《发酵工程原理与技术》习题集

《发酵工程原理与技术》习题集

问答题

1、发酵工业有何特点？简述发酵生产过程的主要环节。

2、工业用微生物的要求在哪些？试举例说明微生物要工业中的应用。

3、工业生产中使用的微生物为什么会发生衰退？菌种衰退表现在哪些方面？防止菌种衰退的措施有哪些？

4、在菌种扩大培养中，就注意哪些事项？

5、影响种子质量的因素有哪些？如何控制种子的质量？

6、配制发酵培养基时应注意哪些问题？本着什么原则进行配制？

7、发酵培养基的碳氮比对菌体的生长和产物的生成有何影响？

8、请列出适用于发酵培养基灭菌的方法，并比较其各自的优缺点。

9、某制药厂现有一发酵罐，内装80t发酵培养基，在121℃温度下进行实罐灭菌。如果每毫升培养基中含有耐热的芽孢数为2*107个，121℃时灭菌速度常数为0.0287S-1.请部灭菌失败概率为0.001时所需的灭菌时间是多少？

10、请列出空气除菌的方法，并比较各种方法的优缺点。

11、影响空气过滤除菌效率的因素有哪些？

12、比较两级冷却除菌流程、冷热空气直接混合除菌流程、高效前置过滤除菌流程的优缺点和适用场合，并分析原因。

13、解释氧在发酵液中的传质阻力和气体溶解过程的双膜理论。

14、说明影响氧传递速率的主要因素和效果。

15、比较酵母菌的酒精发酵和细菌的酒精发酵之异同。

16、说明初级代谢和次级代谢的关系及次级代谢产物的特征。

17、抗生素产生菌的主要代谢调节有哪几种方式？说明各种抗生素的生物合成机制。

18、阐述菌体生长速率、基质消耗速率、产物生成速率及意义。

19、发酵动力学如何分类？

20、试比较不同发酵方法的优缺点。

叙述生物反应器（发酵设备）的功能和分类。

21、设计反应器时要本着哪些原则？反应器必须具备什么条件？

22、机械搅拌发酵罐有哪些主要组成部分，它们各有怎样的功能或作用？

23、发酵过程中温度升高对微生物生长和产物的形成有什么影响？什么原因造成温度升高？

24、生产中为什么要控制pH？怎样调节和控制pH？

25、发酵过程中哪些因素引起的pH上升和下降？

26、泡沫的实质和形成原因是什么？它对发酵生产有什么影响？

27、发酵生产中消除泡沫的方法有哪些种？各有什么优缺点？

28、基质浓度对发酵有什么影响？说明补料分批发酵的优点和作用。

29、发酵工业生产中控制的主要参数有哪些？

30、说明发酵生产过程中染菌的途径及防治方法。

31、说明染菌对不同发酵过程造成的影响，不同发酵时间染菌对发酵的影响。

32、发酵产物有何特性？发酵液组成有何特点？

33、说明发酵工程下游技术过程和要点。

34、简述发酵液预处理目的和方法。

35、说明细胞破碎的目的和主要方法？

36、简述有机溶剂沉淀法的原理及优缺点。

37、何为吸附？吸附法有何优缺点？发酵工业常用吸附剂主要有哪几类？

二、解释下列名词

1、发酵工程

2、生物反应器

3、菌种退化

4、分批培养

5、连续培养

6、补料分批培养

7、初级代谢产物

8、次级代谢产物

9、前体、10、促进剂11、淀粉的糊化12、淀粉的老化13、液化和糖化14、呼吸强度15、耗氧速率16、溶氧传递系数KLa17、临界氧浓度18、氧饱和度19、代谢控制发酵20、呼吸作用21、同型乳酸发酵22、异型乳酸发酵23、比生长速率24、产物得率系数（YP/S）25、稀释率（D=F/V）26、恒化器27、流体的屈服应力（剪应力）28、剪切率29、持气率30、生物热31、搅拌热32、呼吸商33、发酵染菌34、假压35、逃液36、下游技术37、凝聚与絮凝38、盐溶和盐折39、超临界流体40、双水相萃取技术41、反胶团萃取

三、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主要化学参数有溶解氧、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包括采样、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主要分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。

9、常用灭菌方法有：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主要有温度、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、染菌原因有：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、常用灭菌方法有：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。

25、在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。

26、在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________；操作