发酵工程原理与技术

《发酵工程原理与技术》习题集问答题1、发酵工业有何特点？简述发酵生产过程的主要环节。

2、工业用微生物的要求在哪些？试举例说明微生物要工业中的应用。

3、工业生产中使用的微生物为什么会发生衰退？菌种衰退表现在哪些方面？防止菌种衰退的措施有哪些？4、在菌种扩大培养中，就注意哪些事项？5、影响种子质量的因素有哪些？如何控制种子的质量？6、配制发酵培养基时应注意哪些问题？本着什么原则进行配制？7、发酵培养基的碳氮比对菌体的生长和产物的生成有何影响？8、请列出适用于发酵培养基灭菌的方法，并比较其各自的优缺点。

9、某制药厂现有一发酵罐，内装80t发酵培养基，在121℃温度下进行实罐灭菌。

如果每毫升培养基中含有耐热的芽孢数为2*107个，121℃时灭菌速度常数为0.0287S-1.请部灭菌失败概率为0.001时所需的灭菌时间是多少？10、请列出空气除菌的方法，并比较各种方法的优缺点。

11、影响空气过滤除菌效率的因素有哪些？12、比较两级冷却除菌流程、冷热空气直接混合除菌流程、高效前置过滤除菌流程的优缺点和适用场合，并分析原因。

13、解释氧在发酵液中的传质阻力和气体溶解过程的双膜理论。

14、说明影响氧传递速率的主要因素和效果。

15、比较酵母菌的酒精发酵和细菌的酒精发酵之异同。

16、说明初级代谢和次级代谢的关系及次级代谢产物的特征。

17、抗生素产生菌的主要代谢调节有哪几种方式？说明各种抗生素的生物合成机制。

18、阐述菌体生长速率、基质消耗速率、产物生成速率及意义。

19、发酵动力学如何分类？20、试比较不同发酵方法的优缺点。

叙述生物反应器（发酵设备）的功能和分类。

21、设计反应器时要本着哪些原则？反应器必须具备什么条件？22、机械搅拌发酵罐有哪些主要组成部分，它们各有怎样的功能或作用？23、发酵过程中温度升高对微生物生长和产物的形成有什么影响？什么原因造成温度升高？24、生产中为什么要控制pH？怎样调节和控制pH？25、发酵过程中哪些因素引起的pH上升和下降？26、泡沫的实质和形成原因是什么？它对发酵生产有什么影响？27、发酵生产中消除泡沫的方法有哪些种？各有什么优缺点？28、基质浓度对发酵有什么影响？说明补料分批发酵的优点和作用。

发酵工程原理与技术题库河北
摘要：
一、发酵工程概述
二、发酵工程的原理
三、发酵工程的技术应用
四、发酵工程在河北的发展
正文：
一、发酵工程概述
发酵工程是一门以微生物为基本单元，研究发酵过程的科学和工程技术。

发酵工程主要包括微生物的筛选、培养、调控和发酵过程的设计、控制和优化等。

在我国，发酵工程已经成为生物技术、食品工业、医药产业和环保领域等不可或缺的重要技术。

二、发酵工程的原理
发酵工程的原理主要基于微生物的代谢和生长规律。

微生物在特定的培养条件下，通过代谢将营养物质转化为有用的产品，并释放能量。

发酵过程中，需要对微生物的生长、代谢和产物生成进行严格的控制和调节，以保证发酵效率和产品质量。

三、发酵工程的技术应用
发酵工程在多个领域都有广泛的应用，主要包括：
1.生物制药：通过发酵工程生产抗生素、维生素、激素等药物，以及用于生物制药的酶制剂和中间体等。

2.食品工业：发酵工程在食品工业中的应用包括酿造、酸奶、酱油、醋等传统发酵食品的生产，以及利用发酵工程生产新型生物食品和食品添加剂等。

3.环保领域：发酵工程可用于废水处理、废气净化和生物质资源利用等环保领域。

4.生物能源：发酵工程可用于生产生物柴油、生物乙醇等生物能源。

四、发酵工程在河北的发展
河北省是我国发酵工程的重要发展地区之一，具有较好的产业基础和优势。

在生物制药、食品工业、环保领域和生物能源等方面，河北的发酵工程产业都取得了长足的发展。

发酵工程原理与技术题库河北摘要：一、发酵工程概述二、发酵工程的原理与应用三、发酵工程技术的发展四、发酵工程在河北的应用与发展正文：发酵工程是一门利用微生物的代谢能力，通过控制发酵过程生产有价值的产品或实现特定目标的科学技术。

发酵工程在食品、饮料、医药、农业、环保等领域具有广泛的应用。

本文将简要介绍发酵工程的原理与应用，以及发酵工程技术在河北的发展状况。

一、发酵工程概述发酵工程是一门跨学科的综合性技术，涉及微生物学、生物化学、化学工程、控制工程等多个领域。

通过发酵技术，可以实现对微生物的生长、代谢和产物的调控，从而达到提高产量、优化品质、降低成本等目的。

二、发酵工程的原理与应用发酵工程的原理主要包括微生物生理学、代谢工程、生物反应器设计、发酵过程控制等。

发酵工程的应用领域十分广泛，包括食品发酵（如酿造、发酵食品等）、饮料发酵（如啤酒、葡萄酒等）、医药发酵（如抗生素、酶制剂等）、农业发酵（如生物农药、生物肥料等）以及环保发酵（如废水处理、废气净化等）。

三、发酵工程技术的发展随着科学技术的进步，发酵工程技术也在不断发展和创新。

现代发酵工程涉及基因工程、细胞工程、生物信息学等多个领域，通过基因重组、代谢工程等手段，可以实现对微生物的高效利用和优化发酵过程。

此外，发酵过程的自动化控制和优化也是发酵工程技术发展的重要方向。

四、发酵工程在河北的应用与发展河北省作为我国重要的农业大省，发酵工程在食品、医药、农业等领域具有广泛的应用。

近年来，河北省加大了对发酵工程的投入和支持，推动了一批具有核心竞争力的企业发展。

同时，河北省还充分发挥高校和科研院所的优势，积极开展产学研合作，促进了发酵工程技术的创新与转化。

总之，发酵工程是一门具有广泛应用和巨大发展潜力的技术。

发酵工程原理与技术应用1、发酵：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的生物反应过程。

2、发酵工程：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工程技术体系，它是生物工程和生物技术学科的重要组成部分，又叫微生物工程3、发酵工程技术的发展史：①1900年以前——自然发酵阶段②1900—1940——纯培养技术的建立（第一个转折点）③1940—1950——通气搅拌纯培养发酵技术的建立（第二个转折点）④1950—1960——代谢控制发酵技术的建立（第三个转折点）⑤1960—1970——开发发酵原料时期（石油发酵时期）⑥1970年以后——进入基因工程菌发酵时期以及细胞大规模培养技术的全面发展4、工业发酵的类型：①按微生物对氧的不同需求：厌氧发酵、需氧发酵、兼性厌氧发酵②按培养基的物理性状：固体发酵、液体发酵③按发酵工艺流程：分批发酵、补料发酵、连续发酵5、发酵生产的流程：（重要）①用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的制备②培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌③扩大培养有活性的适量纯种，以一定比例将菌种接入发酵罐中④控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大料的代谢产物⑤将产物提取并精制，以得到合格的产品⑥回收或处理发酵过程中所产生的三废物质6、常用的工业微生物：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7、未培养微生物：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8、rRNA序列分析：通过比较各类原核生物的16S和真核生物的18S的基因序列，从序列差异计算它们之间的进化距离，从而绘制进化树。

选用16S和18S的原因是：它们为原核和真核所特有，其功能同源且较为古老，既含有保守序列又含有可变序列，分子大小适合操作，它的序列变化与进化距离相适应。

9、菌种选育改良的具体目标：①提高目标产物的产量②提高目标产物的纯度③改良菌种性状，改善发酵过程④改变生物合成途径，以获得高产的新产品10、发酵工业菌种改良方法：①常规育种：诱变和筛选，最常用。

高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础，通过控制合适的环境条件，利用微生物或酶的代谢作用，进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。

2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用，使其产生有用的化学产物。

发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵，有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用，而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。

3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用，可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。

二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。

其中，细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌，真菌包括霉菌和酵母菌。

2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件，不同微生物的生长特性有所不同。

典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。

3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。

呼吸代谢需要有氧气，产生CO2和H2O，而发酵代谢不需要氧气，产生乳酸、酒精、醋酸等产物。

4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式，培养基的选择对微生物的生长有重要影响。

三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。

2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备，按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。

3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物，可以是细菌、酵母菌、真菌等。

合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。

4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面，需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。

发酵工程的原理和应用发酵工程是一门综合性学科，涉及生物学、化学、工程学等多个领域。

它的发展历史可以追溯到古代，但真正走向科学化、工业化是在20世纪初期。

发酵工程的原理和应用对于食品、药品、能源等领域都有着广泛的影响和重要作用。

一、发酵工程的原理发酵是一种生物学过程，通过微生物对有机物质的代谢作用而产生酸类、酶类、气体和其他物质的过程。

发酵过程的原理可以分为以下几个方面。

1.微生物发酵需要微生物的参与，包括酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、酶制产生的细菌等。

微生物通过代谢作用将有机物质分解为简单物质，并产生一系列有用的代谢物质。

2.底物质发酵的底物质包括各种有机物质，如碳水化合物、蛋白质、脂肪等。

底物质的含量、种类和质量等都影响着发酵过程的效率和品质。

3.酸碱度发酵过程中酸碱度的控制是十分重要的，过高或过低都会影响微生物的生长和代谢作用。

常见的调节方法包括添加缓冲剂、调节通气等措施。

4.温度微生物在不同的温度下具有不同的代谢活性，一般发酵时温度控制在30℃以下，但对于某些微生物如乳酸菌和单胞菌需要更低的温度。

二、发酵工程的应用1.食品工业发酵技术是食品工业中的重要技术之一，常见的发酵食品有面包、酸奶、啤酒、味噌等。

发酵技术可以增加食品的储存期限、改善口感和品质，同时还可以产生一些有益菌群。

2.药品工业发酵技术在药品工业中也得到广泛应用。

许多药物的生产过程都需要微生物参与，如抗生素、激素类药物等。

通过发酵工程可以提高药物的产量和纯度，增加其药效。

3.酶工业酶是一种具有广泛应用价值的生物催化剂，可以用于食品、医药、纺织、造纸等多个领域。

通过发酵技术可以大规模地生产酶，以满足不同领域的需求。

4.能源领域生物质能源的开发和利用是现代能源领域的热门话题之一。

发酵技术可以将生物质转化为可燃气体（如甲烷）、醇类、有机酸等，并产生大量的有机质废水和污泥。

总的来说，发酵工程的原理和应用涵盖广泛，对于现代科技和工业的发展都起着重要的作用。

《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。

微生物发酵工程
微生物发酵工程是一种生物技术，它利用微生物的特性，以非生物的方式来生产各种有价值的产物。

它不仅可以将有机物如糖类、蛋白质、酶、抗生素等制成
几乎各种有机产物，而且还可以用于生物合成、生物技术、环境技术等领域。

一、微生物发酵的原理
1.微生物能生成各种有价值的产物：微生物可以通过分解某种有机物而得到多
种有价值的产物，比如有机酸，酶，抗生素，糖类等；
2.微生物可以转化解三元糖：微生物可以装配有机物，比如用脂肪酸和碳水化
合物。

微生物发酵过程中会将三元糖解为二元糖，以及其他有机物；
3.微生物可以催化可发酵物：微生物可以催化糖、蛋白质、酒精等可发酵物质
的生物反应，大大加速产物的生成。

二、微生物发酵工程的应用
1.制药：微生物发酵工程可以制造各种抗生素、类固醇、非类固醇多肽以及其
他药物；
2.食品加工：微生物发酵技术可以用于酿酒、发酵面等食品加工，给食品添加
特殊的风味和营养；
3.环境技术：微生物发酵的产物如脂肪酸能够还原破坏大气的硫化氢，减轻空
气污染；
4.生物技术：微生物发酵可以制造基因载体，用于转化特定的基因，如腺病毒、爪形病毒等；
5.其他应用：微生物发酵技术还可以用于细胞耐受性研究，强化有机物等领域。

总之，微生物发酵技术是一项多功能、有价值的生物工程技术，它不仅可以节约能源，而且可以节省许多化学物质，维护人类健康与环保，是优良的可持续发展技术。

发酵工程知识点总结高中一、发酵工程的概念和发展发酵工程，是指通过微生物的代谢活动，将有机物质转化成更有用的产物的工程技术。

发酵工程是综合应用生物化学、微生物学、工程学的一门新兴科学，是现代生产中的重要组成部分。

随着生物技术和工程技术的不断发展，发酵工程得到了较快的发展。

发酵工程的产物广泛用于医学、农业、食品、环保等多个领域。

在国民经济各部门和人们生活中都起着重要作用。

二、发酵工程的基本原理1.微生物发酵的基本原理发酵的基本过程是：首先是微生物分解所需营养物质为能量，随后是将其转化为生长代谢的生物体组织，进一步是将有机物质转化为对人类生产和生活有益的产物。

在这个过程中，微生物起着关键的作用。

2.发酵过程的基本特点发酵过程是由微生物代谢活动引起的，具有时间长、可控制性差等特点。

另外，发酵过程还会产生较多的热量，需要合理的散热措施。

3.发酵工程原料的选择原料的选择对于发酵工程至关重要，原料一般包括碳源、氮源、矿物盐等，不同的微生物对原料要求差异较大。

4.发酵工程的主要流程发酵工程主要包括发酵罐的设计、微生物的培养、发酵条件的控制等步骤，其主要目的是通过发酵罐培养微生物得到需求的产物。

三、发酵工程中的微生物1.发酵工程中的微生物的种类常见的发酵微生物有酵母菌、乳酸菌、霉菌、细菌等。

在不同的发酵过程中，选择合适的微生物种类非常重要。

2.微生物的选型对于发酵工程来说，微生物的选型是十分关键的。

要根据所需产物的性质和发酵条件的要求来选择合适的微生物。

3.微生物的培养微生物的培养是发酵工程中的核心环节，培养的条件应该控制得很好，确保微生物的最佳生长繁殖情况。

四、发酵罐的设计1.发酵罐的结构发酵罐通常分为罐体、搅拌器、温控装置、进气装置、排气装置等几个部分。

2.发酵罐的主要功能和要求发酵罐的主要功能是提供合适的生长环境给微生物，要求它能够充分搅拌，保持温度和通气等。

3.发酵罐的类型目前，常用的发酵罐类型有批量式、连续式及其衍生的多种类型。

发酵工程原理与技术嘿，你问发酵工程原理与技术呀，那咱就来唠唠。

发酵工程呢，简单说就是让一些微生物或者细胞啥的在合适的条件下干活，给咱生产出有用的东西。

就像让一群小工人在工厂里忙碌，给咱制造出各种好东西。

先说原理哈。

那些微生物或者细胞呢，它们有自己的本事。

给它们合适的环境，比如温度啦、湿度啦、营养啦，它们就会开始生长繁殖，然后在这个过程中产生出咱们想要的东西。

比如说酵母，在合适的条件下就能把糖变成酒精和二氧化碳。

这就像变魔术一样，可神奇啦。

技术方面呢，首先得选好菌种。

就像挑士兵一样，得挑强壮的、能干的。

然后给它们准备好“家”，也就是发酵罐。

这发酵罐得干净、合适，让菌种能舒舒服服地待在里面干活。

接着呢，要控制好各种条件。

温度不能太高也不能太低，不然菌种会不开心，不好好干活。

营养也得给够，就像给人吃饭一样，得让菌种吃得饱饱的。

还有啊，发酵过程中得时刻盯着。

看看菌种长得怎么样啦，有没有出问题啦。

要是有不对劲的地方，就得赶紧调整。

就像看着一群调皮的孩子，得随时管着。

发酵完了，还得把产品提取出来，进行纯化啥的。

不能让那些乱七八糟的东西混在里面。

这就像从一堆沙子里找出金子一样，得仔细点。

我给你举个例子哈。

我有个朋友，他们家开了个小酒厂。

他们就是用发酵工程的原理和技术来酿酒。

选好酵母菌种，控制好温度和营养，看着发酵罐里的酒慢慢变出来。

最后把好酒提取出来，卖出去。

他们可认真了，每一步都做得很仔细。

所以他们家的酒特别好喝，生意也不错。

所以啊，发酵工程原理与技术还是很有用的哦，能给咱带来好多好东西呢。

发酵复习资料1, 发酵工程原理与技术应用：2, 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3，工业发酵的类型：按微生物对氧的需求可分为需氧发酵、厌氧发酵以及兼性厌氧发酵。

按培养基物理性状可分为液体发酵和固体发酵。

按工艺流程分为分批发酵、连续发酵（又分为单级恒化器连续发酵、多级恒化器连续发酵及带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵））和补料发酵。

4，发酵生产的工艺流程：○1用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制；○2培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌○3扩大培养有活性的适量纯种，以一定比例将菌种接入发酵罐中；○4控制量适的发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物；○5将产物提取并精制，以得到合格的产品；○6回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

5，发酵工业菌种品种：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6，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7，微生物菌种的分离筛选的步骤：定方案——采样：有针对性地采集样品——样品预处理富集培养——菌种分离——菌种的初筛和复筛——菌种发酵性能鉴定——菌种保存8，次级代谢：最初定义为由微生物合成，但对其自身的生长、繁殖和发育并没有影响的一类物质的过程。