发酵工程复习资料
第一篇微生物工业菌种与培养基
一、选择题
2．实验室常用的培养细菌的培养基是（） A
A 牛肉膏蛋白胨培养基
B 马铃薯培养基
C 高氏一号培养基
D 麦芽汁培养基
3．在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（）培养基 D
A 基础培养基
B 加富培养基
C 选择培养基
D 鉴别培养基
7．实验室常用的培养放线菌的培养基是（） C
A 牛肉膏蛋白胨培养基
B 马铃薯培养基
C 高氏一号培养基
D 麦芽汁培养基
8．酵母菌适宜的生长pH值为（） B
A 5.0-6.0
B 3.0-4.0
C 8.0-9.0
D 7.0-7.5
9．细菌适宜的生长pH值为（）D B
A 5.0-6.0
B 3.0-4.0
C 8.0-9.0
D 7.0-7.5
10.培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及
丁二醇等产品。
A 枯草芽孢杆菌
B 醋酸杆菌
C 链霉素
D 假丝酵母
二、是非题
1.根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力(N )
2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。（ N ）
3.在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。（N）
4.液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源( ).
5.种子的扩大培养时种子罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的生长速度、产物品种、生产规模等（）
6.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的．（）
7.亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变,尤其适合于诱发营养缺陷型突变株,有”超诱变剂”之称.
9.参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。（ N ）
三、填空题
1菌种扩大培养的目是。
2.进行紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为 ,放线菌为 ,霉菌为 .
3.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_ ___、__ __、__ __、___ ___、__ __和-----------____ ___。
4.碳源物对微生物的功能是__ __和__ __，微生物可用的碳源物质主要有___ _、___ _、__ _、__ _、__ __等。
5.工业发酵常用的有机氮源主要有_ _、_ _、_ __、_ __、__ _等。
7.常用的纯种分离方法有 , , 三种.
9.在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是__ _、_ _、_ _、_ _和__ _。
10.液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了__ ___。
11.在利用平板的生化反应进行分离时,生长圈法所用的工具菌是一些 ,抑菌圈法所用的工具菌是一些的敏感菌.
13.分离放线菌时,可以在样品的菌悬液中加几滴10%的酚,以抑制的生长,分离酵母菌时,可在培养基中添加一定量的以抑制细菌的生长.
14.培养基按用途分可分基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基四种类型。
15.制备淀粉水解糖的方法有、、和。
四、名词解释
1.培养基
2.生理酸性物质
3.次级代谢产物
五、问答题
1.什么是前体？前体添加的方式？
2.简述菌种保藏的基本原理和菌种保藏方法。
3.微生物工业用的菌种有哪几大类，能否举出各类中常用的工业微生物名称和其反应产物。
5.在大规模发酵的种子制备过程中，实验室阶段和生产车间阶段在培养基和培养物选择上
各有何特点？
6.依据不同的分类方法，培养基有哪几种类型？
7、淀粉酶可以通过微生物发酵生产，为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株，（1）写出主要实验步骤。（2）根据诱发突变率和诱变不定向性的特点预期实验结果。
答案：（1）主要实验步骤：将培养好的菌株分两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理作对照。配制含淀粉的培养基。把诱变组的菌株接种于多个含淀粉的培养基上，同时接种对照组，相同条件培养。比较两种菌株菌落大小，选出透明大的菌株。
预期实习结果：由于诱变率低，诱变组中大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。
由于诱变不定向性，诱变组中极少数菌落透明圈与对照组相比变大或变小。
第二篇发酵设备
一．选择题
1.当内径为500mm的发酵罐中的挡板宽度为50mm时,则满足全挡板条件的挡板块数为
A 5
B 3
C 6
D 4
2、机械搅拌发酵罐中的档板宽度一般为
A 0.1-0.12D
B 0.3-0.4D
C 1-1.2
D D 0.2-0.3D
二.是非题
1.对生物进行液体深层培养的反应器称为发酵罐( ).
2.标准式发酵罐的罐高与罐体直径比为5.4.( )
3.嫌气发酵罐在结构上比需氧发酵罐简单得多,但一般须安装水力喷射洗涤装置( )
三.填空题
1.常用的需氧发酵罐有, , , 等,其中
作为通用式发酵罐而占据主导地位.
2.发酵罐中的搅拌器按液流形式可分为和两种,圆盘涡轮式搅拌器使用比较广泛,圆盘上的搅拌叶一般有, , 三种.
3.酒精发酵罐一般为形,底盖和顶盖为碟形或锥形,国内外啤酒厂使用较多的是
形发酵罐,
3、填写下图空气除菌设备流程图中各部分的设备名称：
1 粗过滤器，
2 空压机，4，6 冷却器，8 加热器9 过滤器3，贮罐5，旋
风分离器7，丝网分离器
4、下图为标准通用式发酵罐的几何尺寸比例图，其中H/D= ，d/D=
W/D= , B/D= .
四.名词解释
机械搅拌发酵罐
气升式发酵罐
自吸式发酵罐
五.简答题(见P85之1\4\6)
1. 机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？
2. 机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？
3. 判断下图分别为何种生物反应器？请简述其操作原理。
4、简述好氧发酵过程所需使用哪些设备?
5、简述通风机械搅拌发酵罐的基本结构有哪些？
第三篇发酵工艺过程的控制
一、选择题
1．微生物分批培养时，在延迟期（）B
A 微生物的代谢机能非常不活跃
B 菌体体积增大
C 菌体体积不变
D 菌体体积减小
2.)一般情况下，利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在产生酒精阶段需要的必要条件分别是( )
(A) 玉米粉和有氧 (B) 大豆粉和有氧 (C) 玉米粉和无氧 (D) 大豆粉和无氧3．发酵过程中，不会直接引起pH变化的是（）
A．营养物质的消耗 B．微生物呼出的CO２
C．微生物细胞数目的增加 D．次级代谢产物的积累
4、在好氧发酵过程中，影响供氧传递的主要阻力是（）
A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力
5. )酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示：a、b、
c、d分别表示不同的生长时期，其中适于作
为生产用菌种的时期是（）
A．a B．b
C．c D．d
6．在实际生产中，对数期的长短取决于（）
①培养罐的大小②接种量的大小
③培养基的多少④代谢产物合成的多少
A.②③B．②④C．①②D．①③
7．通过影响微生物膜的稳定性，从而影响营养物质吸收的因素是（）
A.温度
B. pH
C.氧含量D．前三者的共同作用
8.工业上利用谷氨酸棒壮杆菌大量积累谷氨酸，应采用（）。
A．加入葡萄糖的投放量B．加大菌种的密度
C．改变菌种细胞膜通透性D．改变培养基碳源很氮源的比例
9、温度对发酵的影响,不正确的是
A.温度过高,发酵周期缩短,产量降低. B 温度不影响生物合成的途径
C 温度能影响菌种对营养物质的吸收.
D 菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同
10、下列关于微生物对氧的需求叙述正确的是
A 产甲烷杆菌属于厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存。
B 链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气
C 黄色短杆菌在空气充足时才能产生谷氨酸
D 谷氨酸棒状杆菌是厌氧呼吸
二、是非题
1. 分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数目并不增加。（）
2. 最适的生长繁殖温度就是微生物代谢的最适温度。（）
3. 最低温度是指微生物能生长的温度下限。最高温度是指微生物能生长的温度上限。（）
4、连续培养达到恒定时，比生长速率等于稀释率，即μ=D。( )
5. 发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关。( )
6、机械搅拌是提高溶氧系数行之有效的普遍采用的方法．
三、填空题
1. 一条典型的生长曲线至少可分为_延缓期_、__对数生长期__、__稳定生长期_和__衰亡期___ ___四个生长时期。
4. 按投料方式分,发酵过程可分为 , , 三种类型,按菌体生长与产物形成关系分为 , , 三种类型. 5．影响pH值变化的因素有
7. 连续培养与单批培养相比，其优点有_ _、_ _、_ _和_ _；而缺点主要是_ _，其次是_ _。
10. 通常，放线菌最适pH值的范围为__7.0~8.0 _，酵母菌的最适pH范围为__ 4.0-5.8 _，霉菌的最适pH范围是__ 3.8-6.0 __。
四、名词解释
1. 分批培养
2.连续培养
3. 微生物的临界氧浓度
5. 发酵热
6、氧传质方程
五、简答题
1.影响微生物需氧的因素有哪些？如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？
2.泡沫对发酵有哪些有益之处，哪些有害之处？
3. 与分批发酵相比，连续培养有何优缺点？
4.发酵过程温度的选择有什么依据？
5. 发酵中泡沫形成的原因是什么？常用的消泡剂有哪几类？
6.发酵操作方式可分为分批、流加和连续三种，试述三种方法的优缺点。
7. Monod方程中，K s的意义是什么？
8.深层过滤的对数穿透定律。
9. 某菌株的比生长速率为0.15h-1，试求该微生物的倍增时间。
10.氧从气相传递到细胞内要克服哪些阻力，其中最大阻力是哪一个。
11.描述供氧与耗氧平衡方程式。
12.简述温度对微生物生长和发酵的影响。
13.简述pH 值对菌体生长和代谢产物形成的影响。
14. 什么叫做发酵热，发酵热由哪几部分组成；
15.简述发酵过程中pH 值的调节及控制方法。
六、计算题(本科)
1、在一定条件下培养大肠杆菌，得如下数据：
S(mg/l) 6 33 64 153 221
μ(h-1) 0.06 0.24 0.43 0.66 0.70
求在该培养条件下，求大肠杆菌的μmax ，Ks 和td?
2、某细菌培养至对数生长期。当细胞数目为105
细胞/毫升时，开始计时。一个半小时后细胞数目为8×105细胞/毫升。试问再经过多久，细胞数目会达到
6.4×106细胞/毫升.(本科)
3. 指出下列分批发酵中的产物合成各属于哪种动力学模型，并简述之。
t r B t r C
t r
——生物量 ┄ ┄┄代谢物
第四篇 灭菌
一、选择题
2.化学消毒剂（ ）是能损伤细菌外膜的阳离子表面活性剂 D
A 福尔马林
B 结晶紫
C 漂白粉
D 新洁而灭
3. 6.出于控制微生物的目的，灭菌一词指的是( )。
A 除去病原微生物
B 降低微生物的数量
C 消灭所有的生物
D 只消灭体表的微生物
4.实验室常规高压蒸汽灭菌的条件是（） C
A 135℃—140℃，5—15秒
B 72℃、15秒
C 121℃，30分钟
D 100℃，5小时
5. 10.紫外线辐射主要作用于微生物的( )。
A 糖类
B 酶类
C 核酸
D 细胞壁
6.出于控制微生物的目的，灭菌一词指的是( )。
A 除去病原微生物
B 降低微生物的数量
C 消灭所有的生物
D 只消灭体表的微生物
11、培养基灭菌时间的计算可根据（）计算。
A.对数残留定律B．阿累尼乌斯方程C．莫诺方程D．气体传质方程
12、高压蒸汽灭菌的原理是 B
A 高压使微生物DNA变性，
B 高压使微生物蛋白质凝固变性
C 高温可烫死微生物
D 高温使微生物DNA变性
14.青霉素族的抗生素主要用于抗( )。
A 病毒
B 真菌
C 革兰氏阴性菌
D 革兰氏阳性菌
15.利用冷藏进行保存的一个缺点是( )。A
A 冷藏不能杀死微生物
B 冷藏不能降低微生物的代谢
C 冷藏能杀死可能存在的芽孢
D 冷藏降低微生物酶的活性
二、是非题
1.谷氨酸发酵最怕染噬菌体( )
2.消毒指的是消除所有生物包括微生物的孢子。（）
5.干热较湿热灭菌效果好，因为干热适用于灭菌的物质如粉料物质、玻璃制品、设备和油料物质。（）
7.巴斯德消毒法是一种防腐的方法，如牛奶、啤酒和果汁，但没有灭菌效果。（）
14.巴斯德消毒法能杀死牛奶或奶制品中存在的所有微生物。（）
15.将食品在沸水中浸30～60分钟，芽孢通常被破坏。（）
16.热致死时间是在给定温度下破坏微生物所需的时间。（）
三、填空题
1.按照发酵全过程来分,染菌分为期染菌 , 期染菌 , 期染菌 , 期染菌 ,期中后果最严重.
2.煮沸法是一种抑制微生物的方法，但细菌的_____能在煮沸的水中存活2小时以上。
3. 2.进行湿热灭菌的方法有__巴氏消毒法__、__煮沸消毒法__、_间歇灭菌法__、_常规加
热灭菌法___和____连续加压灭菌法_。
5.试列出几种常用的消毒剂如 __红汞_、石炭酸__、__醋酸__和_碘酒等。
10.煮沸法是一种抑制微生物的方法，但细菌的_____能在煮沸的水中存活2小时以上。
13.在100℃煮沸30—60分钟能破坏细菌的________细胞，但对芽孢没有影响。
15.按过滤除菌机制不同，可分为和两种类型。
16.空气介质过滤除菌的作用机制包括、、、、。
四、名词解释
6.热致死时间
7.致死温度
8、对数残留定律
五、问答题
1. 简述工业发酵染菌的危害。
2. 空气除菌的主要方法有哪些？
7.常用灭菌方法有哪些？各有何特点？
六、计算题
有一发酵罐内装40m3培养基，在121 ℃温度下进行实罐灭菌。原污染程度为每
1mL有2*105个耐热细菌芽孢，121度时灭菌速度常数为1.8min-1。求灭菌失败
机率为0.001时所需要的灭菌时间。
第五篇发酵工程应用实例
一、选择题
1．青霉素生产菌主要是
A 产黄青霉
B 毕赤酵母
C 短杆菌
D 黑曲霉
二、是非题
1.青霉素发酵的最适PH是7.5( )
2.谷氨酸发酵是厌氧发酵（）
三、填空题
1.a-淀粉酶的生产菌种主要是和. 是我国产量最大用途最广
的液化型淀粉酶菌种。
2.酒精生产的碳源原料主要有、、三大类。
3.与酒精发酵有关的微生物有糖化菌和酒精发酵微生物两大类，其中属于前者的微生物
有.属于后者的微生物是
5.洒精发酵工艺一般有,和两种方法.
四、名词解释
抗生素
次生代谢产物
五、问答题
1.简述抗生素的分类和青霉素生产的一般工艺..
2.简述谷氨酸发酵生产的工艺控制要点.
3．酒精发酵有何特点？
第六章微生物的代谢调节和代谢工程
一、名词解释
代谢工程
诱导酶
组成酶
二、简答题
1．简述微生物自我调节部位从哪三方面进行？
2、根据代谢理论，人们可以从哪些方面进行代谢调控，以达到过量产生所需产物的目的？
（1）发酵条件的控制
（2）.改变细胞透性
（3）菌种遗传特性的改变
三、填空题
1、代谢调节是指在代谢途径水平上酶活性和酶的合成的调节。酶
活性调节包括酶的激活和酶的抑制两方面。酶合成调节包括酶的诱导合成和酶的阻遏作用两方面。
2、普遍被接受的酶活性调节机制理论有变构调节理论和化学修饰调节理论。
第十章发酵工业与环境保护
一、名词解释
3.生物需氧量（BOD）
5.活性污泥法
6.生物膜法
8.厌氧生物处理法
二、简答题
5. 简述废水生物处理的优点。
6. 废水的重要指标包括哪几项，各有何含义？
7. 常用的废水生物处理方法主要有哪几种？
8. 简述活性污泥法污水处理的原理及影响处理效果的因素。
综合测试题（一）
一、选择题
1．用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是（B）A．蒸馏过滤C．过滤沉淀C．萃取离子D．沉淀萃取
4．以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是（C）
A．味精B．啤酒C．“人造肉”D．人生长激素
5．利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精阶段要控制的必要条件是（C）A．玉米粉和有氧B．大豆粉和有氧
C．玉米粉和无氧D．大豆粉和无氧
7．对谷氨酸发酵的叙述正确的是（D ）
A．菌体是异养厌氧型微生物B．培养基属于液态的合成培养基
C．谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D．产物可用离子交换法提取8．用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是（ D）A．氨基酸 B．碱基 C．核苷酸 D．生物素
9．关于菌种的选育不正确的是（ C）
A．自然选育的菌种不经过人工处理
B．诱变育种原理的基础是基因突变
C．通过有性杂交可形成工程细胞
D．采用基因工程的方法可构建工程菌
10．谷氨酸棒状杆菌扩大培养时，培养基应该是（A ） A．C：N为4：1 B．C：N为3：1
C．隔绝空气D．加大氮源、碳源的比例
11．灭菌的目的是（B ）
A．杀灭细菌 B．杀灭杂菌 C．杀灭所有微生物 D．杀灭芽孢12．能影响发酵过程中温度变化的因素是（D ）
A．微生物分解有机物释放的能量 B．机械搅拌
C．发酵罐散热及水分蒸发D．B、C都对
13．在发酵中有关氧的利用正确的是（B ）
A．微生物可直接利用空气中的氧
B．微生物只能利用发酵液中溶解氧
C．温度升高，发酵液中溶解氧增多
D．需向发酵液中连续补充空气并不断地搅拌
14．当培养基pH发生变化时，应该（C ）
A．加酸 B．加碱 C．加缓冲液 D．加培养基
15．大量生产酵母菌时，不正确的措施是（ A）
A．隔绝空气B．在对数期获得菌种
C．过滤沉淀进行分离 D．使菌体生长长期处于稳定期19．不能作为异养微生物碳源的是（D ）
A．牛肉膏B．含碳有机物
C．石油D．含碳无机物
29．可用于微生物分离鉴定的培养基是（B ）
A．固体、天然、选择培养基
B．固体、化学、鉴别培养基
C．半固体、天然、鉴别培养基
D．半固体、天然、选择培养基
30．下列营养物质中，不是同时含有碳源、氮源和生长因子的是（C ）
A．牛肉膏 B．蛋白胨
C．生物素 D．酵母粉
31．鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成，这些物质是（A ） A．指示剂或化学药品
B．青霉素或琼脂
C．高浓度食盐
D．维生素或指示剂
50.常作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的。所以应选择在它的（B）
A 迟滞期
B 对数期
C 稳定期
D 衰亡期
51.某些放线菌产生的抗生素，是它们的（ B ）
A初级代谢产物 B次级代谢产物 C代谢中间产物 D 代谢废物
53.下列关于发酵工程的说法，错误的是（C ）
A．发酵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身
B．通过人工诱变选育新品种
C．培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D．环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成57．发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸发酵属于（ A ）
A.厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵
59．某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因是（ D ）
A．温度控制不适 B．通气量过多 C. pH呈酸性 D.溶氧不足
60．下列可用于生产谷氨酸的菌种是（ C ）
A.谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌B．链球菌、大肠杆菌
C.谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌D．大肠杆菌、乳酸菌
61．发酵过程中，不会直接引起pH变化的是（ C ）
A．营养物质的消耗B．微生物呼出的CO２
C．微生物细胞数目的增加D．次级代谢产物的积累
62．关于灭菌和消毒的不正确的理解是（ B ）
A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B．消毒和灭菌实质上是相同的
C．接种环用烧灼法灭菌
D．常用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
69．在发酵工程中，( B ) 是发酵成功与否的关键。
A 无目标微生物
B 无目标微生物以外的微生物
C 无菌
D 无氧
70．( D )是生物技术产业化，发展大规模生产的最关键环节。
A 细胞工程和基因工程
B 细胞工程和酶工程
C 基因工程和酶工程
D 酶工程和发酵工程
三、判断题
3.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关。( )
5.消毒就是把被处理物表面和内部的全部微生物杀死。( )
7.精确定量某些成分而配制的培养基是所有成分的性质和数量已知的培养基，称为天然培养基。( )
8.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制基质。（）
9. 碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的．（）
四、填空题
3.培养基按用途分为，，。
7.发酵工程的主要内容包括______、______、______、______、______和______等。
8.根据微生物与氧的关系，发酵可分为______和______两大类。
17.在无氧条件下能将丙酮酸分子转变成乙醇分子的微生物是_____。
28.诱发突变的方法分为物理方法和化学方法，物理方法主要是_______________ ，_____________ ，___________ 和_____________ ；化学诱变剂包括__________ ，___________ 和 ______________ 。
29.消毒和灭菌的区别在于前者是杀死或除去，而后者则指杀死。
33.紫外线照射能使 DNA 产生 ，从而导致 DNA 复制产生错误；用紫外线诱变微生物应在 条件下进行，以防止 现象的产生。
35.巴斯德效应的本质是 ，表现为呼吸抑制发酵。
38.乳酸发酵一般要在 ______________ 条件下进行 , 它可分为 _______________ 和 ____________________ 乳酸发酵。
五、综合填空题
2．如下表所示为某微生物培养基的配方，请回答：
1) 依物理性质，该培养基属于 培养基。依用途划分，则属于 培养基。 2) 依培养基原料，所培养微生物的代谢类型是 ，培养的微生物可能是 。 3) 该培养基中的碳源是 ，生长因子是 。
六、名词解释
2.巴斯德效应
5.临界溶氧值
9.次级代谢产物
七、问答题
3.在发酵过程中，培养液的pH 为什么会发生变化？应当怎样调节和控制培养液的pH ？
4.哪些因素会影响发酵过程中的温度？
8.按物理性质可将培养基分为哪几类？各有何用途？
9.按化学成分可将培养基分为哪几类？各有何用途？
10.按用途可将培养基分为哪几类？
19.细菌群体从开始生长到死亡分为哪四个时期？ 成分
含量 NaNO 3
3 g K 2HPO 4
1 g KCl
0.5 g MgSO 4·7H 2O
0.5 g FeSO 4
0.01 g (CH 2O)
30 g H 2O
1 000 ml 青霉素
0.1万单位
38．简述发酵热产生的原因（
答：提示：微生物分解有机物释放的能量，一部分用于合成ATP，另一部分散发到培养基中时，会引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高。此外，发酵罐壁散热，水分蒸发会带走部分热量，使发酵温度降低。
八、分析应用题
3.在发酵过程中，如何保证菌种生长和代谢的正常进行。
答：首先，培养基中的营养物质应全面，缺乏营养物质，会影响菌种的生长繁殖及正常的代谢活动。如生物素是谷氨酸棒状杆菌的生长因子，缺乏生物素，谷氨酸的合成就会受到影响。其次，各种营养物质的比例和浓度会影响菌种的代谢途径等。如在碳源和氮源的比为3∶1时，谷氨酸棒状杆菌会大量合成谷氨酸，但当碳源和氮源的比为4∶1时，谷氨酸棒状杆菌只生长而不合成谷氨酸。第三，当pH下降，呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺。在发酵过程中，培养液的pH发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时，培养液的pH就会下降。而碱性物质的消耗和氨的生成等则会导致培养液的pH上升。调节和控制培养液pH的方法有：在培养基中添加缓冲液，在发酵过程中加酸或碱。
综合测试题（二）
一、选择题
5．作为生产用和科研材料用的菌种，常选（）
A.稳定期B．衰亡期 C．对数期 D.调整期
13．在实际生产中，对数期的长短取决于（）
①培养罐的大小②接种量的大小
③培养基的多少④代谢产物合成的多少
A.②③B．②④C．①②D．①③
16．下列可用于生产谷氨酸的菌种是（）
A.谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌B．链球菌、大肠杆菌
C.谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌D．大肠杆菌、乳酸菌
23.初级代谢产物产生的最佳时期是 ( )
A、对数期
B、稳定期
C、调整期
D、衰亡期
24.根据培养基的物理状态，划分的发酵种类是 ( )
A抗生素发酵 B、维生素发酵 C、氨基酸发酵 D、液体发酵
26．在微生物生长的过程中，细胞产生的毒素和细胞的形态最多的时期分别是（）
A.对数期、稳定期
B.衰亡期、稳定期
C.稳定期、衰亡期
D.衰亡期、对数期
27．发酵是利用微生物大量生产有用代谢产物的一种生产方式。通常说的谷氨酸发酵又属于（）
A. 液体发酵和需氧发酵 B．液体发酵和厌氧发酵
C．固体发酵和需氧发酵 D．固体发酵和厌氧发酵
29．某细菌培养至对数生长期。当细胞数目为105细胞/毫升时，开始计时。一个半小时后细胞
数目为8×105细胞/毫升。试问再经过多久，细胞数目会达到6.4×106细胞/毫升（）
A．30分钟 B． 45分钟 C．一小时 D．一个半小时
31．微生物分批培养时，在延迟期（）
A 微生物的代谢机能非常不活跃
B 菌体体积增大
C 菌体体积不变
D 菌体体积减小
38．在化学消毒剂中，通过凝固蛋白作用杀菌的是（）
A 新洁尔灭
B 乙醇
C 甲醛
D 拮抗
44．工业生产用的菌种，在下列哪个时期选取最佳（）
A 调整期
B 对数期
C 稳定期
D 衰亡期
二、判断题
1. 微生物的次生代谢产物是主代谢不畅通时，由支路代谢产生的。（）
4. 微生物生长量的大小取决于限制性底物的浓度。（）
5. 菌种退化主要由培养或菌种保藏条件引起的。（）
三、填空题
2. 根据不同的分类原则，工业发酵可分为若干类型。如按发酵形式来区分，有（传统工艺发酵）和（现代工业发酵）；按发酵培养基的物理性状来区分，有（固态发酵）、（半固态发酵）和（液态发酵）；按发酵工艺流程来区分，有（分批式发酵）、（连续式发酵）和（流加式发酵）；按发酵过程中对氧的不同需求来区分，有（厌氧发酵）和（需氧发酵）。
3. 发酵工业上常用的微生物有细菌（如枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、乳酸菌、状芽孢杆菌）、酵母菌、霉菌（如根霉、曲霉）和放线菌四大类群。
4. 微生物群体的生长过程，大致可划分为４个阶段：（延滞期、对数期、稳定期和衰亡期）。
5. 微生物生长所需的基本营养物质有（碳源、氮源、无机盐类、生长因子和水分）。
6. 发酵工业生产中的碳源主要是（糖类）和（淀粉），如（葡萄糖、玉米、大米、大麦、高梁、麸皮）等。氮源主要是（玉米浆、花生饼粉）等有机氮源，也有（尿素、硫酸铵、硝酸铵）等无机氮液。
7. 筛选新菌种的具体步骤大体可分为（采样、增殖培养、纯种分离、发酵试验、性能测定）等。
8. 菌种的选育方法常用的有（新菌种的分离与筛选）、（诱变育种）和（基因重组育种）。
9. 常见的菌种保藏方法有：（斜面转接保藏法）、（液体石蜡保藏法）、（砂土管保藏法）、（冷冻干燥保藏法）和（液氮保藏法）。
10.培养基的种类繁多，一般可根据其营养物质的不同来源分为（合成培养基）、（天然培养基）和（半合成培养基），根据培养基的不同用途分为（基础培养基）、（增殖培养基）、（鉴别培养基）和（选择培养基）；根据培养基的物理状态的不同分为（固体培养基）、（半固体培养基）和（液体培养基）。在工业发酵中，依据生产流程和作用的不同分为（斜面培养基）、（种子培养基）以及（发酵培养基）。
11.灭菌是指（完全杀死所有微生物包括繁殖体和芽孢的方法）；消毒是指（杀死一药有害健康的致病微生物）。
12.发酵生产中常用的除菌方法有（高压蒸汽灭菌法）、（巴斯德消毒法）、（空气过滤除菌法）、（辐射灭菌法）和（化学试剂消毒）等。
四、综合填空题
2．家庭酿造甜米酒的具体操作过程：先将米加热煮至七成熟，待冷却至30度，加少许的水和一定量的“酒药”（实际是酵母菌菌种）与米饭混合后置于一瓷坛内（其他容器也可），在米饭中央挖一个小洞，加盖后置于适当地方保温（28℃)，12小时后即可。请从以下几个方面对发酵过程做一简单的分析。
1)先将米煮一煮的目的是主要为了杀灭其他杂菌。
2)为什么要冷却到30℃后才能加入“酒药”？太高的温度会杀死或抑制酵母菌。
3)在中央挖一个小洞的原因是有利于透气，可保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气，短
时间内迅速繁殖；。
《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集
《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
发酵工程设备复习资料
一、名词解释 全挡板条件：可以达到时涡旋基本消失或消除液面涡旋的最低档板条件。 牛顿型流体：之发酵过程中,液体的粘度不遂剪切速度和剪切力的改变并而改变。 介质过滤除菌：是使空气经高温灭菌的介质，通过滤层将空气中的微生物颗粒阻截在介质层中而达到灭菌的目的体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌,及溶氧船只的发酵罐。 空气调节：是指在一定的看空间内时，其空气温度湿度清洁度和空气流动速度进行调节到到工艺要求的过程。 糖蜜稀释器：糖蜜浓度很高，酵母不能直接利用，所以在利用糖蜜做酒精前需要进行稀释，酸化灭菌，和增加营养盐的处理过程。 磁芯：是永久磁钢和铁隔板按一定顺序排列成圆弧形，安装在固定的轴上，形成极头开放磁路。 气缚：离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以必须在启动前向壳内灌满液体。 压头：离心泵对单位重量液体所提供的能量，称为扬程（单位：m）。 流量：泵在单位时间内由泵的排液口排出的液体量，也称为排量或扬水量（单位：m3/h）。生物反应器：是指大规模培养微生物、动物细胞、植物细胞获得其代谢产物或生物体的设备。由于当代发酵工业的发展，大规模悬浮培养微生物（液态深层培养）已成为生物工业获得产品的最主要手段，通常把此类微生物反应器统称为发酵罐。 填料函式轴封：填料箱体固定在顶盖上，将转轴通过填料函，然后放置弹性密封填料，再放上填料压盖并用压紧螺栓拧紧。填料受压发生弹性形变，对转轴产生径向压力，从而起到密封作用。 端面式轴封：其作用是靠弹性元件（弹簧、波纹管）的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到密封。 气升式发酵罐：利用空气的喷射功能（气体动量）和流体密度差造成反应液循环流动，从而实现液体搅拌、混合和氧传递的一类反应器。气升式反应器是应用较为广泛的一类无机械搅拌生物反应器。 高位塔式生物反应器：一种高径比较大的非机械搅拌式生物反应器。它不设置机械搅拌装置，利用通入培养液的空气泡上升时带动流体运动，产生混合效果。 自吸式发酵罐：不需空气压缩机提供压缩空气，而是利用特殊的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。类型：机械搅拌自吸式发酵罐和喷射自吸式发酵罐。 涡轮式空压机：涡轮式空压机一般由电动机通过增速装置直接带动涡轮高速旋转，将空气吸入并使之获得较高的离心力，甩向叶轮外圆周，部分动能转变为静压能，由压出管排出。碟片式精选机：碟片在粮堆中运动时，短小的颗粒嵌入袋孔被带到较高的位置，因此把收集短小颗粒的斜槽放在适当高度的位置上，就能将短小颗粒分离出来。 锤式粉碎机：物料从上方料斗加入，在悬空状态下就被锤刀的冲击力所破碎（冲击）。然后物料被抛至冲击板上，再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。 双辊式粉碎机：主要工作机构为两个相对旋转的平行装置的圆柱形辊筒，装在两辊之间的物料通过辊筒对其的摩擦作用而被拖入两辊的间隙中被粉碎。 球磨机：球体随筒旋转而升起，当球的重力大于所受的离心力时落下，对物料产生撞击，同时靠近筒壁的物料也可为圆球所研磨。 带式输送机：利用一根封闭的环形带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，带由主动轮带动运
发酵工程实验方案
生物发酵工程实验 实验一................................ 利用酵母富集培养基分离酵母菌 实验二... ......................... 分离纯化酵母菌 实验三... ......................... 酵母菌的保藏 实验四............................... 大肠杆菌生长曲线测定及pH对生长曲线 的影响 实验五.............................. 发酵罐的构造及操作 实验六.............................. 发酵罐实灌灭菌操作 实验七.............................. 利用7L发酵罐对地衣芽孢杆菌进行补 料分批发酵培养 实验八..............................淀粉酶生成曲线的测定
实验一、利用酵母富集培养基分离酵母菌 一实验目的 1、通过本实验加深理解酵母富集培养基的原理和应用； 2、掌握涂布分离技术； 3、熟悉从自然样品土壤中分离酵母菌的具体操作方法 二实验原理 酵母菌主要分布于含糖高和酸度较高的自然环境中，在果园表土和浆果、蔬菜、花蜜和蜜饯等的表面很容易找到它们。在土壤中，由于各种微生物混杂在一起且酵母菌的数量相对比较少，故可以利用酵母菌富集培养基进行富集培养，该培养基含有较高的葡萄糖（5%）和较酸（pH为4.5）的环境，以及能抑制多种杂菌（许多细菌、放线菌和快速生长霉菌）的孟加拉红（玫瑰红），故十分有利于酵母菌的增值。 三实验材料 土壤（标注采集地点） 培养基：酵母富集培养基（5%葡萄糖、0.1%尿素、0.1%硫化铵、0.25%磷酸二氢钾、0.05%磷酸氢二钠、0.1%七水合硫酸镁、0.01%七水合硫酸铁、0.05%酵母膏、0.003%孟加拉红、1.9%琼脂 pH4.5） 移液枪、培养皿、天平、涂布棒、棉绳、250ml三角瓶、75%酒精棉花、摇床等 四实验步骤 1、采集土样：采集葡萄园或其他果园、菜地等的土壤若干（要求：先铲去2~3cm 的表土，再采集土样）适当研碎。 2、称取1g土样装入准备好的30/250ml蒸馏水中震荡均匀。 3、准备平板：将酵母菌富集培养基加热融化，待冷却至50℃左右后，倒2个平板，冷却待用。 4、用移液枪吸取200ul样品，用涂布法分离菌种。 5、恒温培养：将培养皿倒置后防于37℃恒温培养箱中培养2d。 五结果记录 将土壤来源，平板上得到的菌落特征和菌落数做表记录 六思考题 酵母菌富集培养基中为什么要加孟加拉红
发酵工程复习资料
第一章，绪论 一、填空： 微生物工程可分为发酵和提纯两部分，其中以发酵为主。 化学工程与发酵工程的本质区别在于化学工程利用非生物催化剂，发酵工程利用生物催化剂---酶。 二、判断： 发酵产品是经微生物厌氧生物氧化过程获得的。错 三、课后思考题： 1、发酵的定义：利用微生物的新陈代谢作用，把底物（有机物）转化成中间产物，从而获得某种工业产品。（工业上定义、广义、有氧无氧均可） 2、发酵流程： 3、比拟放大的基本过程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产 4、发酵工程的发展经历了哪几个阶段？ 1.）自然发酵时期 2）纯培养技术建立(第一个转折期) 3）通气搅拌的好气性发酵工程技术建立(第二个转折期) 4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期) 5）发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期) 6）生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期) 5、微生物工业发展趋势 1）、几个转变 分解代谢→合成代谢 自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵（如工程菌） 2）、化学合成与生物合成相结合 3）、大型、连续化、自动化发酵 发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。 4）、人工诱变育种和代谢控制发酵
微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。 5）、原料范围不断扩大 石油、植物淀粉、天然气、空气、纤维素、木质素等 6、举例说明微生物工业的范围 酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒） 食品工业（酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳） 有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇） 抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等） 有机酸发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等） 酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等） 氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等） 核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等） 维生素发酵工业（维生素B12、维生素B2等） 生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等） 名贵医药产品发酵工业（干扰素、白介素等） 微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白） 微生物环境净化工业（利用微生物处理废水等） 生物能工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质） 微生物治金工业（微生物探矿、治金、石油脱硫等） 第二章发酵基础知识 1、写出生产以下产品的主要菌种： 啤酒（啤酒酵母）、黄酒（霉菌（根霉、曲霉）、酵母菌、细菌）、味精（谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌）、柠檬酸（黑曲霉）、食醋（霉菌、酵母菌、醋酸菌）、酸奶（乳酸菌（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌）） 2、发酵工艺控制中，主要应监控温度、pH值、溶解氧、 泡沫、氧化还原电位等。 3、概念：单菌发酵: 现代发酵工业中最常见，传统发酵工业中很难实现。 混合菌发酵: 自然发酵和人工接种发酵 液态发酵: 发酵基质呈流动状态，如啤酒发酵、柠檬酸发酵等。 固态发酵: 发酵基质呈不流动状态。如固态酱油发酵、米醋发酵、大曲酒（白酒）发酵等。半固态发酵: 发酵基质呈半流动状态，如黄酒发酵、传统稀醪酱油发酵等。 4、发酵产品主要类型 微生物菌体、代谢产物、酶 5、如何理解：传统工艺，原料决定菌种；现代工艺，菌种决定原料？ 传统工艺，原料决定菌种：传统工艺中，发酵原料是一种选择培养基。 传统工艺就是利用这种选择作用，把自然界带入的各种野生菌，在发酵基质上进行选择富集培养，这些微生物生长和代谢的结果可生产出有特殊风味的食品。 现代工艺，菌种决定原料：在使用纯种发酵剂前，我们必须对原料进行灭菌，以防止其他杂菌对发酵的干扰。 6、发酵产品主要有哪些附加值 1）发酵有利于食品保藏食品发酵后，改变了食品的渗透压、酸度、水的活性等，从而抑制了腐败微生物的生长，有利于食品保藏。 2）发酵产品有保健作用有些食品经过微生物发酵后，不仅能产生酸类和醇类等，还能产生某些抗菌素可抑制致病菌和肠内腐败菌。
发酵工程期末复习题
发酵工程复习题库 一、填空题（常为括号后2－4字） 1. 淀粉水解糖的制备可分为（ ）酸解法、（ ）酶解法和酸酶结合法 三种。 2. 糖酵解途径中的三个重要的关键酶是（ ）己糖激酶、磷酸丙糖激酶、（ ）丙 酮酸激酶。 3. 甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入（ ）亚硫酸氢钠 与乙醛起加成反应 和在（ ）碱性 条件下乙醛起歧化反应。 4. 微生物的吸氧量常用呼吸强度；耗氧速率两种方法来表示，二者的关系是 （ ） 。 5. 发酵热包括（ ）生物热；搅拌热；蒸发热和（ ）辐射热等几种热。 6. 发酵过程中调节pH 值的方法主要有添加（ ）碳酸钙法；氨水流加法和尿素流加 法。 7. 微生物工业上消除泡沫常用的方法有（ ）化学消泡和（ ）机械消泡两种。。 8. 一条典型的微生物群体生长曲线可分为（ ）迟滞期、对数期；（ ）稳定期； 衰亡期四个生长时期。 9. 常用菌种保藏方法有（ ）斜面保藏法、（ ）沙土管保藏法、液体石蜡保藏法； 真空冷冻保藏法等。 10. 培养基应具备微生物生长所需要的五大营养要素是（ ）碳源、氮源；（ ）无 机盐；（ ）生长因子和水。 11. 提高细胞膜的（ ）谷氨酸通透性，必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损 伤。 12. 根据微生物与氧的关系，发酵可分为（ ）有（需）氧发酵；（ ）厌氧发酵两 大类。 13. 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。 14. 肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时，产物为（ ）乳酸；（ ）乙醇；CO2。 15. （ ）诱导酶指存在底物时才能产生的酶，它是转录水平上调节（ ）酶浓度的 一种方式。 16. 发酵工业的发展经历了（ ）自然发酵，纯培养技术的建立，（ ）通气搅拌的 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。 17. 去除代谢终产物主要是通过改变细胞的膜的（ ）通透性来实现。 18. 获得纯培养的方法有（ ）稀释法，（ ）划线法，单细胞挑选法，利用选择培 养基分离法等方法。 19. 生长因子主要包括（ ）维生素，（ ）氨基酸，（ ）碱基，它们对微生物 所起的作用是供给微生物自身不能合成但又是其生长必需的有机物质。 20. 微生物生长和培养方式，可以分为（ ）分批培养，（ ）连续培养，补料分批 培养三种类型。 21. 影响种子质量的主要因素包括培养基，（ ）种龄与（ ）接种量，温度，pH 值， 通气和搅拌，泡沫，染菌的控制和（ ）种子罐级数的确定。 22. 空气除菌的方法有加热杀菌法，静电除菌法，（ ）介质过滤除菌法。 23. 发酵产物的浓缩和纯化过程一般包括发酵液（ ）预处理，提取，精制。 24. 菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供（ ）数量相当的（ ）代谢旺 盛的种子。 25. 在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是（ ） 目的明确， （ ）营养协调，物理化学条件适宜和（ ）价廉易得。 26. 液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了调节（ ）pH 值。 27. 实验室常用的有机氮源有（ ）牛肉膏，蛋白胨等，无机氮源有 硫酸铵，硝酸钠， 等。为节约成本，工厂中常用尿素、（ ）液氨等作为氮源。 () X c Q r O ?=2
发酵工程工艺原理复习思考题答案。修改版
《发酵工程工艺原理》复习思考题 第一章思考题： 1．何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物 在食品中的应用及对发酵食品的影响。P50 初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。 关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。通常在细胞生成的后期形成。 次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。 2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？ 发酵工程的一般过程可分为三个步骤：第一，准备阶段；第二，发酵阶段；第三，产品的分离提取阶段。 准备阶段的任务包括四个方面，即各种器具的准备，培养基的准备，优良菌种的选择或培育，器具和培养基的消毒。 优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。优良菌种的取得，最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂，如紫外线、芥子气等处理菌种，进行人工诱发突变，从而迅速选育出比自然菌种更优良的菌种。后来，又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。例如，使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。 在发酵过程中，还要防止“不速之客”来打扰。发酵工程要求纯种发酵，以保证产品质量。因此，防止杂菌污染是确实保证正常生产的关键之一。其方法是，对于这些不受欢迎的“来客”进行灭菌消毒。在进行发酵之前，对有关器械、培养基等也进行严格的消毒。 第二章思考题： 1．食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。 ?能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。 ?可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。 ?生长速度和反应速度快，发酵周期短。 ?副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。 ?菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 ?对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品卫生要求。 2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？P17 自然突变：在自然状况下发生的突变；
发酵工程期末考试复习整理
一．名词解释 1.前体：某些化合物被加入培养基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身的结构并未发生太大变化，却能提高产物的产量，这类小分子物质被称为前体。如在青霉素的发酵生产中，苯乙胺及其衍生物和一些脂肪酸的前体可以被优先结合到青霉素分子中去，它们是青霉素分子的组成部分。并且加入的这类分子不同，除可以提高产量外，还可以形成不同的青霉素。 2.聚合度：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以n表示;以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含单个结构单元数目。由于高聚物大多是不同分子量的同系物的混合物，所以高聚物的聚合度是指其平均聚合度。 3.增效反馈调节：又称合作反馈抑制，在分支代谢途径中，当两个分支的末端产物同时存在时，反馈抑制明显强于只有一种末端产物存在时的作用。也就是1+1>2的效果。 4.共同中间体：是指既是生产初级代谢产物的中间体也是生产次级代谢产物的中间体。 5.分批发酵：又称分批培养，即在一个密闭系统内一次性投入有限数量的营养物进行培养的方法。在以后微生物的整个生长繁殖过程中，除加氧气、消泡剂及控制pH值外，不再加入任何其他物质，因此这是一种非恒态的培养方法。 6.倒种法：种子罐数量较少，当菌种不够对多个发酵罐接种使用时，一个发酵罐加入全部菌种培养后，一罐分两罐，再补加培养基进行发酵。 7.临界氧浓度：是指不影响微生物呼吸的最低溶氧浓度，和菌种的种类、大小、生长状态等有关。 8.半合成抗生素：一部是微生物合成，另一部分是用化学方法或生物方法进行修饰而成的衍生物。 9.化学耗氧量：又称化学需氧量，简称COD。是指在一定条件下，水体中存在的能被一定的氧化剂（如高锰酸钾和重铬酸钾）所氧化还原性物质的量，通常用mg/L来表示。COD是表示水体有机污染的一项重要指标，能够反应水体的污染程度。化学耗氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。 10.抗生素的效价单位：指每毫升或每毫克中所含某种抗生素的有效成分的多少，其有三种表示方法：一是稀释单位，是将抗生素配成溶液，逐步进行稀释，以抑制某一标准菌株生长发育的最高稀释度（即最小剂量）作为效价单位；二是重量单位，是以抗生素的有效成分（即生理活性部分）的重量作为抗生素的效价单位，即1微克作为一个效价单位；三是特殊单位，某些抗生如青霉素G钠盐1毫克定为1667单位，另外，为了生产科研的方便而规定的，链霉素、土霉素等其效价基准都是以1毫克作1000单位计算。 11.抗菌谱：是指某种抗生素所能抑制或杀灭病原体的范围及其所需要的剂量称之为该种抗生素的抗菌谱。 12.发酵热：引起发酵过程中温度变化的原因是在发酵过程中所产生的热量，叫做发酵热。发酵热=生物热+搅拌热-蒸发热-显热-辐射热 13.生物热：是指微生物在生长繁殖过程中本身所产生的大量的热，主要来源是培养基中的碳水化合物、脂肪和蛋白质被微生物分解成二氧化碳、水和其他物质时释放出来的。
最新发酵工程复习资料重点
发酵工程复习资料重 点
发酵工程（Fermentation Engineering）的定义 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服务的一门科学。 淀粉质原料进行蒸煮的目的是使植物组织和细胞膜彻底破裂，淀粉成为溶解状态进行液化；同时对进料进行灭菌；排除原料中的一些不良成分及气味。 为了实现这些目的，蒸煮设备必须达到下列要求： (1)能使淀粉细胞完全破裂，淀粉溶解成均匀的糊状物； (2)尽量减少淀粉和糖分的损耗，避免产生其它不必要的有害的化学变 化； (3)节省蒸汽，减少热损失； (4)设备能承受较高的压力，具有耐磨性，能使物料在锅内充分翻动，受 热均匀； (5)结构简单，操作方便，投资少。 连续蒸煮有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮 后熟器 在连续蒸煮中，后熟器是利用经加热器或蒸煮锅(罐)加热后的料液余热，在一定压力和温度下维持一定时间的继续蒸煮，因此，后熟器又称维持器。对后熟器的要求是，料液在后熟器中的整个截面上均匀地由下向上推动，力求做到先进先出。
真空冷却指的是醪液在一定的真空度下（即醪液进入负压状态）醪液本身产生大量蒸气（二次蒸气），并被抽出，这样便消耗了醪液大量的热量，因而醪液很快冷到与真空度相应的温度，这种醪液冷却法就称为真空冷却 糖化设备主要是糖化罐，其容积按1m3的糖化醪需要的1.3m3容积来计算。其旋转方向与冷却水在蛇管中水流的方向相反 ?连续糖化罐的作用是连续地把糊化醪与水稀释，并与液体曲或麸曲乳混 合，在一定温度下维持一定时间，保持流动状态，以利于酶的活动。二级真空冷却的连续糖化法。对蒸煮醪的前冷却和后冷却均采用真空冷却的糖化工艺，叫二级真空冷却糖化法 发酵罐的定义：是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。 ?1．按微生物生长代谢需要分类： ?好气：抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素等产品是在好气发酵罐 中进行的；需要强烈的通风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的传质系 数； ?厌气：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。不需要通气。 ? 2. 按照发酵罐设备特点分类： ?机械搅拌通风发酵罐：包括循环式，如伍式发酵罐，文氏管发酵罐，以 及非循环式的通风式发酵罐和自吸式发酵罐等。
发酵工程实验讲解
发酵工程实验 目录 发酵罐的结构系统及使用方法实验一 实验二微生物的诱变育种乳酸菌的分离及乳酸饮料制作实验三 实验四大肠杆菌生长曲线的测定摇床培养枯草芽孢杆菌发酵条件的优化实验五
实验一发酵罐的结构系统及使用方法 一、实验目的： 1．了解发酵罐（气升式、搅拌式）的几大系统组成，即空气系统、 蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理： 1．蒸汽系统： 三路进汽——空气管路、补料管路、罐体 2．温度系统： (1) 夹套升温：蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 3．空气系统： 取气口→空压机：往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器：由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得，作用是去除部分细菌及大部分灰尘 （贮气罐）：空压机压缩使气体温度升高，经贮气使气体保温杀菌；压缩空气中有油污、水滴，且压力不稳，有一定的脉冲作用，会冲翻后面的过滤介质，贮气后可使油滴重力沉降，减小脉冲。（冷却塔）：有降温并稳定作用，同时经旋风分离器进行气液分离 (丝网分离器)：通过附着作用，逐步累积沉降而分离5微米以上的微粒 其作用介质为铜丝网 (加温器)：对压缩空气升温，除湿，使湿度达50%-60% 总过滤器：纱布包裹棉花加活性炭颗粒，逐层压紧而成。 分过滤器：平板式纤维，中间为玻璃纤维或丝棉，下面放水阀应适时打开放出油、水，再用压缩空气控干。 种子罐或发酵罐 4．补料系统：补培养基、消泡剂、酸碱等。 5．在线控制系统：热电偶（温度探关）、溶氧探头、pH探头（后二者实消时才安装，为不可再生探头，有限定使用次数，pH探头使用前要先校准）、控制柜、数据采集系统。 。)取样口(、出料口)接种口(、进出料系统：进料口6．
微生物工程期末考试试题
一、选择题（多项或单项） 1．发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件 A、具有合适得生产菌种 B、具备控制微生物生长代谢得工艺 C．菌种筛选技术D、产物分离工艺E．发酵设备 2．在好氧发酵过程中，影响供氧传递得主要阻力就是（ C ） A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力 3．微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC ) A、产物就是微生物菌体本身 B、产品就是微生物初级代谢产物 C、产品就是微生物次级代谢产物 D、产品就是微生物代谢得转化产物 E、产品就是微生物产生得色素 4．引起发酵液中pH下降得因素有：( BCDE ) A、碳源不足 B、碳、氮比例不当 C、消泡剂加得过多 D、生理酸 性物质得存在E、碳源较多 5．发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD ) A、构成菌体原生质得成分 B、作为酶得组分或维持酶活性 C、调节细胞渗透压 D、缓冲pH值 E、参与产物得生物合成6．在冷冻真空干燥保藏技术中，加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是（B ） A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7．发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式，通常说得乳酸发酵属于（ A ） A、厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵 8．通过影响微生物膜得稳定性，从而影响营养物质吸收得因素就是（ B ） A、温度 B、pH C、氧含量D．前三者得共同作用 9．在发酵工艺控制中，主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数，其中物理参数包括：( ABCD ) A、温度 B、罐压 C、搅拌转速与搅拌功率 D、空气流量 E、菌体接种量10．发酵过程中较常测定得参数有：( AD ) A、温度 B、罐压 C、空气流量 D、pH E、溶氧 二、填空题
发酵工程知识点
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 ⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质，因此除特殊情况外，发酵液等一般对生物体无害。 ⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。进行设备的冲洗、灭菌，空气过滤
江南大学发酵工程原理及技术考试样卷答案1
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。
发酵工程复习题
复习A 1. 发酵过程中异常现象（发酵液转稀、发酵液过浓、耗糖缓慢、pH不正常）处理措施？ （1）发酵液转稀：适时补入适当碳源或氮源促使繁殖新菌体； （2）发酵液过浓：补入10%无菌水，使菌液浓度下降、粘度下降，改善发酵条件； （3）耗糖缓慢：补入适量合适的氮源、磷盐，提高发酵温度、风量； 2. Monod(莫诺)方程表明了什么和什么的重要关系？简介Monod(莫诺)方程？ 比生长速率和生长基质浓度的关系。 内涵：当温度、pH恒定时，u随特定的S变化。 3. 补料分批发酵技术的特点, 与分批发酵，连续发酵的区别？ 特点：（1）由于机制的缓慢补入，既满足了微生物生长和产物合成的持续需要，又避免了由于基质过量引起的各种调控效应，从而能使产率获得很大提高； （2）补料技术本身提高：少次多量→少量多次→流加→微机控制流加； 区别：（1）区别于分批发酵技术：由于补加物料，补料分批发酵系统不再是封闭系统； （2）区别于连续发酵技术：补料分批系统并不是连续地向外放出发酵液，罐内的培养液体积（V）不再是个常数，而是随时间（t）和物料流速（F）而变化的变量（变体积操作）。 4. 通风发酵设备中的机械搅拌发酵罐必须满足的基本条件？ （1）发酵罐应具有适宜径高比； （2）能承受一定压力； （3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合； （4）具有足够的冷却面积； （5）罐内应尽量减少死角； （6）搅拌器的轴封应严密。 5. 发酵液pH对发酵的影响包括哪些方面？ （1）影响酶活力； （2）影响细胞膜所带电荷的状态，改变膜的渗透性，影响对营养的吸收利用； 6. 比底物消耗速率方程？ Qs=Qsmax·S/Ks+S 7. 补料分批发酵的适用范围？ （1）高菌体浓度培养系统； （2）存在高浓度底物抑制的系统，通过添加底物降低抑制； （3）存在crabtree效应的系统； （4）受异化代谢物阻遏的系统； （5）利用营养突变体的系统； （6）希望延长反应时间或补充损失水分的系统。 8. 优良的发酵装置应具有的基本特征包括哪些内容？ （1）避免将需蒸汽灭菌的部件与其它部件连接，因为即使阀门关闭，细菌也可在阀门内生长； （2）尽量减少法兰连接，因为设备震动和热膨胀会引起连接处的移位，导致染菌，应全部焊接结构，消除积蓄耐灭菌物质； （3）防止死角、裂缝等一类情况，以避免固体物质在此堆积，形成使杂菌获得热抗性的环境‘ （4）发酵系统的某些部分应能单独灭菌； （5）与反应器相同的任何连接应采用蒸汽加以密封，取样口在不取样时也要一直通蒸汽； 9. 控制发酵过程pH的方法？ （1）培养基中适当添加生理酸性盐或生理碱性盐; （2）培养基中适当添加缓冲剂； （3）自动检控；
发酵工艺及设备复习资料
《发酵工程》复习资料 一、单项选择题 1、被现代誉为微生物学鼻祖、发酵学之父的巴斯德。 A、首次观察到大量活着的微生物； B、建立了单种微生物的分离和纯培养技术； C、阐明了微生物产生的化学反应本质； D、首次证明酒精发酵是酵母菌所引起的。 2、关于Pirt方程π＝a + bμ，不正确的有。 A、a=0、b≠0：可表示一类发酵； B、a≠0、b ≠ 0：可表示二类发酵； C、a=0、b≠0：可表示三类发酵； D、第二类发酵表明产物的形成和菌体的生长非偶联。 3、代谢参数按性质分可分。 A、物理参数、化学参数和间接参数； B、中间参数和间接参数； C、物理参数、化学参数和生物参数； D、物理参数、直接参数和间接参数。 4、关于菌种低温保藏的原理正确的有。 A、低于最低温度，微生物很快死亡； B、低于最低温度，微生物代谢受到很大抑制，并不马上死亡； C、高于最高温度，微生物很快死亡； D、低于最低温度，微生物胞内酶均会变性。 5、下列不是利用热冲击处理技术提高发酵甘油产量的依据的有。 A、酵母在比常规发酵温度髙10~20℃的温度下经受一段时间刺激后，胞内海藻糖的含量显著增加； B、Lewis发现热冲击能提高细胞对盐渗透压的耐受力； C、Toshiro发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脱氢酶的活力提高15~25%，并导致甘油产量提高； D、Lewis发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脂酶的活力提高15~25%，并导致甘油产量提高。 6、霉菌生长pH为5左右，因此染为多。 A、细菌； B、放线菌； C、酵母菌； D、噬菌体。 7、放线菌由于生长的最适pH为7左右，因此染为多 A、细菌； B、酵母菌； C、噬菌体； D、霉菌。 8、不是种子及发酵液无菌状况检测方法的有。 A、酚红肉汤培养基检测； B、平板划线； C、显微镜观察； D、尘埃粒子检测。 9、要实现重组大肠杆菌的高密度培养，最常用和最有效的方法就是。 A、反复分批培养； B、分批补料流加培养法； C、连续培养法； D、反复分批流加培养法。 10、微生物菌种的筛选最关键的是要找到一个合适的“筛子”，在耐高酒精浓度酿酒酵母的筛选中，这个“筛子”是。 A、平板培养基中高葡萄糖含量； B、种子培养基中高酒精含量； C、平板培养基中高酒精含量； D、发酵培养基中高酒精含量。 11、在摇瓶发酵法生产糖化酶实验中，糖化酶比酶活力单位应为。 A、U/mL粗酶液； B、U/g淀粉； C、U/g酶； D、U/mL培养基。 12、在反复分批发酵过程中，细胞回用操作必须在进行。 A、密闭条件下； B、无菌条件下； C、稳定条件下； D、任何条件下。 13、现代发酵工程采取的优化策略是。 A、高产量； B、高转化率； C、高产率； D、高产量、高得率和高生产强度的相对统一。 14、下列叙述正确的是。 A、在稳定期，细胞增加速度和死亡速度达到平衡，细胞浓度达最大，活细胞重量基本维持恒定； B、稳定期往往是微生物次级代谢产物大量产生的时期； C、在稳定期，细胞的能量贮备已消耗完，细胞开始死亡； D、在工业生产中，通常在对数生长期的末期或衰亡期开始之后结束发酵过程。 15、在微生物培养过程中，消耗的底物。 A、只用于菌体生长、菌体维持和产物生成； B、只用于菌体生长和产物生成； C、用于菌体生长、菌体维持和产物的生成，有的底物还与能量的产生有关； D、只用于菌体生长。 16、现代发酵工程采取的优化策略是。 A、高产量； B、高转化率； C、高产率； D、高产量、高得率和高生产强度的相对统一。
发酵工程原理期末复习
发酵工程原理期末复习 一 1、微生物的无氧呼吸称发酵 2、现代发酵工程：是将现代DNA重组及细胞融合技术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、过程工程优化技术等新技术与传统发酵工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业生物技术体系。强调现代生物技术、控制技术和装备技术在发酵工业领域的集成应用。 3、发酵工程在生物技术中的地位:发酵工程是生物技术的基础，是生物技术产业的核心。 4、广义发酵工程对生物学和工程学的要求: 上游技术:优良种株的选育和保藏（包括菌种筛选、改造，菌种代谢路径改造等）， 中游技术:发酵过程控制，主要包括发酵条件的调控，无菌环境的控制，过程分 析和控制等 下游技术: 分离和纯化产品。包括固液分离技术、细胞破壁技术、产物纯化 技术，以及产品检验和包装技术等 5、日常发酵产品：酒、酒精、醋、啤酒、干酪、酸乳等 6、以高产量、高转化率和高效率及低成本为目标的发酵过程优化技术： 高产量：微生物生理、遗传、营养及环境因素 高转化率：微生物代谢途径和过程条件 高效率：微生物反应动力学和系统优化 低成本：技术综合及产业化技术集成 7.发酵工程技术：分子层次，生物催化→催化剂发现/改造 细胞层次，细胞工厂→代谢工程 过程层次，过程优化→单元放大/耦合/集成/优化 8.发酵工业的范围：①微生物菌体 ②酶制剂 ③代谢产物 ④生物转化 ⑤微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染 利用微生物发酵保持生态平衡 微生物湿法冶金 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域 9、新的菌体发酵产品: 茯苓菌→茯苓 担子真菌→灵芝、香菇类 虫草头孢菌 密环菌 二、1.发酵工业对菌种的要求：1)能在价廉原料制备的培养基上迅速生长并生成所需代谢产物,且产量高2).培养条件易于控制, 3)生长迅速,发酵周期短, 4)满足代谢控制的要求 5)抗噬菌体和杂菌的能力强 6)遗传性状稳定,菌种不易变异退化 7）在发酵过程中产生的泡沫少,这对装料系数,提高单罐产量,降低成本有重要意义
温州大学发酵工程原理期末复习题答案
一、填空题： 1、通常将现代生物技术划分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程等五个方面，它们之间彼此密切联系，不可分割。 2、通气搅拌的大规模发酵生产技术的建立是现代发酵技术的开端。 3、利用基因工程菌生产的第一个有用物质是1977年美国试制成功的激素释放抑制因子。 4、微生物生物转化过程与化学催化过程相比具有明显的优越性，具体反映在其催化专一性强、效率高、条件温和等。 5、按微生物对氧的不同需求可将发酵类型分为需氧发酵、厌氧发酵以及兼性厌氧发酵三大类型。 6、现代工业发酵大多采用液体深层发酵，青霉素、谷氨酸、肌苷酸等大多数发酵产品均采用此法大量生产。 7、液体深层发酵的特点是容易按照生产菌种的营养要求以及在不同生理时期对通气、搅拌. 温度、及PH等的要求，选择最适发酵条件。因此，目前几乎所有好氧性发酵都采用液体深层发酵。 8、按发酵工艺流程区分，发酵类型可分为分批发酵、连续发酵和补料分批发酵等三大类型。 9、发酵工业应用的可培养微生物通常分为四大类：细菌、放线菌、酵母菌、丝状真菌。 10、常规的菌种选育包括自然选育、诱变育种、杂交育种等技术。分子生物学的发展，为微生物育种带来了一场技术革命，产生了一种全新的育种技术――基因工程育种。 11、通过基因工程育种，可以实现对传统发酵产业的技术改造，大大提高发酵水平，而且还可以建立新型的发酵产业，即利用基因工程菌生产微生物原来所没有的代谢产物。 12、碳源的作用包括：提供微生物菌体生长繁殖所需的能源以及合成菌体所需的碳骨架，同时提供菌体合成目的产物的原料。 13、工业发酵常用碳源有糖类、油脂、有机酸等。 14、工业发酵常用氮源包括：黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、玉米浆、蛋白胨、尿素、酒糟、酵母粉、与鱼粉等。 15、就微生物的主要类群而言，有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌之分，它们所需要的培养基组分也是不同的，培养细菌常用培养基为LB培养基；放线菌为高氏一号；酵母菌为麦芽汁培养基；霉菌为察式培养基。 16、造成发酵染菌的原因很多，比较复杂，但种子带菌、空气带菌、设备渗漏、培养基或设备灭菌不彻底、操作失误和技术管理不善是造成各个发酵厂污染杂菌的普遍原因。
发酵工程与设备习题答案
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