分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较

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图表比较分批发酵、连续(流加)发酵和分批补料发酵优缺点? 表一:分批发酵、连续(流加)发酵和分批补料发酵简单比较

呼吸作用与发酵的根本区别在于:电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物,而是交给电子传递系统,并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。

4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些?如出现杂菌污染,应如何处理?

答:发酵过程杂菌污染的途径有 1.种子带菌,2.培养基及设备消毒不够,3.设备破损,4.空气系统,5.操作不当(取样、补料、消泡、控制)等。(2分)

如出现杂菌污染,应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理,(1分)如:

1.种子带杂菌——灭菌,排掉。(0.5分)

2.发酵前期——严重:实消后补种、料。不严重:运转并观察。(0.5分)

3.发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质,再做处理。(0.5分)

4.发酵后期——同中期,并考虑产率与成本关系,考虑放罐。(0.5分)

5、连续发酵有何优缺点?

答:(1)、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。(1分)(2)、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。(1分)

(3)、发酵稳定、便于管理。(1分)

缺点:营养利用率略低、控制要求高。(2分)

6、摇瓶提高溶氧方法有哪些?发酵罐提高溶氧方法有哪些?

答:摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比,增加摇床转速,不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。(3分)发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型,增加高径比,适当提高通气量,适当提高搅拌速度(搅拌罐)等方法。(3分)

6、泡沫对发酵有何影响?常用的消泡方法有何优缺点?

答:泡沫对发酵的影响有:(1)泡沫持久存在,妨碍CO2的排除,影响微生物对氧的吸收,破坏正常生理代谢,不利发酵和生物合成。(2)泡沫大量产生,使发酵罐有效容积大大减少,影响设备利用率。(3)泡沫过多,控制不好,会引起大量跑料,造成浪费和环境污染(4)泡沫升到灌顶,可能从轴封渗出,增加染菌机会(5)泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。(3分,答出3点以上即可)

化学消泡优点:化学消泡剂来源广泛,消泡效果好作用迅速可靠,用量少,不需改造设备,大小规模适用,易实现自动控制。缺点:消泡剂对微生物生长有毒性。(1分)

物理消泡优点:不用在发酵液中加其他物质,节省原料,减少由于加消泡剂引起的污染机会。缺点:不如化学消泡迅速、可靠,需一定设备及消耗动力,不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素。(1分)

7、改变细胞膜通透性的方法有哪些?

答:(1)选择生物素缺陷型限制生物素用量,(2)生物素过量时采用油酸缺陷型菌株,限制油酸用量,(3)添加含高级脂肪酸的表面活性剂,拮抗脂肪酸的合成,(4)选育甘油缺陷型,限制甘油含量,(5)添加青霉素控制细胞壁后期合成。(每点1分)

基于工业发酵的基本模式,在微生物定向育种和发酵条件控制方面所采取的五字策略是“进、通、节、堵、出”

①进,促进细胞对碳源营养物质的吸收;②通,使来自上游和各个注入分支的碳架物质能畅通地流向目的产物;

③节,阻塞与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流,使碳架物质相对集中地流向目的产物;

④堵,消除或削弱目的产物进一步代谢的途径;

⑤出,促进目的产物向胞外空间分泌。

五、分析问答题:(15分)

1、在某菌种发酵生产中,最近发现发酵过程中糖氮的消耗减慢了,发酵周期延长了,产品得率下降,试分析可能的原因,并进一步验证和提出解决的办法。

答:经分析很可能发生了菌种衰退。(3分,写出分析的根据)

验证方法:1、显微镜镜检,观察菌种形态上有无发生变异,2、平板培养,观察菌落生长情况,3、摇瓶培养,测定相关生理指标。换过菌种或进行菌种复壮,看上述现象是否消失。(5分)

要解决好菌种衰退问题要做到:

(1)做好菌种的保藏工作(5分,回答5点以上即可,每点给1分)

A、使菌种在保藏中处于休眠状态,孢子、芽孢。低温、干燥、缺氧、营养缺乏、代谢活动下降。

B、要纯粹,要作无菌检查

C、新鲜的斜面,生长要丰满,取幼龄菌接种

D、接种量要适当,斜面生长不过密

E、保藏培养基,C源比例少,营养贫乏一些,否则产酸,产生代谢产物,引起变异。保藏培养基不加或少加葡萄糖,活化用0.1%葡萄糖

F、尽量减少传代次数

G、培养条件中,营养、温度、水分要合适,稳定。

活化使用培养基要与保藏使用培养基基本相同

(2)定期进行菌种选育工作(2分)

通过自然选育和诱变育种的方法,选育遗传性能稳定的高产菌株。

26举例说明生物化学意义上的“发酵”和工业意义上的“发酵”概念的异同。

答:生物化学意义上的“发酵”,指微生物在无氧条件下分解各种有机物质产生能量的一种方式。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳,同时获得能量;丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等。而工业意义上的“发酵”,它泛指利用微生物制造成生产某些产品的过程。它包括厌氧培养的生产过程,如酒精、乳酸、丙酮丁醇等,以及通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品既有微生物细胞代谢产物,也包括菌体细胞(如单细胞蛋白SCP)、酶等。

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