1. 什么是发酵工程？
发酵工程是一门研究利用微生物进行生物转化或生化合成的工程学科。它包括液态发酵、固态发酵和混合发酵等多种发酵方法，并涉及到发酵基质的选择、微生物菌种的培养和发酵过程的监控等方面。
2. 发酵工程的应用领域有哪些？
发酵工程在生物制药、食品工业、饮料工业、酿酒工业、醋酸工业、乳品工业、糖化工业等多个领域有着广泛的应用。例如，通过发酵工程可以生产抗生素、酶制剂、乳酸菌、酒精等各种产品。
3. 发酵过程中常见的微生物有哪些？
在发酵工程中，常见的微生物主要包括细菌、酵母菌和真菌。细菌广泛应用于生物制药领域，如大肠杆菌用于表达重组蛋白；酵母菌常用于酿酒和面包制作，如酿酒酵母生产酒精；真菌常用于产生酶制剂，如曲霉菌生产纤维素酶。
4. 发酵过程中的关键技术有哪些？
（1）菌种培养：选择合适的菌种，进行菌种的预培养和扩大培养。
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（2）发酵基质的选择：根据产品要求和菌种特性，选择适宜的发酵基质。
（3）发酵条件的优化：包括温度、pH值、氧气供给、搅拌速度等参数的控制，以提高发酵产物的产量和质量。
（4）发酵过程的监控：通过监测发酵过程中的微生物生长、代谢产物和发酵条件等指标，及时调整发酵过程中的参数。
5. 发酵工程的发展趋势有哪些？
（1）高效菌种的筛选和改造：通过基因工程和合成生物学等技术，筛选出高产、高效的菌种，并对其进行基因改造，以提高发酵产物的产量和质量。
（2）发酵过程的智能化控制：利用传感器、自动化控制和人工智能等技术，实现对发酵过程的实时监测和智能控制，提高发酵工艺的稳定性和可控性。
（3）绿色发酵工艺的研究：开发环境友好的发酵工艺，减少对环境的污染，提高资源利用效率。
（4）发酵废弃物的资源化利用：将发酵废弃物转化为有价值的产物，实现废物资源化利用。
6. 发酵工程中的常见问题及解决方法
（1）污染问题：严格控制发酵过程中的卫生条件，采用无菌操作和消毒措施，避免微生物污染。
（2）产物纯度问题：通过改进发酵工艺，优化发酵条件，提高产物的纯度和纯度。
（3）产量低问题：优化发酵条件，改变发酵基质组成，提高产物的产量和质量。
（4）能耗高问题：采用节能措施，如提高发酵设备的传热效率，优化发酵过程的操作参数。
7. 发酵工程的研究方法有哪些？
（1）实验方法：通过实验验证发酵工程的理论，优化发酵工艺。
（2）模拟方法：利用数学模型和计算机模拟，预测和优化发酵过程。
（3）分析方法：通过对发酵中的微生物培养基、发酵液和产物的分析，了解发酵过程中的变化规律。
（4）生物信息学方法：利用生物信息学技术，分析和挖掘发酵菌种的基因组学和代谢组学信息。
