专业技术工作总结发酵工程.docx
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专业技术工作总结发酵工程
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专业技术工作总结发酵工程
篇一：
发酵工程总结版
发酵工程期末复习
名词解释：
1.发酵工程是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞参与的工艺过程的的原理和科学,是研究利
用生物材料生产有用物质服务于人类的综合性科学技术。
2.分批培养：
是指在一个密闭系统内，投入有限数量的营养物质后接入少量微生物菌种进
行培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
3.连续培养：
是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基，同时又以相同的速度流出
培养液，从而使培养系统内培养液的量维持恒定，微生物细胞能在近似恒定状态下生
长的发酵方式。
4.补料分批培养：
是指在分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法
5.液化：
用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。
6.糖化：
用糖化酶（又称葡萄糖淀粉酶）将糊精和低聚糖转化为葡萄糖
7.糊化：
在温水中，当淀粉颗粒无限膨胀形成均一的粘稠液体的现象，称为淀粉的糊化。
此时的温度称
为糊化温度。
8.老化：
分子间已断裂的氢键、糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程，也就是复结的过程。
9.间歇灭菌
间歇灭菌就是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌
的操作过程，也称分批灭菌或实罐灭菌。
10.连续灭菌将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时加热、保温和冷却，进行灭菌。
11.呼吸强度（比耗氧速率）Qo2：
单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。
单位：
mmolo2/（kg干菌体·h）。
12.摄氧率γ（耗氧速率）：
单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。
单位：
γ=Qo2·xx——细胞浓度，kg（干重）/m3
13.临界氧浓度
微生物的耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求，即
不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度，称为临界氧浓度，以c临界表示
14.静电除菌：
利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。
15.辐射灭菌：
利用各种射线或超声波破坏蛋白质等生物活性物质，从而起到灭菌作用。
16.介质过滤：
使空气通过能透过空气的多孔介质将空气所携带的尘、菌截阻。
17.布朗扩散截留：
布朗扩散的运动距离短，在较大的气速、较大的纤维间隙中不起作用，但在很慢的
气流速度和较小的纤维间隙中布朗扩散作用增加了微粒与纤维的接触滞留机会。
拦截截留：
当气流速度在临界速度以下，颗粒仍然随气流运动，在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞
流区内气流速度更慢，进入滞留区的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触，由于摩擦、粘附作用而被滞留。
18.惯性撞击截留：
当含有微生物颗粒的空气通过滤层时，空气流仅能从纤维间的间隙通过，由于纤维
纵横交错，层层叠叠，迫使空气流不断改变运动方向和速度。
由于微生物颗粒的惯性大于空气，因而当
空气流遇阻而绕道前进时，微生物颗粒未能及时改变它的运动方向，而撞击并被截留于纤维的表面。
19.耗氧速率：
指生物和微生物进行有氧呼吸作用所消耗氧气的速率
20.临界氧浓度：
指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。
21发酵动力学是研究发酵过程中菌的生长速率、培养基的消耗速率和产品形成速率的相互作用和随时
间变化的规律。
22基质比消耗速率（qs，g（或mo1）／g菌体?
h）：
指每克菌体在一小时内消耗营养物质的量。
它表示细
胞对营养物质利用的速率或效率。
在比较不同微生物的发酵效率上这个参数很有用。
23.产物比生产速率（qp，g（或mo1）／g菌体?
h）：
指每克菌体在一小时内合成产物的量，它表示细胞合
成产物的速度或能力，可以作为判断微生物合成代谢产物的效率。
24.得率系数：
是指每消耗1g（或mo1）基质（一般指碳源）所产生的菌体重（g）。
25.分批培养（batchculture）指在（:
专业技术工作总结发酵工程）一个密闭系统内，投入有限数量营养物质后，接入少量的微生物
菌种进行培养。
使微生物生长繁殖，在特定条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
26.牛顿型流体：
凡是流体特性服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿行流体。
酵母和细菌培养
液多属于牛顿流体。
27.生物反应器：
是指任何提供生物活性环境的制造或工程设备。
在一种情况下，生物反应器是一个进
行涉及到生物或生物化学活性物质由特定的生物生产出来的化学过程的容器。
28.发酵罐：
用于培养微生物或细胞的封闭容器或生物反应装置。
可用于研究、分析或生产。
有多种在
材料、大小和形状上各异的产品。
最常用的为全搅拌罐式反应器。
29.发酵染菌是指在发酵培养过程中侵入了有碍生产的其他微生物。
各章节要点
第一篇工业微生物和发酵工业原料（第二章至第四章）
1发酵生产过程和化工生产相比其特点为：
1发酵生产过程通常是在常温常压下进行，操作条件较温和，设备要求相对较低。
2生产所用的原料主要以农副产品及其加工产品为主，基本属于可再生生物资源
3反应过程中以生命体自动调节方式进行，数十个反应过程可像单一的反应过程一样在单一生物反应器
中进行。
可生产结构复杂的有用物质，能搞选择性的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。
4.投资相对较少，见效快，具有经济与效能统一性。
2发酵工业生产流程：
1原料预处理2培养及配置
3发酵设备和培养基灭菌（实罐灭菌：
121’c保温20~30min,也可采用连续灭菌）
4无菌空气制备（高空采风—压缩机加压—加热灭菌）
5微生物菌种制备和扩大6发酵7发酵产品的分离与纯化
3工业发酵步骤和工艺流程
（1）用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制
（2）培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌
（3）将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中
（4）将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物
（5）将产物抽提并进行精制，以得到合格的产品
（6）回收或处理发酵过程中产生的废物和废水
4微生物工程工业生产水平的三个决定要素:
生产菌种的性能，发酵和提取工艺条件生产设备
5工业常用微生物
细菌：
枯草杆菌，短杆菌，大肠杆菌
酵母：
酿酒酵母（啤酒，葡萄酒），酒精酵母，假丝酵母
霉菌：
黑曲霉，土曲霉，米曲霉，红曲霉，根霉，木霉，青霉
放线菌：
单孢菌
其他：
藻类
6微生物工业对菌种的要求：
能在廉价原料制备的培养基上迅速生长和生成所需的代谢产物产量高。
培养条件易于控制
生长迅速，发酵周期短
满足代谢控制的要求
抗噬菌体能力强
菌种不易变异退化
安全性（不是病源菌，不产毒素）
7种子制备的过程大致可分为：
实验室种子制备阶段：
固体培养基培养孢子，液体培养法
生产车间种子制备阶段：
1种子罐接种：
微孔接种法,火焰保护法,压差法
2种子罐级数的确定,种子罐级数：
是指制备种子需扩大培养的次数，取决于：
菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度；所采用发酵罐容积
8种子扩大培养的方法：
①表面培养法
②固体培养法
③液体培养法（三角瓶摇床震荡或转式培养）
④载体培养法
9常用液体深层培养法：
①放大法②两步法③控制培养法④分批培养法（间歇发酵法）⑤连续培养法⑥
补料分批培养法（流加法）
10影响种子质量因素：
1培养基2种龄与接种量3培养温度与湿度4ph5通风与搅拌6泡沫7杂菌控
制
11泡沫危害：
影响微生物对氧的吸收；妨碍co2的排除；减少设备利用率（有效容积减少）；造成跑料，导致染菌；
12种子异常分析：
菌种生长速度，过快或过慢菌丝结团菌丝粘壁
14淀粉水解糖的制备方法和原理
（一）酸解1.水解过程：
总反应式：
（c6h10o5）n+nh2onc6h12o6
过程：
（c6h10o5）n（c6h10o5）xc12h22o11c6h12o6
淀粉糊精麦芽糖葡萄糖
h+对作用点无选择性，?
-1,4-糖苷键和?
-1,6-糖苷键均被切断。
（二）酶解法淀粉酶解法分两步：
淀粉糖化及糖化终点的控制：
（1）糖化的温度及pＨ值：
决定于所用的糖化剂的性质。
（2）加酶量：
（3）液化液De值的影响：
在碘试本色的前提下，液化液De值越低，则糖化液De值越高。
（4）异淀粉酶的影响
液化程度的控制：
?
I2试
?
测定De值
?
De值高，糊精太小，不利于糖化酶作用，影响催化效率，终点De值低。
?
De值低，液化不彻底，糖化速度慢，酶用量大，时间长，过滤性能差。
糖化终点：
终点确定：
De值达最高时，加热灭酶
方法：
无水乙醇滴入糖化液，无白色沉淀则达到糖化终点
14灭菌的原理和方法
干热灭菌法：
原理：
利用高温对微生物有氧化、蛋白质变性和电解质浓缩作用而
杀灭微生物。
常用方法：
灼烧和电热箱加热，140-180℃1-2小时
湿热灭菌法：
原理：
蒸汽冷凝放出大量潜热，具有穿透力，且在高温有水分条件下，蛋白质易变性。
方
法：
水煮常压灭菌：
100℃饱和蒸汽灭菌：
一般121℃，30分钟
射线灭菌法：
原理：
利用高能量的电磁辐射与菌体核酸的光化学反应造成菌体死亡。
常用：
紫外线、x
射线和γ射线。
化学药品灭菌法原理：
药物与微生物细胞中的成分反应，使蛋白质变性、酶失活.
过滤除菌法原理：
利用微生物不能透过滤膜除菌
方法:
0.01~0.45?
m孔径滤膜，
15影响培养基灭菌的因素：
在影响培养基灭菌的因素中，除了灭菌温度和时间外，还有以下影响因素：
1.培养基成分：
◆油脂、糖类、蛋白质增加耐热性，灭菌时间长；
◆高浓度的盐类、色素等则削弱其抗性
2.培养基物理状态：
◆固体培养基的灭菌时间要比液体培养基的灭菌时间长
3、ph◆微生物在ph6.0～8.0范围内耐热性最大
◆ph低于6.0时，氢离子极易渗入微生物细胞，从而改变细胞的生理反应而促进其死亡，故培养基酸度愈高，则所需的杀菌时间愈短
4、培养基中微生物数量
5.微生物细胞含水量：
◆一定范围含水越多蛋白质凝固温度越低，越易被杀死。
6.微生物细胞菌龄：
7.耐热性：
8.泡沫：
◆泡沫中的空气形成隔热层，对灭菌极为不利，可加入少量消泡剂。
第四章无菌空气的制备
1无菌空气获得方法：
辐射灭菌：
利用uv、x-ray、超声波杀菌
热灭菌法
静电除尘、除菌
介质过滤
2空气过滤除菌的原理（绝对过滤、深层介质过滤）
惯性冲击截留作用；拦截截留作用；布朗扩散截留作用；重力沉降作用；
静电吸引作用。
3介质过滤效率
滤层所滤去的微粒数与原有微粒数之比称为过滤效率，用?
表示，是衡量过滤设备过滤能力的指标。
?
=（n1--n2）/n1=1－p
n1—过滤前空气中的微粒含量（个）；
n2—过滤后空气中微粒含量（个）；
n2/n1—过滤后过滤前空气中微粒数的比值，称为穿透率p
4影响介质过滤效率的因素
纤维直径
介质填充厚度
介质填充密度
空气流速
5提高过滤除菌效率的措施
减少进口空气的含菌数量
设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。
合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的目的。
降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质能在干燥状态下工作
稳定压缩空气的压力，采用合适容量的贮气罐。
6空气预处理
目的:
1）提高压缩前空气的洁净度2）去除压缩后空气中的油和水
7制备无菌空气的大致过程
吸入空气----前过滤----空气压缩机----压缩空气至适当温度---分离除去油和水---加热至适当温度，相对湿度为50%—60%---空气过滤器---无菌空气
8溶解氧控制的意义
溶解氧浓度对细胞生长和产物合成的影响可能是不同的，所以必须了解长菌阶段和代谢产物形成阶段的最适需氧量。
空气中的氧在发酵液中的溶解度很低，大量经过净化处理的无菌空气在给发酵液通气过程中因溶解少，而被浪费掉。
因此必须设法提高传氧效率。
第二篇发酵工程机理（第五章至第七章）
1、供氧方面的阻力
1）气膜阻力（1/kg）：
为气体主流及气-液界面的气膜阻力，与空气情况有关。
2）气液界面阻力（1/kI）：
与空气情况有关，只有具备高能量的氧分子才能透到液相中去，而其余的则返回气相。
篇二：
发酵工程总结
绪论：
一、概念：
发酵工程（Fermentationengineering）指在最适发酵条件下，在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。
二、发酵工程研究的主要内容
发酵工程主要包括代谢工程和发酵工艺两个主要内容
具体来说它一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养，或利用固定化酶，固定化细胞所做的反应器加工底物，以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。
发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。
如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。
四、发酵工程的特点
一个完整的发酵过程包括：
1材料的预处理2生物催化剂的制备3生化反应器及发应条件的选择与监控
第二章：
菌种的来源
一、工业化生产菌种的要求
?
能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成
产物
?
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（在分类学上最好与致病
菌无关）
?
生产特性要符合工艺要求
二、自然界中菌种分离的一般过程（步骤）:
土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定.
目的：
高效地获取一株高产目的产物的微生物.
三、采样时要注意的问题:
气候、水分、空气;来源要广;结合产品的特点;标签：
地点、时间、气候等
四、目的微生物富集的一些基本方法
富集的目的：
让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。
富集的三种方案：
?
定向培养:
采用特定的有利于目的微生物富集的条件，进行培养。
?
当不可能采用定向培养时，则可设计在一个分类学中考虑，
?
不能提供任何有助于筛选产生菌的信息，这时只能通过随机分离的办法.定向培养的方法
物理方法：
加热、膜过滤等但主要是通过培养的方法
定向培养的富集方法
1、底物2、ph条件3、培养时间4、培养温度等一切能提高目的微生物相对生长速度的手段，培养（固体、液体；分批连续）后使目的微生物在种群中占优势。
五、菌落的选出
1.从产物角度出发：
在培养时以产物的形成有目的的设计培养基
利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素
2.从形态的角度：
菌落的外观形态，是微生物的一个重要表征。
如多糖产生菌在适当的培养基上生长，从具有粘液性的菌落外观上就可以初步识别。
六、菌株选育、分子改造
方法：
基因突变：
自然选育、诱变育种
基因重组:
杂交、原生质体融合、基因工程
基因的直接进化：
点突变、易错pcR、同序法DnAshuffling等
第三章:
发酵培养基
一、发酵培养基所需成分
1、碳源
1）、作用：
提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所必
需的碳成分
提供合成目的产物所必须的碳成分
2）、来源：
糖类、油脂、有机酸、正烷烃
3）、工业上常用的糖类①葡萄糖②糖蜜③淀粉、糊精
2、氮源
氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和
含氮代谢物。
常用的氮源可分为两大类：
有机氮源和无机氮源。
1）、无机氮源
选择合适的无机氮源有两层意义：
满足菌体生长
稳定和调节发酵过程中的ph
2）、有机氮源
成分复杂：
除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机
盐及生长因子
3、无机盐和微量元素
来源：
c、n源，以盐的形式补充
使用注意点：
A对于其它渠道有可能带入的过多的某种无机离
子和
微量元素在发酵过程中必须加以考虑
b使用时注意盐的形式（ph的变化）
4、生长因子、前体和产物促进剂
前体作用：
前体有助于提高产量和组份
用法：
前体使用时普遍采用流加的方法
5、水
三、发酵培养基的设计和优化：
1、培养基成分选择的原则：
菌种的同化能力、代谢的阻遏和诱导、合适的c、
n比：
100∶0.2～2.0、ph的要求
2、成分含量的确定
1）、理论转化率与实际转化率
理论转化率是指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡
算，所得出的转化率的大小。
实际转化率是指实际发酵过程中转化率的大小
2）、实验设计
培养基成分的含量最终都是通过实验获得的
合理的实验方法：
多因子实验：
均匀设计、正交实验设计、响应
面分析等
3、培养基设计的步骤：
①根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑
的问题，初步确定可能的培养基成分；
②通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成
分；
③当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适
的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采
用一些合理的实验设计方法。
4、摇瓶水平到反应器水平的优化配方
摇瓶——培养基设计的第一步
反应器—最终的优化的基础配方
5、培养基设计时注意的一些相关问题:
原料及设备的预处理、原材料的质量、
发酵特性的影响、灭菌
第四章种子的扩大培养
一、种子扩大培养的概念:
种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
1接种量的需要○2菌种的驯化○3缩短发酵时间、二、种子扩大培养的目的：
○保证
生产水平
1总量及浓度能满足要求○2生理状况稳定，3活力三、种子的要求：
○个体与群体○
4无杂菌污染强，移种至发酵后，能够迅速生长○
四、种子制备的技术概要
主要包括：
实验室阶段、生产车间阶段
实验室阶段：
1培养物选择的原则2培养基选择的原则3起始接种物的传代问题
1培养物选择的原则：
目的：
种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的培养物
2培养基选择的原则
培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。
在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。
3起始接种物的传代问题
1细菌：
保藏斜面→活化斜面○
2产孢子：
保藏→母斜面→子斜面○
目的：
使菌种的传代次数尽可能的少。
生产车间阶段:
1、培养物的选择原则2、培养基选择的原则3、发酵级数
的确定4、接种量的确定5、种龄6、种子的质量要求
1培养物的选择原则：
?
缩短发酵时间
?
有利于获得好的发酵结果
2、培养基选择的原则
目的：
获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。
3、发酵级数的确定
?
级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响
?
级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一
般2-4级。
?
在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面
4、接种量的确定
接种量＝移入种子的体积/接种后培养液的体积
过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为7-15%。
但是一般认为大一点好。
5、种龄
种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
种龄短：
菌体太少；种龄长：
易老化。
6、种子的质量要求：
量：
要求达到一定的浓度
质:
形态（生长处于某个阶段、均匀等等）
理化指标：
c、n、p的含量，ph，酶活等无污染
第五章发酵过程动力学的基本概念
一、发酵过程的反应描述及速度概念
1.发酵过程反应的描述:
x
s（底物）─→x（菌体）＋p（产物）2发酵研究的内容：
菌种的来源——找到一个好的菌种发酵过程的工艺控制——最大限度发挥菌种的潜力
单位时间内单位菌体消耗基质或形成产物（菌体）的量称为比速，是生物反应中用于描述反应速度的常用概念
3.发酵过程反应速度的描述:
x
s（底物）─→x（菌体）＋p（产物）
比生长速率，单位为时间的倒数，有一个精确的生物学含义：
它表示在固定的生长时间内由已有的数量确定的个体产生的新个体数。
数值越大，群体中产生新个体的速率也越大。
4.微生物生长动力学的基本概念
一）微生物在一个密闭系统中的生长情况：
篇三：
最新发酵工程专业毕业自我总结
最发酵工程专业大学生
毕业自我总结优秀范文
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发酵工程专业毕业论文答辩完成之际，四年大学生活也即将划上一个句号，而我的人生却仅仅是个逗号，我即将开始人生的又一次征程。
作为×××大学（改成自己发酵工程专业所在的大学）毕业生的我即将告别大学生活，告别亲爱的发酵工程专业的同学和敬爱的老师，告别我的母校——×××大学。
回顾在×××大学发酵工程专业的求学生涯，感慨颇多，有酸甜苦辣，有欢笑和泪水，有成功和挫折！
大学——是我由幼稚走向成熟的地方，在此，我们认真学习发酵工程专业知识，拓展自己的知识面，培养自己的发酵工程实践活动能力。
在思想道德上，×××大学（改成自己就读发酵工程专业所在的大学）学习期间我系统全面地学习了思政课程的重要思想，不断用先进的理论武装自己的头脑，热爱祖国，热爱人民，坚持四项基本原则，树立了正确的人生观、价值观、世界观，使自己成为思想上过硬的发酵工程专业合格毕业生。
在发酵工程专业学习上，我严格要求自己，刻苦钻研发酵工程相关理论，态度端正，目标明确，基本上牢固的掌握了发酵工程专业知识和技能，做到了发酵工程理论与实际相联系。
除了发酵工程专业知
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