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-18、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。

P 14713、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。

16、发酵热：所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。

什么叫净热量呢？在发酵过程中产生菌分解基质产生热量，机械搅拌产生热量，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。

这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。

发酵热引起发酵液的温度上升。

发酵热大，温度上升快，发酵热小，温度上升慢。

17、染菌率总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。

染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内18、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。

19、临界溶氧浓度指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度20、回复突变由突变型回到野生型的基因突变21、种子见种子扩大培养22、培养基广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。

同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。

23、发酵工程：利用微生物特定性状和功能，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，是将传统发酵于现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术集合并发展起来的发酵技术。

二、填空题1、微生物发酵培养（过程）方法主要有分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种。

2、微生物生长一般可以分为：调整期、对数期、稳定期和衰亡期。

3、发酵过程工艺控制的只要化学参数溶解氧、PH、核酸量等.4、发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。

5、菌种分离的一般过程采样、富集、分离、目的菌的筛选。

6、富集培养目的就是让目的菌在种群中占优势，使筛选变得可能。

7、根据工业微生物对氧气的需求不同，培养法可分为好氧培养和厌氧培养两种。

8、微生物的培养基根据生产用途只要分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。

9、常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌10、常用工业微生物可分为：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。

11、发酵过程工艺控制的代谢参数中物理参数温度、压力、搅拌转速、功率输入、流加数率和质量等12、环境无菌的检测方法有：显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法、发酵过程的异常观察法等13、染菌原因：发酵工艺流程中的各环节漏洞和发酵过程管理不善两个方面。

14、实验室中进行的发酵菌液体发酵方式主要有四种：试管液体培养、浅层液体培养、摇瓶培养、台式发酵罐15、发酵高产菌种选育方法包括（自然选育）、（杂交育种）、（诱变育种）、（基因工程育种）、（原生质体融合）。

16、发酵产物整个分离提取路线可分为：预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化和成品加工加工等五个主要过程。

17、发酵过程主要分析项目如下：pH、排气氧、排气CO2和呼吸熵、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌浓度和菌形态。

18、微生物调节其代谢采用酶活性、酶合成量、细胞膜的透性。

19、工业微生物菌种可以来自自然分离，也可以来自从微生物菌种保藏机构单位获取。

20、发酵工业上常用的糖类主要有葡萄糖、糖蜜。

21、工业发酵方式根据所用菌种是单一或是多种可以分为单一纯种发酵和混合发酵。

22、种子及发酵液进行无菌状况控制常用的方法显微镜检测法、酚红肉汤培养基法、平板画线培养法、发酵过程的异常观察法。

23、菌种的分离和筛选一般分为采样、富集、分离、目的菌的筛选步骤。

24、菌种的分离和筛选一般可分为＿＿＿＿＿＿＿＿。

25、常用灭菌方法有：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌三、问答题1、发酵工程的概念是什么？发酵工程基本可分为那两个大部分，包括哪些内容?答：发酵工程是利用微生物特定性状好功能，通过现代化工程技术生产有用物质或其直接应用于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。

也可以说是渗透有工程学的微生物学，是发酵技术工程化的发展，由于主要利用的是微生物发酵过程来生产产品，因此也称为微生物工程。

一.发酵部分:♣ 1.菌种的特征和选育♣ 2.培养基的特性，选择及其灭菌理论♣3．发酵液的特性♣ 4.发酵机理。

♣ 5.发酵过程动力学♣ 6.空气中悬浮细菌微粒的过滤机理♣7.氧的传递。

溶解。

吸收。

理论。

♣8.连续培养和连续发酵的控制二.提纯部分♣♣ 1.细胞破碎，分离♣ 2.液输送，过滤. 除杂♣ 3.离子交换渗析，逆渗透，超滤♣ 4.凝胶过滤，沉淀分离♣5溶媒萃取，蒸发蒸馏结晶，干燥，包装等过程和单元操作2、现代发酵工程所用的发酵罐应具备那些特征？答：（1）、发酵罐应有适宜的径高比。