發(fā)酵工程原理知識點(diǎn)總結(jié)

1、發(fā)酵：通過微生物的生長繁殖和代謝活動，產(chǎn)生和積累人們所需產(chǎn)品的生物反應(yīng)過程。2、發(fā)酵工程：利用微生物的生長繁殖和代謝活動來大量生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品過程的理論和工程技術(shù)體系，它是生物工程和生物技術(shù)學(xué)科的重要組成部分，又叫微生物工程3、發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展史：①1900年以前一一自然發(fā)酵階段②1900—1940——純培養(yǎng)技術(shù)的建立（第一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)）③1940—1950——通氣攪拌純培養(yǎng)發(fā)酵技術(shù)的建立（第二個轉(zhuǎn)折點(diǎn)）④1950—1960——代謝控制發(fā)酵技術(shù)的建立（第三個轉(zhuǎn)折點(diǎn)）⑤1960—1970——開發(fā)發(fā)酵原料時期（石油發(fā)酵時期）⑥1970年以后一一進(jìn)入基因工程菌發(fā)酵時期以及細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的全面發(fā)展4、工業(yè)發(fā)酵的類型：①按微生物對氧的不同需求：厭氧發(fā)酵、需氧發(fā)酵、兼性厭氧發(fā)酵②按培養(yǎng)基的物理性狀：固體發(fā)酵、液體發(fā)酵③按發(fā)酵工藝流程：分批發(fā)酵、補(bǔ)料發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵5、發(fā)酵生產(chǎn)的流程：（重要）①用作種子擴(kuò)大培養(yǎng)及發(fā)酵生產(chǎn)的各種培養(yǎng)基的制備②培養(yǎng)基、發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備的滅菌③擴(kuò)大培養(yǎng)有活性的適量純種，以一定比例將菌種接入發(fā)酵罐中④控制最適的發(fā)酵條件使微生物生長并形成大料的代謝產(chǎn)物⑤將產(chǎn)物提取并精制，以得到合格的產(chǎn)品⑥回收或處理發(fā)酵過程中所產(chǎn)生的三廢物質(zhì)6、常用的工業(yè)微生物：①細(xì)菌：枯草芽孢桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等②放線菌：鏈霉菌屬、小單胞菌屬和諾卡均屬③酵母菌：啤酒酵母、假絲酵母、類酵母7、未培養(yǎng)微生物：指迄今所采用的微生物純培養(yǎng)分離及培養(yǎng)方法還未獲得純培養(yǎng)的微生物8、rRNA序列分析：通過比較各類原核生物的16S和真核生物的18S的基因序列，從序列差異計算它們之間的進(jìn)化距離，從而繪制進(jìn)化樹。選用16S和18S的原因是：它們?yōu)樵撕驼婧怂赜?，其功能同源且較為古老，既含有保守序列又含有可變序列，分子大小適合操作，它的序列變化與進(jìn)化距離相適應(yīng)。9、菌種選育改良的具體目標(biāo)：①提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量②提高目標(biāo)產(chǎn)物的純度③改良菌種性狀，改善發(fā)酵過程④改變生物合成途徑，以獲得高產(chǎn)的新產(chǎn)品10、發(fā)酵工業(yè)菌種改良方法：①常規(guī)育種：誘變和篩選，最常用。關(guān)鍵是用物理、化學(xué)或生物的方法修改目的微生物的基因組，產(chǎn)生突變。②細(xì)胞工程育種：雜交育種和原生質(zhì)體融合育種③代謝工程育種：組成型突變株的選育、抗分解調(diào)節(jié)突變株的選育、營養(yǎng)缺陷型在代謝調(diào)節(jié)育種中的應(yīng)用、抗反饋調(diào)節(jié)突變株的選育、細(xì)胞膜透性突變株的選育④基因工程育種：原核表達(dá)系統(tǒng)、真核表達(dá)系統(tǒng)⑤蛋白質(zhì)工程育種：定點(diǎn)突變技術(shù)、定向進(jìn)化技術(shù)⑥代謝工程育種：改變代謝途徑、擴(kuò)展代謝途徑⑦組成生物合成育種：通過合成化合物庫進(jìn)行高效率的篩選⑧反向生物工程育種：希望表型的確定一一確定表型的決定基因一一重組DNA技術(shù)將該基因在特定生物中表達(dá)。11、發(fā)酵工業(yè)菌種保藏的必要性和技術(shù)：必要性：菌種退化：主要指生產(chǎn)菌種或選育過程中篩選出來的較優(yōu)良菌株，由于進(jìn)行接種傳代或保藏之后，群體中某些生理特征和形態(tài)特征逐漸減退或喪失的現(xiàn)象。技術(shù)：斜面低溫保藏法、砂土管保藏法、冷凍真空干燥法、液氮超低溫保藏法12、適宜于大規(guī)模工業(yè)微生物發(fā)酵的培養(yǎng)基的共性：（1）單位培養(yǎng)基能夠生產(chǎn)最大量的目的產(chǎn)物（2）能夠使目的產(chǎn)物的合成速率最大（3）能夠使副產(chǎn)物合成的量最少（4）所采用的培養(yǎng)基應(yīng)該質(zhì)量穩(wěn)定、價格低廉、易于長期獲得（5）所采用的培養(yǎng)基盡量不影響工業(yè)好氣發(fā)酵中的通氣攪拌性能及發(fā)酵產(chǎn)物的后處理13、培養(yǎng)基中的碳源：作用：a提供微生物菌體生長繁殖所需要的能源以及合成菌體所需的碳骨架b提供菌體合成目的產(chǎn)物的原料。常用的碳源有糖類、油脂、有機(jī)酸和低碳醇等14、培養(yǎng)基中的氮源：作用：主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等）和含氮代謝物常用的氮源:a無機(jī)氮源（速效氮源）:銨鹽、硝酸鹽和氨水b有機(jī)氮源：如花生餅粉、黃豆餅粉、玉米漿、蛋白胨、酵母粉、酒糟15、生理酸性物質(zhì)：經(jīng)微生物代謝后能形成酸性物質(zhì)的無機(jī)氮源（硫酸銨）生理堿性物質(zhì)：菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的無機(jī)氮源（硝酸鈉）16、前體：指加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接被微生物在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因其加入二有較大提高的一類化合物17、產(chǎn)物合成促進(jìn)劑：指那些細(xì)胞生長非必需的，但加入后能顯著提高發(fā)酵產(chǎn)量的一些物質(zhì)18、發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計原理：①首先確定培養(yǎng)基的組成成分，然后再決定各組分之間的最佳配比。②培養(yǎng)基的組分配比、緩沖能力、黏度、滅菌是否徹底、滅菌后營養(yǎng)破壞的程度以及原料中雜質(zhì)的含量等因素對菌體生長和產(chǎn)物合成有影響。③從微生物生長、產(chǎn)物合成的角度需考慮：菌體的同化能力、培養(yǎng)基對菌體代謝的阻遏與誘導(dǎo)的影響、碳氮比對菌體代謝調(diào)節(jié)的重要性、pH對不同菌體代謝的影響19、發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方法：①根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)和培養(yǎng)基成分確定時一些必須考慮的問題，初步確定可能的培養(yǎng)基成分②通過單因子實(shí)驗(yàn)最終確定出最為適宜的培養(yǎng)基成分③培養(yǎng)基成分確定后，剩下的問題就是各成分最適的濃度，由于培養(yǎng)基成分很多，為減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)常采用一些合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法：正交實(shí)驗(yàn)、響應(yīng)面法、響應(yīng)面法：利用合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計，建立多元二次方程模型來擬合因素和響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，通過對回歸方程的分析來尋求最優(yōu)工藝，解決多變量問題的一種統(tǒng)計學(xué)方法，該法被廣泛應(yīng)用于農(nóng)、生物、食品、化工等領(lǐng)域。（了解）20、滅菌:用化學(xué)或物理方法殺死物料或設(shè)備中所有有生命物質(zhì)的過程消毒:用物理或化學(xué)方法殺死空氣、地表以及容器和器具表面的微生物除菌:用過濾方法除去空氣或液體中的微生物及其抱子的微生物及其抱子b管道安裝不當(dāng)或配置不合理形成的芽孢）在T相同時，對數(shù)與非對數(shù)定律的防腐:用物理或化學(xué)方法殺死或抑制微生物的生長和繁殖21、發(fā)酵工業(yè)污染的危害：①染菌對不同菌種發(fā)酵有不同的影響（消耗營養(yǎng)、合成新產(chǎn)物、改來H、分解產(chǎn)物、噬菌體破壞極大②不同發(fā)酵時期染菌對發(fā)酵有不同的影響（種子擴(kuò)大時，發(fā)酵前期、中期、后期染菌）④雜菌污染對發(fā)酵產(chǎn)物提取和產(chǎn)品質(zhì)量有一定的影響22、雜菌污染的防治：⑴染菌的檢查與類型的判斷：顯微鏡檢查法、平板劃線培養(yǎng)檢查法、肉湯培養(yǎng)檢查法、發(fā)酵過程中的異常現(xiàn)象觀察法⑵污染的原因分析：從污染雜菌的種類、污染時間、染菌的程度進(jìn)行分析⑶雜菌污染的途徑及其預(yù)防：①種子帶菌：培養(yǎng)基及器具滅菌要徹底、避免菌種在移接過程中受污染、避免菌種培養(yǎng)過程或保藏過程中受污染②過濾空氣帶菌：正確選擇采氣口、根據(jù)氣候條件設(shè)計合理的空氣處理流程、設(shè)計安裝合理的空氣過濾器③設(shè)備的滲漏或“死角”造成染菌：a發(fā)酵罐的“死角”：加強(qiáng)清洗并定期鏟除污垢、安裝放汽邊閥“死角”：法蘭的加工、焊接和安裝要符合滅菌要求，使銜接處管道暢通、光滑、密封性好，盡可能減少連接法蘭④培養(yǎng)基滅菌不徹底造成的染菌：徹底滅菌⑤操作不當(dāng)造成染菌：操作要嚴(yán)格規(guī)范⑥噬菌體染菌：以凈化環(huán)境為中心的綜合防治23、設(shè)備的“死角”：由于操作、設(shè)備結(jié)構(gòu)或人為因素造成的屏障等原因，使蒸汽不能到達(dá)預(yù)定的滅菌部位或該部位的冷空氣不易在加熱過程中排凈，從而不能達(dá)到徹底滅菌要求的設(shè)備的滲漏：指發(fā)酵設(shè)備、管道、閥門等在長期使用過程中，由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、磨蝕、加工制作不良等原因形成微小漏孔后發(fā)生滲漏染菌24、致死溫度：殺死微生物的極限溫度對數(shù)殘留定律：在一定溫度下，微生物受熱致死遵循分子反應(yīng)速率理論，微生物受熱死亡的速率-dN/dt與任何瞬間殘留的活菌數(shù)N成正比：-dN/dt=kN非對數(shù)殘留定律：實(shí)際過程中某些微生物受熱死亡的速率不符合對數(shù)殘留定律，Nt/No對滅菌時間t在半對數(shù)坐標(biāo)中標(biāo)繪得到的殘留曲線不是直線。（微生物滅菌時間t不同。25、當(dāng)滅菌溫度升高時，微生物死亡速率大于培養(yǎng)基成分破壞的速率（高溫加快滅菌法）26、分批滅菌：將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其它裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備儀器進(jìn)行滅菌的操作，也稱為實(shí)罐滅菌。分批滅菌的階段：升溫、保溫、冷卻27、連續(xù)滅菌：將配制好的培養(yǎng)基向發(fā)酵罐等培養(yǎng)裝置輸送的同時進(jìn)行加熱、保溫和冷卻等滅菌操作。發(fā)酵罐應(yīng)在連續(xù)滅菌開始前先進(jìn)行空罐滅菌，以容納經(jīng)過滅菌的培養(yǎng)基28、空氣過濾除菌：采用定期滅菌的介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微生物而取得無菌空氣。常用的過濾介質(zhì)有棉花、活性炭、玻璃纖維、有機(jī)合成纖維、有機(jī)和無機(jī)燒結(jié)材料等。流程：前置空氣過濾器進(jìn)行粗慮f空壓機(jī)升壓f一級冷凝器對壓縮空氣降溫f二級甚至多級進(jìn)行降溫除水、除油f空氣加熱器降低濕度f空氣儲罐穩(wěn)壓f空氣過濾器除菌f無菌空氣進(jìn)入發(fā)酵罐典型的設(shè)備流程：①壓縮空氣兩級冷卻析水:兩次析水、兩次分離、適當(dāng)加熱流程：高位吸風(fēng)塔吸入空氣f粗過濾f空氣壓縮機(jī)加熱f冷卻析水（兩次）f再加熱f空氣過濾器除菌②一次冷卻、冷熱空氣直接混合式的空氣過濾除菌：總之，要滿足好氧發(fā)酵，必須保證空氣無菌、溫度和相對濕度合適，并具有一定的壓力。29、空氣預(yù)處理的步驟：①外源空氣的前處理：提高空氣吸風(fēng)口的位置、加強(qiáng)吸入空氣的前過濾②空氣壓縮及壓縮空氣的冷卻③壓縮空氣冷卻后的除水、除油*為什么要進(jìn)行空氣壓縮？為了克服輸送過程中過濾介質(zhì)的阻力*為什么空氣壓縮后要進(jìn)行冷卻？高壓空氣直接通入空氣過濾器，可能引起過濾介質(zhì)碳化或燃燒，而且增大發(fā)酵罐的降溫負(fù)荷，給發(fā)酵帶來困難，導(dǎo)致菌種損傷。*為什么要除水、除油？除水：冷卻降溫后壓縮空氣的相對濕度增大，會析出水來，致使過濾介質(zhì)受潮失效除油：若壓縮空氣是由含油壓縮機(jī)制得，會不可避免地夾帶潤滑油30、空氣的絕對濕度：1m3濕空氣中含有的水蒸氣絕對量（kg）空氣的相對濕度（@）：空寂的絕對濕度與同溫下飽和絕對濕度之比值或者空氣中水蒸氣分壓與同溫度時的飽和水蒸氣壓之比值空氣的濕含量（x）：1kg干空氣中含有的水汽量露點(diǎn)：當(dāng)空氣的相對濕度等于1時，空氣中水蒸氣已飽和，此時的溫度稱為露點(diǎn)Td*當(dāng)T<Td時，有水析出，空氣的濕含量降低。31、種子擴(kuò)大的級數(shù)：制備種子需逐級擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)，這要根據(jù)菌體的生長繁殖速率、包子發(fā)芽速率以及發(fā)酵罐的容積綜合確定。32、種子培養(yǎng)：將冷凍干燥管、沙土管中處于休眠狀體的工業(yè)菌種接入斜面活化后，在經(jīng)過搖瓶及種子罐逐級擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種的過程。33、優(yōu)良種子應(yīng)具備的條件：①菌種細(xì)胞的生長活力強(qiáng)②菌種生理狀態(tài)穩(wěn)定③菌體濃度及總量滿足大容量發(fā)酵罐接種量的要求④無雜菌污染，保證純種發(fā)酵⑤菌種適應(yīng)性強(qiáng)，能保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力34、種子制備的步驟：活化培養(yǎng)f擴(kuò)大培養(yǎng)f一級種子罐（可變）f發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵種子制備分成兩個階段：實(shí)驗(yàn)室種子制備階段、生產(chǎn)車間種子制備階段種子罐的作用是使有限數(shù)量的包子或菌絲生長繁殖成大量的菌絲體35、種齡：種子的培養(yǎng)時間接種齡：種子罐中培養(yǎng)的菌絲體轉(zhuǎn)入下一級種子罐或發(fā)酵罐時的培養(yǎng)時間接種量：移入的種子液體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例36、影響種子質(zhì)量的因素：原材料質(zhì)量、培養(yǎng)溫度、濕度、通氣與攪拌、斜面冷藏時間、培養(yǎng)基、pH37、絲狀真菌發(fā)酵的種子擴(kuò)大培養(yǎng)：①利用孢子作為接種物：在固化的培養(yǎng)基上產(chǎn)生孢子、在固體培養(yǎng)基上產(chǎn)生孢子、在液體深層培養(yǎng)基中產(chǎn)生孢子②用絲狀真菌的菌絲體作為接種物：難以獲得均一的接種物38、發(fā)酵動力學(xué)：研究微生物生長、發(fā)酵產(chǎn)物合成、底物消耗之間動態(tài)定量關(guān)系，是對微生物生長和產(chǎn)物形成過程的定量描述。39、微生物生產(chǎn)通常要經(jīng)過延滯期、對數(shù)生長期、衰減期、穩(wěn)定期和衰亡期五個階段。40、底物消耗動力學(xué)：底物主要消耗在：用于合成新的細(xì)胞物質(zhì)、合成代謝產(chǎn)物、提供細(xì)胞生命活動的能量41、發(fā)酵動力學(xué)分類：①生長相關(guān)型：產(chǎn)物的生成與細(xì)胞的生長密切相關(guān)的動力學(xué)過程，產(chǎn)物的生成是微生物細(xì)胞主要能量代謝的直接結(jié)果。②生長部分相關(guān)型：指代謝產(chǎn)物是能量代謝的間接結(jié)果，不是底物的直接氧化產(chǎn)物，而是菌體內(nèi)生物氧化過程的主流產(chǎn)物③非生長相關(guān)型：指代謝產(chǎn)物的生成與能量代謝無關(guān)，與細(xì)胞生長也無直接關(guān)系，即產(chǎn)物生成與微生物細(xì)胞生長不偶聯(lián)42、分批發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單、周期短、染菌的機(jī)會減少，且生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量易控制缺點(diǎn)：不利于測定過程動力學(xué)，對底物類型及初始高濃度敏感的次級代謝物如一些抗生素等就不適合用分批發(fā)酵，養(yǎng)分消耗快，非生產(chǎn)時間長、產(chǎn)率低43、連續(xù)發(fā)酵：在發(fā)酵過程中，連續(xù)向發(fā)酵罐流加培養(yǎng)基，同時以相同流量從發(fā)酵罐中取出培養(yǎng)液稀釋率D：將單位時間內(nèi)連續(xù)流入發(fā)酵罐中的新鮮培養(yǎng)基體積與發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液總體積的比值稱為稀釋率。D=F/V在穩(wěn)態(tài)時，比生長速率等于稀釋率，即比生長速率收到稀釋率的控制細(xì)胞的生長可導(dǎo)致底物的消耗，直至底物的濃度足以支持比生長速率與稀釋率相等為止臨界稀釋率D：導(dǎo)致菌體開始從系統(tǒng)中洗出時的稀釋率44、恒化器：連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)。培養(yǎng)物的比生長速率收到化學(xué)環(huán)境的控制，即培養(yǎng)基中某一西安執(zhí)行組分的控制作用恒濁器：通過控制補(bǔ)充培養(yǎng)基的流速，使得發(fā)酵管內(nèi)發(fā)酵液細(xì)胞濃度保持恒定，即將發(fā)酵液的濁度保持在某一窄小的范圍內(nèi)45、培養(yǎng)物產(chǎn)率：單位發(fā)酵時間形成的菌體量46、分配補(bǔ)料發(fā)酵：分批發(fā)酵過程中補(bǔ)充培養(yǎng)基，不從發(fā)酵體系中排出發(fā)酵液，使發(fā)酵液的體積隨著發(fā)酵時間逐漸增加半穩(wěn)態(tài)：雖然細(xì)胞的總量隨著時間的延長而增加，但細(xì)胞濃度實(shí)際上仍是一個常數(shù)，這種狀態(tài)稱為半穩(wěn)態(tài)7章之后1、呼吸強(qiáng)度：單位質(zhì)量干菌體在單位時間內(nèi)所吸取的氧量耗氧速率（攝氧率）：單位體積培養(yǎng)液在單位時間內(nèi)的耗氧量2、影響微生物耗氧的因素：①微生物本身遺傳特征的影響②培養(yǎng)基的成分和濃度：碳源種類、培養(yǎng)基濃度、是否有生長抑制劑③菌齡④發(fā)酵條件⑤代謝類型3、控制溶解氧的意義：①溶解氧濃度對細(xì)胞生長和產(chǎn)物合成的影響是不同的，須了解生長期和生產(chǎn)期的最適需氧量②氧傳遞率已成為許多好氣性發(fā)酵產(chǎn)量的限制因素③發(fā)酵工業(yè)上氧的利用率很低，提高傳氧效率，能大大降低空氣消耗量，從而降低設(shè)備費(fèi)用和動力消耗，且減少泡沫形成和染菌的機(jī)會，大大提高設(shè)備利用率4、發(fā)酵過程中氧的傳遞氧的傳遞可分為供氧和耗氧兩個方面，供氧是指空氣中的氧氣從空氣泡里通過氣膜、氣液界面和液膜擴(kuò)散到液體主流中；耗氧是自液體主流通過液膜、菌絲叢、細(xì)胞膜擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)。供氧方面的主要阻力使氣膜和液膜阻力5、雙膜理論假說：①氣泡和包圍著氣泡的液體之間存在著界面，在界面的氣泡一側(cè)存在著一層氣膜，在界面液體一側(cè)存在著一層液膜；氣膜內(nèi)氣體分子和液膜內(nèi)液體分子都處于流層狀態(tài)，氧以濃度差方式透過雙膜；氣泡內(nèi)氣膜以外的氣體分子處于對流狀態(tài)，稱為氣體主流，任一點(diǎn)氧濃度，氧分壓相等；液膜以外的液體分子處于對流狀態(tài)，稱為液體主流，氧在兩膜間的傳遞在定態(tài)下進(jìn)行，因此，氧在氣膜和液膜間的傳遞速率相等。②在雙膜之間界面上，氧分壓與溶于液體中氧濃度處于平衡關(guān)系③氧傳遞過程處于穩(wěn)定態(tài)時，傳質(zhì)途徑上各點(diǎn)的氧濃度不隨時間而變化，且其與該點(diǎn)的氧氣分壓的平衡關(guān)系遵循亨利定律6、氣體溶解于液體中，液膜阻力使主要因素7、氣體傳質(zhì)的基本方程：OTR=KLa（C*-CL）OTR——單位體積培養(yǎng)液的氧傳遞速率Kl0——以濃度差為推動力的體積溶氧系數(shù)a——內(nèi)界面，即氣液比表面積供氧與耗氧達(dá)到平衡時：otr=y（攝氧率）8、無量綱數(shù)Da為Damkohler數(shù)，物理意義是細(xì)胞的最大耗氧量與最大供氧量之比當(dāng)Da<1時，細(xì)胞的耗氧量小于最大供氧量，整個過程受呼吸速率控制當(dāng)Da>1時，細(xì)胞的耗氧量超過最大供氧能力，存在供氧限制，整個過程受氧傳遞速率控制9、影響推動力的因素：①溫度：氧傳遞過程中的推動力將隨發(fā)酵液溫度的升高而下降②溶質(zhì)：電解質(zhì)、非電解質(zhì)、混合溶液，氧的溶解度隨溶質(zhì)濃度的增加而下降③溶劑：合理添加有機(jī)溶劑可降低水的極性從而增加溶解氧的濃度④氧分壓：增加氧分壓也能通過提高氧的溶解度來增加氧傳遞的推動力10、影響KLa的因素：設(shè)備參數(shù)、操作條件、發(fā)酵液性質(zhì)11、溶解氧的測定方法：化學(xué)法、極譜法、復(fù)膜氧電極法攝氧率Y的測定方法：瓦式呼吸儀法、物料衡算法、氧電極法KLa的測定方法：亞硫酸鹽氧化法、取樣極譜法、物料衡算法、動態(tài)法、排氣法、復(fù)膜電極法12、發(fā)酵過程參數(shù)的檢測分為兩種方式，一是利用儀器進(jìn)行在線檢測，而是從發(fā)酵罐中取出樣品進(jìn)行離線檢測13、直接狀態(tài)參數(shù)：能直接反映發(fā)酵過程中微生物生理代謝狀況的參數(shù)間接狀態(tài)參數(shù)：采用直接狀態(tài)參數(shù)計算求得的參數(shù)14、發(fā)酵熱：在發(fā)酵過程中，引起溫度變化的原因是由于發(fā)酵過程中所產(chǎn)的凈熱量發(fā)酵熱=生物熱+攪拌熱+通氣熱-蒸發(fā)熱-輻射熱生物熱：指微生物在生長繁殖過程中，本身產(chǎn)生的大量熱量15、最適溫度：最適于菌的生長或產(chǎn)物的生成的溫度，是一個相對概念16、pH調(diào)控的方法：①配置合適的培養(yǎng)基②加入非營養(yǎng)基質(zhì)的酸堿調(diào)節(jié)劑，碳酸鈣③加入基質(zhì)性酸堿調(diào)節(jié)劑，氨水④加生理酸性或堿性鹽基質(zhì)⑤將pH控制欲代謝調(diào)節(jié)結(jié)合起來，通過補(bǔ)料控制pH17、臨界氧濃度：指不影響呼吸系統(tǒng)所允許的最低溶氧濃度18、二氧化碳對細(xì)胞的作用機(jī)制是影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞處于“麻醉”狀態(tài)，生長受到抑制19、呼吸商RQ：二氧化碳的釋放率（CER）與攝氧率（OUR）的比值20、泡沫對發(fā)酵的影響：①降低了發(fā)酵罐的裝料系數(shù)②增加了菌群的非均一性③增加了污染雜菌的機(jī)會④大量起泡，控制不及時會引起“逃液”，導(dǎo)致產(chǎn)物流失

⑤消泡劑的加入有時會影響發(fā)酵產(chǎn)量或給下游分離純化與精致工序帶來麻煩21、泡沫的控制方法：①機(jī)械消泡②消泡劑消泡：表面活性劑，有一定的親水性，在水中的溶解度小，對發(fā)酵過程無毒，不干擾溶氧、pH等儀表的使用，消泡劑來源方便、價格便宜③生產(chǎn)菌種本身的特性22、對基因工程菌發(fā)酵過程進(jìn)行控制的關(guān)鍵在于宿主的生理遺傳特性影響著外源基因的表達(dá)，而外源基因的表達(dá)又影響著宿主的生長特性23、外源基因表達(dá)的控制機(jī)制：外源基因的表達(dá)由組成型基因或構(gòu)建質(zhì)粒時加入凱0孰Trp、PL、PR等啟動子控制24、基因工程菌發(fā)酵的生物反應(yīng)器主要有：機(jī)械攪拌發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐25、基因工程菌不穩(wěn)定性包括：質(zhì)粒的不穩(wěn)定性、表達(dá)產(chǎn)物的不穩(wěn)定性表現(xiàn)形式為：質(zhì)粒的丟失、重組質(zhì)粒發(fā)生DNA片段脫落、表達(dá)產(chǎn)物不穩(wěn)定26、清潔生產(chǎn)：是一種創(chuàng)新性思想，該思想將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中，以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的污染具體內(nèi)容：①對生產(chǎn)過程，要求節(jié)約原材料和能源，淘汰有毒材料，減少、降低廢棄物的數(shù)量和毒性主要來源，價格受種植面積和收獲情況以低廢棄物的數(shù)量和毒性主要來源，價格受種植面積和收獲情況以②對產(chǎn)品，要求減少從原材料利用到及市場需求量的影響產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響供培養(yǎng)基用的磷酸鹽要求是食用級的③對服務(wù)，要求將環(huán)境因素納入設(shè)計而不是肥料級和所提供的服務(wù)中實(shí)行清潔生產(chǎn)包括清30、發(fā)酵工廠為節(jié)約冷卻水用量的潔生產(chǎn)過程、清潔產(chǎn)品和服務(wù)三個方面辦法：27、清潔生產(chǎn)的與方法：①采用氣升式發(fā)酵罐①污染防治：產(chǎn)品改進(jìn)，采用代替原②選育嗜熱或耐熱的生產(chǎn)菌株材料，技術(shù)革新、工藝自動化、生產(chǎn)過程③改變原料路線，少用烴類原料，以優(yōu)化，內(nèi)部管理優(yōu)化、減少廢物產(chǎn)生、加降低發(fā)酵產(chǎn)能強(qiáng)排放的管理31、當(dāng)微生物不受底物抑制，具有較②消減有毒物品使用：注重產(chǎn)品配方，強(qiáng)的基質(zhì)轉(zhuǎn)化能力和生產(chǎn)效率時，可采用原料代替，改變或重新設(shè)計生產(chǎn)工藝單分批發(fā)酵元，改善工藝、實(shí)現(xiàn)