1 《发酵工艺学》复习大纲
一、基本要求：
《发酵工艺学》是发酵工程专业的一门主干课程，是支撑现代食品工业的重要技术，同时也是生物技术产业化的重要手段。这门课程的考试，主要测试考生对本课程的基础理论、基本知识、及实际操作技能掌握的程度，以及运用所学理论解决问题的能力，为考生在工作岗位上发挥自己的能力或继续从事相关研究工作奠定基础。
二、主要内容
第一章 绪 论
发酵工业的历史；微生物发酵的特点及研究对象；发酵工艺学的发展趋势。
第二章 微生物代谢调控理论及其在微生物发酵中的应用
初级代谢和次级代谢；代谢调节有关的酶；反馈调节；代谢调节控制的应用。
第三章 发酵工艺学基础及主要设备
一、微生物发酵的工艺过程：菌种活化与扩大培养；发酵原料前处理及培养基制备；发酵；产物分离、提取与后加工
二、微生物发酵的动力学：分批发酵
三、发酵工艺控制：温度对发酵的影响及其控制；溶解氧浓度对发酵的影响及其监控；pH值对发酵过程的影响及其控制；二氧化碳和呼吸熵；基质浓度对发酵的影响及补料控制；泡沫控制；发酵终点判断。
四、发酵的主要设备：原料处理设备；固体发酵设备；机械搅拌通风发酵罐（生物反应器）；空气净化系统；培养基灭菌系统；产物分离与提取设备。
第四章 酒精发酵与酿酒
一、酒精发酵：酒精发酵原料；与酒精发酵有关的微生物；酒精发酵生化机制；酒精发酵工艺；酒精蒸馏与精制。
二、啤酒酿造：啤酒种类与质量标准；啤酒酿造原料；麦芽制造；麦芽汁制备；啤酒发酵；过滤与灌装。
第五章 氨基酸发酵
谷氨酸生产：谷氨酸生产原料及其处理；谷氨酸产生菌；谷氨酸合成途径；谷氨酸发酵 2 工艺；谷氨酸提取。
第六章 有机酸发酵
一、乳酸发酵：乳酸发酵类型及其微生物；乳酸制造；发酵乳制品；其它乳酸发酵食品。
二、醋酸发酵：醋酸发酵原料；醋酸发酵有关的微生物；醋酸发酵生化机制。
第七章 酶制剂生产
酶制剂的工业化生产：工业化酶制剂生产的优点；酶制剂生产的基本工艺流程；淀粉酶生产；酶应用新技术。
第一章 绪论
传统发酵工程：利用微生物的生长和代谢活动来大量生产人们所需产品的过程理论与工程技术体系。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。
现代发酵工程：是将DNA重组及细胞融合技术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、过程工程优化与放大技术等新技术与传统发酵工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业生物技术体系（新一代工业生物技术）。
采用现代工程技术手段，利用天然生物体或人工改造的生物体对原料进行加工，为人类生产有用的产品，或直接把生物体应用于工业生产的过程。
发酵工程发展史：
1900以前 自然发酵阶段 ：酿造工业
1900—1940 纯培养技术的建立 : 固体培养基，纯粹培养
1940—1950 通气搅拌纯培养发酵技术的建立 : 丙酮丁醇发酵, 标志：纯种培养深层发酵生产青霉素
1950—1960 诱变技术与代谢控制发酵技术的建立: 耗氧发酵实现规模化纯培养发酵
1960—1970 开拓发酵原料时期（石油发酵时期）
1970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
发酵工艺过程：
1、 菌种以及确定的种子培养基和发酵培养基的组成
2、 培养基，发酵罐和辅助设备的灭菌
3、 大规模的有活性、纯种的种子培养物的生产
4、 发酵罐中微生物最优的生长条件下产物的大规模生产
5、 产物的提纯、纯化
6、 发酵废液的处理
第二章 微生物菌种制备原理与技术
工业微生物是生物技术产品生产的关键，而菌种又是工业微生物的核心。
发酵工业常用微生物分类：细菌、放线菌、酵母、霉菌
工业微生物获得途径：
1、 向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株
2、 由自然界采集样品，从中进行分离筛选
3、 从一些发酵制品中分离目的菌株
发酵工程知识点
绪论 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。 1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物
作用的结果。” 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：在微生物工业中，把所有通过微生物或其他生物细胞（动、植物细胞）
的培养，统称为 发
酵。
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、酶以及转化产物等。
现代生物技术─分子生物学与发酵工程 氨基酸发酵工业──谷氨酸、赖氨酸
核酸发酵工业──肌苷酸、乌苷酸
微生物变异株通过代谢调节──代谢控制发酵技术
切断支路代谢转折点: 酶的活力调控, 酶的合成调控(反馈控制和反馈阻遏) →解除菌体
自身的反馈 调节,提高终产物水平。
细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展，打破了生物种间障碍，能定向地制造出新
的有用的微生物：
增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数，可以大幅度地提高目标产物的产量；
酒曲是我国酿酒技术的重大发明，也是世界上最早的一种复合酶制剂。 三、发酵工程的组成
从广义上讲，由三部分组成：上游工程、发酵控制、下游工程
四、微生物发酵产品的类型:1,菌体、酶，2 初级代谢产物，3 次级代谢产物，4 外源物质转化产物。
五、发酵方法的类别与流程
（1）类别：根据对氧的需要区分： 厌氧和好氧发酵
根据培养基物理性状区分： 液体和固体发酵 根据从微生物生长特性区分： 分批发酵和连续发酵
按发酵原料来区分: 糖类物质发酵, 石油发酵, 废水发酵
按发酵产物区分：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
发酵工程教案（打印）
第一章：发酵工程的概述
1.1 发酵的定义和意义
1.2 发酵工程的起源和发展
1.3 发酵工程的研究内容和应用领域
第二章：发酵过程的基本原理
2.1 微生物的生长与代谢
2.2 发酵条件的控制
2.3 发酵过程中的物质变化
第三章：发酵设备及其设计
3.1 发酵罐的设计与选择
3.2 发酵过程的自动化控制
3.3 发酵设备的清洗与消毒
第四章：发酵条件的优化与控制
4.1 发酵条件的优化方法
4.2 发酵过程的监控与控制
4.3 发酵过程中的问题与解决方法
第五章：发酵工程的应用实例
5.1 微生物肥料的生产与应用
5.2 生物农药的发酵生产
5.3 食品工业中的发酵应用
第六章：发酵工程在药品生产中的应用 6.1 抗生素的发酵生产
6.2 维生素的发酵生产
6.3 重组蛋白的发酵生产
第七章：生物化工领域的发酵工程
7.1 氨基酸的发酵生产
7.2 有机酸的发酵生产
7.3 生物酶的发酵生产
第八章：发酵工程在环保领域的应用
8.1 生物滤池技术
8.2 生物脱硫技术
8.3 生物降解技术
第九章：发酵工程的产业化与发展
9.1 发酵工程的产业化流程
9.2 发酵工程的技术创新与挑战
9.3 我国发酵工程产业的发展现状与趋势
第十章：发酵工程的可持续发展
10.1 发酵工程与资源利用
10.2 发酵工程与环境保护
10.3 发酵工程的循环经济模式
第十一章：发酵工程在生物制药中的应用
11.1 重组蛋白药物的发酵生产
11.2 疫苗的发酵生产 11.3 基因治疗的发酵工程应用
第十二章：发酵工程技术在农业中的应用
12.1 微生物肥料的发酵生产
12.2 生物农药的发酵生产
12.3 动物疫苗和生物兽药的发酵生产
第十三章：发酵工程在生物能源中的应用
13.1 燃料酒精的发酵生产
13.2 生物柴油的发酵生产
13.3 生物气体的发酵生产
第十四章：发酵工程在生物材料中的应用
