发酵复习题参考答案

二、名词解释

1、发酵工程是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动，并通过现代化工技术，大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术。发酵工程的主要研究内容包括优良菌种的选育与保藏，培养基的制备，菌种的扩大培养，微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化，发酵工业废弃物的处理等。

2、发酵培养基：培养基通常指人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。工业生产所用培养基应考虑经济效益，原料必须来源丰富、价格低廉、质量稳定。

3、灭菌是指用物理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。

4、消毒用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物。

5、深层发酵,液体发酵，是一种将微生物菌种接入液体培养基并通入无菌空气进行微生物发酵的方法，是现代发酵工业的主要生产方式。

6、固态发酵，是一种将微生物菌种接入固体培养基进行微生物发酵的方法，是我国传统发酵产品（如白酒、酱油等）的主要生产方式。

7、生物转化：是指利用微生物细胞或酶对一些化合物的某一特定部位（基团）进行催化修饰，使其转变成结构相似但具有更大经济价值的化合物。

8、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。分批灭菌不需要专门的灭菌设备，投资少，设备简单，灭菌效果可靠。

9、分批发酵：分批培养是是一种准封闭式系统，种子接种到培养基后除了气体流通外发酵液始终留在生物反应器内，没有物料的加入和取出。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。

10、种子培养：种子扩大培养是指将保存在砂土管、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，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。要从保藏在试管中的微生物菌种逐级扩大为生产用种子是一个由实验室制备到车间生产的过程，种子液质量的优劣对发酵生产起着关键性的作用。

11、超临界萃取超临界流体是处于临界温度和临界压力以上，介于气体和液体之间的流体，超临界流体具有气体和液体的双重特性，利用超临界流体对物质进行溶解和分离的过程称为超临界流体萃取。

12、双水相萃取某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统。利用亲水性高分子聚合物水溶液的双水相

性质进行物质分离的方法称双水相萃取技术。

13、喷雾干燥技术：是指利用喷雾器将悬浮液或黏滞的液体喷成雾状，使其在干燥室中与热空气接触，微粒中的水分瞬间蒸发，而使物料得以干燥的方法。干燥后的粉末状固体沉降于干燥室底部，由卸料器排出而成为产品。

14、冷冻升华干燥法

是先将物料冷冻至冰点以下，使水分结冰，然后在较高的真空条件下，使冰直接长华为水蒸气而除去。此法主要用于不耐热的生物活性成分的干燥。

15、膜分离技术

用天然或人工合成的具有一定选择性透过特性的过滤介质（如高分子薄膜），以外加压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法，统称为膜分离法。

四、问答题

1、发酵工程有何特点？

答：发酵工业的主要特点有：

（1）、发酵工程一般都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应条件比较温和；（2）、生产所用的原料以淀粉、糖蜜等碳水化合物为主，辅以有机或无机氮源、少量无机盐和生长因子（维生素等）。原料来源广泛，包括农副产品及食品、制糖、造纸等工业的废水和废料。

（3）、发酵过程是通过生物体的自适应调节方式进行，数十个生化反应过程能通过单一微生物的代谢活动来完成。

（4）、由于生命体特有的反应机制，微生物能高度选择性地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团导入等转化反应，对某些物质进行生物转化。微生物能利用简单的物质合成复杂的高分子化合物。

（5）、发酵生产不受地理、气候、季节等自然因素的限制，可以根据订单生产多种多样的发酵产品。

2、简述典型发酵生产工艺流程。

答：（1）用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制；

（2）培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；

（3）扩大培养有活性的适量纯种，以一定比例将菌种接入发酵罐中；

（4）控制最适的发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物；

（5）将产物提取并精制，以得到合格的产品；

（6）回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。

3、请列出你了解的分别利用细菌、酵母菌、霉菌、放线菌发酵生产的产品（各两种）。答：细菌：谷氨酸、赖氨酸。

酵母菌：啤酒、单细胞蛋白；

霉菌：青霉素、柠檬酸；

放线菌：链霉素、红霉素、金霉素。

4、发酵工业对培养基有哪些基本要求？

答：发酵工业对培养基的基本要求包括：

1）单位培养基能够产生最大量的目的产物。

2）能够使目的产物的合成速率最大。

3）能够使副产物合成的量最少。

4）所采用的培养基应该质量稳定、价格低廉、易于长期获得。

5）所采用的培养基尽量不影响工业好气发酵中的通气搅拌性能以及发酵产物的后处理等。

5、请列出发酵培养基及其主要成分。

答：1)、碳源

常用碳源：糖蜜、淀粉、葡萄糖、蔗糖、乳糖。有些微生物可利用油脂（豆油、菜油、葵花子油等）、有机酸（乳酸、柠檬酸、乙酸等）、烃和醇类（正14－18碳烷烃、乙醇等）。

2)、氮源

有机氮源：花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、尿素、酒糟等。

无机氮源：铵盐（氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵）、硝酸盐（硝酸钠、硝酸钾）、氨水等。

3)、无机盐及微量元素

无机元素可分为磷、硫、钾、钠、钙、镁、铁等主要无机元素和钼、锌、钴、铜、硼、溴等微量无机元素。

4)、生长因子包括了维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶类碱基等。营养物质中的酵母膏、玉米浆或麦芽浸出物等都含有丰富的生长辅助物质。

5)、发酵促进剂与抑制剂

6、请列出发酵相关的灭菌技术及在发酵相关操作中的应用领域。。