发酵工程试题及答案--模拟题

四．简答

1、工业上常用的菌种保藏方法？

①斜面冰箱保藏法；

②沙土管保藏法；

③石蜡油封保藏法；

④真空干燥冷冻保藏法；

⑤液氮超低温保藏法

2、发酵培养基由哪些成份组成？

（1）碳源构成菌体和产物的碳架及能量来源

（2）氮源构成微生物细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质

（3）无机盐和微量元素

（4）生长因子

（5）水、产物形成的诱导物、前体和促进剂

3、根据操作方式的不同，发酵类型主要分成哪几种？

（1）分批发酵

（2）连续发酵

（3）补料分批发酵

（4）固体发酵

4、简述发酵工程的类型

（1）微生物菌体发酵：以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。

（2）微生物酶发酵：微生物具有种类多、产酶品种多、生产容易和成本低等特点。

（3）微生物代谢产物发酵：初级代谢产物、次级代谢产物。

（4）微生物的转化发酵微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。

（5）生物工程细胞的发酵：这是指利用生物工程技术所获得的细胞，如DNA重组的“工程菌”以及细胞融合所得的“杂交”细胞等进行培养的新型发酵，其产物多种多样。

5、简述发酵技术特点

①发酵过程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应过程能够在发酵设备中一次完成；

②在常温常压下进行，条件温和，能耗少，设备较简单；

③原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，可以是农副产品、工业废水或可再生资源，微生物本身能有

选择地摄取所需物质；

④容易生产复杂的高分子化合物，能高度选择地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团引入或

去除等反应；

⑤发酵过程中需要防止杂菌污染，大多情况下设备需要进行严格的冲洗、灭菌，空气需要过滤等。

五、论述

1.论述液体深层发酵有哪些优点？发酵方式分为几类？

优点：

①是很多微生物的最适生长环境；

②菌体及营养物、产物易于扩散，使在均质或拟均质条件下进行，便于控制，易于扩大生产规模；

③液体输送方便，易于机械化操作；

④厂房面积小，生产效率高，易自动化控制，产品质量稳定；

⑤产品易于提取、精制等。

方式：

（1）分批发酵：营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放罐，中间除了空气进入和尾气排出，与外部没有物料交换。

（2）连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，微生物在稳定状态下生长。可以有效地延长分批培养中的对数期。

（3）补料分批发酵又称半连续发酵，是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术。可以使培养液中的营养物浓度较长时间地保持在一定范围内，既保证微生物的生长需要，又不造成不利影响，从而达到提高产率的目的。

2、论述发酵下游加工过程

（1）预处理方法：

加热：适当加热之后，发酵液中的蛋白由于变性而凝聚，形成较大的颗粒，发酵液的粘度就会降低。此法仅适用于对非热敏感性产品发酵液的预处理。

调节PH值：适当的PH值可以提高产物的稳定性，减少其在随后的分离纯化过程中的损失。此外，发酵液PH值的改变会影响发酵液中某些成分的电离程度，从而降低发酵液的粘度。注意选择比较温和的酸和碱，以防止局部过酸或过碱。草酸较常用。

加入絮凝剂：通常情况下，细菌的表面都带有负电荷，可以在发酵液中加入带正电荷的絮凝剂，从而使菌体细胞与絮凝剂结合形成絮状沉淀，降低发酵液的上粘度，利于菌体的收获。

（2）固液分离方法：常用到过滤、离心等方法。如果欲提取的产物存在于细胞内，还需先对细胞进行破碎。

沉淀提取法、色谱分离法、萃取法、膜分离技术

（3）精制：初步纯化中的某些操作，如沉淀、超滤等也可应用于精制。大分子(蛋白质)精制依赖于层析分离，小分子物质的精制则可利用结晶操作

（4）成品加工：经提取和精制后，根据产品应用要求，有时还需要浓缩、无菌过滤和去热原、干燥、加稳定剂等加工步骤。

第二套

一、名称解释

1、前体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。

2、发酵生长因子从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子

3、菌浓度的测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化，一般前期菌浓增长很快，中期菌浓基本恒定。补料会引起菌浓的波动，这也是衡量补料量适合与否的一个参数。

4、搅拌热：在机械搅拌通气发酵罐中，由于机械搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间，液体与搅拌器等设备之间的摩擦，产生可观的热量。搅拌热与搅拌轴功率有关

5、分批培养：简单的过程，培养基中接入菌种以后，没有物料的加入和取出，除了空气的通入和排气。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。

6、接种量：移入种子的体积

接种量＝—————————

接种后培养液的体积

7、比耗氧速度或呼吸强度单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气，mmol O2•g菌-1•h-1

8、次级代谢产物是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。

9、实罐灭菌实罐灭菌（即分批灭菌）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加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。

10、种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终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。11、初级代谢产物是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。这一过程的产物即为初级代谢产物。

12、倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。

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13、维持消耗（m）指维持细胞最低活性所需消耗的能量，一般来讲，单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。

14、产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂

15、补料分批培养：在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在此过程中只有料液的加入没有料液的取出，所以发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。在工厂的实际生产中采用这种方法很多。