发酵工程期末复习题
发酵工程期末总复习
发酵工程期末总复习
选择10×2’
判断5×2’(错的多)
填空15×1’(在问答题范围中)
选择填空有关于灭菌的计算
看图回答问题1×7’
日程生活知识和发酵相关的
名字解释5×4’
第一组:分批培养连续培养补料分批培养
1.分批培养:指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入少量微生
物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。
2.连续培养:发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐
内的体积维持恒定。达到稳态后,整个过程中菌的浓度,产物浓度,限制性基质浓度都是恒定的。
3.补料分批培养:介于分批培养和连续培养之间的培养方法。在微生物或动植
物细胞培养过程中,随着营养物质消耗,间歇或连续地添加营养成分或新鲜培养基,但不同时收获培养液。
第二组:种龄双种倒种种子扩大培养
1.种龄:指种子罐中培养的菌体从接种开始到移入下一级种子罐或发酵罐时的
培养时间。
2.双种:两个种子罐种子接种到一个发酵罐中。
3.倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
4.种子扩大培养:指保存在砂土管中、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培养物的过程。
第三组:C源N源前体产物促进剂生长因子
1.C源:是合成目的产物所必需的碳成分。碳源物质为细胞提供能源,组成菌
体细胞成分的碳架,构成代谢产物。
2.N源:把从外界吸入的氮素化合物或氮气,称为该生物的氮源。氮源物质构
成菌体细胞结构物质,为微生物提供能源,合成含氮代谢物。
发酵工程期末复习题
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;C O 2。
15. ( )诱导酶指存在底物时才干产生的酶,它是转录水平上调节( )酶浓度
微生物发酵工程期末复习题
除了复习各章节的重点内容(课件)之外,对以下内容要着重进行复习!复习A
1. 发醇过程中异常现象(发酵液转稀、发酵液过浓、耗糖缓慢、pH不正常)处理措施?
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?
3. 补料分批发酵技术的特点, 与分批发酵,连续发酵的区别?
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?
5. 发酵液pH对发酵的影响包括哪些方面?
6. 比底物消耗速率方程?
7. 补料分批发酵的适用范围?
8. 优良的发酵装置应具有的基本特征包括哪些内容?
9. 控制发酵过程pH的方法?
10. 生长关联型产物合成动力学方程?
11. 简介单罐连续发酵
12. 简介灭菌工程中的对数残留定律
13. 发酵过程中泡沫的控制?
14. 简介部分生长关联型产物合成动力学方程?
15. 连续发酵的特点?
16. 简介固体、酵母和深层发酵用空气的除菌方法及设施?
17. 固体发酵与液体发酵的区别?
复习B
1.发酵过程中溶解氧的控制措施?(从供氧和需氧量方面考虑)
2.什么是分批发酵、补料分批发酵和连续发酵?
3.由于基因工程菌具有自身特点,在进行微生物发酵工程时应注意考虑哪些因素?4.什么是高细胞浓度培养技术?高细胞浓度培养技术的原理是什么?进行高细胞浓度培养需要解决的关键问题?进行高细胞浓度培养常用的方法?
5.生物反应器的类型,发酵对微生物反应器设计的要求?
7.通过Fin和Fex 来介绍分批发酵、补料分批发酵和连续发酵各自的特点?
8.大规模微生物发酵工程生产, 选择菌种应遵循的原则是什么?(微生物发酵工程对微生物菌种的要求主要包括哪些内容)
发酵工程复习题
发酵工程复习题
《发酵工程》期末复习题试卷结构
一、名词解释(每题2分,共6题,合计12分)二、填空题(每空0.5分,合计20分)
三、单选题(每题1分,共20题,合计20分)四、多选题(每题2分,共6题,
合计12分)
五、判断题(对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共10题,合计10分)六、简答题(18分,3-4题)七、分析题(8分)
第一章绪论
一、掌握发酵史的六个阶段和四个转折点。
答:六阶段:1、天然发酵时期;2、纯培养技术的建立;3、通气搅拌发酵技术的建立; 4、人工诱变育种与代谢控制发酵技术的建立;5、开拓新型发酵
原料时期;6、基因工程阶段
四转折:1、纯培养;2、通气搅拌发酵;3、代谢控制;4、化学合成与微生物发酵
二、发酵工业有何特点?发酵工业的范围包括哪些?
答:特点:原料广;微生物主体;反应条件温和,易控制;产物单一,纯度高;投资少,
效益好
范围:1)以微生物代谢产物为产品的发酵工业
2)以微生物酶为产品的发酵工业 3)以微生物细胞为产物的发酵工业 4)生物转化
或修饰化合物的发酵工业 5)微生物废水处理和其他
3、掌握发酵工业生产流程的6个环节。
答:1) 生产用菌种的扩大培养(微生物菌种的选育及扩培技术);
2) 发酵培养基的配制(发酵原料的选择及预处理);
3) 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(灭菌技术);
4) 将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(接种技术); 5) 将接
种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成目的产物; 6) 将产物提取精制(发
酵产物的分离提取);
发酵工程-期末试卷A卷答案
发酵工程-期末试卷A卷答案
一、选择题(共10小题,每题2分,共计20分)
1.下列关于发酵工程的说法,错误的是(C )
A 发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身
B 可以通过人工诱变选育新菌株
C 培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成
2.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 加无机盐
3. 甘油生物合成主要由下列哪种物质引起(D )
A 尿素
B 硫酸铵
C 酶
D 亚硫酸盐
4. 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 生物素对谷氨酸生成无影响
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
5. 为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量,(B )
A 它们必须第一步变成脂肪分子
B 它们的葡萄糖单位必须被释放
C 环境中必须有游离氧存在
D 遗传密码必须起促进作用
6. 关于微生物代谢产物的说法中不正确的是(D )
A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的
B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的
C 初级代谢产物在代谢调节下产生
D 次级代谢产物的合成无需代谢调节
7. 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 机械搅拌与溶氧浓度无关
8.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,其原因可能是(B )
A 温度控制不适
B 通气量过多
C pH呈酸性
D 溶氧不足
发酵工程期末考试试题
发酵工程期末考试试题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 发酵工程中,微生物的代谢类型主要包括:
A. 异养需氧型
B. 异养厌氧型
C. 自养需氧型
D. 以上都是
2. 下列哪项不是发酵过程中需要控制的参数?
A. 温度
B. pH值
C. 氧气供应
D. 光照强度
3. 发酵罐中通常使用的搅拌器类型是:
A. 桨式搅拌器
B. 涡轮式搅拌器
C. 螺旋搅拌器
D. 磁力搅拌器
4. 以下哪种物质不是发酵过程中常用的碳源?
A. 葡萄糖
B. 乳糖
C. 硝酸盐
D. 淀粉
5. 以下哪个不是发酵产物的分离纯化方法?
A. 沉淀
B. 过滤
C. 超滤
D. 蒸馏
6. 发酵过程中,微生物的代谢途径可以通过以下哪种方式进行调控?
A. 基因工程
B. 环境因素
C. 酶的抑制
D. 以上都是
7. 工业发酵中,通常采用的微生物菌种包括:
A. 野生型菌种
B. 突变型菌种
C. 基因工程菌种
D. 以上都是
8. 发酵过程中,微生物的呼吸类型主要有:
A. 有氧呼吸
B. 无氧呼吸
C. 微好氧呼吸
D. 以上都是
9. 以下哪个不是发酵工程中常用的消毒方法?
A. 热消毒
B. 紫外线消毒
C. 化学消毒
D. 辐射消毒
10. 发酵过程中,pH值的控制对微生物的生长和代谢产物的合成有重要影响,其主要原因是:
A. 影响酶的活性
B. 影响微生物细胞膜的通透性
C. 影响代谢产物的溶解度
D. 以上都是
二、简答题(每题10分,共30分)
1. 简述发酵工程中常用的微生物菌种的筛选和改良方法。
2. 描述发酵过程中温度控制的重要性及其对微生物代谢的影响。
3. 阐述发酵产物的提取和纯化过程中,常用的方法及其原理。
发酵工程 期末试卷A卷答案
一、选择题(共10小题,每题2分,共计20分)
1.下列关于发酵工程的说法,错误的是(C )
A 发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身
B 可以通过人工诱变选育新菌株
C 培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成
2.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 加无机盐
3. 甘油生物合成主要由下列哪种物质引起(D )
A 尿素
B 硫酸铵
C 酶
D 亚硫酸盐
4. 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 生物素对谷氨酸生成无影响
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
5. 为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量,(B )
A 它们必须第一步变成脂肪分子
B 它们的葡萄糖单位必须被释放
C 环境中必须有游离氧存在
D 遗传密码必须起促进作用
6. 关于微生物代谢产物的说法中不正确的是(D )
A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的
B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的
C 初级代谢产物在代谢调节下产生
D 次级代谢产物的合成无需代谢调节
7. 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 机械搅拌与溶氧浓度无关
8.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,其原因可能是(B )
A 温度控制不适
B 通气量过多
C pH呈酸性
D 溶氧不足
9.下列可用于生产谷氨酸的菌种是(C )
发酵工程简答题期末复习
发酵工程复习
1.什么是微生物工程?
微生物工程也称之为微生物发酵工程。微生物工程学是以微生物学、生物化学和生物工程学为基础,又与工程技术紧紧联系在一起而建立的一个完整的科学与工程技术体系。它是研究利用微生物(包括“工程微生物”在内)及其代谢产物与工艺生产过程原理的科学。
2.了解微生物工程发展的4个阶段及每个阶段的特点?
(1)微生物工程的孕育时期——天然发酵(或自然发酵);
(2)第一代微生物发酵技术——纯培养技术的建立,柯赫,发明固体培养基建立了纯培养;
(3)第二代(近代)微生物发酵技术——深层培养技术,如抗生素工业生产带动了生化工程的建立;
(4)第三代微生物发酵技术——微生物工程,主流发展方向为工程菌;
(5)第四代微生物发酵技术——微生物工程。
3.微生物代谢产物的三种类型?
(1)初级代谢产物:微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。
(2)次级代谢产物:微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。
(3)转化产物:以外源物质为底物,通过微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应,使它转变成结构相类似但更具有经济价值的化合物。
4.工业菌种必须满足的条件是什么?
(1)生产力:能在廉价的培养基上迅速生长,所需的代谢产物的产量高,其它代谢产物少
(2)操作性:培养条件简单,发酵易控制,产品易分离
(3)稳定性:抗噬菌体能力强,菌种纯粹,不易变异退化
(4)安全性:是非病源菌,不产有害生物活性物质或毒素
5.掌握实验室及工厂常用的微生物培养方法。
发酵工程原理及技术期末复习试题3套含答案(大学期末复习资料)
样卷1
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。
发酵工程期末总复习
第一章概论
1、生物工程(技术)、发酵工程的定义
发酵工程:是发酵原理与工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程的原理和科学,是研究利用生物材料生产有机物质,服务于人类的一门综合性科学技术。生生物工程定义:应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供产品或用于为社会服务的技术。
2、发酵方法分类?
发酵的种类多种多样。
按获取能量的方式(对氧的需要)可分为:好氧发酵和厌氧发酵。
按发酵原料:糖质原料发酵和烃类原料(石油和天然气)发酵。
按产物类型:初级代谢产物发酵,次级代谢产物发酵;或分为食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、
抗生素发酵、酵母培养……
3、发酵工业的工艺流程和范围?
1、发酵工业生产流程主要包括以下环节:(1)原料预处理;(2)培养基配制和灭菌;(3)无菌空气的制备;(4)
生物菌种制备和扩大培养;(5)发酵过程控制;(6)发酵产品的分离和提取。2.1、以微生物细胞为产物的发酵工业2.2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业2.3、以微生物酶为产品的发酵工业2.4、生物转化或修饰化合物的发酵工业2.5、微生物废水处理和其他
4、生物反应过程的组成和共性?
a、原料的预处理及培养基的制备
b、生物催化剂的制备
c、生物反应器及反应条件的选择
d、产品的分离与纯化
3.1、确定培养基的成分和比例,选择培养基的碳源、氮源、微量元素及生长因子等,并确定各组分含量及比例。
3.2、合理确定发酵或培养级数以及各级的培养条件、过程控制的参数和种子培养系统与生产过程合理配套;保证细胞正常生长和所需产物的形成,以最低的消耗获得最大的得率。
发酵工程的期末试题及答案
发酵工程的期末试题及答案
一、选择题
1. 下列哪个不是发酵工程的主要目标?
a) 提高产品产量和质量
b) 降低生产成本
c) 防止发酵过程产生有害物质
d) 提高生产效率
答案:c) 防止发酵过程产生有害物质
2. 发酵过程中最常见的有机酸是:
a) 乙酸
b) 乳酸
c) 柠檬酸
d) 苹果酸
答案:b) 乳酸
3. 发酵工程中常用的微生物有:
a) 大肠杆菌
b) 枯草芽孢杆菌
c) 酵母菌
d) 病毒菌株
答案:c) 酵母菌
4. 发酵工程中,最常用的培养基是:
a) 葡萄糖培养基
b) 酵母粉培养基
c) 玉米粉培养基
d) 大豆粉培养基
答案:a) 葡萄糖培养基
5. 以下哪项不是发酵过程的主要参数?
a) pH值
b) 温度
c) 发酵时间
d) 氧浓度
答案:c) 发酵时间
二、问答题
1. 请简要描述发酵过程的基本原理。
答:发酵是指利用微生物(比如酵母菌、乳酸菌等)在适宜的环境条件下进行代谢活动,通过产生能量、生成有机物质,实现物质的转化和变质。发酵过程主要包括三个阶段:增殖阶段、生长阶段和稳定阶段。
在增殖阶段,微生物通过吸收培养基中的养分进行快速繁殖,细胞数量大幅增加;在生长阶段,微生物继续繁殖,同时开始产生产物,并对培养基中的养分进行代谢和转化;在稳定阶段,微生物数量趋于平衡,产物的生成速率和消耗速率达到动态平衡。
发酵过程往往受到温度、pH值、氧浓度等环境因素的影响,需要在适宜的条件下进行控制和调节。
2. 请列举三种常见的发酵产品及其应用领域。
答:常见的发酵产品及其应用领域有:
- 发酵食品:比如酸奶、酱油、豆豉等,在食品加工中广泛应用。
《发酵工程与设备》期末复习题
《发酵工程与设施》期末复习题
1、工业发酵的发展经历了哪几个阶段?( 6 个阶段)
答 : ①自然发酵阶段;②纯培育技术的成立;③通气搅拌发酵技术的成立;④诱变技术与代谢控制发酵的成立;⑤开辟新的发酵原料时期;⑥基因工程阶段 ( 现代发酵
工业新阶段 ) 。
2、发酵工程发展过程中的三个转折点什么?
答 : 纯培育技术的成立是第一个转折点,通气搅拌发酵技术的成立是第二个转折点,代
谢控制发酵技术的成立是第三个转折点。
3、依据不同样的分类原则,工业发酵可分为若干种类。按发酵形式、发酵
培育基的物理性状、按发酵工艺流程来、按发酵过程中对氧的不同样需求
来划分,各有哪些?
答 : ①发酵形式:细菌发酵、放线菌发酵、霉菌发酵、酵母发酵
②发酵培育基的物理性状:固体发酵、液体发酵、半固体发酵③
工艺流程:分批发酵、补料分批发酵、连续发酵④对氧的需求:
厌氧发酵、好氧发酵、兼性厌氧发酵
4、固体发酵、发酵热、通风比、罐压、临界氧浓度、前体、分批灭菌、种
子罐级数、全挡板条件、接种龄、产物合成促使剂、连续灭菌、种子培育、、接种量、轴功率、洁净生产等见解。
固体发酵:又称固态发酵 , 是指微生物在湿的固体培育基上生长、生殖、代谢的发酵过程。
发酵热:习惯大将产生的热能减去消逝的热能所得的净热量称为发酵热。
通风比:
罐压:
临界氧浓度:各样微生物对发酵液中溶解氧浓度有一个最低要求,这一溶解氧浓度叫
做临界氧浓度,以 C 浓度表示。
前体:指加入到发酵培育基中,能直接被微生物在生物合成过程中联合到产物分子中去,而其自己的构造并无多大变化,可是产物的产量却因加入前体而有较大的提升的一
发酵工程期末考试复习题
发酵工程期末考试复习题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 发酵工程中常用的微生物包括:
A. 细菌
B. 酵母
C. 霉菌
D. 所有以上选项
2. 发酵过程中,微生物的代谢类型是:
A. 异养需氧型
B. 异养厌氧型
C. 自养型
D. 光合型
3. 下列哪个不是发酵工程中常用的发酵罐类型:
A. 搅拌罐
B. 静态罐
C. 气升罐
D. 固态发酵罐
4. 发酵过程中,pH值对微生物生长的影响是:
A. 无影响
B. 影响微生物的代谢途径
C. 影响微生物的酶活性
D. 所有以上选项
5. 发酵工程中,温度控制的重要性在于:
A. 保证微生物生长
B. 保证酶的活性
C. 保证产物的稳定性
D. 所有以上选项
6. 发酵工程中常用的灭菌方法包括:
A. 干热灭菌
B. 湿热灭菌
C. 过滤灭菌
D. 所有以上选项
7. 发酵过程中,通气的作用是:
A. 提供氧气
B. 带走代谢产物
C. 调节发酵罐内的压力
D. 所有以上选项
8. 发酵工程中,产物分离纯化的方法不包括:
A. 沉淀法
B. 离心法
C. 蒸馏法
D. 酶解法
9. 微生物发酵过程中,下列哪个因素不是影响产物产量的因素:
A. 菌种的选择
B. 发酵条件的控制
C. 培养基的成分
D. 操作人员的性别
10. 下列哪个是发酵工程中常用的微生物代谢调控方法:
A. 基因工程
B. 酶工程
C. 细胞工程
D. 组织工程
二、填空题(每空2分,共20分)
1. 发酵工程是指利用微生物的_______和_______进行生物转化的过程。
2. 发酵工程中,微生物的代谢产物包括_______、_______、_______等。
发酵工程期末复习题
优点: 1.产物结构复杂性和特异性: 手性或光学活性 2. 过程安全性:水相、常温、常压、中性、不燃不爆 3.主要原料可再生性:阳光和土地 4.原料可替换性 5.反应自控性 6.设备通用性 7.副产物可综合利用性 8.生产能力可提高性:突变与基因扩增 9.产物类型可塑性:突变与转基因
第二章 发酵工程菌种
一 发酵工业中常用微生物菌种(了解) (一) 细菌 1、枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 2、大肠杆菌 (Escherichia coli) 3、乳酸 杆菌 (Lactobacillus sp.) 4、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyleum) 5、肠膜状 明串珠菌 (Leuconostoc mesenteroides) 6、醋酸菌 (Acetobacter) 7、棒状杆菌 (Corynebacterium) 8、短杆菌 (Brevibacterium) 9、黄单胞菌 (Xanthomonas) 10、假单胞菌 (Pseudomonas) (二) 放线菌 1、链霉菌属 ( Streptomyces ) 2、小单胞菌属 (Micromonospora) 3、游动放线菌 属 ( Actinoplanes ) 4 、 诺 卡 氏 菌 属 (Norcadia) 5 、 孢 囊 链 霉 菌 属 (Streptosporangium)
七. 种子质量的判断
1、细胞或菌体
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
26,简述 Monod 方程与米氏方程的区别与联系。根据实验结果计算 Monod 方程的 参数
16, 在 发 酵 过 程 中 影 响 泡 沫 稳 定 性 的 因 素 有 哪 些 培养基的配比及原材料组成 通气与搅拌的强度 培养基的破坏程度 接种量的大小 培养液本身性质的变化 培养基灭菌的方法和操作 染菌
17, 发 酵 过 程 中 泡 沫 控 制 的 方 法 。 • 物理消沫法 • 化学消沫法
12,简述发酵过程中引起 pH 下降和上升的因素 下降 碳源过量 消泡油添加过量 生理酸性物质的存在 上升 氮源过多 生理碱性物质的存在 中间补料,碱性物质添加过多
13, 发酵过程中 pH 的控制方式。 调节基础培养基的配方 调 节 碳 氮 比 ( C/N) 添加缓冲剂 补料控制 直接加酸加碱 补加碳源或氮源
浓度,间接控制流加; – 用传感器直接测定限制性基质的浓度,直接控制流加。
20, 临 界 氧 浓 度 指 不 影 响 菌 体 呼 吸 所 允 许 的 最 低 氧 浓 度 ,或 微 生 物 对 发 酵 液 中 溶 解 氧 浓 度 的 最 低 要求。
21, 请 叙 述 发 酵 过 程 中 溶 解 氧 的 一 般 变 化 规 律 。 发 酵 前 期 :由 于 微 生 物 大 量 繁 殖 ,需 氧 量 不 断 大 幅 度 增 加 ,此 时 需 氧 超 过 供 氧 , 溶氧明显下降 发 酵 中 后 期 ,溶 氧 浓 度 明 显 地 受 工 艺 控 制 手 段 的 影 响 ,如 补 料 的 数 量 、时 机 和 方式等 发酵后期由于菌体衰老,呼吸减弱,溶氧浓度也会逐步上升,一旦菌体自溶, 溶氧就会明显地上升
5
发酵工程期末复习题
对发酵促进。如牛链球菌发酵生产多糖,最重要的发酵条件是提供的空 气中要含 5%的 CO2 。 对发酵抑制。如对肌苷、异亮氨酸、组氨酸、抗生素等发酵的抑制 ③影响发酵液的酸碱平衡。 机理: CO2 及 HCO3-主要是影响细胞膜的结构,导致膜的流动性及表面电荷密度发 生 改 变 ,影 响 到 细 胞 膜 的 输 送 效 率 ,导 致 细 胞 生 长 受 到 抑 制 、形 态 发 生 改 变 。 ①培养液中的 CO2 主要作用于细胞膜的脂质核心部位; ② HCO3-影 响 细 胞 膜 的 膜 蛋 白 。 控制:通过调节通风和搅拌来控制。 23, 发 酵 过 程 的 基 本 自 控 系 统 包 括 哪 些 前馈控制;后(反)馈控制;自适应控制 24, 发 酵 动 力 学 的 定 义 , 研 究 发 酵 动 力 学 的 目 的 。 发 酵 动 力 学 :研 究 各 种 发 酵 过 程 变 量 在 活 细 胞 的 作 用 下 变 化 的 规 律 ,以 及 各 种 发酵条件对这些变量变化速度的影响。并以数学,工程学的原理,定量描述。 目的: 通 过 动 力 学 研 究 , 优 化 发 酵 的 工 艺 条 件 及 调 控 方 式 ;( 研 究 各 种 物 理 , 化 学 因 素的影响,为调控提供依据) ① 建立反应过程的动力学模型来模拟最适当的工艺流程和工艺参数, 预测 反应的趋势; ② 控制发酵过程,甚至用计算机来进行控制。 25, 研 究 发 酵 动 力 学 方 法 有 哪 两 种 ? • 宏观处理法 – 结构动力学模型(通过研究微观反应机制建立) – 非 结 构 动 力 学 模 型( 不 考 虑 微 观 反 应 机 制 ,只 考 虑 宏 观 变 量 之 间 的 关 系 ) • 质量平衡法(根据质量守恒定律) 物 质 在 系 统 中 的 积 累 速 度 =物 质 进 入 系 统 速 度 +物 质 在 系 统 中 生 成 的 速 度 物 质 在 系 统 中 排 除 的 速 度 -物 质 在 系 统 中 消 耗 的 速 度
• 优点:
•
操作简单;
强 化 班 Made BY
0802 Sunriben
2
发酵工程期末复习题
•
操作引起染菌的概率低。
•
不会产生菌种老化和变异等问题
• 缺点
•
非生产时间较长、设备利用率低。
• 补料分批发酵
• 又 称 半 连 续 发 酵 或 流 加 分 批 发 酵 ,是 指 在 分 批 发 酵 过 程 中 ,间 歇 或 连 续 地 补 加
3, 发酵过程的主要控制参数主要分为哪三大类 物理参数、化学参数、生物参数
4, 发酵过程中通常测定的参数有哪些 温 度 、 罐 压 、 空 气 流 量 、 搅 拌 转 速 、 pH、 溶 氧 、 基 质 浓 度 、 菌 体 浓 度
5, 发酵过程中参数测定的方法有哪两种 在线测定 离线测定
6, 简述发酵过程的代谢变化规律。为什么要了解这一规律。 定 义 :? 代 谢 变 化 是 反 映 发 酵 过 程 中 菌 体 的 生 长 ,发 酵 参 数( 培 养 基 ,培 养 条 件等)和产物形成速率三者间的关系。 原 因 :了 解 生 产 菌 种 在 具 有 合 适 的 培 养 基 、pH、温 度 和 通 气 搅 拌 等 环 境 条 件 下 对 基 质 的 利 用 、细 胞 的 生 长 以 及 产 物 合 成 的 代 谢 变 化 ,有 利 于 人 们 对 生 产 的 控 制
• 要求严格的无菌条件。
•
8 按 照 产 物 生 成 与 菌 体 生 长 是 否 同 步 ,可 将 分 批 发 酵 分 为 哪 两 种 类 型 ,并 式进行表述。这种分类方法对实际生产有何指导意义
用公
生长关联性 非生长关联性
如 果 生 产 的 产 品 是 生 长 关 联 型( 如 菌 体 与 初 级 代 谢 产 物 ),则 宜 采 用 有 利 于 细胞生长的培养条件,延长与产物合成有关的对数生长期; 如 果 产 品 是 非 生 长 关 联 型( 如 次 级 代 谢 产 物 ),则 宜 缩 短 对 数 生 长 期 ,并 迅 速获得足够量的菌体细胞后延长平衡期,以提高产量。 9, 代 谢 变 化 、 代 谢 曲 线 代 谢 变 化 是 反 映 发 酵 过 程 中 菌 体 的 生 长 ,发 酵 参 数( 培 养 基 ,培 养 条 件 等 )和 产物形成速率三者间的关系。把它们随时间变化的过程绘制成图,就成为所说 的代谢曲线。
7, •
分批发酵、补料分批发酵和连续发酵的定义。对这三种发酵方式进行比较。 分批发酵: 是 指 在 一 封 闭 系 统 内 含 有 初 始 限 量 基 质 的 发 酵 方 式 。在 这 一 过 程 中 ,除 了 氧 气 、 消泡剂及控制 pH 的酸或碱外,不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成 分减少,微生物得到繁殖. 特点 微生物所处的环境在发酵过程中不断变化, 其物理,化学和生物参数都随时间而变化,是一个不稳定的过程。
新鲜培养基的发酵方式。
• 优点:
• 使发酵系统中维持很低的基质浓度;
• 和连续发酵比、不需要严格的无菌条件;
• 不会产生菌种老化和变异等问题。
• 缺点:
• 存在一定的非生产时间;
• 和分批发酵比,中途要流加新鲜培养基,增加了染菌的危险。
•
• 连续发酵
• 培 养 基 料 液 连 续 输 入 发 酵 罐 ,并 同 时 放 出 含 有 产 品 的 相 同 体 积 发 酵 液 ,使 发 酵
18, 化 学 消 泡 的 机 理 。
强 化 班 Made BY
0802 Sunriben
百度文库
4
发酵工程期末复习题
当 泡 沫 的 表 层 存 在 着 由 极 性 的 表 面 活 性 物 质 形 成 双 电 层 时 ,可 以 加 入 另 一 种 具 有 相 反 电 荷 的 表 面 活 性 剂 ,以 降 低 泡 沫 的 机 械 强 曲 ? ;或 加 入 某 些 具 有 强 极 性 的物质与发泡剂争夺液膜上的空间,降低液膜强度,使泡沫破裂。 当泡沫的液膜具有较大的表面粘度时,可以加入某些分子内聚力较小的物质, 以降低液膜的表面粘度,使液膜的液体流失,导致泡沫破裂。 19, 发 酵 过 程 中 补 料 控 制 的 目 的 , 所 补 的 物 料 包 括 哪 些 类 型 , 补 料 的 原 则 及 控 制 策 略 目的: 解除基质过浓的抑制 解除产物的反馈抑制 解除葡萄糖分解代谢阻遏效应 类型: 补充微生物能源和碳源的需要。 补充菌体所需要的氮源。 补充微量元素或无机盐。 原则: 1.控 制 微 生 物 的 中 间 代 谢 , 使 之 向 着 有 利 于 产 物 积 累 的 方 向 发 展 。 2.为实现这一目标 ,在中间补料控制 时,必须选择恰当 的反馈控制参数和 补料 速率 控制策略: •大多数补料分批发酵均补加生长限制性基质 – 以经验数据或预测数据控制流加; – 以 pH、尾气、溶氧、产物浓度等参数间接控制流加; – 以 物 料 平 衡 方 程 ,通 过 传 感 器 在 线 测 定 的 一 些 参 数 计 算 限 制 性 基 质 的
罐 内 料 液 量 维 持 恒 定 ,微 生 物 在 近 似 恒 定 状 态( 恒 定 的 基 质 浓 度 、恒 定 的 产 物
浓度、恒定的 pH、恒定菌体浓度、恒定的比生长速率)下生长的发酵方式。
• 优点:
• 能维持低基质浓度;
• 可以提高设备利用率和单位时间的产量;
• 便于自动控制。
• 缺点:
• 菌种发生变异的可能性较大;
2, 为何要研究发酵过程 微 生 物 发 酵 的 生 产 水 平 不 仅 取 决 于 生 产 菌 种 本 身 的 性 能 ,而 且 要 赋 以 合 适 的 环 境 条 件 才 能 使 它 的 生 产 能 力 充 分 表 达 出 来 。为 此 我 们 必 须 通 过 各 种 研 究 方 法 了 解 有 关 生 产 菌 种 对 环 境 条 件 的 要 求 ,如 培 养 基 、培 养 温 度 、pH、氧 的 需 求 等 ,并 深 入 地 了 解 生 产 菌 在 合 成 产 物 过 程 中 的 代 谢 调 控 机 制 以 及 可 能 的 代 谢 途 径 ,为 设 计 合 理 的 生 产 工 艺 提 供 理 论 基 础 。同 时 ,为 了 掌 握 菌 种 在 发 酵 过 程 中 的 代 谢 变 化 规 律 , 可以通过各种监测手段如取样 测 定随 时间变 化的 菌 体浓 度,糖 、氮 消 耗及 产物 浓 度,以及采用传感器测定发酵罐中的培养温度 pH、溶解氧等参数的情况,并予 以有效地控制,使生产菌种处于产物合成的优化环境之中。
10, 温 度 对 发 酵 过 程 有 何 影 响 ?
•
影响各种酶的反应速率和蛋白质性质
•
影响发酵液的物理性质
强 化 班 Made BY
0802 Sunriben
3
发酵工程期末复习题
影响生物合成的方向
11, pH 值 对 发 酵 过 程 有 何 影 响 ? • pH 影响酶的活性 • pH 影响微生物细胞膜所带电荷的状态 • pH 影响培养基某些组分和中间代谢产物的离解 • pH 不同,往往引起菌体代谢过程的不同,使代谢产物的质量和比例发生改变
14, 发 酵 过 程 中 泡 沫 产 生 的 原 因 由 外 界 引 进 的 气 流 被 机 械 地 分 散 形 成 ( 通 风 、 搅 拌 ); 发 酵 过 程 中 产 生 的 气 体 聚 结 生 成 ( 发 泡 性 物 质 )。
15, 发 酵 过 程 中 泡 沫 的 产 生 有 何 不 利 的 影 响 降低发酵设备的利用率 增加了菌群的非均一性 增加了染菌的机会 导致产物的损失 消泡剂会给后提取工序带来困难
江南大学 08 级强化班
发酵工程期末复习题
sunriben 2011/1/3
发酵工程期末复习题
第八章
1, 发酵过程的定义 发 酵 过 程 即 细 胞 的 生 物 反 应 过 程 ,是 指 由 生 长 繁 殖 的 细 胞 所 引 起 的 生 物 反 应 过 程。它不仅包括了以往“发酵”的全部领域,而且还包括固定化细胞的反应过 程、生物法废水处理过程和细菌采矿等过程。
22, 二 氧 化 碳 对 发 酵 的 影 响 及 其 机 理 , 发 酵 过 程 如 何 控 制 二 氧 化 碳 影响: ①CO2 对菌体具有抑制作用,当排气中 CO2 的浓度高于 4%时,微生物的糖 代谢和呼吸速率下降。 ②CO2 对发酵也有影响
强 化 班 Made BY
0802 Sunriben