比例。
初级代谢产物：对数生长期形成的，细胞自身生长所必需的代谢产物。
次级代谢产物：在稳定期所产生的自身生长非必需代谢产物。
（微量、特殊活性、明显种属特异性）培养基种类分类按成分不同划分：天然培养基、合成培养基、半合成培养基按物理状态不同划分：固体培养基、半固体培养基、液体培养基按生产工艺的要求：孢子（斜面）培养基、种子培养基、发酵培养基按用途不同划分：基本培养基、加富培养基、选择培养基、鉴别培养基糖蜜：糖蜜是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。
含有较丰富的糖、氨素化合物和无机维生素等，是微生物工业的价廉物美的原料。
无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺，若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。
正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的ph有积极作用。
速效氮源：铵盐、硝酸盐、尿素等氮化物中的氮是水溶性的，玉米浆、牛肉膏、蛋白胨、醇母膏等有机氮化物中的氮主要是蛋白质的降解产物，都可以被菌体直接吸收利用，称为速效性氮源。
迟效氮源：饼粕中氮主要以蛋白质的形式存在，属迟效性氮源。
前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接在生物合成过程中合成到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
老化：淀粉的老化实际上是分子间氢键已断裂的糊化淀粉重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结晶过程。
动物细胞培养方法：贴壁培养、悬浮培养、固定化培养高温致死原理：由于它使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏，例如它可使核酸发生脱氨、脱嘌呤或降解，以及破坏细胞膜上的类脂质成分等。
致死温度：杀死微生物的极限温度。
致死时间：在致死温度下杀死全部微生物所需要的时间。
微生物对热的抵抗力用“热阻”表示。
热阻指微生物在某一条件下的致死时间。
营养细胞和细菌芽孢对热的抵抗力不同。
相对热阻：在相同条件下两种微生物热阻的比值。
分批灭菌过程：升温、保温和降温，灭菌主要是在保温过程中实现的，在升温的后期和冷却的初期，培养基的温度很高，因而对灭菌也有一定贡献。
分批灭菌：将配好的培养基打入发酵罐，通入蒸汽将培养基和所用的设备（一般是发酵罐）一起进行灭菌，也称实罐灭菌。
连续灭菌（连消）：培养基在罐外连续进行加热、维持和冷却，然后进入发酵罐的杀菌方法。
衰减时间d值：活得微生物在受热过程中减少到原来数目的1/10(ns/n0=1/10)所需要的时间。
过滤除菌机理：惯性作用、扩散作用、静电吸附、拦截作用过滤器的类型：机械过滤、介质过滤、绝对过滤空气除菌的方法：辐射杀菌、加热杀菌、化学药物杀菌、静电吸附、机械过滤为了获得无菌空气，一般采用三个主要工段：提高空气的洁净度、除去空气中油和水、获得无菌空气空气压缩机：活塞式空气压缩机、离心式空气压缩机、螺杆式空气压缩机绝对过滤器：介质孔径小于被截留的微生物体积，如四氟乙烯、纤维素树脂微孔滤膜。
深层过滤器：介质空隙对于被截留的微生物体积，但有一定厚度，靠静电、扩散、惯性、拦截。
棉花过滤器、超细玻璃纤维纸、石棉过滤、金属烧结管等。
限制性底物是培养基中任何一种与微生物生长有关的营养物，只要该营养物相对贫乏时，就可能成为限制微生物生长的因子，可以是c源、n源、无机或有机因子。
产物形成动力学模型：生长偶联型、部分生长偶联型、非生长偶联型发酵周期：实验周期是指接种开始至培养结束放罐这段时间。
但在工业生产上计算劳动生产率时则还应把发酵罐的清洗、投料、灭菌、冷却等辅助时间也计算在内。
即从第一罐接种经发酵到结束至第二次接种为止这段时间为一个发酵周期，这样才能正确地反映发酵设备的利用效率。
微生物在具有一定温度和湿度的固体培养基的表面进行生长、繁殖、代谢的发酵过程称作为固态发酵氧的传递速率：通入发酵液中的气泡愈小，气泡与液体的接触面积就愈大，液体中氧的溶解速率也就愈快。
涡轮式搅拌器的类型:（1）圆盘平直叶涡轮（2）圆盘弯叶涡轮（3）圆盘箭叶涡轮包埋培养：海藻酸钠包埋；海藻酸钙包埋；琼脂糖株包埋klα的测定方法有亚硫酸盐氧化法；极谱法；溶氧电极生物反应器搅拌方式：a、机械搅拌式 b、鼓泡式 c、环流式。
比拟放大:是把小型设备中进行科学实验所获得的成果在大生产设备中予以再现的手段，它不是等比例放大，而是以相似论的方法进行放大。
壁生长 :（可提高发酵液通过比色杯表面的速度；或将壁生长考虑在内的光电补偿）基本的自动控制系统：前馈控制、反馈控制、自适应控制下游加工过程：从发酵液、反应液中分离、纯化有关产品的过程统称生物工程的下游加工过程。
生化分离技术：指从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程（后处理技术）。
凝聚：在中性盐的作用下，胶体粒子之间双电子层排斥电位降低，导致胶体体系不稳定出现聚集的现象。
絮凝：形成大颗粒絮凝体，便于过滤。
混凝：同时包括凝聚和絮凝作用的过程。
沉降：利用分散质与分散介质之间的密度差异，将分散质与分散介质分开的作用。
悬浮夜沉降分离设备：间歇式沉降器、半连续式沉降器、连续式沉降器结晶法：在固相析出过程中，析出物为晶体时称为结晶法。
沉淀法：在固相析出过程中，析出物为无定形固体时则称为沉淀法。
常用的沉淀法主要有盐析法、有机溶剂沉淀法和等电点沉淀法等。
萃取：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
离子交换分离法是利用溶液中离子与离子交换剂发生交换反应进行分离的方法离子交换剂由三部分组成：不溶性载体；功能基团；可交换离子。
如果树脂释放的是活性阳离子，它就能和溶液中的阳离子发生交换，称阳离子交换树脂；如果释放的是活性阴离子，它就能交换溶液中的阴离子，称阴离子交换树脂。
离子交换设备的分类分批法、固定床法、流动床法膜过滤法:指以压力为推动力，依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离的方法，包括微滤（mf）、超滤（uf）、纳滤（nf）和反渗透（ro）四种过程。
通量衰减系数m：由于过程的浓差极化、膜的压密、膜污染等的影响，使得通量随时间的变化。
当溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体中浓度，这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体中，这种现象称为浓差极化。
浓差极化：在膜分离过程中，一部分溶质被截留，在膜表面及靠近膜表面区域的浓度越来越高，造成从膜表面到本体溶液之间产生浓度梯度，这一现象称为“浓差极化”。
微滤：当压力推动流体透过膜或其他过滤介质，从流体中分离微米大小的粒子时，这个过程为微滤表面过滤：粒子的尺寸比过滤介质的尺寸大，粒子以其几何形状被阻挡，不能进入和通过膜，这种筛滤机理称为表面过滤。
深度过滤：粒子的尺寸比过滤介质的尺寸小，粒子能进入过滤介质，并粘附在其上，被除去。
气体过滤器：去除气体中的微粒和胶体、菌体等超纯水生产中预处理和最终供水气液接触方式有三种：鼓泡接触状态、泡沫接触状态、喷雾接触状态简单蒸馏型可分为静止式、降膜式、离心式等几种。
蒸发的分类按操作空间的压力可分为常压、加压或减压蒸发。
按蒸汽利用情况可分为单效蒸发、二效蒸发和多效蒸发按操作流程可分为间歇式、连续式。
按加热部分的结构可分为膜式和非膜式。
蒸发过程：将含有固体溶质的稀溶液加热沸腾进行浓缩，以获得固体产品或制取溶剂。
蒸发过程实际上是不挥发性的溶质和挥发性的溶剂分离的过程。
物质在溶解时一般要吸收热量，在结晶时放出热量，称为结晶热。
相反的情况，即溶解时放热，结晶时吸热，比较少见。
因此结晶又是一个同时有质量和热量传递的过程。
起晶方法：自然起晶，刺激起晶，晶种起晶干燥方法空气干燥、加热面传热干燥、红外线干燥、冷冻升华干燥、微波干燥空气干燥设备按工作原理分为：气流干燥、沸腾干燥和喷雾干燥。
游离水－－游离水分多存在于生物产品的细胞外及多孔物料的毛细管中。
结合水－－结合水分主要有渗透水分、结构水分等，它与物料的结合力较强，水分的活度小于 l 。
固态发酵：广义：使用不溶性固体基质培养微生物，得到代谢产物的工艺过程自然富集固态发酵：强化微生物混合固态发酵、限定微生物混合固态发酵、单菌固态纯种发酵蒸料方法：常用的有罐式连续蒸煮，管式连续蒸煮，柱式连续蒸煮等三种方法本征动力学：即没有在生物反应器中各种形式的传递过程等工程因素影响时的微生物反应的固有反应速率。
宏观动力学：但是实际发酵过程是在生物反应器中进行，因此，从实用意义出发，人们重视一定反应器内检测到的反应速率即总反应速率及其影响因素，这就是宏观动力学研究。
生物反应工程：它涉及二方面的内容，即宏观微生物反应动力学和生物反应器工程。
其中反应器工程是指包括影响微生物反应宏观动力学的生物反应器形式、结构、操作方式、物料混和传递过程特性等一、名称解释1、前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
