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发酵工程复习资料第一章绪论1、发酵及发酵产品各包括哪些类型?答案要点:一)发酵的类型:按发酵原料分类:糖类物质发酵、石油发酵、废水发酵;按发酵形式分类:固体发酵、液体发酵;按发酵工艺流程分类:分批发酵、连续发酵、流加发酵;按发酵过程对氧的需求分类:厌氧发酵、通风发酵;按发酵产物分类:氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵、酶制剂发酵二)发酵产品的类型:以菌体为产品、以微生物的酶为产品、以微生物的代谢产物为产品、生物转化过程2、了解发酵工程的组成、基本要求及主要特点。答案要点:一)组成:上游工程:菌种选育、种子培养、培养基设计与制作、接种等。发酵工程:发酵培养。下游工程:产物的提取纯化、副产品的回收、废物处理等。二)基本要求:发酵设备、合适的菌种、合适的培养基、有严格的无菌生长环境三)主要特点:1)发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件简单;2)发酵所用的原料主要以再生资源为主;3)发酵过程通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单一的代谢产物;4)获得按常规方法难以生产的产品;5)投资少,见效快,经济效率高;6)维持无菌条件是发酵成败的关键;7)环境污染小。3、为什么说发酵工程在国民经济中有着重要的地位?答案要点:因为发酵工程在医药、食品、能源、化工、冶金、农业、环境保护等方面均有着十分重要的作用,例如:抗生素的生产;饮料食品等的制造;沼气、微生物采油、生物肥料、生物农药以及三废处理等方面都有很重要的应用。所以说发酵工程在国民经济中有着重要的地位。 4、了解发酵工业的类型及必备条件。答案要点:一)发酵工业类型:食品发酵工业:食品、酒类1)传统分类非食品发酵工业:抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋白酿造业:利用微生物生产具有较高风味要求的发酵食品。2)现代分类发酵工业:经过微生物纯种培养后,提炼、精制而获得成分单纯、无风味要求的产品。如:抗生素、柠檬酸、酶制剂、酒精等。二)发酵工业必备条件:1)适宜的微生物菌种;2)满足微生物生长的条件:培养基、生长温度、pH值、溶解氧的浓度等。3)微生物发酵厂房、设备;4)产品提取、精制的方法与设备。定义:1)发酵:利用培养生物细胞来获得产物的全过程。2)发酵工程:采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程中的一种新技术。3)发酵工业:利用生物生命活动中产生的酶来加工原料中的有机或无机物而获得新产品的工业。4)生物转化:生物催化剂(生物细胞或其产生的酶)将一种化合物转化成化学结构相似,但在经济上更有价值的化合物的过程。第二章发酵原料及处理1、名词解释糊化:在温水中,淀粉颗粒无限膨胀形成均一的黏稠液体的现象。液化:淀粉糊化后,如果提高温度至130℃,由于支链淀粉的全部(几乎)溶解,网状结构彻底破坏,淀粉溶液的黏度迅速下降,变为流动的性较好的醪液的现象。糖化:用糖化酶讲糊精和低聚糖彻底水解成葡萄糖的过程。老化(回生):液化了的淀粉醪液在温度降低时,黏度会逐步增加,降到60℃时,变得非常黏,到55℃以下会变成凝胶,时间一长,则会重新产生部分结晶的现象。对数残留定律:在微生物灭菌过程中,其减少量随残留活菌数的减少而递减,即微生物的死亡速率与任一瞬时残存的活菌数成正比:—dN/dt=kN此即为对数残留定律。DE值:葡萄糖值,液化液或糖化液中的还原糖含量(葡萄糖)占干物质的百分率为DE值。实消:分批灭菌即实消,是在每批培养基全部流入发酵罐后,就在罐通入蒸汽加热至灭菌温度,维持一定时间,将发酵罐和培养基同时灭菌,再冷却到接种温度备用。连消:连续灭菌也叫连消,就是将培养基向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌。双酶糖化法:即酶解法,用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的方法。2、工业发酵原料有哪些?淀粉质原料处理的方法有哪些?为什么要预处理?答案要点:一)发酵工业原料类型:1)淀粉质原料(粮食原料)2)糖质原料3)纤维质原料4)石油化工产品5)其他:野生植物类二)淀粉质原料的处理方法:预处理(除杂、粉碎)→淀粉糊化(水热处理、焙炒法、膨化法、低温蒸煮法)→淀粉糖化(酸解法、酶解法、酸酶结合法)三)预处理的目的:除杂的目的:除去原料中的金属、石块、沙子、泥土、杂草等。粉碎的目的:改变原料的状态,增加物料表面积,有利于原料细胞中的淀粉颗粒从细胞中游离出来。3、淀粉水解糖的制备方法有哪些?各有何特点?答案要点: 一)酸解法及其特点:酸解法:以酸(无机酸或有机酸)为催化剂,在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。特点:对设备的要求:耐腐蚀、耐高温、耐高压。对淀粉原料要求较严格:淀粉颗粒不宜过大,大小要均匀。淀粉的转化率较低。淀粉乳浓度高,淀粉