CHuOvNw -产物元素组成 。 忽略了微量元素P、S和灰分等。
3.3.1 微生物反应过程计量学
CHmOn aO2 bNH3 cCH xOy Nz dCHuOv Nw eH2O fCO2
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
生长因子
• 作用：维持正常生活所不可缺少的，但其 需要量又不大。
• 举例：维生素、氨基酸和嘌呤、嘧啶。
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
二、温度
温度影响微生物生长和繁殖的最重要的因素之一。
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
三、溶解氧与氧化还原电位Eh
溶解氧：溶解在水中的分子态氧。
酵母菌
酵母菌是一个通俗名称，一般泛指能发酵糖类的各种单细胞 真菌。它在酒类酿造中不可缺少。
霉菌
霉菌是丝状真菌的一个俗称，意即“会引起物品霉变的真 菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结 构的真菌。
病毒
病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微 “非细胞生物”，其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子， 它们能以感染态和非感染态存在。
根据微生物对氧需求性的不同，可将微生物分为：
➢厌氧型微生物：如产甲烷菌。 ➢好氧型微生物：如霉菌。 ➢兼性厌氧型微生物：如酵母。
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
三、溶解氧与氧化还原电位Eh
当溶解氧浓度低，溶氧电极无法检出时，可以 培养基的氧化还原电位Eh作为定量表示厌氧程 度的方法。
➢厌氧型微生物：<+0.1伏； ➢好氧型微生物：>+0.1伏，+0.3~+0.4为宜； ➢兼性厌氧型微生物：均可。
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
一、营养物质 主要包括：碳源、氮源、无机元素、微量营养素或生长因子 等。
碳源
➢定义：是指可构成微生物细胞和代谢产物中碳架来源的营养 物质。 ➢作用：是构成细胞物质和供给能量。 ➢举例：糖类、淀粉、油脂等。 ➢特例：光能自养微生物是利用光为能源，二氧化碳为主要碳 源。
根据微生物不同的进化水平和性状上的明显差别可分为： 原核微生物：细菌、放线菌等； 真核微生物：霉菌、酵母菌等； 非细胞微生物：病毒、亚病毒。
细菌
细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方 式繁殖和水生性较强的原核生物。
放线菌
放线菌是一类主要呈菌丝状生长 和以孢子繁殖的陆生性较强 的原核生物。
所以学名全称是“金黄色葡萄球菌”。
3.1.2 微生物的化学组成
微生物菌体
水分（80%左右）
干物质
蛋白质、碳水化合物、 脂肪、核酸、维生素和
无机物等。
由微生物细胞的元素分析可知，细胞中元素 （除碳、氧、氮和氢外）的含量，一般以磷、 钾为多，其次是钙、镁、硫、钠、氯、铁、锌、 硅等。
3.1.3 微生物的生长特性
优点： ① 反应条件温和； ② 原料丰富——多为农副产品； ③ 易于生产高分子化合物及光学活性物质； ④ 除了合成的产物外，细胞也是一种产物； ⑤ 菌种可以改良。
3.2.1 微生物反应的概念及其优缺点
微生物反应的缺点： ① 基质转化不完成，副产物的产生； ② 产物的获得受环境因素和细胞内因素的双重影响； ③ 因原料为农副产品，价格波动大； ④ 生产前准备工作量大，花费高； ⑤ 废水的BOD值较高，需处理后排放。
烟草花叶病毒
噬菌体（DNA病毒）
3.1.1.2 微生物的命名
命名方法：“双名法”——属名+种名
属名：大写字母开头，是拉丁词的名词，用以描述微生物 的主要特征； 种名：小写字母打头，是一个拉丁词的形容词，用以描述 微生物的次要特征。
例如：Staphylococcus aureus
属名：葡萄球菌 种名：金黄色
3.1 微生物的基本概念
3.1.1微生物的分类与命名
• 什么是微生物？
微生物（Microorganism， microbe）是对那些肉眼不能直 接观察到、微小的、但能维持生命并繁殖的生物的通称， 包括细菌、放线菌、 真菌、藻类和原生动物等。
3.1.1.1 微生物的分类
根据微生物分类学分类： 界（Kingdom）、门（Phylum）、纲（Class）、目（Order）、 科（Family）、属（Genus）、种（Species）。 种以下有变种（Variety）、型（Form）、品系（Strain）等。
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
四、pH
不同微生物有其最适生长的pH值范围。
➢微酸性（pH5-6)：酵母、霉菌等； ➢中性或微碱性：细菌、放线菌等； ➢极端pH（<2或>10）：少数极端微生物。
பைடு நூலகம்
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
五、湿度
湿度主要针对固态培养而言。通常以水活度 表示。
水活度=
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
氮源
• 定义：主要是提供合成原生质和细胞其它 结构的原料，一般不提供能量。
• 举例：硫氨、尿素、豆饼和玉米浆等。
无机元素
• 功能：构成细胞的组成成分；作为酶的组 成成分；维持酶的作用；调节细胞渗透压 、氢离子浓度和氧化还原电位等。
• 大量：磷、硫、镁、铁、钾、钙等 • 微量：锰，钴，铜，锌等。
由于微生物各类各异，不同微生物的生长特性亦有很大差别。
➢细菌以分裂方式进行繁殖； ➢酵母菌以出芽繁殖、裂殖和芽裂（如同菌丝生长）三种方 式； ➢霉菌的生长特性是菌丝伸长和分枝； ➢病毒能在活细胞内繁殖，但不能在一般培养基中繁殖；
3.2 微生物反应的基本概念
3.2.1 微生物反应的概念及其优缺点
微生物反应是指以微生物细胞为反应主体的一类生物反应过 程。
碳源 氮源 氧 菌体 有机产物 CO2 H2O
为了表示出微生物反应过程中各物质和各组分之间的 数量关系，最常用的方法是对各元素进行原子衡算。
CHmOn aO2 bNH3 cCH xOy Nz dCHuOv Nw eH2O fCO2
式中： CHmOn -碳源元素组成； CHxOyNz-细胞元素组成
湿料饱和蒸汽压
相同温度下纯水饱和蒸汽压
各类微生物生长水活度范围：
➢细菌：0.9-0.99；
➢大多数酵母：0.8-0.9；
➢真菌及少数酵母：0.6-0.7。
3.2.2 影响微生物反应的环境因素
六、其他因素
渗透压、压力等。
3.3 微生物反应过程的计量学和能量衡算
3.3.1 微生物反应过程计量学 微生物反应可写成如下形式：