一、实验目的
1.了解发酵工程的基本概念和原理；
2.了解发酵过程的基本操作流程；
3.掌握发酵实验中的常用设备和方法；
4.熟悉发酵过程的监测方法和质量控制手段。
二、实验原理
1.发酵工程的定义和意义
发酵工程是指利用微生物将有机物转化为有用产物的过程。它是一种微生物过程，是利用微生物进行发酵反应工艺的工程学科。发酵工程的意义在于可以生产大量的生物制品，如发酵酱、酸奶、酸菜、酒类等，满足人们的生活需求和经济发展需求。
2.发酵过程的基本原理
发酵过程是以微生物为媒介，将有机物转化为特定产物的过程。发酵过程中，微生物将底物转化为产物，同时释放出能量和气体。发酵过程通常被分为三个阶段：生长、发酵和收获。生长阶段是微生物在培养液中生长繁殖，发酵阶段是微生物通过合成代谢产生产物，收获阶段则是对产物进行提取和纯化。
3.发酵过程的常见参数
发酵过程中，需要监测的参数包括温度、pH值、溶解氧浓度、酸碱度、DO值、气体浓度、反应速率等。这些参数可以通过各种仪器设备进行检测和监测。
4.发酵过程的质量控制
发酵过程的质量控制需要对反应条件进行严密控制，保证微生物的生长和发酵过程得到协调和平衡。质量控制的重点包括对反应液的卫生和清洁、反应液的酸碱度和温度的稳定、微生物的接种和培养等方面。
三、实验步骤
1.准备试验物料和设备
准备所需的培养液、微生物、发酵罐、发酵仪、PH计、温度计、DO计等设备和试剂。
2.进行微生物接种
将已经培养好的微生物接种到发酵罐中，调整接种量和培养基成分使微生物进入正常生长期。
3.调节发酵条件
根据微生物生长需要，调节发酵罐中的温度、pH值、氧气供应和氧气浓度等条件，使微生物进行正常的生长和代谢。
4.监测发酵过程
对发酵器中的温度、pH值、酸碱度、DO值、溶解氧浓度、气体浓度等参数进行监测，及时调整反应条件。
5.取样分析
在反应过程中，定期从发酵罐中取样，进行发酵液的分析和检测，确定产物的浓度和纯度等参数。
四、实验结果与分析
通过对发酵过程的监测和取样分析，我们可以得到反应过程的动态曲线和产物浓度的变化情况。在实验过程中，我们需要根据反应条件的变化，及时调整反应罐中的参数，保证微生物的正常生长和代谢。
五、实验小结
通过本次实验，我们了解了发酵工程的基本概念和原理，知道了发酵过程的基本操作流程和常用设备和方法。在实验过程中，我们掌握了发酵过程的监测方法和质量控制手段，获得了实验结果，并对结果进行了分析和比较。这些实验经验将为我们今后的科研工作奠定良好的基础。
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