发酵工程复习

发酵工程复习第一章绪论•（1）了解：发酵工程、发酵、发酵方式、发酵产品类型。•（2）理解发酵工程的特点，发酵工程的内容，发酵工程的发展史。第二章工业发酵菌种的选育（1）了解：自然选育的含义、优缺点及一般程序；诱变育种的含义及其优缺点；诱变、复合诱变及诱变剂的种类；基因重组、杂交育种的含义及二者关系；杂交育种的优缺点；原生质体融合及其优点；基因工程技术的核心内容。菌种衰退及其主要原因；防止菌种衰退的方法。（2）理解原生质体融合的一般步骤；基因工程的一般步骤。菌种保藏原理；主要保藏方法。（3）掌握分离与筛选的工作程序、设计要求及一般分离方法；诱变育种的基本原理及一般步骤。（4）应用：如何从自然界获得野生型菌种；在生产活动中用自然选育法获得高产菌株；通过诱变育种筛选某种营养缺陷型高产菌株；利用原生质体融合法改良生产菌种；对不同菌种选择适宜的保藏方法及复壮方法。第三章工业发酵培养基（1）了解：发酵培养基及其一般特点；发酵培养基的组成。（2）理解发酵培养基设计的基本程序及原则；培养基的最优化。（3）掌握工业发酵用培养基的要求、培养基的构成以及培养基各组分的作用。（4）应用：设计某菌发酵生产的培养基。第四章工业发酵过程灭菌（1）了解发酵生产中通常使用的湿热灭菌原理、方法及其设备；生产中空气除菌的基本方法、原理、流程及设备。（2）理解灭菌温度与菌死亡反应速度常数的关系及影响培养基灭菌的因素。分批灭菌的传热计算；分批灭菌操作要点。连续灭菌的流程及设备类型。空气净化的工艺要求；空气过滤器的操作要点。（3）掌握发酵培养基及设备灭菌的主要方法；微生物的热阻；对数残留定律。分批灭菌时间的计算。连续灭菌的优点及灭菌时间的计算。生产中空气除菌的主要方法；空气过滤效率及其影响因素。通风发酵对无菌空气的要求；过滤除菌的机理；对数穿透定律；介质层厚度的计算。空气过滤的一般流程；过滤器类型及结构；过滤介质。（4）应用分析某发酵批次灭菌失败的原因。计算某发酵罐彻底灭菌所需时间。根据某发酵的特点设计一种连续发酵流程。计算某特定发酵中过滤器介质的厚度。根据某发酵对净化空气的要求设计一种空气净化流程；计算过滤介质的厚度。第五章种子扩大培养（1）了解发酵工业对生产用菌种的基本要求。（2）理解生产菌种逐级扩大培养的各个环节；种龄及其活力；种子罐级数与接种量的确定；种子质量优劣的判断及其影响因素；种子质量控制措施。（3）掌握影响种子质量的因素，工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点。（4）应用设计从菌种斜面开始，逐级扩大到满足某特定发酵罐的接种量。第六章发酵罐及其附属设备（1）了解生物反应器的基本类型。厌氧发酵设备的一般特点。通风搅拌发酵罐放大的内容和依据.（2）理解反应器的设计要求及发展趋势。酒精、啤酒等发酵设备的基本结构特点。通用式、自吸式及通风搅拌发酵罐的结构特点。搅拌流型与混合效果的关系；计算搅拌功率的区别及影响因素；搅拌间距对流型的影响；多组搅拌功率的计算；通风情况下搅拌功率的计算（密氏公式）。几种放大方法的比较。（3）掌握生产上对机械搅拌发酵罐的基本要求及其优缺点；公称容积及发酵罐装料系数。发酵罐搅拌桨的主要类型及特点；搅拌流型的决定因素；搅拌功率、搅拌功率准数之间的关系。（4）应用试设计某种厌氧发酵（例如乳酸发酵）反应器的基本构型。通风量的控制与计算；公称容积和装液量的计算。计算通风状态下的搅拌功率。论证以KLa值相同的原则放大是最佳放大方法。第七章发酵工艺控制•工业发酵的主要类型；•营养基质和菌体浓度的影响及其控制；•温度的影响及其控制；•pH的影响及其控制；•通气和搅拌；•泡沫的影响和控制；•二氧化碳和呼吸商；•发酵异常现象及染菌分析；染菌对发酵的影响；染菌污染后的挽救和处理；染菌的预防措施；食用菌及生物农药生产中应注意的染菌问题；发酵终点的判断；发酵的优化控制；发酵过程的计算机控制；发酵过程的精确检测。工业发酵的主要类型•发酵过程按进行过程分三种方式（分批发酵、补料分批发酵、连续发酵），定义，特点；•发酵过程中补料对细胞量、生长速率和产率的影响；连续补料和分批补料发酵的比较；适合采用补料控制的发酵情况。•对特定的发酵（例如，受异化代谢物阻遏的系统）选择适宜的补料方法。•按菌体生长与产物形成关系分三种类型特点，常见的发酵产品属于哪种类型。•工业发酵过程的主要控制参数（含义、测定方法）；•营养基质和菌体浓度的影响及其控制（例子）；温度的影响及其控制•理解发酵热的测定；最适温度的选择与控制。•掌握温度与发酵的关系及其对发酵的影响；活化能；发酵热；最适温度。•应用：某特定发酵过程中发酵热的计算；最适温度的调控；测定某发酵过程的发酵热。pH的影响及其控制•理解微生物生长和产物合成的最适pH；最适pH的选择与调控。•掌握pH值对菌体生长和产物合成的影响；发酵过程中pH的变化规律；引起发酵液中pH变化的因素。•应用：对某发酵过程中的pH实施优化控制。通气和搅拌•了解溶解氧浓度测定；摄氧率的测定。•理解发酵异常时的溶氧变化；供氧能力的变化对溶解氧的影响；提高供氧能力和控制需氧的方法。影响微生物需氧量的因素；控制溶解氧的供需平衡。通风搅拌和机械搅拌通风发酵罐的溶氧系数。影响氧传递推动力的因素；影响体积氧传递系数KLa的因素及影响溶解氧的其它因素。•掌握临界氧浓度；发酵过程中控制氧浓度的变化对发酵的影响；通风比；KLa；摄氧率。比耗氧速率（Qo2）;临界溶氧浓度。氧的饱和浓度及其影响因素；体积氧传递系数（KLa）。影响供氧的主要因素。泡沫的影响和控制•了解发酵过程中泡沫的成因与消长规律；机械消泡的方法和优缺点；化学消泡机理；化学消泡剂的种类与性质。发酵异常现象及染菌分析•了解杂菌；染菌；染菌的原因及其所造成的后果；噬菌体的污染源。•理解防止染菌要点；无菌检查与染菌的处理；噬菌体污染与发酵异常现象；噬菌体污染的防治。•应用判断某发酵异常现象是杂菌污染还是噬菌体污染及相应处理手段。第八章发酵工程在现代生物技术中的应用（1）了解：动植物细胞融合技术。（2）理解：实现重组菌高浓度培养首先需控制营养源浓度；质粒不稳定的类型及影响因素；使质粒稳定的措施；细胞的质粒数、质粒的稳定性及转录与翻译阶段的效率之间的关系；变温培养法可能增加拷贝数而提高产量。重组菌外漏的防范措施。动植物细胞大规模培养过程和主要步骤。（3）掌握重组菌培养的主要特点；产物分泌与宿主菌的选择。重组菌对培养罐的要求及培养罐的特点与类型。（4）应用:设计使质粒稳定的重组菌培养方案。第九章发酵工程应用实例（1）了解青霉素的发酵工艺、谷氨酸发酵生产工艺、α-淀粉酶酶制剂发酵工艺、维生素B2发酵生产过程；基因工程药物生产的一般工艺；酒精发酵工艺。（2）应用结合所学的发酵工艺理论，设计出各种发酵产品的典型发酵工艺流程第十章发酵工业与环境保护•（1）理解衡量废水污染的常用指标，理解发酵废液综合利用以及各种生物法处理的原理；理解废液的常见生物处理技术。•（2）应用：能利用发酵工业环境保护知识控制发酵废水、废渣等依法排放。第十一章发酵成本的构成及控制（1）理解影响发酵成本的因素，发酵过程的经济学评价。（2）应用：能对发酵过程中产品浓度、发酵批产量、平均产品浓度、发酵指数、年发酵产率、染菌率、基质转化和单位产量发酵成本等进行计算。