发酵工艺学原理思考题及答案文经学院概要
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发酵工艺原理试题
姓名 _______ 部门 _____________
岗位 _________ 分数 ____________
、选择题：（每小题2分，共32 分）
1下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是（
）
A 、 大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状
DNA 分子
B 、 在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源
C 、用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子
D 、处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的材料
4、发酵工程的第一个重要工作是从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种，获得 纯种的方法不包括：（
）
A. 根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基 B •根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子 C. 利用高温高压消灭不需要的杂菌
D. 根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素 5、下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（
）
A. 微生物群体生长繁殖速度最快的温度
B. 发酵的最适温度
C. 积累某一代谢产物的最适温度
D. 无法判断
6、发酵法生产酵母菌时，正确的措施是
A 、密闭隔绝空气 B
C 、在稳定期获得菌种
2、酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示: 其中适于产生次级代谢产物的时期是 A 、 a B 、 b C 、 c D 、 d
a 、
b 、
c 、
d 分别表示不同的生长时期, 3、下列对根瘤菌的叙述，正确的是
（
A 根瘤菌在植物根外也能固氮 ）
B 根瘤菌离开植物根系不能存活
D 大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌
（ ）
发酵工程思考题（含答案）
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；
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。
次级代谢：是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，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。
发酵工艺原理复习思考题
《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。
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。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
4．何为DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
5．何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。
6．菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏方法？7．造成菌种退化的原因是什么？生产中如何防止菌种的退化？
8．何为菌种的复壮？
9．培养基有哪些类型？各有何种用途？发酵工业上使用最广的是哪种类型？10．如何确定培养基的组成？生产中液体培养基的制备有哪些步骤？
11. 淀粉糖的制备方法？哪种方法制备的淀粉糖质量好？
12．糖蜜可直接用作发酵原料吗？为什么？
第三章复习思考题
1．何谓消毒、灭菌？消毒可以达到灭菌的目的吗？
2．灭菌的方法主要有哪几种？其灭菌原理何在？发酵工业中为何应用最广的是湿热灭菌？
3．何谓微生物的热阻？高温短时灭菌法（HTST）的理论基础是什么？
4．在工业生产中，影响培养基灭菌的因素有哪些？为什么？
5．比较分批灭菌与连续灭菌的优缺点，两种灭菌方法各适用于何种场合？6．工业上空气除菌所用过滤介质（如棉花、玻璃纤维、活性炭等）的滤孔远大于菌体，为何也能达到除菌的目的？
7．过滤效率受哪些因素影响？如何提高除菌效率？
第四章复习思考题
1．培养好氧菌和兼性需氧菌常用哪些方法？
发酵思考题完整答案解析
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。
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
的生长、分化和繁殖关系不大，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。
发酵工程工艺原理复习思考题答案。修改版22页
《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
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，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。
发酵工艺复习题及参考答案
38．能使海藻酸钠酵母混合液凝固的溶液是（）
A.NaCl B.KCl C.HCl D.CaCl2
答：D
39．能使海藻酸钠颗粒溶解的溶液是（）
A.NaCl B.KH2PO4C.HCl D.CaCl2
答：B
40．斜面低温保藏法的菌种保藏温度是（）
A.-5℃B. 5℃C. 10℃D. 15℃
答：B
41．使用超静工作台时，应提前打开的时间是（）
A.10min B. 30min C. 60min D.90min
答：B
42．在进行摇瓶培养实验中，250ml摇瓶的培养基装量为（）
A.50ml B.100ml C.150ml D.200ml
答：A
43．为了增加试管中培养基斜面的长度，培养基的装量为试管理的（）
A.1答：2 B.1答：3 C.1答：4 D.1答：5
答：A
19．培养基灭菌质量差会导致菌种生长发育异常，其表现为（）
A.代谢过慢B.代谢过快C.菌丝结团D.菌丝粘壁
wenku.baidu.com答：A
20．搅拌时泡沫过多会导致菌种生长发育异常，其表现为（）
A.代谢过慢B.代谢过快C.菌丝结团D.菌丝粘壁
答：D
21．通常需要使用嫌气发酵设备，才能生产的产品是（）
A.柠檬酸B.酒精C.氨基酸D.抗生素
答：品种、产地、加工方法、贮藏条件、统一质量标准
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
的⽣长、分化和繁殖关系不⼤，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。
发酵工程工艺原理复习思考题答案。修改版22页word
《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
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，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。
发酵工艺学原理教案及思考题
发酵工艺学原理讲义及考虑题
烟台大学林剑主讲课程
第一章绪论
§1-1发酵工艺学的差不多概念
一、发酵工业的差不多概念
微生物学中的发酵的定义：微生物发酵工业的概念：
1.发酵工业生产的差不多模式
讲述生物工业的差不多生产模式，引出生物技术、生物工程的概念，讲述两者之间的区
不与联系
2.发酵工业的分类
酿酒业（啤酒、葡萄酒、白酒……）。
厌氧发酵调味品（酱油、醋）。
酵母工业——自然发酵。
氨基酸发酵——典型的代
谢
操
纵
发
酵
。
抗菌素发酵——次级代谢操纵发酵。
酶制剂工业——具有重要的意义，是工业进展
的基础、科学研究的基础
有机酸工业—柠檬酸、葡萄酸、乳酸、琥珀酸等。
石油发酵——降低石油
熔点（石油脱腊）
有机溶剂工业——乙醇、
丙醇等
好氧发酵维生素发酵——VC、VB2
生理活性物质——白介——2
环境工业——废水的生物处理，
废弃
物的生物降解
二、微生物发酵的差不多特征
1.微生物发酵过程是一个典型的化工过程
由于微生物生理特性决定了微生物在发酵过程中需要稳定的环境、专门的条件以及以氧作为底物的供给，这些多涉及到化工生产的一下领域：（1）质量的传递——氧的供给、代谢物的排泄等（2）热量的传递——微生物呼吸产热，微生物生长于代谢需要稳定的而严格的温度条件。
（3）动量的传递——涉及到搅拌轴功率的计算，他
与溶氧、气液混合的关系
（4）微生物的反应工程——涉及到微生物的生长动力学模型的建立，产物生成动力学模型的建
立。
2.微生物发酵过程是一个典型的代谢操纵发酵
从微生物发酵的历史角度看，最早的微生物发酵是一个自然发酵过程，现代微生物工业通常是指微生物的代谢操纵发酵？
发酵工艺学原理思考题及答案 文经学院
第二章思考题
1. 比较固体培养与液体培养的优缺点
固体培养基：酶活力高；无菌程度要求不严；产物浓度大，易分离，有效降低产品分离成本。
劳动强度大，占地面积大，不宜自动化生产；周期长；环境条件难控制；菌种菌类不纯；
生物量检测不易，盲目性大。
液体培养基：生产效率高，便于自动化管理；生产参数可全面控制；通常生产液体种子，生产周期短。
无菌程度要求高，相对生产设备投资较大；某些发酵，因投资大和生产密度大而难以实现。
2. 说明菌种扩大培养的条件。
①培养基：摇瓶用的培养基原料精细，C源浓度较低且易被利用。种子罐用培养基原料接近大生产所用的原材料，N源浓度高，利于菌体增殖。
②温度：从试管到三角瓶到种子罐，温度逐步调整，最后接近大生产的温度，使菌种逐渐适应。
③氧的供给：需提供足够的氧气利于菌体增殖。
④PH：为菌体最适生长PH，往往与发酵最适PH不同。灭菌后，PH值下降0.5——1个单位，应调整（三角瓶不行，不宜无菌操作）。
3. 菌种扩大培养的目的和意义是什么？
①提供大量而新鲜的、具有较高活力的菌种，而达到提高发酵罐利用率，缩短发酵周期，降低能耗，减少染菌的机会及使培养菌在数量上取得绝对优势，而抑制杂菌生长。
②使菌种逐渐适应大生产的环境。
③提高生产的成功率，减少“倒灌”现象。
4. 工业生产用菌种的基本要求有什么？
①具有稳定的遗传学特性。
②微生物的生长和产物的合成对于基质无严格的要求。
③生长条件易于满足。
④对于细菌，希望具有抗Phage的能力。
⑤有较高酶活力，可在一定范围内提高生长速率和反应速度，进而缩短发酵周期，降低生产成本。
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
成的产物就是初级代谢产物。
的生长、分化和繁殖关系不大，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。
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．谓次级代产物？次级代产物主要有哪些种类？举例说明次级代产物
在食品中的应用及对发酵食品的影响。P50
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。次级代过程所生成的产物就是次级代产物。通常在细胞生成的后期形成。
次级代产物有抗生素、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、培养基等也进行格的消毒。
第二章思考题：
1．食品发酵对微生物菌种有要求？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，发酵期短。
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。
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第二章思考题
1. 比较固体培养与液体培养的优缺点
固体培养基：酶活力高；无菌程度要求不严；产物浓度大，易分离，有效降低产品分离成本。
劳动强度大，占地面积大，不宜自动化生产；周期长；环境条件难控制；菌种菌类不纯；
生物量检测不易，盲目性大。
液体培养基：生产效率高，便于自动化管理；生产参数可全面控制；通常生产液体种子，生产周期短。
无菌程度要求高，相对生产设备投资较大；某些发酵，因投资大和生产密度大而难以实现。
2. 说明菌种扩大培养的条件。
①培养基：摇瓶用的培养基原料精细，C源浓度较低且易被利用。种子罐用培养基原料接近大生产所用的原材料，N源浓度高，利于菌体增殖。
②温度：从试管到三角瓶到种子罐，温度逐步调整，最后接近大生产的温度，使菌种逐渐适应。
③氧的供给：需提供足够的氧气利于菌体增殖。
④PH：为菌体最适生长PH，往往与发酵最适PH不同。灭菌后，PH值下降0.5——1个单位，应调整（三角瓶不行，不宜无菌操作）。
3. 菌种扩大培养的目的和意义是什么？
①提供大量而新鲜的、具有较高活力的菌种，而达到提高发酵罐利用率，缩短发酵周期，降低能耗，减少染菌的机会及使培养菌在数量上取得绝对优势，而抑制杂菌生长。
②使菌种逐渐适应大生产的环境。
③提高生产的成功率，减少“倒灌”现象。
4. 工业生产用菌种的基本要求有什么？
①具有稳定的遗传学特性。
②微生物的生长和产物的合成对于基质无严格的要求。
③生长条件易于满足。
④对于细菌，希望具有抗Phage的能力。
⑤有较高酶活力，可在一定范围内提高生长速率和反应速度，进而缩短发酵周期，降低生产成本。
⑥目标产物易分离得到。
5．微生物发酵常用菌种有哪些？
（细菌：短杆菌，枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，苏云金芽孢杆菌；
酵母：啤酒酵母，酒精酵母，汉逊酵母，假丝酵母；
霉菌：黑曲霉，黄曲霉，青霉菌，红曲霉。
第三章思考题
1. 微生物发酵培养基的碳源主要有哪几种？
碳酸；淀粉及其水解糖；化工石油产品（醋酸，甲醇，乙醇）
2. 微生物发酵培养基的氮源主要有哪几种？
无机：氨水，尿素（有脲酶的M,流加）；铵盐。有机：豆粕，玉米浆，酵母粉，酵母浸出物，鱼粉；菌体蛋白，玉米蛋白粉。
3. 淀粉的水解方法主要有什么？试进行优缺点比较？
①酸解法:简单易行，对设备要求简单，设备生产能力大，用时短。
反应剧烈，副产物多；生产环境恶劣；设备需耐腐蚀，耐高温高压；对淀粉原料要求严；淀
粉浓度不宜过高。
②双酶水解法：反应条件温和；副产物少；淀粉的水解产率和转化率较高；原料可直接是粮食；使用的
淀粉浓度较高；制得的糖液颜色浅，质量高，利于精制。
酶解反应时间较长，要求的设备较多，需具备专门培养酶的条件，酶的存在使糖液过滤困难。
③酸酶结合水解法：酸酶法（酸液化速度快，可采用较高浓度的淀粉乳）。酶酸法（可用粗淀粉，较酸
法水解度高，减少了副反应。）
4.双酶法淀粉的水解通常使用哪2种酶？其作用特点分别是什么？
（1）α-淀粉酶（淀粉液化酶）：只作用于淀粉α-1,4葡萄糖苷键，快速将长链淀粉水解为短链糊精，水
解速度随淀粉链长度的降低而减慢。终产物：短链糊精，少量葡萄糖。
淀粉α-1,4；1,6葡萄糖苷酶（糖化酶）：水解淀粉的α-1,4或α-1,6葡萄糖苷键，从淀粉的非还原性末端
开始，淀粉链越短水解速度越快。终产物：葡萄糖。
（2）酸法水解的主要副产物是什么？
①复合二糖：异麦芽糖（不利于产物的结晶提出），龙胆二糖（抑制菌体的生长）；
②一分子G脱水形成5-羟甲基糠醛（抑制菌体的生长）；
③美拉德反应，G与-NH2, 形成氨糖，有颜色，不利于精制。
5.培养基工业灭菌的方法主要是采用蒸汽灭菌，其灭菌的原理是什么？
使用高压蒸气灭菌，利用加热产生蒸气，随着蒸气压力不断增加，温度随之升高，高压蒸汽灭菌具有穿透力强，传导快，能使微生物的蛋白质较快变性或凝固，作用可靠，操作简便，水蒸汽含有潜热热压灭菌温度与时间的关系如下：115 ℃（68kPa ）/30min ，121 ℃（98kPa ）/20min ，126 ℃（137kPa ）/15min 。可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。
灭菌过程符合对数残留定律，写出理论灭菌时间的计算公式。t=(2.303/K ）×LNN0/N S
6.生物反应器灭菌的操作要点有什么，绘图说明操作过程。
（1）①定期检查设备、管道有无渗漏。②培养基升温时，打开所有的排气阀门。③升温时开动搅拌系统，使培养基内部传热均匀。温度达100℃时，停止搅拌。④注意辅助设备的灭菌。⑤保温期间，要求罐压：0.09-0.10MPa；温度：118-121℃；时间：30min。⑥灭菌结束，立即通入无菌空气，保证罐内压力后方可冷却。⑦配制培养基时，应充分考虑培养基灭菌时的稀释。
（2）简：升温阶段，保温阶段，冷却阶段。
7．以化学反应动力学为基础，说明高温短时灭菌可以减少培养基营养成分损失的原因。
lg(k2/k1)/lg(k2’/k1’)=E/E’>1
8 理论灭菌时间：理论灭菌时间的计算
t=1/k×lnN0/N t=2.303/K×lgN0/N t
式中：N0—开始灭菌（t=0）时原有活菌数；Nt----经时间t后残存活菌数。K—灭菌速度常数（s-1），也称反应速度常数或比死亡速度常数，此常数的大小与微生物的种类与加热温度有关；t ：表示理论灭菌时间
k=（2.303/t）logN t/N0；比死亡速率常数K，K值大，表明微生物容易死亡。
对数残留定律:微生物的湿热灭菌过程，其本质上就是微生物细胞内蛋白质的变性的过程。因此，可以把灭菌过程看成是蛋白质的变性的过程，从这个意义上讲，灭菌过程应遵循单分子反应的速度理论，那么，则有下列方程：
-dN/dt = k * N
式中，N—残存的活菌数；t—灭菌时间（s）；K—灭菌速度常数（s-1），也称反应速度常数或比死亡速度常数，此常数的大小与微生物的种类与加热温度有关；dN/dt—活菌数瞬时变化速率，即死亡速率。该方程称为对数残存定律，表示微生物的死亡速率与任一瞬时残存的活菌数成正比。
实消:实消，就是分批灭菌，就是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程，也称实罐灭菌。
实消流程：放罐--清洗--检修--空消--进料--预热--实消--冷却--接种发酵