主要内容
酿造酒：啤酒、葡萄酒、黄酒、果酒 蒸馏酒：白兰地、威士忌、伏特加、兰姆酒、金酒、中国 白酒
第五讲 发酵工程与酿 造工业
发酵调味品：酱油、食醋、酱类、腐乳、酸泡菜等 食品添加剂：酸味剂：柠檬酸、乳酸等； 鲜味剂：氨基酸等； 色素：β-胡萝卜素等； 甜味剂：高果糖浆等。 单细胞蛋白：解决人类粮食短缺问题 其他：酸奶等
酿造酒：原料经糖化（糖质原料不经糖化阶段），酒精 发酵后的汁液为酿造酒，酒精含量不超过15～20％。 蒸馏酒：以粮谷、薯类、水果或糖蜜为原料，经发酵法
酿造、蒸馏、贮存、勾兑调配而成的，含酒精度较高的酒精 性饮料。
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酿造酒
酒
蒸馏酒
单式发酵：葡萄酒 复式发酵： 先糖化后发酵：啤酒 边糖化边发酵：黄酒 白兰地 浓香型：泸州老窖 威士忌 清香型：杏花村汾酒 琅姆酒 大曲酒 酱香型：茅台酒 伏特加 小曲酒 兼香型：白云边 金 酒 麸曲白酒 中国白酒 液态法白酒 露 果 白 酒：保健酒等 酒：用鲜果汁或发酵汁配制的酒 酒：在白酒中添加中药材等经脱色 而成的保健白酒等
啤酒 世界啤酒产量
2000年，世界啤酒产量为13980万吨。人均消费 从1980年的20.9升到目前的22.5升，变化不大。 欧洲：4718万吨，呈稳定状态。 非洲：618万吨，是啤酒商关注的市场。 亚洲：3640万吨。日本、韩国 、香港、台湾人均 分别为 53、37、34、22升。 美洲：美国2325万吨。南美和中美洲约2150万吨。 发展空间大。 大洋洲：216万吨。为富士达公司垄断。
果露酒
我国啤酒业的发展
世界上最早酿造啤酒的国家之一，即醴酒。 第一家啤酒厂：1900年俄国人在哈尔滨的乌 卢布列夫斯基啤酒厂。 第一家中国人开办的啤酒厂：1904年在哈尔 滨的东北三省啤酒厂。1914年建立北京双合盛啤 酒厂。 2002年达2386.83万吨，跃据世界首位。 2004年达2910万吨，人均22升，世界人均 27升，发达国家达150升。
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2005年度中国啤酒十佳企业家
１、青岛啤酒股份有限公司 ２、北京燕京啤酒集团 ３、华润雪花啤酒(中国)有限公司 ４、广东珠江啤酒集团有限公司 ５、哈尔滨啤酒集团 ６、重庆啤酒（集团）有限责任公司 ７、福建雪津啤酒集团 ８、深圳金威啤酒集团有限公司 ９、浙江钱江集团股份有限公司 １０、兰州黄河企业股份有限公司
啤酒的分类
根据啤酒色泽划分 （1）淡色啤酒： 淡黄色啤酒 ：色泽极浅，溶解度不高的麦芽为原料,糖 化周期短,属淡爽型,酒花香味浓郁。 金黄色啤酒：麦芽溶解度较淡黄色啤酒略高 ，口味醇 和,酒花香味突出。 棕黄色啤酒：用溶解度高的麦芽,烘烙麦芽温度较高,因 此麦芽色泽深，酒液黄中带棕色，实际上已接近浓色 啤酒。其口味较粗重、浓稠。 （2）浓色啤酒： 呈棕色、红棕色或红褐色,酒体透明度较低,口味较 醇厚，苦味较轻，麦芽香味突出。 （3）黑色啤酒： 原麦汁浓度高,酒精含量5.5%左右,口味醇厚,泡沫 多而细腻，苦味根据产品产品类型而有轻重之别。
根据啤酒杀菌处理情况划分 （1）鲜啤酒：鲜啤酒又称为“生啤”。 （2）熟啤酒：把鲜啤酒经过巴氏灭菌法处理即成为熟啤 酒或叫杀菌啤酒。 （3）纯生啤酒：经超滤等方法除菌，而不经巴氏杀菌。 根据原麦汁浓度划分 (1)营养啤酒：麦芽汁浓度：2.5%-5.0%,酒精：0.5%— 1.8% 。 (2)佐餐啤酒：原麦汁浓度：4%-9%,酒精：1.2%-2.5% 之间。 (3)贮藏啤酒：原麦汁浓度：10%——14%,酒精： 3.2%—— 4.2%。 (4)高浓度啤酒：原麦汁浓度：13%——22%,酒精： 3.5%——5.5%。
啤酒酿造过程
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1、制麦芽 大麦 2、糖化 部分麦芽粉 辅料粉、水 糊化锅 麦糟 麦芽粉、水 糖化锅 糖化醪过滤槽 煮沸锅 酒花糟及热固物 回旋沉淀槽 薄板冷却器 冷麦汁 加水洗糟 酒花 精选 浸麦 发芽 干燥 除根 贮藏
3、发酵 酵母 酵母泥 剩余酵母 4、后处理及包装
冷麦汁 主发酵罐、槽 后发酵罐
酒液经CO2饱和 过滤机 灌装机 巴氏杀菌 瓶装或罐装啤酒 下酒机 桶装啤酒
葡萄酒
葡萄酒的起源
葡萄酒原产于亚洲西南小亚细亚地区，已有6000多 年的历史。 公元2000年前，巴比伦Hammurabi王朝颁布的法 典有关于葡萄酒买卖的法律，后来传到波斯、埃及等地。 公元一世纪前后，有埃及经希腊传入罗马。十世纪 后传入北欧。 十八世纪西班牙移民将葡萄带到美洲。
葡萄酒在中国的发展
我国葡萄栽培有2000多年的历史，野生葡萄的历史 则更长。 1892年，印尼华侨张弼士在烟台建立张裕葡萄酒公 司。 1990年我国葡萄酒产量已达27.18万吨， 2004年中 国葡萄酒总产量达36.73万吨，实现销售收入74.34亿元。 世界产量约3000万吨，其中法国和意大利都在700 万吨左右，人均消费超过100升。 每年我国进口葡萄酒占产量的10％。
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中国十大葡萄酒品牌排行榜
１ 张 裕 烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司 ２ 长 城 中国长城葡萄酒有限公司 ３ 王 朝 中法合营王朝葡萄酿酒有限公司 ４ 华夏长城 华夏葡萄酿酒有限公司 ５ 宁夏红 宁夏红枸杞产业集团有限公司 ６ 雅仕樽 通化葡萄酒股份有限公司 ７ 威 龙 烟台威龙葡萄酒股份有限公司 ８ 云南红 云南红葡萄产业集团 ９ 新 天 新天国际葡萄酒业有限公司 １０ 丰 收 北京丰收葡萄酒有限公司
（1）红葡萄酒
葡萄酒的分类
按酒的颜色分：
（2）桃红葡萄酒 （3）白葡萄酒 按糖含量分 （1）干葡萄酒：含糖小于4克/升 （2）半干葡萄酒：含糖4～12克/升 （3）半甜葡萄酒：含糖12～50克/升 （4）甜葡萄酒：含糖大于50克/升
根据二氧化碳的含量分 （1）静止葡萄酒 （2）葡萄汽酒 特殊葡萄酒 （1）起泡葡萄酒：发酵产生的二氧化碳。 （2）加气葡萄酒：人工方法加入二氧化碳。 （3）强化葡萄酒：加入酒精，抑制发酵，保留糖份。 （4）加香葡萄酒：加入果汁、香料等。
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黄 酒
一、现状 年产量160万吨，占整个饮料酒不到5％， 浙江的产量超过一半。 二、黄酒分类 1、干型黄酒：元红酒 2、半干型黄酒：加饭酒 3、半甜型黄酒：善酿酒 4、甜型黄酒：香雪酒
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三、黄酒的特点： 1、工艺独特： （1）以大米或黍米为原料经蒸煮、糖化、 发酵、压榨而成，糖化发酵剂一般采用 麦曲、小曲（俗称酒药）等，给黄酒带 来鲜味、苦味和曲香。 （2）多菌种混合培养：它是由许多霉菌、 酵母和细菌共同作用而酿成的，这样造 成黄酒成分十分丰富和复杂。
（3）边糖化边发酵：糖化，发酵同时进行 的，发酵温度低、时间长，发酵醪浓度 较高，酒精含量可达 15—20%。 2、风味独特 ： 由于酿造黄酒要在低温下进行长时 间发酵（高温酸败） ，生酒经灭菌、密 封，适时贮存,保持其特有的色、香、味。 3、营养丰富： 含有丰富的蛋白质、各种维生素、人 体必需的8种氨基酸 。
四、黄酒生产方式
摊饭法：大米原料经过浸渍，蒸煮，把饭摊散开来，用凉风 吹冷，然后拌人麦曲，酒母进行糖化发酵，用浸米浆水调整 PH，控制酸度，并带入氨基酸，维生素等对酵母的繁殖、生 长都有促进作用。 淋饭法：大米原料经过浸渍、蒸煮，以凉水淋冷，然后在大 缸中拌人酒药，经过精化发酵而制成。（也可用作淋饭酒母） 喂饭法：将酿酒的原料分为几批，第一批制成酒母，然后分 批加入新原料，使发酵持续进行，直至成品。
蒸馏酒
世界蒸馏酒可分为六大类： 1、以葡萄和其他水果为原料的白兰地（Brandy） 2、用大麦、黑麦、玉米为原料的威士忌（Whiskey） 3、以甘蔗、糖蜜为原料的兰姆酒（Rum） 4、用精制酒精串香杜松子的金酒（Gin） 5、高纯度的酒精饮料伏特加（Vodka） 6、中国白酒 还有一类称为利口酒（Liqueur），即芳香的烈 酒，是在蒸馏酒中浸泡果实、香料或药材经调配而成。
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白兰地
一、概述
Brandy一词源于英语，产地是法国的Cognac和Armagnac。 7世纪末英国规定为“用葡萄酒蒸馏的烈酒”。 市场上常见的Cognac白兰地有： HENNESSY（轩尼斯）；MARTELL（马爹利） REMY MARTIN（人头马）；COURVOISIER（告域沙） 白兰地标签对成熟期的规定： ★ ★ ★、V.O、V.S.O.P、F.O.V、X.O、EXTRA等。
二、Cognac生产工艺
（一）葡萄品种 1、要求 （1）酸度较高； （2）产酒度较低； （3）品种香不宜太突出； （4）高产抗病的白葡萄。 2、品种 （1）白玉霓（Ugniblanc） （2）鸽笼牌（Colombard） （3）白福儿（Folleblanche）
（二）发酵
基本上同传统的白葡萄酒工艺。但注意四点： 1、不允许使用SO2； 2、采用自流汁发酵； 3、使用优良酵母； 4、葡萄原酒的质量及保存要求： 酸度较高，酒度较低（7.5度）； 满罐贮存，防止氧化和微生物。
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威士忌
（三）蒸馏
二次蒸馏，第一次酒度为25～30度，第二次蒸馏掐 头去尾，按酒分掐掉0.5～1％的酒头，58度时切酒较宜。
一、威士忌的起源
威士忌，英国人称为“生命之水”。该词最早始于 1715年，即WHISKYBAE的译音。 威士忌以大麦芽为原料，发酵后蒸馏而成的酒精饮 料，盛产于英国的苏格兰和爱尔兰。 威士忌据说最早起源于爱尔兰，后传到苏格兰，其 酿造技术在苏格兰发扬广大。
（三）白兰地贮存
贮存最适温度15～25℃，相对湿度75～85％。贮酒 时橡木桶留1～1.5％的空隙，每年添桶1～2次。
（三）勾调
不同品种、批次、酒令的酒进行勾兑，可适量加 糖，0.7～1.5％；－15℃处理2～3天，过滤。
二、苏格兰威士忌生产工艺
（一）制麦芽 采用地板式发芽法，品温15～20℃，8～12天。根芽 长度为麦粒的1.5～2倍，叶芽长度为麦粒的2/3～3/4。 发芽后用泥炭熏干，前期50℃，后期70～80℃，水分 为8％左右。 （二）糖化 第一次57℃～63℃，过滤。 第二次66℃～68℃，过滤，混合两次麦汁。 第三次74℃～77℃，过滤麦汁作下次糖化第一次用水。
（三）发酵 将混合麦汁冷却到20～21℃，接入8～10％的酵母 培养液，通入无菌空气5～10分钟，发酵最高温度 32℃，64～80小时。 （四）蒸馏 第一次蒸馏：得到低度酒（粗馏液）。 第二次蒸馏：分三段，头尾合并混入下次粗馏液，中段 为新酒，酒度63～71％，加水稀释到42～44度。 （五）陈酿及老熟处理 （六）勾兑及后处理
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伏特加
一、伏特加的起源 伏特加的问世可追溯到10世纪，起源于前苏联和波兰。 伏特加最初使用原料为大麦，后来改用玉米土豆等淀粉原 料，较少使用薯类，原因使得甲醇超标。 伏特加是高纯度的酒精，采用重复蒸馏精练过滤的方法除 去酒精中甲醛、甲醇等杂质和有机酸、高级脂肪酸、杂醇油等 成分，从而使得酒的风味更具清爽。
常见的伏特加： STOLITCHNAYA：正苏联红牌伏特加 MOSKOVSKAYA：正苏联绿牌伏特加 SMIRNOFF：皇冠伏特加 TSINGTAO VODKA：青岛伏特加
二、伏特加生产工艺 （一）精馏酒精的生产 同精馏酒精的生产工艺。原料粉碎经高压蒸煮后，用大麦芽或 黑麦芽糖化，发酵后蒸馏得到90～96度的酒精。 （二）三次精练
第一次精练：用NaOH、KMnO4处理后蒸馏。 NaOH的作用：1、皂化酯类，转变为乙醇及无挥发性的盐类； 2、中和酸，变为不挥发性盐类； 3、缩合乙醛。 KMnO4的作用：氧化醛类和不饱和物质。 第二次精练：加水稀释到40～42度，也可添加少量甜味剂、酸味剂、或植 物香料，再用桦木炭过滤。 第三次精练：若添加佐料或香料，用石英砂过滤，再经活性炭处理。
兰姆酒
兰姆酒是利用甘蔗糖蜜作为原料，即用甘蔗压出来的 糖汁经发酵、蒸馏、贮存而成。 兰姆酒可分为三类：传统兰姆酒、芳香型兰姆酒和 清淡型兰姆酒。 一般的兰姆酒具有甘蔗特有的香味。此酒的主要特 点是：选择特殊的生香酵母和产酸细菌共同发酵而成。 蒸馏得到65～75度的新酒。在180～200升木桶中陈酿， 形成特殊的香味和突出的风格。 经勾兑后的兰姆酒酒度一般为40～43度。
金酒（杜松子酒）
金酒起源于荷兰，是17世纪LEYDEN大学医学 部法兰西斯教授所创。原本是治疗肾脏病的药酒。由 于金酒蒸馏后不在木桶中成熟，或混入其他成分，越 来越受到调制鸡尾酒者的欢迎。 荷兰得金酒以大麦、玉米、黑麦或燕麦为原料， 用大麦芽为糖化剂，利用酵母发酵2～3天后蒸馏得食 用酒精，再加杜松子等香料进行浸蒸，成品酒有杜松 子和大麦香味。 荷兰金酒的酒度规定为35度。
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中国白酒
中国白酒分类
1、按生产工艺分类 固态法 液态法 半固态法 2、按使用糖化发酵剂分类 大曲酒 小曲酒 麸曲酒
3、按酒的香型分类 酱香型白酒 –茅台酒、郎酒等 浓香型白酒 -泸州老窖特曲、五粮液、 洋河大曲等 清香型白酒 -汾酒 等 米香型白酒 -林三花酒等 其它香型白酒-西凤酒、董酒、白云 边、白沙液 、景芝白干
3、按酒度的高低分 高度白酒：酒度在４１度以上，多 在５５度以上 ，一般不 超过６５度。 低度白酒：采用了降度工艺，酒度 一般在３８度。也有的 ２０多度。
2004年我国白酒产量
自1996年以来中国白酒产量从801万吨下降 到2004年的约323万吨，下降了49.67％； 2004年全国白酒总产量323万吨，比去年同 期增长了2%。 工业总产值实现660亿元。 近60亿元的利润总额不仅创下了38.9%的各 行业最高增长，在酿酒行业利润总额中所 占比重也达到了57.6%。
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2004年白酒行业销售排行榜前10名
企业名称 销售收入(亿元) 1、四川省宜宾五粮液集团 138.1 2、贵州茅台酒厂(集团) 32.67 3、四川剑南春集团 20.26 4、泸州老窖集团 19.47 5、山西省杏花村汾酒集团 15.15 6、安徽省古井集团 14.11 7、四川沱牌集团 9.23 8、四川全兴股份有限公司 7.95 9、湖北枝江酒业股份有限公司 7.18 10、安徽口子酒业股份有限公司 5.69
发酵调味品
酱油
发酵工艺的发展 1、高盐、稀态和高盐、固稀态天然发酵 共同特点：20Be以上盐水；酱醪含盐量在 15%以上；发酵温度10-30 ℃；发酵周期少则 半年，多则一年。 2、三十年代，从天然发酵改为保温发酵，提高 了发酵温度，缩短了发酵周期，酱香酯香稍 差，但仍保持了传统酱油的固有风味。
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3、五十年代，为了增加产量，保障供应，曾学习国 外的无盐固态发酵。 4、六十年代以来的低盐固态发酵： 制醪13-15波美度的盐水，酱醪含盐量6-7%， 发酵温度40-50度，发酵周期20天左右，酱油风味比 无盐酱油有所改善，但未达到历史最好水平。原因是 酱醪含盐量低、发酵温度高和发酵周期短，至使酒精 发酵、酯化反应难以进行，以至产品酒精含量低，酯 香、酱香少。其次由于前期升温阶段产酸，使酱油 pH值在2-3天之内就降至5左右以使中性、碱性蛋白 酶不能很好发挥作用。
酱油生产线
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豆腐乳制作
食 醋
我国至少在周朝开始酿醋。 名醋：山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、 福建红曲醋等。
毛霉
铝盒
消毒
接种 孢子悬液 1:1加冷开水
毛霉
食醋酿造工艺 固态法制醋工艺 液态深层发酵制醋 淀粉原料的食醋酿造分为：原料糖化、酒 精发酵和醋化三个阶段
搓毛
18-20%盐
食盐
22℃培养22h
装坛 配料 后熟
腌胚
4-10d
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醋酸菌： 醋酸杆菌属（Acetobacter）：能氧化 乙醇到二氧化碳和水。 葡萄糖杆菌属 （Gluconobacter）： 缺乏氧化乙醇到二氧化碳和水的能力。
传 统 食 醋 酿 造 过 程
氨基酸发酵工程
一、氨基酸的种类 1、蛋白质氨基酸：20种 2、非蛋白质氨基酸 二、氨基酸生产方法 1、蛋白质水解液抽提法 2、化学合成法 3、微生物法（发酵法和酶法） 三、氨基酸的用途 1、食品与饲料：调味料、强化剂、饲料添加剂、甜味剂 2、医药品：氨基酸补液、谷氨酰胺、多巴
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氨基酸生产方法
发酵法：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、 赖氨酸、精氨酸、 组氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸、丝氨酸、 谷氨酰胺、谷氨酸、脯氨酸、 鸟氨酸、瓜氨酸
发酵方法 应用野生株法
氨基酸的发酵生产类型
氨基酸 谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸 赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、 异亮氨 酸、 缬氨酸、亮氨酸、鸟氨酸、 精氨酸、DL-丙氨酸
合成法：缬氨酸、蛋氨酸、DL-蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨 酸、甘氨酸、DL-丙氨酸
利用突变株法
抽提法：亮氨酸、精氨酸、组氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、 羟基脯氨酸
酶法 添加前体法
天门冬氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸 色氨酸、异亮氨 酸、 丝氨酸、瓜氨酸、 鸟氨酸、 苏氨酸、脯氨酸等
基因重组法
酶法：蛋氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸
谷氨酸发酵
一、谷氨酸产生菌
1、棒杆菌属（Corynebacterium) 2、短杆菌属 ( Brevibacterium ) 3、节杆菌属 ( Arthrobacter ) 4、小杆菌属 ( Microbacterium ) 上述四个属主要特征： （1）细胞为球形、棒形、短杆形； （2）革兰氏阳性； （3）不形成芽孢； （5）需氧微生物； （6）都需生物素作生长因子； （7）100毫升发酵液能积累谷氨酸达3克以上。 （4）无鞭毛，不运动；
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《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点 [复习提纲] 什么是发酵？发酵工程的发展历程？ 发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程 自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期 发酵工业常用的微生物及其特点。 ①细菌：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌：链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 4.霉菌 菌种的分离及保藏 一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离 一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏 菌种的退化及复壮 菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行转移传代或包藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件 菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法 微生物育种的方法有哪些？ 自然育种、诱变育种 培养基的主要成分。 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、 碳源及氮源的种类。 碳源种类：1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体 氮源种类：1、无机氮源 2、有机氮源 培养基的设计的基本原则？ 一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压 4ph 值 发酵工业原料的选择原则 一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近，便于运输节省费用 二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力 三原料资源要丰富容易收集
工业废水分类处理原则及处理方法 工业废水是指工业生产排放的废水、污水和废液,对环境的污染非常严重，必须做到工业废水的有效治理。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。因此,对于保护环境来说,工业废水处理比城市污水处理更为重要。 一、工业废水分类及处理的基本原则 工业废水分类通常有以下三种:第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废水。第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分,也不能表明废水的危害性。第三种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。
处理的基本原则: (一)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。 (二)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。 (三)含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。 (四)流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用, 不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。 (五)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。 (六)一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。 (七)含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入 城市下水道。工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
第一章发酵工程概述 一、发酵工程：是利用微生物特定的形状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。二、发酵工程简史： 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌 近代发酵工程建立初期1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末Koch 纯种分离和培养技术 三、发酵工程技术的特点 （1）主体微生物的特点 ①微生物种类繁多，繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株； ②微生物酶的种类很多，能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点 （2）发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行，条件温和，耗能少，设备简单 ③原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛，通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行（同（2）①） ④发酵分子通常为小分子产品，但也很容易生产出复杂的高分子化合物 四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比，发酵工程中微生物反应具有以下特点： 作为生物化学反应，通常在常温常压下进行，没有爆炸之类的危险，不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，加入少量的各种有机或无机氮源，只要不含毒，一般无精制的必要，微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样，在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物，是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制，能高度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
废水处理简介和基本概念 废水处理(sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。 按污水的性质来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）矿山污水。 由于在污水中，工业废水占了很大比重，而且对环境的影响更加严重，所以工业废水的处理也收到了更大的关注。本文主要通过几个具体的例子，介绍目前工业产业中常见的污水类型，并且提供相应的解决方案。 橡胶产业的废水处理 近年来，我国天然橡胶产业快速发展，橡胶加工企业废水处理难题日益凸显。作为生产四大工业基础原料之一的天然橡胶行业，在我国经济社会发展中一直发挥着不可替代的作用。但制胶废水处理问题始终是行业难点，也是行业研究热点，因为制胶废水是造成水环境污染的重要原因之一。 据了解，天然橡胶制胶过程会产生大量高浓度有机废水，若不经处理直接排入水体，会耗尽水中的溶解氧，导致鱼虾灭迹、水体恶臭。特别是废水中高含量的氮成分，不但对人体有害，还可能造成水体富营养化。云南省各级政府高度重视制胶废水处理问题，曾经采取过多种措施治污，效果却不尽人意，这与行业治污基础薄弱有着直接关系。 最常用的工艺有3种，即自然氧化塘工艺、厌氧塘＋兼性塘＋一体化氧化沟工艺、厌氧＋好氧生物接触氧化工艺。 自然氧化塘工艺较为传统，运用得最早，也最普遍，目前仍有80％左右的企业使用。这项工艺投资较少，采用机械设备少，运行管理简便，不需要对污泥进行处理；但其占地面积大，废水处理停留时间长，抗冲击负荷能力弱，处理效果和系统稳定性较差。厌氧塘＋兼性塘＋一体化氧化沟工艺在稳定塘后增加了一体化氧化沟处理，以提高废水处理的稳定性。虽然稳定性好、运行管理方便，但这项工艺对污泥控制有较严格的要求，控制不当易出现污泥膨胀、泡沫、上浮、沉积等现象。厌氧＋好氧生物接触氧化工艺在稳定塘后增加生物膜法，进一步处理废水。这项工艺系统同样具有良好的稳定性和简便的运行管理，且设备故障率低，即使生物膜自行脱落也不会造成堵塞。 以上三种工艺没有完全的优胜策略，需要根据不同企业的情况，结合自身特点进行分布。 纺织业的污水处理 纺织印染废水工业是一个用水量大、废水有机含量高，污染高的行业。纺织印染废水主要来源于浆（织布）废水、精炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水等工序。对纺织印染废水的治理，首先也应该以防为主，积极改造生产工艺和设备，减少废物和废料的产生；通过逆流用水和重复用水来减少污染物的排放量，提高水的回用率；回用染化原料，降低生产成本，又减轻环境污染，一举多得，最终的废水再经处理排放。 纺织印染废水由于具有废水量大、水质复杂、水质水量变化大的特点，其治理比较复杂，它的处理一般也划分一级，二级，三级三个处理阶段。一级处理多采用格栅、预沉池或初沉池，用简单的物理机械法或化学法使废水中悬浮物或块状体分离出来，或中和废水的酸碱度。二级处理多是生物化学处理，可有效地去除胶状的溶解性有机污染物，有效地改善水质，废水可生化性较好时，可选择生化法；当废水可生化性较差时，可选择化学法，如混凝沉淀或加压气浮等方法。三级处理多采用物理法或化学法，对其进行深度处理，达标排放或回用。
（建筑工程管理）第五章第三节发酵工程简介
第五章第三节发酵工程简介 教学目标 1．知识方面 （1）发酵工程的概念（知道）。 （2）发酵工程中培养基的配制、菌种选育、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离、提纯等相关内容（知道）。 （3）有关发酵工程在医药工业和食品工业中应用的内容（知道）。 2．态度观念方面 （1）通过学习发酵工程的有关内容，培养学生理论联系实际的科学态度。 （2）通过学习有关发酵工程在医药工业和食品工业中应用的知识激发学生学习生物学的兴趣，提高学生把所学知识转化为技术，且服务于社会的STS意识。 3．能力方面 通过对发酵过程中菌种选育、发酵条件控制等相关内容的讨论，培养学生综合运用知识去解决实际问题的能力。 重点、难点分析 1．教学重点： （1）通过对谷氨酸发酵实例的分析、讨论，使学生了解发酵工程的概念，了解菌种选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离、提纯等内容是本节的重点。（2）让学生收集有关发酵工程应用的资料，且相互交流、讨论，使学生了解发酵工程在医药工业、食品工业中的应用知识也是本节的教学重点之壹。 2．教学难点： 有关发酵工程的内容是本节教学的难点，因为这些内容中涉及了细胞工程、基因工程、杂菌污染对发酵工业造成的危害以及发酵条件对菌种代谢途径的影响等多点知识，比较繁杂，学生较难理解。 教学模式 启发讲解和学生讨论相结合。 教学手段 谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的代谢途径及发酵的的示意图的投影片，影响谷氨酸代谢途径的因素表格及谷氨酸发酵所用培养基的成分的表格。 课时安排二课时。 设计思路 1．前期知识准备： （1）复习有关谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径及其人工控制的内容。 （2）复习有关微生物群体生长的规律及影响微生物生长的环境因素的内容。 （3）复习有关微生物的营养、培养基、代谢产物等内容。 2．通过讨论谷氨酸发酵过程，使学生了解从菌种选育、培养基配制到产品生成等简要的发酵生产过程，了解发酵生产的主体设备发酵罐及其控制部分，且了解发酵工程的概念。3．通过分析、讨论有关发酵过程的内容，使学生了解培养基的配制、菌种选育、灭菌、扩大培养接种、发酵过程和产品的分离、提纯等相关知识。 4．通过学生讨论、交流等活动，总结出发酵工程在医药工业和食品工业上的应用的知识。第壹课时 壹、设疑引出新课题 前面我们学习了有关微生物的代谢的内容，我们知道了微生物的代谢是指微生物细胞内所发生的全部的化学反应。在微生物的代谢过程中，会产生多种多样的代谢产物，如氨基酸、维
发酵工程的研究进展 【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程（如酒精、乳酸、丙酮丁醇等）和有氧发酵的生产过程（如氨基酸、柠檬酸、抗生素等）。广义的概念：生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念：微生物培养和代谢过程。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一，产品也很多，以传统食品来说，东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等，西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验，在没有亲眼看到微生物的情况下，巧妙地利用微生物生产的产品。 【关键词】发酵发展应用 1、发酵工程的内容 1.1 定义 发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 1.2现代发酵工程 人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。 现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.3组成 从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。 1.3.1 上游工程：包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。 1.3.2 中游工程：主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
工业废水处理的十大难题 编者按 曾有舆论认为，世界上最难处理的工业废水在中国，这个说法虽然偏颇，但不无道理，改革开放30年来，我国工业以密集、高速态势发展，发达国家产业转移之潮同时也降临中国，工业产生的三废问题挤压着本就脆弱的生态环境，工业废水到底该怎么治理，目前面临哪些难题？我们邀请专业人士总结了多位工业废水领域专家、企业家的观点和思考，对工业废水治理的技术发展方向、商业模式等进行了探讨。 由于工业废水中污染物的特性，近年来发生的比较严重的污染事故几乎都和工业废水有关。相关污染事件中，有事故、有偷排、有治理不当，和工业企业本身关系很大，这些事件几乎是工业废水处理现状的缩影，事件发生后处理也十分困难。那么，引发事故的原因是什么呢？ 工业废水处理的十大难题 调查中笔者发现，工业废水处理的困难既有技术方面的原因也有市场方面的原因，还有宏观环境和管理的。主要问题如下: 第一，工业废水处理技术特别复杂。对治理工艺的选择要考虑很多方面，包括污染企业的生产工艺。工业废水的处理工艺复杂，有些企业投资不够，没有处理好废水；有些企业投资够了，却由于后期管理不善导致出水不达标，也不能实现预期效果。工业废水成分复杂，不像市政污水污染物单一，技术相对简单。 第二，工业废水处理技术水平有限。从目前掌握的技术水平看，国内很多工业废水的处理在理论上是达不到标准的，也许检查时能应对，但是不能达到真正的长期稳定运行。如制药废水、味精废水等，处理难度很大，现有的技术水准还有待提高。 第三，我国经济还不是很发达，不仅废水难处理，对经济贡献大的高产污企业还会继续存在。就制药行业来说，我国很多制药厂是初级制药，产污量很大。国外药厂把这些初级产品买走做一些化学加工以提高药效，这时的产污量比较少，产生的价值更多。但是，我国的制药生产技术没那么发达，只能“干笨活”，不仅附加值有限，还造成了环境的污染。 第四，工业园区废水处理问题。工业园区本意是将工业废水集中处理，但是现实运作中又造成了新的问题。工业废水都集中到一起后，末端建有公共的集中式污水处理厂，每个工厂的废水要处理到一定程度才能进入污水处理厂。后果是容易处理的污染物质工厂自行处理了，到了末端的污染物质大部分都是难以处理的，最终导致污水处理厂运行负荷非
发酵工程发展现状及趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要 当前，发酵工程的应用是十分广泛的，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。 一、发酵工程在各领域的发展现状 1、医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2、食品工业 现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。 3、能源工业 乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。
水污染治理技术综述
水污染治理技术综述 四川大学电子信息学院摘要： 水是人类生产生活必不可少的物质，但自工业革命以来的数百年内，由于人类对于自然无节制的开发，许多生态环境遭到破坏，水污染问题也越来越严重。为了治理人类对生态环境所造成的破坏，水污染治理技术应运而生，也获得了日新月异的发展。本文试从水污染的物理处理、化学处理、生物处理三个方面进行简单介绍。 正文： 我国的水资源总量在世界范围内较为丰富，但人均占有量却比较少。改革开放以来，中国的经济飞速增长，然而飞速增加的代价却是对自然环境难以修复的破坏。目前我国的水污染问题已经处于一个相当严重的局面，全国主要流域的I~III类水质断面占64.2%，劣V类占17.2%，其中，海河流域为重度污染，黄河、淮河、辽河流域为中度污染。除了地上水，我国各个地区的地下水也处于不同程度的污染中。 一、水污染类型 按照污染物的不同，水污染大体上是由以下几种污染物所引起的： 1.病原体污染
这类污染通常是由生活污水、医院污水、畜禽饲养场的污水所引起的，这类污水中常含有各种病菌、寄生虫，若不进行处理直接排放，容易造成痢疾、伤寒以及各式各样的传染病。 2.需氧型污染 蛋白质、油脂、碳水化合物、木质素等有机物在微生物对它们的分解过程中需要消耗水体中的溶解氧，使得水体含氧量减少，影响水中其他生物的生命活动。在生活用水、造纸和食品工业所造成的污水中，就有大量的这类有机物。 3.植物营养污染 许多工业污水、生活污水以及使用氮磷肥的农业废水中，含有大量的氮、磷、钾等营养物质，易引起藻类和一些浮游物质爆发性繁殖，造成赤潮。 4.石油污染 这类污染通常是由油轮泄露、海上采油厂泄漏等事故所引起的，这类泄漏防不胜防，通常难以处理。 5.剧毒污染 大量的重金属、氰化物和一些难以分解的有机物通过矿山、冶炼废水等途径富集在生物体内，通过食物链循环对人类对人类健康造成危害。 6.放射性污染 这是由于放射性物质泄漏所造成的，一般是核事故所造成的，虽然事故少但危害极大。
发酵工程原理课程标准 濮阳职业技术学院刘殿锋 一、课程的基本要素 1、课程性质 本课程是应用生物技术专业的必修专业课之一；是一门综合性学科，涉及的知识面广，同时又是一门基础理论与生产实际相结合的课程；本课程是在《微生物学》、《生物化学》、、《分子生物学与基因工程》等课程基础上开设的；对于同时开设的《生物技术概论》、《生物工程设备》等课程与本课程有着密切的联系，同时又有适当的分工，本课程以讲授发酵工艺的基本原理为主；在本课程基础上使学生更好地理解和掌握《发酵分析》、《发酵工厂设计概论》、《发酵工艺》、《生物分离与纯化技术》等后续课程。 2、课程的基本理念 该课程面向应用生物技术专业，使学生掌握各种发酵工艺的基本原理，重点突出生产工艺操作及过程控制等方面的实际问题，并了解发酵工程技术前沿动态。 3、课程的设计思路 本课程在设计过程中，注重工学结合教学模式的改革，校企专家共同参与教学过程与评价过程，以“四个结合”作保障，即教学内容――校企结合、教师队伍――专兼结合、教学环境――工学结合、教学方法――理实结合，从根本上改变本课程教学从“理论到理论、从课堂到课堂、从知识到知识”的陈旧的教学模式。 二、课程的目标 1、知识目标 通过本课程的学习，使学生掌握发酵工程的典型过程及其基本原理、基本技术以及基本实验操作技能，了解该学科的发展方向。 2、能力目标 通过本课程的学习，使学生能够理论联系实际去分析和解决有关发酵工程中的具体问题。 3、素质目标
通过本课程的学习，培养出的学生能够理论联系实际地在发酵企业分析实际技术问题，并能因地制宜处理这些问题的能力，可以胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发，生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。 三、课程内容的组织 课程内容的组织以就业为导向，以能力为本位，以发酵工艺项目为驱动，结合发酵企业生产实际，以发酵工程中的典型单元操作为中心构建课程内容，其理论知识的选取紧紧围绕发酵企业生产实际的需要来进行。 四、课程实施意见 1、学时安排 第一章绪论（2学时）： 了解生物技术的知识和生物产品生产的基本过程；了解发酵的一般概念；了解发酵工程的应用范围、特点、发展简史及发展趋势；发酵工艺的一般培养方法及过程。 第二章生产菌种的选育（10学时）： 了解生物活性物质产生菌的筛选方法与过程，掌握自然育种、诱变育种、杂交育种、原生质体融合技术育种及基因重组技术育种的原理与方法。 第三章培养基（8学时）： 了解发酵生产培养基的组成成份及其在发酵中的作用；掌握影响培养基质量的因素及控制措施。 第四章灭菌（6学时）： 了解灭菌的概念及方法；掌握微生物热死动力学；掌握影响灭菌效果的因素及控制方法；重点掌握分批灭菌和连续灭菌的工艺过程及操作要点。 了解无菌空气质量标准、制备方法；掌握空气介质过滤除菌的工艺过程及影响无菌空气质量的因素。 第五章生产菌种的扩大培养与保藏（6学时）： 了解生产菌种制备的一般流程；掌握各生产菌种制备的工艺流程及操作要点；掌握影响种子质量的因素及其控制方法；掌握菌种保藏的原理及方法。 第六章发酵动力学（8学时）： 掌握分批培养、补料分批培养和连续培养的基础理论、操作特点、动力学模
浅谈水污染及治理方法 摘要:生命最初诞生在水中,水是生命的基础物质之一,是维持生命所不可缺少的，也是我们生活中所不可缺少的物质。但是，随着人类经济活动加剧，工业生产的发展和社会经济的繁荣,在大量消耗能源的同时,将大量的工业废水和城市生活污水排入水体,水污染日益严重。水污染对周围环境和各种微生物等都存在很大的危害。久而久之，也会威胁到人的安全与健康。因此,我们必须重视水环境污染,并对其做出解决方案。保护水资源、防治水污染是全人类神圣和义不容辞的责任。 关键词:水污染水污染来源水污染危害水污染防治 一．了解水污染 所谓水污染就是由由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失。水的污染有两类:一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为:无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为:悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。 二.水污染的成因 水污染物源于很多的人类活动。工业污染物可从工厂中的排泄管流出，或者可从管道和地下储存罐中外泄。受污染的水也可能是从矿山流出，而流经矿山的水通过含矿物的岩石的沥滤，或已受到加工矿
石的化学制品的污染。城市和其他居民区的水污染大多源自下水道中混有的微量家庭化学制品。有时工厂将污染物排泄到城市的污水系统中,使城区各种污染物质增多。来自于像农田。牧草场、饲育场和大农场等农业源头的污染物有动物粪便、农业化学制品以及腐蚀过程中产生的沉淀物。 海洋虽然辽阔，但也不是不会受到污染的侵害。污染物从附近的海岸线、轮船以及近海石油平台流入大海。在公海航行的船只所排放的污水和废弃食物造成的危害不大，但是由甲板上丢弃的塑料制品却会缠住鸟类或者海洋动物使之丧生。如果被吞食，还会使这些动物窒息、消化道阻塞,以至死亡。 水污染还可能是源于其他类型的污染。例如，来自发电站的二氧化硫先污染了空气，受污染的空气与大气中的湿气混合产生硫磺酸悬浮物，降到地表成为酸雨。接下来，酸雨可被汇入溪流或湖泊中，成为一种威胁甚至毁灭野生生物的水污染。同样,如果滤过垃圾的雨水在渗入土壤前吸收了毒素并污染地下水源的话,那么垃圾埋填地也可能造成水污染。 三、我国水污染问题及其影响因素 我国水污染面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺,水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。河流以有机污染为主，主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等;湖泊以富营养化为特征，主要污染指标为总磷、总氮、化学需氧量和高猛酸盐指数等;近岸海域主要污染指标为无机氮、活
第一章 1．简述发酵工程的概念及其主要内容。 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞，生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞（或生物量）； 生产微生物的酶；●生产微生物的代谢产物；?生产基因重组产物；?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2.什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？ 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的，对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物；初级代谢是次级代谢的基础；次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3.发酵过程有哪些组成部分？ 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方； 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌；●足量的高活性、纯培养的接种物；?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物；?产物的提取和纯化；?生产过程的废物的处理。 第二章 1.发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？ 自然选育：自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分缓慢；自发突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小 诱变育种：方法简单，快速，收效显著。 原生质体融合：打破种属间的界限，提高重组频率，扩大重组幅度。 杂交育种：使不同菌株的优良性状集中在重组体中，扩大变异范围，具有更强的方向性和目的性。 基因工程育种：按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2.发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离和筛选基本流程是怎样的？ 要求：能大量高效合成产物；发酵培养基原料廉价；培养条件容易控制；易于液中提取产物；不易污染其它杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳定，不易退化
我国水污染现状及治理对策 摘要：由于对保护水资源认识不足，执法不严及有关水的法制不健全等原因，我国水污染情况相当严重。应从调控农村面源污染、控制点源污染、实行排污总量控制、加大对水污染治理投资、建立健全法律法规、进行水环境质量规划、推行清洁生产、倡导节水型产业等方面进行综合治理。 关键词：水污染；排污总量控制；水环境质量规划；清洁生产；节水型产业 0 引言 水是生命之源，是人类赖以生存和发展的重要物质，没有水就没有生命。1997 年联合国水会议向世界发出“水不久将成为一个严重的社会危机”的警告，时至今日水资源危机已经日益显露出来，其中以水污染最为严重。在我国，82％的河流受到不同程度的污染，有42％的城市饮用水源受到严重污染，农村有70％的饮用水不符合卫生标准。水污染问题已经影响到人们的正常生活，成为一个急需解决的热点问题。 1我国水污染现状 水污染的根源来自工业排放的废水、污水、城镇生活污水以及农业化肥、农药流失等。据统计，从1998 年起，我国生活污水排放量已经超过了工业废水排放量，大部分未经处理的生活污水直接排入水体中，增加了水污染。又由于农业方面的化肥、农药的低效利用，使大量营养物质随地表径流进入水体，更加重了水体污染。 1.1工业排污及废弃物引起水污染 工业废水是我国水源污染的主要原因之一。近20 年来，虽然我国污水的处理率在不断提高，但污水的年排放量仍在大幅度增加。1999 年全国工业和城市生活废水排放总量为401亿吨，比1998年增加 6 亿吨。其中工业废水排放量197亿吨，比上年减少4亿吨；生活污水排放量204 亿吨，比上年增加10亿吨；生活污水排放量超过工业废水排放量。工业废水排放量中，乡镇企业排放量为29.2 亿吨，占工业排放总量的14.5％。由于乡镇企业的废水废气处理率、处理达标率和符标率等3项指标很低，导致农村生态环境的污染。同时，工业固体废物的排放堆存不仅占用大量土地，并对空气、地表水和地下水产生二次污染，而且使江湖面积缩小，影响水资源的利用。固体废物中所含有害成分经雨水淋洗会污染地表水、地下水和土壤，造成农、渔类产品污染。 1.2农业面源污染引起水污染 随着点源污染的控制，农业面源的污染已成为水环境污染、湖泊库富营养化的主要
14种工业废水处理工艺简述 1、含酚废水有何危害，怎样处理? 含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物，可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到0．1一0．2mg/L时，鱼肉即有异味，不能食用；质量浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵，含酚5—10mg/L，鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康，即使水中含酚质量浓度只有0.002mg／L，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水．称为高浓度含酚废水，这种废水须回收酚后，再进行处理。质量浓度小于1000mg/L的含酚废水，称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用，将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。 2、含汞废水怎样治理，含汞化合物有何特性? 含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理，有机汞废水较难处理，通常先将有机汞氧化为无机汞，而后进行处理。 各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒；无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大；甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累。毒性最大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。 3、含油废水有何特性，怎样治理?
样卷1及参考答案 一、填空（每空1分，共30分） 1，工业上的发酵产品分为菌体、代谢产物、微生物酶和生物转化产品四个类别。 2，从本质上来说，微生物代谢是通过酶量调节和酶活性调节两种方式来进行调节的。 3，根据对氧需求的不同可将发酵分为通风发酵和厌氧发酵两种类型。 4，根据产物合成途径，我们可将次级代谢分为与糖代谢有关的类型、与脂肪酸代谢有关的类型、与萜烯和甾体化合物有关的类型、与TCA环有关的类型和与氨基酸代谢有关的类型五种类型。 5，卡尔文循环由羧化、还原和再生三个阶段（部分）组成。 6，发酵厂用于原料除杂的方法有筛选、风选和磁力除铁。 7，种子的制备可分为实验室种子制备和车间种子制备两个阶段。 8，空气除菌的方法有加热、静电、射线和介质过滤。 10，常用的连续灭菌工艺有喷射加热、薄板换热器和喷淋冷却。 11，氢化酶是氢细菌进行无机化能营养方式生长的关键酶，在多数氢细菌中有两种氢化酶，它们是颗粒状氢化酶和可溶性氢化酶。 二、名词解释（每题4分，共20分） 1，发酵工程 应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。 2，无菌空气 发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。此种空气称为“无菌空气”。 3，种子的扩大培养 是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而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。 4，酶合成的阻遏 某些酶在微生物生长时可正常地产生，但当生化途径的终产物浓度增加时或向生长培养基加入这种终产物时，酶的合成就被阻遏。这种低分子量的终产物(辅阻遏物)被认为是同胞内由调节基因编码的蛋白质(阻遏蛋白)结合，产生一种阻遏物，该阻遏物“关闭”对酶编码的结构基因。这样的酶称为可受阻遏的酶。阻遏酶合成的物质称为阻遏物。
水污染治理方案简析 废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。一般要达到防止毒物和病菌的传染；避免有异嗅和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。 废水处理相当复杂，处理方法的选择，必须根据废水的水质和数量，排放到的接纳水体或水的用途来考虑。同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题，以及絮凝剂的回收利用等。 污水治理的方案很多，但各种方案的原理基本上差距不大，下面介绍一些最基本的污水处理方案： 物理法：废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。 利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物；浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物；过滤法可除去水中的悬浮颗粒；蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。 化学法：利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，例如，中和法用于中和酸性或碱性废水；萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收酚类、重金属等；氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。 生物法：利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。 以上方法各有其适应范围，必须取长补短，相互补充，往往很难用一种方法就能达到良好的治理效果。一种废水究竟采用哪种方法处理，首先是根据废水的水质和水量、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值、处理方法的特点等，然后通过调查取证，实施有效方案。 山东思源水业工程有限公司
一．填空题 第一章 1.发酵工业的发展经历了（自然发酵），纯培养技术的建立，（好气性）发酵技术的建立，人工诱变育种，（代谢控制）发酵技术的建立，开拓新型发酵原料时期，与（基因操作）技术相结合的现代发酵工程技术等六个阶段 2.工业发酵方式根据所用菌种是单一或是多种可以分为单一（纯种发酵）和（混合）发酵。 3.微生物培养（发酵）方式，可以分为（分批培养）（发酵），（连续培养）（发酵），补料分批培养（发酵）三种类型。 4.（发酵工程）是连接生物技术上下游过程的重要枢纽；（发酵工程）是生物技术产业化的一个主要途径。 5.发酵工程发展史可分为三个发酵技术阶段：在1910以前为（自然）发酵技术阶段；深层培养生产青霉素属于（近代）发酵技术阶段；现代生物技术的技术特征就是以（基因工程）为首要标志。 第二章 1.常用工业微生物可分为：（细菌）、酵母菌、霉菌、（放线菌）四大类。 2.在培养基中掺入可溶性淀粉、酪素或CaCO3可以分别用于检测菌株产（淀粉）酶、产（蛋白）酶或产（酸）能力的大小。 3.（自然选育）是指对自然界中的微生物（未经人工诱变或杂交处理的情况下）进行分离和纯化，择优选取微生物菌种的方法。 4.工业微生物育种的基本方法包括自然选育、（诱变育种）、代谢控制育种、（基因重组）和定向育种等；原生质体融合技术、基因工程技术而进行的诱变育种称为（杂交育种）。 5.由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象称（菌种衰退）。 6.常用菌种保藏方法有（斜面）、沙土管、（液体石蜡）、真空冷冻等保藏法等。 7.（自然选育）方法简单易行，但获得优良菌种的几率小，一般难以满足生产的需要。 8.获得纯培养的方法有（稀释法）、划线法、（单细胞）挑选法、选择培养基分离法等方法。 9.富集培养目的就是让（目的菌）在种群中占优势，使筛选变得可能。 10.工业微生物菌种可以来自（自然分离），也可以来自从微生物菌种保藏机构与（工业单位）获取。 11.从自然界（获得目的菌的）分离和筛选微生物菌种，一般分为采样、（富集培养）、纯种分离、（初筛和复筛）等步骤。 12.（透明圈）法在固体培养基中渗入溶解性差、可被特定菌利用的营养成分，造成浑浊、不透明的培养基背景，所筛选的菌落周围就会形成透明圈。 13.（变色圈）法在底物平板中加入指示剂或显色剂,使所需微生物能被快速鉴别出来。 14.（生长圈）法将待检菌涂布于含工具菌并缺少工具菌营养物的平板上培养，若能合成平板工具菌所需的营养物，在该菌株的菌落周围工具菌便会形成一个混浊的生长圈。 15.（富集培养）：是根据微生物生理特点，设计一种选择性培养基，将样品加到培养基中，经过一段时间的培养，目的微生物迅速生长繁殖，数量上占了一定的优势，从中可有效分离目的菌株。 第三章 1.氨基酸，蛋白质，核苷酸，核酸，多糖，脂肪酸，维生素等，是各种不同种生物所共有的（初级代谢产物）。 2.抗生素、生长刺激素、维生素、色素、毒素、生物碱是由特定物种在特定阶段产生，且受环境影响很大的（次级代谢产物）。 12.发酵动力学主要内容为（细胞生长）动力学、（基质消耗）动力学及产物形成动力学。 13微生物调节其代谢采用调节（酶活性）、（酶合成量）、细胞膜的透性的三种方式。 第四章 1.实验室中配制固体培养基要加（0.2%~0.7%）琼脂或5~12 ％明胶等剂，（1~2 ％）培养基的琼脂用量则为半固体 2.天然的（孢子）培养基主要有：麸皮培养基、小米培养基、大米培养基、玉米碎屑培养基等。 3.（种子）培养基有供菌体大量繁殖的营养基质，营养成分要求比较丰富和完全，能维持稳定的（pH），最后一级的种子培养基的成分最好能较接近（发酵）培养基。 4.（发酵）培养基常用分批补料的方式来满足生长和合成两阶段不同的代谢需求。 5.发酵培养基的成分中必包含（碳源）、（氮源）无机盐、（生长因子）和水五大营养要素，还根据需要添加前体和产物促进剂。 6.工业上常用（葡萄糖）为淀粉水解糖，但要达到一定的质量指标。 第五章 1.（高压蒸汽灭菌法）可杀灭包括芽胞在内的所有微生物，是灭菌效果最好、应用最广的灭菌方法。 2.经5~7分钟后受紫外线照射的空气，才能使氧气产生（臭氧）。因此消毒时间应从灯亮5－7分钟后计时。 3.30w的紫外线灯管有效照射距离为（25~60），时间为（25~30）分钟
第一章 1.简述发酵工程的概念及其主要内容。 发酵工程就是生物技术的重要组成部分,就是生物技术产业化的重要环节。它就是应用生物学、化学与工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物与微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程与下游工程。 生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2、什么叫次级代谢产物？次级代谢产物就是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？ 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢就是次级代谢的基础;次级代谢就是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3、发酵过程有哪些组成部分？ 用于菌种扩大培养与发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐与辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取与纯化;?生产过程的废物的处理。 第二章 1、发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？ 自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小 诱变育种:方法简单,快速,收效显著。 原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。 杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性与目的性。 基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2、发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离与筛选基本流程就是怎样的？ 要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌与噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化