微生物发酵工程思考题
发酵工程原理与技术_陈坚_思考题
发酵工程原理与技术_陈坚_思考题第一章的复习思考题1，发酵及发酵工程的定义2，发酵工程的特点3，发酵的分类4，发酵产品的类型5，微生物代谢产物的类型及其之间的关系6，发酵过程的组成7，发酵生产成立的条件8，发酵工业发展的阶段及大致年代9，和国际先进水平相比较，我国发酵工业的不足之处主要表现在哪些方面第二章的复习思考题1，微生物代谢调节和微生物代谢调控的概念2，为何要进行微生物的代谢调控3，微生物代谢调节的方式4，从本质上来说，微生物的代谢是通过哪两种方式来进行的5，酶合成调节的方式及其定义、机制6，酶活性调节的定义、方式7，有分支代谢途径的调节方式有哪些8，酶活性的调节机制可用什么理论来解释9，初级代谢的调节有哪几种方式10，次级代谢的调节方式11，提高初级和次级代谢产物产量的方法12，高浓度细胞培养的目的、原理、优点、方法及存在的问题第三章的复习思考题1，次级代谢和次级代谢产物的概念2，次级代谢产物的分类3，次级代谢产物的生物合成模式4，在微生物的氢代谢过程中，关键的酶是什么酶，它有哪些类型5，氢效应的概念及产生的原因6，二氧化碳固定的概念、方式、生理意义7，什么是卡尔文循环，它由哪几个部分组成第四章的复习思考题1，原料的定义及选择原则2，培养基设计的基本原则及如何进行培养基的设计3，为何要进行原料预处理及原料预处理的方法4，原料粉碎的目的和方法5，垂式粉碎机生产能力的计算6，干法粉碎和湿法粉碎工艺的比较7，原料输送的方法8，气流输送的原理、流程和优点9，颗粒在垂直管道和水平管道中悬浮输送的机理10，气流输送中常用除尘装置有哪几种11，淀粉原料水-热处理的定义及目的12，淀粉的膨胀、糊化和液化13，在淀粉的水-热处理过程中有哪些反应（变化）是我们所不希望的14，淀粉的酶法液化和糖化工艺常用到的酶有哪些及各自的作用专一性15，酶法液化的工艺有哪几种及各自的优缺点16，淀粉液化效果的标准17，淀粉糖化的定义和目的18，淀粉糖化的理论收率、实际收率和淀粉转化率的定义及计算19，DE值的定义20，淀粉糖化的工艺有哪几种，比较各自的优缺点21，糖蜜原料的来源、特点及常用的处理方法22，在发酵培养基中添加前提物质、抑制剂和促进剂为何能提高产物的产量第五章的复习思考题1，何谓培养基的灭菌，它和消毒有和区别2，常用的灭菌方法3，致死温度、微生物热阻的定义4，湿热灭菌的原理和优点5，从工程角度看，设计一个培养基的湿热灭菌过程首先要解决的问题是什么6，根据微生物的热死灭动力学方程和温度对微生物热死灭常熟（K）的影响，论述为什么采用高温短时间灭菌既有利于杀灭微生物又有利于减少营养物质的破坏7，间歇灭菌的成功的要素及注意事项8，常用的连续灭菌工艺有哪几种9，连续灭菌和间歇灭菌的比较10，影响灭菌的因素第六章的复习思考题1，何谓无菌空气，发酵工业对空气无菌程度的要求2，空气含菌量的测定方法3，空气除菌的方法有哪些、这些方法的原理和优缺点4，介质过滤除菌的定义，机理；过滤介质的类型5，常见的空气过滤除菌工艺流程的分析计算6，过滤效率、对数穿透律7，传统空气过滤除菌工艺中的主要设备有哪些8，新型的空气过滤器有哪些，有何优点9，空气贮罐的作用是什么，其大小如何确定第七章的复习思考题1，种子的扩大培养的定义。
微生物工程思考题
微生物工程指导1、什么是微生物工程？它是由哪四大技术结合发展起来？(1)微生物工程：利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。
(2)传统发酵，DNA重组，细胞融合，分子修饰与改造2、微生物反应过程的特点（与化学工程相比）(1)优点：（与化学工程相比）①生产过程通常在常温常压下进行，操作条件温和②原料以碳水化合物为主，不含有毒物质。
③能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位反应，如氧化、还原、官能团导入等。
④生产产品的生物体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质；⑤通过微生物菌种改良，能够利用原有设备使生产飞跃上升。
(2)发酵过程中尚存在的问题：①底物不能完全转化成目的产物，副产物的产生不可避免，因而造成提取和精制困难②微生物反应是活细胞的反应，产物的获得除受环境因素影响外，也受细胞内因素的影响，且菌体易发生变异。
③原料是农副产品，虽然价廉，但质量波动较大。
④生产前准备工作量大，花费高，相对化学反应而言，反应器效率低。
⑤发酵废水常具有较高的BOD 和COD，需处理后排放。
3、微生物工程的发展经历哪几个阶段？(1)传统的微生物发酵技术——天然发酵(2)第一代微生物发酵技术——纯培养技术(3)第二代（近代）微生物发酵技术——深层培养技术(4)第三代发酵技术——微生物工程4、微生物工程产品类型有哪些？(1)微生物菌体的发酵(2)微生物酶发酵(3)微生物代谢产物发酵(4)微生物的生物转化(5)微生物特殊机能的利用5、作为发酵工业用的微生物菌种应符合哪些要求？(1)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成所需的代谢产物，产量高。
(2)可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需酶活力高。
(3)根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。
(4)选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体(5)菌种纯，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性(6)菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素，以保证安全6、微生物工程工业生产水平取决于哪些因素？(1)生产菌种的性能(2)发酵和提取工艺条件(3)生产设备7、微生物菌种分离与筛选工作程序分哪几步？样品采集→增殖培养→纯种分离→生产性能测定8、微生物菌种选育的方法有哪些？(1)自然选育(2)诱变育种(3)杂交育种(有性、准性)(4)原生质体融合育种(5)基因工程育种9、菌种保藏方法中，常用于产孢子和芽孢的保藏的方法是哪一个？现逐渐被哪一种方法取代？沙土管保藏法，现被真空冷冻干燥法取代10、微生物酶活性调节的方式有哪些？(1)共价修饰(2)变(别)构效应(3)缔合与解离(4)竞争性抑制11、酶合成调节的类型有哪些？(1)诱导（2）阻遏<末端产物阻遏，分解代谢产物阻遏>12、了解酶合成调节的分子机制（乳糖操纵子和色氨酸操纵子）13、了解分支生物合成途径的调节类型(1)同工酶调节：某一分支途径中的第一步反应可由多种酶催化，但这些酶受不同的终产物的反馈调节.(2)协同反馈调节: 需有一种以上终产物的过量存在方有明显的效果。
发酵工程精彩试题及问题详解
发酵工程一、名词解释1、分批发酵：在发酵中，营养物和菌种一次参加进展培养，直到完毕放出，中间除了空气进入和尾气排出外，与外部没有物料交换。
2、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不加一定物料的培养技术。
3、絮凝：在某些高分子絮凝剂的作用下，溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。
二、填空1、生物发酵工艺多种多样，但根本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。
2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同，过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大类。
3、微生物的育种方法主要有三类：诱变法，细胞融合法，基因工程法。
4、发酵培养基主要由碳源，氮源，无机盐，生长因子组成。
5、青霉素发酵生产中，发酵后的处理包括：过滤、提炼，脱色，结晶。
6、利用专门的灭菌设备进展连续灭菌称为连消，用高压蒸汽进展空罐灭菌称为空消。
7、可用于生产酶的微生物有细菌、真菌、酵母菌。
常用的发酵液的预处理方法有酸化、加热、加絮凝剂。
8、根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐两种。
9、依据培养基在生产中的用途，可将其分成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三种。
10、现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。
11、发酵工程的主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反响器的设计与产物的别离、提取与精制。
12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转_______________ 化发酵、生物工程细胞的发酵。
13、发酵工业生产上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。
14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向变异菌,从自然选育转向代谢调控育种,从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。
15、根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。
16、分批发酵全过程包括空罐灭菌、参加灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐，所需的时间总和为一个发酵周期。
发酵复习思考题答案Word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。
答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚，但可能对微生物生存有一定价值的代谢产物；次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等；抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展,为现代发酵工程奠定了基础。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？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。
例如酵母菌由于生长迅速，营养要求不要，易培养，被广泛应用于各种食品发酵2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？答：自然突变是指微生物在自然条件下产生自发变异；诱发突变是指用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变的过程；诱变育种的实质是基因突变。
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
答：点突变: 碱基对置换和移码染色体畸变: 在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。
4．何为DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
答：DNA体外重组技术就是根据需要用人工方法取得供体DNA上的基因，在体外重组于载体DNA上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体原有的遗传性状。
例如利用DNA体外重组技术生产人工胰岛素。
5．何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。
答：营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种营养成分就不能正常生长的变异菌株。
发酵思考题完整答案
发酵思考题完整答案第⼋章发酵过程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。
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。
3，发酵过程的主要控制参数主要分为哪三⼤类物理、化学和⽣物三类4，发酵过程中通常测定的参数有哪些⽬前较常测定的参数有温度、罐压、空⽓流量、搅拌转速、pH、溶氧、基质浓度、菌体浓度(⼲重、离⼼压缩细胞体积%)等。
5，发酵过程中参数测定的⽅法有哪两种参数测定⽅法有：在线测定，取样测定（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。
1）代谢变化就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。
2）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。
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(Batch fermentation)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。
微生物工程(发酵)第三章 培养基制备与灭菌
3.3 培养基及设备的灭菌
3.3.1常见灭菌方法： • 加热灭菌 • 过滤灭菌 • 辐射灭菌 • 化学灭菌 • 熏蒸灭菌
1、高温灭菌
• 1）干热灭菌
烘箱内热空气灭菌 160℃，2小时
干）煮沸消毒
3）丁达尔灭菌 4）常规高压灭菌 121℃，15分钟； 115℃，30分钟；
类胡萝卜素高产菌Y11的培养基的优化
郭秒,食品与工业发酵，2004
类胡萝卜素的作用：色素、营养保健
原培养基:
初步确定可能的培养基成分(以碳源为例)
通过单因子实验确定适宜的培养基成分(以碳源为例)
考虑到成本：乙酸钠是较为合适的碳源 进一步：乙酸钠的浓度2%比较好
结果： 碳源：乙酸钠 0. 2% 氮源：氯化铵 0.2% 酵母膏0.03%
3.1.1.6 前体物质、抑制剂和促进剂
前体物质指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼 微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身 的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有 较大的提高。
青霉素：分子量356
苯乙酸:分子量136
• 前体一般都有毒性，浓度过大对菌体的生 长不利 • 苯乙酸，一般基础料中仅仅添加 0.07%
有些促进剂的作用是沉淀或螯合有害的重金属离子。
抑制剂：能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白质 变性的物质； 可用透析或超滤的方式去除；
在培养基中添加抑制剂会抑制某些代谢途径的进行， 同时会使另一代谢途径活跃，从而获得人们所需要 的某一终产物或使正常代谢的某一代谢中间产物积 累起来;
3.1.2 发酵工业原料的选择原则
• • • • • • • • 因地制宜，就地取材； 营养丰富，浓度恰当； 资源丰富，容易收集； 易于储藏； 理化性质稳定，成分间无反应； 不影响通气、搅拌、产物分离，废物处理方便 不含毒副作用的物质 价格低廉
发酵工程课后题参考答案
发酵工程课后题参考答案发酵课后题参考答案第一章一.发酵工程技术的发展大致可分为那几个阶段？每个阶段的技术特点是什么？答：发酵工程技术大致可分为六个发展阶段分别为：1.自然发酵阶段，在这一阶段人们对微生物的性质尚未认知，只是利用自然接种方法进行发酵制品的生产。
此阶段的技术特点是多数产品属嫌气发酵，且非纯种培养，凭经验传授技术和产品的质量不稳定的特点。
2.转折阶段，这一阶段又可分为三个阶段。
第一个阶段以纯种培养和无菌操作技术为转折点，这一阶段的技术特点发酵过程避免了杂菌污染，发酵效率逐步提高，生产规模逐渐扩大，产品质量稳定提高。
第二个转折点是深层液体通气搅拌纯种培养的采用，这一阶段的技术特点是深层液体通气搅拌纯种培养技术解决了大量培养基和生产设备的灭菌以及大量无菌扛起的制备问题，，且在提取精制中采用离心萃取机，冷冻干燥器等新型高效化工设备，是生产规模，产品质量和收效稳步提高。
第三个转折点是利用代谢调控进行微生物菌种选育和发酵条件的控制，技术特点是采用遗传育种方法进行微生物人工右边，选育出某种营养缺陷株或者抗代谢类似物菌株，在控制营养条件的情况下发酵生产大量积累所预期的氨基酸。
3.发酵放大技术的进一步发展阶段，技术特点是发酵罐的容积发展到前所未有的规模，发酵时氧耗大，对发酵设备提出了新的要求，并逐步运用计算机以及自动化控制技术进行灭菌和发酵过程的PH，溶解氧等发酵参数的控制，使发酵生产向连续化，自动化前进了一大步。
4.以基因工程为中心的时代。
技术特点是定向的改变生物性状与功能，创造新物种的目的，赋予微生物细胞具有生产较高等生物细胞所产生的和化合物的能里。
扩大了微生物的范围，大大丰富了发酵产业的内容，使发酵工业发生了革命性的变化。
二.简述工业发酵的应用范围？答：发酵工业的应用范围很广，按其产品可以分为四大类：11.微生物菌体。
工业生产的微生物菌体可分为两种，一种是供制面包用的酵母，另一种是作为人类或者动物使用的微生物细胞。
发酵复习思考题整理版(1)
《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章思考题：L 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。
答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚， 但可能对微生物生存有一定价值的代谢产物；（|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。
）次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等；例如：抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方 法推动了整个发酵工业的深入发展，为现代发酵工程奠定了基础。
2. 典型的发酵过程由哪几个部分组成?提取精制,\/废弃物处理成品包装图1.3典型的发酵过程示意图在单级连续培养中，n=D 意味着什么？ 答：意味着培养液中某一瞬间菌体浓度的变化为零，即此时比生长速率〃等于稀释率公试比较连续培养生产率与分批培养生产率，说明什么情况下采用连续培养有利？ 生产 发酵1®■ ■ r一一.t 一培养液菌体细胞分离 无细胞澄清液培芥基配制 培养基原料4.什么叫比生长速率？什么叫得率系数？答：①u 一比生长速率(h1)，即单位重量菌体的瞬时增量g/ (g・h)②细胞得率系数：菌体的生K量相对于基质消耗量的收得率。
X — X。
AX IX !S==So — S A5产物得率系数：产物生成量相对于基质消耗量的收得率。
用YP/S表示。
u P-P。
AP Y P is == So — S AS第五章复习思考题1.谷氨酸产生菌利用糖质原料合成谷氨酸的代谢途径中有哪些关键环节?1）糖酵解（EMP）代谢途径：葡萄糖在糖酵解途径中首先被降解为丙酮酸，同时有ATP 和NADH2生成。
丙酮酸将在TCA循环中被利用。
2）磷酸己糖途径（HMP）:该过程生成的6-磷酸果糖、3-磷酸甘油醛于糖酵解途径联系起来，进一步生成丙酮酸；而生成的NADPH2是a■酮戊二酸进行还原氨基反应所必须的供氢体；生成的乙酰辅酶A则进入三梭酸循环。
发酵工程与设备实验思考题答案
发酵工程与设备实验1.决定摇瓶溶氧量的因素有哪些？它们如何影响摇瓶溶氧量？答：⑴摇瓶的透气性：8层纱布，纱布透气性越好，摇瓶溶氧量越大。
⑵摇瓶的转速：转速越大，培养基流动越剧烈，增大与气体接触面积。
⑶培养基的粘稠度：粘稠度越大，氧气越难进入，溶氧量越低。
(4)菌种的形态、密度：若菌体密度大，则相对不易溶。
2.采用磷钼蓝法测定发酵液中的植酸酶活性实验中，空白对照中并未发生酶和底物的水解反应，但经过显示后，颜色却呈较深的蓝色，试解释其原因。
答：①磷钼蓝受热，易被氧化成蓝色还原物。
②植酸钠中含杂质磷太多。
③培养基中含有的P没有被利用完全3.红曲米发酵实验中，为何要添加酸水？无菌酸水如何制得？答：是为了洗脱菌种，同时为红曲霉生长创造酸性环境。
制备：取一烧杯的蒸馏水，往水中加入乳酸并调PH至4.0.然后取10ml配制好的溶液于干净的试管中，密封包扎后，放入高压灭菌锅灭菌，即可得到无菌酸水。
4.产植酸酶黑曲霉的分离实验中，为何选用植酸钙而不选用植酸钠？答：钠盐易溶解、钙盐难容，植酸钙被利用后易形成透明圈，从而筛选。
5.产植酸酶黑曲霉的分离实验中，为什么不将脱氧胆酸钠溶液和氯霉素眼药水加入到筛选培养基中一起灭菌？答：①脱氧胆酸钠高温时会与铁盐反应。
②氯霉素眼药水，生产过程中已经灭菌，若加入到培养基灭菌，高温高压会使其失活。
6.请详细说明产植酸酶黑曲霉的分离实验的实验原理。
答：以植酸钙为唯一磷来源的选择培养基，同时以透明圈法，从土壤中分离筛选产植酸酶的黑曲霉7.产植酸酶黑曲霉的摇瓶发酵实验中，摇瓶的作用有哪些？答：①气体和营养分布均匀②强化传热，使温度保持恒定，不会出现局部温度过高③代谢产物分散④避免影响其他菌丝生长⑤防止细胞沉淀8.植酸酶酶活力测定实验中，若显色后的反应体系测定吸光度值为 2.23，说明什么问题？该如何调整实验方案？答：说明待测物浓度过大，应该稀释。
9.植酸酶活力测定时做标线的目的是什么？答：标线是反应吸光度与无机磷浓度之间的关系，待我们测的样品吸光度后即可在标线上读出对应无机磷浓度，从而进行酶活计算。
X发酵工程工艺原理复习思考题答案
X发酵⼯程⼯艺原理复习思考题答案《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？次级代谢产物：由微⽣物新陈代谢所产⽣的、对⼀般⽣命活动并不必需的代谢产物。
糖苷类、多肽类、酰基类、核苷类及混杂类。
2．典型的发酵过程由哪⼏个部分组成？原始材料：菌株；培养基的碳源、氮源、微量元素以及⽣长因⼦；上游过程：对菌种加以改造，提⾼⽣产能⼒或者导⼊外源基因等以获得⼯程菌；发酵过程：发酵或⽣物转化，是通过优化发酵条件如温度、营养、供⽓量等。
利⽤⼯程菌的⽣物合成，加⼯和修饰等以获得⽬的产物；下游过程：是运⽤⽣物化学、物理学⽅法分离、纯化产品，最终将产品推向市场并获得社会或经济效益。
3.发酵⼯程的特点及微⽣物的共性.发酵过程的特点:-发酵过程以⽣物体的⾃动调节⽅式进⾏，数⼗个反应过程能够象单⼀反应⼀样，在发酵设备中⼀次完成。
-反应通常在常温常压下进⾏，条件温和、能耗少，设备较简单。
原料以农副产品、再⽣资源（植物秸杆、⽊屑）为主。
-可⽣产复杂的化合物。
-发酵过程需防⽌杂菌污染（设备灭菌、空⽓过滤）。
-除利⽤微⽣物外，还可以⽤动植物细胞和酶，也可以⽤⼈⼯构建的遗传⼯程菌进⾏反应。
-投资少、见效快、利润丰厚。
是⽣物⼯程制品的最后表达形式。
微⽣物的共性：(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极⼤的适应能⼒。
(2)有极强的消化能⼒。
(3)有极强的繁殖能⼒。
第⼆章思考题：1．发酵对微⽣物菌种有何要求？举例说明。
1. 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。
2. 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。
3. ⽣长速度和反应速度快，发酵周期短。
4. 副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。
5. 菌种不易变异退化，以保证发酵⽣产和产品质量的稳定性。
6. 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。
发酵工程思考题(含答案)
发酵工程课后思考题第一章绪论1、发酵及发酵工程定义？答：它是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。
由于它以培养微生物为主，所以又称为微生物工程。
2、发酵工程基本组成部分?答：从广义上讲分为三部分：上游工程、发酵工程、下游工程3、发酵工业产业化应抓好哪三个环节?答：发酵工程产业化就是将有关应用微生物的科学研究成果转化为发酵产品，并投向市场的过程.三个环节：投产试验、规模化生产和市场营销。
①投产试验：涉及到"上、中、下三游"工作，即研究成果的验证、小试、中试和扩大试验。
②规模化生产：值得注意的是产品质量问题，其检测必须符合相应产品标准。
③市场营销：市场开拓对技术本身影响不大，但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素。
4、当前发酵工业面临三大问题是什么?答:菌种问题纯种，遗传稳定性，安全,周期短、转化率高产率高抗污染能力强:噬菌体、蛭弧菌;合适的反应器生产规模化原料利用量大，并且具有一定选择性,节能,结构多样化、操作制动化，节劳力。
基质的选择价廉原料利用量大，并且具有一定选择性易被利用、副产物少,满足工艺要求。
5、我国发酵工业应该走什么样的产业化道路?发酵过程的组成部分？答第一步为技术积累阶段、第二步为产业崛起阶段、第三步为持续发展阶段典型的发酵过程可划分成六个基本组成部分:(1）繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份设定;(2）培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；（3）培养出有活性、适量的纯种,接种入生产容器中;(4）微生物在最适合于产物生长的条件下,在发酵罐中生长；（5)产物分离和精制；（6）过程中排出的废弃物的处理。
第二章菌种的来源（1)1、自然界分离微生物的一般操作步骤？答：标本采集,预处理，富集培养，菌种分离（初筛，复筛),发酵性能鉴定，菌种保藏2、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集？答：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。
发酵工程思考题
发酵工程-思考题※第一章1．发酵工程技术的发展大致可分为哪几个阶段？每个阶段的技术特点是什么？2．简述工业发酵的应用范围。
3．简述液体发酵生产的一般工艺流程。
4．请查阅相关文献，结合学科发展和国家需求，谈谈发酵工业的发展前景？5．简述发酵工程与生物技术和生物工程其他学科的区别和联系。
※第二章1．发酵工业用菌种应具备哪些特点？2．什么是选择性培养基？它在菌种筛选中有何应用价值？试举例说明选择性培养基的筛选原理。
3．以氨基酸代谢为例，说明为什么有些突变菌株对末端代谢产物的结构类似物具有抗性？4．如何防止菌种退化？5．简述自然界分离微生物的一般操作步骤。
6．菌种选育分子改造的目的何在？具体有哪些方法？7．什么叫自然选育？自然选育在发酵生产中有何应用价值？8．如何实现使微生物合成比自身需求多得多的产物？试举例说明。
9．设计一个从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌的实验方案，并说明主要步骤及其基本原理。
10．如果纤维素酶的合成受反馈阻遏作用的调控，如何根据这一调控机制设计纤维素酶高产菌的选育方案？11．菌种保藏主要利用哪些原理？试举例说明。
※第三章1．什么是培养基?简述发酵培养基的特点和要求。
2．什么是生长因子？3．简述培养基设计的一般步骤和应注意的问题。
4．工业发酵常用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？5．常用的无机氮源和有机氮源有哪些？简述各类氮源在发酵培养基中的作用。
6．什么是理论转化率和实际转化率？7．举例说明培养基设计的方法与步骤？8．简述培养基优化在发酵优化控制中的作用。
※第四章1．试述消毒和灭菌的区别。
2．染菌对发酵有什么危害，对产物提取有什么危害？试从污染杂菌的种类分析发酵污染的原因？染菌以后应采取哪些措施？3．如何避免菌种在移接过程中染菌？4．简述染菌的检验方法及染菌类型的判断。
5．影响培养基灭菌效果和灭菌时间的因素有哪些？6．感染了噬菌体后应采取哪些措施？7．为提高空气过滤除菌效率可采用哪些有效措施？8．现有培养基30 m3，采用处理量6m3/h的连消塔进行加热，设原污染程度为微生物个数达105个/ml, 要求灭菌程度达到10-3个/批，灭菌温度为125 ℃，已知k=11min-1，试求维持时间及维持罐容积。
发酵工程习题答案
发酵工程习题答案发酵工程习题答案发酵工程是一门综合性学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个领域的知识。
在学习发酵工程的过程中，习题是一种重要的学习方法，可以帮助学生巩固所学的理论知识，并提高解决实际问题的能力。
下面将给出一些发酵工程习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是发酵过程？发酵过程有哪些特点？答：发酵过程是指利用微生物的代谢能力，将有机物转化为其他有用的产物的过程。
发酵过程具有以下特点：（1）微生物参与：发酵过程是在微生物的作用下进行的，微生物可以是酵母菌、细菌、真菌等。
（2）无需氧气：发酵过程是在无氧或微氧条件下进行的，因此不需要供氧。
（3）产物多样：发酵过程可以获得多种有用的产物，如乳酸、酒精、酢酸等。
（4）发酵条件控制：发酵过程需要控制合适的温度、pH值、营养物质等条件，以促进微生物的生长和代谢。
2. 什么是发酵产物的纯化和提取？有哪些常用的纯化和提取方法？答：发酵产物的纯化和提取是指将发酵产物从发酵液中分离出来，并去除其他杂质的过程。
常用的纯化和提取方法有：（1）沉淀法：利用发酵产物与其他杂质在溶液中的密度差异，通过离心将产物沉淀下来。
（2）蒸馏法：利用发酵产物与其他杂质在溶液中的沸点差异，通过蒸馏将产物分离出来。
（3）萃取法：利用发酵产物在不同溶剂中的溶解度差异，通过萃取将产物提取出来。
（4）色谱法：利用发酵产物与其他杂质在色谱柱中的吸附性差异，通过色谱分离将产物纯化。
3. 如何控制发酵过程中的温度？答：发酵过程中的温度控制是非常重要的，可以通过以下几种方法进行：（1）恒温培养：在发酵容器中设置温度控制装置，保持恒定的发酵温度。
（2）外部散热：在发酵容器周围设置散热装置，通过散热将发酵过程中产生的热量排出。
（3）内部冷却：在发酵容器内部设置冷却装置，通过冷却将发酵液的温度降低。
（4）温度控制策略：根据发酵微生物的生长特性和代谢需求，制定合理的温度控制策略，如温度阶段控制、温度梯度控制等。
发酵工程思考题共20页word资料
1、广义的发酵概念为：借助微生物大量生成并积累特定的代谢产物的现象。
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、微生物工程简史：孕育时期——天然发酵、第一代微生物发酵技术——纯培养技术的建立（人为控制发酵过程的时期）、第二代（近代）微生物发酵技术——深层培养技术（抗生素工业生产）、第三代微生物发酵技术——微生物工程（主流发展方向——“工程菌”）。
3、微生物代谢产物的类型：初级代谢产物（Primary metabolites）：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。
次级代谢产物（Secondary metabolites）：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。
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、微生物工程面临的问题菌种问题、合适的反应器、基质的选择5、微生物工程发展的趋向提高现有微生物发酵工业水平、利用重组DNA技术、开拓极端酶1、微生物特点：体积小、比表面积大；生长快、繁殖性强；适应强、多变异。
2、对工业菌种的要求生产力：能在廉价的培养基上迅速生长，所需的代谢产物的产量高，其它代谢产物少操作性：培养条件简单，发酵易控制，产品易分离稳定性：抗噬菌体能力强，菌种纯粹，不易变异退化安全性：是非病源菌，不产有害生物活性物质或毒素3、常用工业微生物菌种及主要代表产物。
（1）革兰氏阴性无芽孢杆菌A、大肠埃希氏菌（俗称大肠杆菌）可利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等。
大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在工业上被用来进行谷氨酸的定量分析。
基因工程研究材料。
B、醋酸杆菌可生产醋酸；有机酸；制备葡萄糖异构酶；生产山梨糖，好气性C、假单胞菌多数种能氧化葡萄糖、分解蛋白质和利用无机氮；好氧菌；生产维生素c 、生产抗生素、制备多种酶、生产酶抑制剂、生产有机酸。
发酵工程 2 发酵工业菌种
自然选育、诱变育种、抗噬菌体菌种的选育、 杂交育种、原生质体融合技术、基因工程、蛋 白质工程、代谢工程技术等都被用优良生产菌 种的选育。
菌株选育典型流程
出发菌株（砂土管或冷冻管）
原种特性考擦
斜面
或摇瓶培养24h
小试培养基优化
单孢子悬液
菌悬液
挑出高产菌株
诱变处理 处理前后计数
稀释涂平板 观察单菌落形态
（三）工业生产菌种的保藏
❖ 菌种保藏的意义： 保持菌种优良性状的稳定，满足生产需要。
❖菌种保藏的基本原理： 根据微生物的生理生化特性，人为地创造
条件，使微生物处于代谢不活泼、生长繁殖受 到抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。一般 可通过降低培养营养成分、低温、干燥和缺氧 等方法，达到防止突变、保持纯种的目的。
3、富集培养 通过富集培养增加待分离的目标微生物的数量。 控制培养基的营养成分：碳源或氮源； 控制培养条件：温度、pH、渗透压、溶解氧浓 度等。
4、菌种分离 平板划线分离法 稀释分离法 涂布分离法
5、菌种的筛选
对菌株的筛选必须要有一个好的方法（最 简单的方法）来加以鉴定，如颜色的变化、抑 菌圈、透明圈等。
诱变剂复合处理及其协同效应
菌种
土曲霉 土曲霉 链霉菌 金色链霉菌 (2U-84) 灰色链霉菌 (JIC-1)
单独处理
复合处理
诱变剂
紫外线 X射线 氮芥(0.1%) 紫外线 紫外线 γ射线 二乙烯三胺 硫酸二乙酯 紫外线 紫外线
突变率 (%) 21.3 19.7 不明显 4.7 31.0 35.0 6.06 1.78 12.5 9.8
化学诱变剂
常用的化学诱变剂根据其作用方式不同分为三种 类型。
(1)与核酸碱基化学反应的诱变剂 此类型主要有烷化剂、亚硝酸和羟胺等。
发酵工程习题及思考题
发酵工程习题及思考题发酵工程习题及思考题发酵工程习题及思考题库一、填空题 (2)二、单项选择题 (8)三、判断题 (21)四、名词解释 (23)五、简答题 (28)六、问答题 (30)一、考试题型 (38)一、填空题（常为括号后2－4字）说明：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()X c Q r O ?=2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。
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思考题
1 了解发酵工程的发展简史
2微生物代谢调节的特点和方式
3酶合成调节的特点和机制
4酶活性调节的类型
5诱导、阻遏、分解代谢物阻遏、反馈抑制的定义
6代谢控制发酵的定义
7营养缺陷型突变株积累产物的特点。
8抗反馈调节突变株的定义
9谷氨酸、赖氨酸代谢控制发酵的应用举例
10自然界分离微生物的一般操作步骤？
11 从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集富集？
12 菌种选育分子改造的目的？
13 什么叫自然选育？
14什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？
15代谢工程的定义和方法
16常用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？
17什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？
18常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？19无机盐的影响？
20 什么是前体？前体添加的一般方式？
21什么是生长因子？生长因子的来源？
22 什么是产物促进剂？产物促进剂举例？
23柠檬酸发酵的培养基条件
24物料粉碎的力学分析和粉碎原理
25气流输送的原理和方式？
26淀粉糖的酶法制备原理与技术？
27 高温瞬时灭菌的原理？
28 介质过滤除菌的机理是什么
29典型的空气除菌流程（两级冷却两级分离加热流程是重点）？
30 什么是菌体的生长比速？产物的形成比速？基质的消耗比速？维持消耗？
31 什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？
32什么是连续培养？什么是连续培养的稀释率？
33连续发酵动力学的应用
34温度对微生物生长、产物形成的影响？发酵热的定义,
35 发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？
36为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素？
37 影响微生物需氧的因素有哪些？
38 发酵液中的体积氧传递方程？其中Kla的物理意义是什么？
39如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？
40发酵过程中生长速度和菌体浓度的控制方法？
41 发酵中泡沫形成的原因是什么？
42圆筒锥底啤酒发酵罐的主要特点？罐内传质和传热如何实现
43 通风发酵设备的设备要求？通风搅拌发酵罐的主要结构？
44构建基因工程菌中常用宿主系统是什么？
45基因不稳定性的原因？
46工程菌发酵过程中，减少乙酸积累的措施？
47大肠杆菌高密度发酵的策略？
48甲醇营养酵母的主要特点？。