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文档简介
发醵工程复习题一.填空1.我国白酒的分类方法多样,其中以香型分类为常用,一般认为白酒可分为四种,即浓香型酒,以泸洲老窖(酒)为代表;鱼香型,以茅台(酒)为代表;豆香型,以五粮液(酒)为代表;米香型香型,以桂林三花酒(酒)为代表。 一2、我国传统馥造常用到曲,种曲作用是提供大量的抱子,而曲通常用来提供大量的菌体或酶。4.通用发酵罐通常由空餐系统.温度系统.蒸汽系统等几个重要系统组成。4.通用发酵罐通常由空餐系统.温度系统.蒸汽系统等几个重要系统组成。在工业发醵中,10吨以下小型发醵罐一般以夹套式装置控温,10吨以上的大中型发醵罐一般以盘管式装置控温。9.在工业发醵过程中,与代谢变化有关的物理参数主要有:迹.通星.遭豆.搅拌.发酵液表现粘度等,生物参数主要有:菌体形态•菌体比生长速率等。.发酵生产中试车间常用的接种方法主要有压差和火圈接种两种。.一般来说,发醵工业的生产过程主要包括以下环节:原料预处理;培养基配制;莅醛设备和培养基灭菌;无菌空气的制奋;微生物菌种制备和犷大培养;发醵;发酵产品的分离和纯化。.发醵工业根据操作方式不同可分为三种模式,即间歇发醵.连续发醵和流加发酵。常见的间歇发醵,也称分批发醵。.1956年,日本木下祝郎发明了代谢控制发醵技术,使谷氨酸发酵生产实现产业化。.发醵工业的发展经历了天然发si阶威硝养麻的建立.通气搅拌发酵技术的建立.代谢控制发醵和现代发酵工程技术的发展四个时期。.1929年,英国科学家弗莱明发现了翌国4940年英国弗洛里和钱恩分离出翌重,1941年英美两国合作对青霉素开发研究,1942年实现了青霉素工业化生产。.发酵工程技术服务的领域包括食品工业.医药工业,化学工业.能源开发以及环境治理等。.发酵工业以微生物的生命活动为基础,决定发醵工业生产水平的三个要素:生产菌种的性能、发醵及提纯工艺条件和生产设备,其中优良的颤是最重要的。IT立业微生物具有个体小,种美冢重殖快,分布广、代谢能力强,易变异改造等特点。.工业微生物包括细菌.放线菌.酵母菌和霉菌,在某种意义上还包括病毒。.菌种保藏方法有传代培养保藏法.液体石蜡覆盖保藏法■载体保藏法,寄主保藏法.冷冻保藏法.冷冻干燥保藏法等。21.种子扩大培养的方法有表面培养法.21.种子扩大培养的方法有表面培养法.体培养法.液体深层培养法和载体培养法。.影晌种子质量的因素有培狸.种龄与接种量.培养温度和湿度,时.通风和搅拌.泡沫、染菌的控制、种子罐级数的决定;.种子异常表现为新生长发育缓慢或过快,菌丝结团.菌丝粘壁。.葡萄糖的分解途径有:EMP途径,HMP途径,ED途径,PK途径等四种。.根据采用水解催化剂不同,淀粉水解糖的制备有电邂法.酶水解法和酸酶结合水解麦3种方法。.发酵生产中,往往需要对培养基及其发醵设备进行灭菌,一般工业上常采用蒸汽湿热火菌<万1°根据生物作用剂的不同,生物反应器分为酶催化反应器、细胞反应器;根据生产菌种和发醵条件的要求,生物反应器分为好氧生物反应器、庚氢生物反应器、光照生物器.膜生物反应器。.标准发酵罐的几何尺寸高径比=坦2&.自吸式发酵罐是一种不需要登M画机,而在搅拌过程中自吸入空[的发酵罐。.发酵工业所采用的灭菌方法至靖量热灭菌法.湿热灭菌法.射线灭菌法,化学灭菌法,过滤除菌法等,需要根据灭菌的对象的要求进行选用。.空气灭菌的方法有热灭菌法,辐射灭菌法.静电除菌.介质过滤除菌法。.在实验室和小规模发酵培养过程中,氧的供给可以通过摇瓶机的往复或偏心旋转运动对摇瓶中的微生物供氧。对大规模生产的深层发醵罐供氧采用通风方式通入无菌空气,为了提高供氧效率,还必须控制搅拌速率。23、微生物积累某种产物,嗾于薇生物遗传性状和环境条件,要控制微生物发醵的方向和质量,首先要研究微生物的生理代谢规律。25、甲烷发酹是由许多厌氧细菌同时进行的产酸和产3的复合发醵。甲烷菌与真细菌的一个主要区别在于它能抵抗破坏真细菌细胞壁的抗生素的作用。26、发酵动力学描述采用群体生物量的变化来表示,研究微生物发酵过程中菌体生长、1质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律。27、生物反应器设计的主要目标是获取高质量、低成本的产品。而做到低成本的一个重要因素是增效节能。生物反应器设计和操作的限制因素主要是传质和传热。28、按微生物对氧的需求,发酵罐可分为厌氧发酹罐和好氧发酸嬴面者在工业生产主要用于啤酒和酒精的生产;后者分为机械搅拌式、气升式和自吸式发酵罐,以机械搅拌通风发酵罐占主导地位,多用于氨基酸、抗生素、酶制剂等的生产。这发醵罐的放大方法主要有经直返法厂因灰分析法、数学模拟法等。30、除菌种外,影响发醵过程的因素有培养基组成、温度、氧的供给、时、避、补料、CQ2浓度和呼吸商等。31、发前热包括生物晟搅拌热、蒸发热和辐射热等,是引起发酵过程中调度变化的原因。.发酵工业是叵耳抖版天声,旗弼遭酸雁植污染最严重,是我国新格控制的重点行业。.发酵废物斐源化,可生产单细胞蛋白.酒精.生物柴油,氢能,燃料乙醇.渲气等。34、发酹废物资源化发展趋势,表现在规模祸商鼐二至元而写多丽「高砒而洁净化.规范化与法制化。35.发醵工业废水有好氧处理和厌氧处理,前者有活性污泥法.生物膜法;后者有普通消化法.厌氧接触法,升流式厌氧污泥层反应器.厌氧膨胀颗粒污泥床反应器.内循环式反应器,厌氧附着膨胀床反应器.厌氧流化床反应器,厌氧生物滤池.两相厌氧消化工艺等。36、固体废物和废水的无害化处理是将王扰废物通过工程处理,达到不损害人体健康,丕污染周围自然环境的程度。我国废弃物和废水的控制与处理正在从“无害化","减量化”向着“资源化”发展。37.研秃发酸动力学可以进行最佳发酵生产工艺条件的控制,还为工厂的试验比拟放大,为分批发醵过渡到连续发醵提供藤T酸讦合踵蕨醵过程,必须以发醵动力学模型作为依据。38、纤维素预处理的方法有物埋法、化学法、物理化学法和生物法。实际中往往采用各种不同的组合方法,常见的有先采用机械破碎:然后采甬爆破、王室或生物的方法进行处理,可显著提高纤维素的水解效率。39、补糖的时机不能单纯以培巡回作为依据,还要根据基础培养基中碳源整、用量和消耗速度、前期发醵条件、菌种特性和种子质量等因素判断。因此,根据代殿化来善席,比较切合藏40、由于各种发醵的函把、培建、发醵条件、发醵周期以及产物性质等不同,杂菌污染对其造成的危害程度酥同。41.发酵染菌后的异常现象是指由于发酵染菌导致发醵过程中的某些物理参数、化学参数或生物参数发生与原有规律不同的改变,主要表现在:菌体浓度异常、pH过高或过低、1解氧及<。2水平异常、泡沫过多、代谢异常。 一42、绝大多数微生物都能利用葡萄糖作为能源和碳源。因此,葡萄糖的分解代谢、能量转化规律,具有生物学意义。糖代谢的调节主要是能苞的控制,就是受细胞内能量水平的控制。43、生物反应器应提供适宜生物艇区和匹物邈的各种条件,促进微生物的代谢,达到低能耗、高产量的目的。同时还应满足无董的要求。另外反应器的结构应尽量简单,便于清丽灭氤一447在骊;培养过程中,随着微生物生长和繁殖,细胞量、底物、代谢产物的浓度等均不断发生变化。微生物的生长可分为四个阶段:延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。45、种子罐的级数是指制备种子需要逐级扩大培养的次数,它决定于生产所用菌种的生长特在、抱子发芽及菌体繁殖的速度、所用发S?罐的体积。工业生产中,谷氨酸采用二级发醋,青霉素采用三级发醵。46、接种量是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度。一般按1-10%量接种。47、种子扩大培养的方法有表面培养法、47、种子扩大培养的方法有表面培养法、体培养法、液体深层培养法、载体培养法。48、种子质量的最终指标是考察其在发醵罐中所表现出来的生产能力。发醵工业常用的判断种子质量的标准有:细胞或菌体、生化指标、产物生成、酶活力。49、发醵工业用原料通常以糖质或淀粉等碳水化合物为主,加入少量有机内源和无机阮源,只要不含毒物,一般无精制的必要;福生物本身能有选择地摄取所需蓟雁。节养基成分中除碳源、氮源、无机盐、生长因子和水等五类营养成分外,还要有前座、促进剂和抑制剂等物质。50、根据微生物对营养源中碳源、能源需求的不同,微生物营养类型可以分成光能自养、光能异养、化能自养和化能异养4种类型。5L工业发酵的发展经历了以下几个阶段:(天然发醵阶段、纯培养技术的建立、通勺搅拌发酵技术的建立、代谢控制发酵技术的建立、开拓新型发醵原料时期、基因工程段。)52.根据不同的分类原则,工业发醵可分为若干类型。如按发醵形式来区分,有(传统工艺发醵)和(现代工业发酵);按发醵培养基的物理性状来区分,有(固态发醵八(半态发酵)和(液态发醵);按发酹工艺流程来区分,有(分批式发酵人(连续式发酵)和(流加式发酵);按发醵过程中对氧的不同需求来区分,有(厌氧发酹)和(需氧发酵)0.发醵工业上常用的微生物有细菌(如枯草芽抱杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、乳酸菌、状芽抱杆菌八醵母菌、霉菌(如根霉、曲霉)和放线函四大类群。.微生物群体的生长过程,大致可划分为4个阶段:(延滞期、对数期、稳定期和衰亡期)0.次生物生长所需的基本营养物质有(碳源、筑源、无机盐类、生长因子和水分)0.发酵工业生产中的碳源主要是(糖类)和(淀粉),如(葡萄糖、玉米、大米、大麦、高梁、萩皮)等。氮源主要是(玉米浆、花生饼粉)等有机阮源,也有(尿素、硫酸铉、硝酸钱)等无机氮液。.舞选新菌种的具体步骤大体可分为(采样、增殖培养、纯种分离、发醵试验、性能测定)等。.菌种的选育方法常用的有(新菌种的分离与筛选)、(诱变育种)和(基因重组育种)。.常见的菌种保藏方法有:(斜面转接保藏法人(液体石蜡保藏法人(砂土管保藏法)、(冷冻干燥保藏法)和(液氮保藏法)。.培养基的种类繁多,一般可根据其营养物质的不同来源分为(合成培养基八(天然培养基)和(半合成培养基),根据培养基的不同用途分为(基础培养基)、(增殖培养基)、(鉴别培养基)和(选择培养基);根据培养基的物理状态的不同分为(固体培养基八(半固体培养基)和(液体培养基)。在工业发醵中,依据生产流程和作用的不同分为(斜面培养基八(种子培养基)以及(发酵培养基)。61•灭菌是指(完全杀死所有微生物包括繁殖体和芽抱的方法);消毒是指(杀死一药有害健康的致病微生物)o.发酵生产中常用的除菌方法有(高压蒸汽灭菌法人(巴斯德消毒法人(空3过滤除菌法)、(辐射灭菌法)和(化学试剂消毒)等。.化学消毒剂指(凡是可以杀死致病菌或其他有害的微生物的化学药品),如(高镒酸钾、酒精)察防腐剂是指(凡能抑制微生物活动的药剂),如(苯甲酸钠)等。.发酵生产中,染菌的原因或途径主要有以下几个方面:(种子染菌)、(灭菌不彻底人(空气带菌)、(设备渗漏)、(操作不合理以及管理不善)等。.在整修发醵过程中,微生物将培养基的营养成份用于3个方面:一部分(用于构成微生物细胞);一部分(被分解生成CO2,并获得能量);此外,・(还用于产生各种代谢产物)。.目前,对工业发醵过程监控的指标主要包括物理、化学和生物指标。物理检测指标包括(温度、压力、搅拌速度、功耗、泡沫、空气流量、粘度)等;化学检测指标包括(PH.氧化还原电位、溶解氧、气体C。,勺体。2、糖含量、酒精含量、氮化合物含量)等;生物检测指标包括(菌体浓度、ATP,各种酶活力、中间代谢产物)等。.一般监控系统包括(测定元件、控制部分)和(执行元件)三个部分。
.发酵生产中,一般以(通风比)来表示空气流量,通常它是以(一分钟内通过单位体积培养液的空3体积比)来表示的。例如,装有10m3培养液的发酵罐,容每分种通入无菌空q4m3,由通风比为84:1(或0.4)。.过滤是发酵产物后处理中最常用的一种分离方法。它是(利用多孔介质阻留固体而让液体通过,使固体和液体分离)的方法。常用的过滤设备有(板框式压滤机八(硅蓬土过滤机)。.蒸储是(利用混合物中各组分的挥发度不同而加以分离提取)的方法。酒类产品中采用蒸储法提取的有(酒精).(白酒)。7L发酵工程发展过程中的三个转折点依次是(纯培养技术的建立八(深层培养技术的建立)、(代谢控制发醵技术的建立)。.在啤酒酿造过程中起主要作用的酒花成分有(a-酸).(生酸).(酒花油),(多酚物质)。.利用微生物发醵生产核昔酸类物质的方法有以下三种,(直接发醵法八(分解法人(添加前体法)。.利用微生物生产SCP的优点有(生长繁殖迅速)■(营养价值高八(原材料来源广泛)。.液态白酒增香的方法主要有(固液结合法八(调香法八(全液态法)。.在葡萄酒酿造过程中SO2的作用是(杀菌).(溶菌).(澄清),(增酸).(抗氧化)。.3谢控制的两种方法酶活性调节,醺国迹_。微生物的代谢调节有酶合成的调节和酶活性的调节。这两种调节方式的主要区别是:一种是调节酶的种类,一种是调节酶的量。.在发醵生产中,为使延滞期缩短,可采取处于快速生长繁殖中的健壮菌种细胞接种、适当增加接种量、培养种子与下一步培养用的两种培养基的营养养成分以及培养的其它理化条件尽可能保持一致等措施。.用红外和顺磁氧分析仪可以分别测定上里空和微量氧含量。.HMP途径的重要性在于提供大量NADPH与各种不同碳原子骨架的磷酸糖。.青霉素生物合成主要涉及两种酶环化酶和扩环酶。82.82.链霉素的分子结构由链霉脏链霉糖和N-甲基-L氨基葡萄糖组成。83.赖氨酸生物合成有两条途径:通常细菌走糖醵解途径途径;真菌走a•氨基己二酸途径。84.发酵工程的内容包括鱼瞰直、培养基的配制、灭国、扩大培养和接种、发醵过程和产品的分离提纯。V85.由两个因素决定细胞得率86.EMP.HMP.ED和PK途径的关键酶分别为1,6-二磷酸果糖醛缩酶,转酮-2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖醛缩酶和磷酸酮解醛0综合填空题.乙醇等〃绿色能源〃的开发备受世界的关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:卜酉精I卜酉精I(1)玉米秸秆经预处理后,应该选用维|索强进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。(2)从以下那些微生物中可以提取上述酶 (B.E)多选题A.gg制果醋的醋酸菌 B.生长在腐木上的霉菌 C.制作酸奶的乳酸菌D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物(3)若从土壤中分离产生这种微生物,所需要的培养基为遵培建(按功能分),培养基中的碳源为继重(4)从生物雨颤的酶首先要检测酸的渣力,以便更好的将醒用于生产实践。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用固定化酶技术(5)发醵阶段需要的菌种是醛醺,砸死产生酒精时要控制的必要条件是穆.发酵工程在工业生产上釐广泛应用,其生产流程如下图所示。结合籁氨酸或谷氨酸的实际生产,回答有关问题。
生产用菌种从H然界分离菌种扩大培养—>发酵罐赖氨酸或谷氨酸生产用菌种从H然界分离菌种扩大培养—>发酵罐赖氨酸或谷氨酸(1)人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物的遗传特性和控制生产过程中的各种条件。目前采用的是透变意理,已经选育出不能合成高丝氨酸脱氢酶系的堇鱼鹿狂重新菌种(2)在发醵过程中,产物源源不断的产生。这说明赖氨酸好哦谷氨酸的生产采用了连续培养的发酵方法。在生产过程中,由于谷氨酸或赖氨酸的发醵菌种为好氧型的,常需要增加逼之量。当发醵生产的产品是谢产物时,还要采用萃取或蒸储。离手交短等分离提纯的方法进行提取。.发酵法生产酒精后的废液(pH=4.3)含有大量有机物,可用于培养获得白地霉菌体,生产高蛋白饲料。培养,制取白地霉菌体的实验过程示意图如废液经沉淀处理废液上清液|定量分装若干瓶滤白地霉
菌种①/甲50怦乙叫白地霉
菌种①/甲50怦乙叫ml|丙叫mp~过滤②烘干.称量均在30-32。(:条件下震荡培养适当时间(1)实验过程中培养白地霉的培养基是液体培狸。培养基分装前,先调上,分装后用棉塞封瓶口,最后灭菌处理。(2)图中1过程称为接种,从甲到丁的培养过程是培养白地霉的代谢类型为异氧需氧型。(3)在确定菌体产量,图中2操作之前,应先称量滤纸的质量。过滤之后需反复烘干称量,直至恒重。所获菌体干重等于恒重的等量与滤纸的质量之差。.腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经微生物发物的大豆产品。下面是腐乳制作的流程小意图让豆腐上长出毛霉让豆腐上长出毛霉(1)现代科学研究表明,许多种微生物参与了豆腐的发醵,比如青霉,曲霉,醵母和毛霉等。其中期主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌,分布广泛,常见于土壤,水果,蔬菜,谷物上。毛霉生长迅速,具发达的白色菌丝。(2)腐乳制作的原理是微生物玄酵。(3)传统的制作过程中,豆腐块上的生长的毛霉来自空气中的毛霉抱子。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下,将优良的毛霉菌种接种在豆嬴E万祥可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。(4)加盐的目的是析出豆腐的水分,使豆腐变硬和抑制微生物的生长,避免豆腐变质(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的,卤汤中的酒可以选用料酒,黄酒,米酒,高粱酒等,含量一般控制在12%左右。加酒的作用可以抑制微生物的生长和能使腐乳具有独特的香味。.胰岛素是治疗糖尿病的特效药,可从动物胰腺中提取,也可以通过〃工程菌”产生,后者与前者比较晟显著的特点是:生产条件通积;原料来源圭蜜〃介格低廉;产物专一;废弃物对环境污染小且易处理。.家庭酿造甜米酒的具体操作过程:先将米加热煮至七成熟,待冷却至30度,加少许的水和一定量的〃酒药”(实际是酵母菌菌种)与米饭混合后置于一瓷坛内(其他容器也可),在米饭中央挖一个小洞,加盖后置于适当地方保温(28。。,12小时后即可。请从以下几个方面对发酵过程做一简单的分析。1)先将米煮一煮的目的是主要为了杀灭其他杂菌。2)为什么要冷却到30。<:后才能加入〃酒药”?太高的温度会杀死或抑制酵母菌o3)在中央挖一个小洞的原因是有利于透序,可保证醵母菌在开始生长时有足够的氧,短时间内迅速繁殖;°4)发醵坛并没有完全密封,坛内无氧发醵的环境是如何形成的?有氧呼吸消耗了氧1;呼吸产生的水使发酹液增多,淹没了米饭,形成了无氧环境 。5)家庭酿酒的关键是保温和放“酒药〃,如果米的量很多而放的〃酒药“太少,常常导致甜米酒因变质而失败。其主要原因是米多酒药少,造成醵母菌起始密度太低,不能迅速繁殖形成生长优势,往往导致杂菌感染.关于基因工程,1)提取目的基因:采用的方法是根据正常人的胰岛素的堂堂序列,推测出mRNA的序列,再根据碱基互补配对原则原则,推测出胰岛素基因序列,用化学的方法,合成目的基因。2)目的基因与运载体结合:从大肠杆菌的细胞中提取质粒,并用限制性内切酶酶切割质粒,使其露出粘性末端。用同一种醒切割目的基丽真露出相葩粘性耒端;再将目的基因插入到质粒切口处,加入适量的DNA连接酶酶,这样就形成了一个胰岛素基因和大肠杆菌质粒的重组DNAe3)将目的基因导入受体细胞:将大肠杆菌用CaCb处理,以增大细胞壁的通透性,让重组DNA进入大肠杆菌体内。4)目的基因的检测与表达:在用一定的方法检测出目的基因已导入大肠杆菌细胞内并能正常表达后,再对该种大肠杆菌扩大培养。5)配制适合大肠杆菌的培养基,并对培养基进行灭菌处理并装入发醵罐,将上述大肠杆菌接种到发酵罐发酵,并控制发到条件。6)发酵完毕后,从培养基中提取并分离胰岛素,经过一定的加工成为药用胰岛素,经检验合格后,可投入使用。.培藕菇时常使用的原料为棉花壳、花生粉饼、朽木等,再喷洒适量的水,加入一定量的尿素等。请回答下列问题。1)按化学成分分类,该培养基为天然培养基;按物理性质分类,该培养基为固体培养基。2)培养过程中发现培养基上长出了其他菌,经鉴定为细菌,细菌与蘑菇的关系为楚,在培养基上施用适量的翌重即可抑制细菌生长。 一3)蘑菇的代谢类型福池笃矍,在生态系统的成分中属于九解置。.据下图回答问题:1)图为微生物的连续培养装置。其目的是延长稳定期,提高代谢产物产量。为此需创造微生物生长繁殖的条件,主要做法是:以一定速度不断添加触螳遑。同时又以同桂的速度不断放出老的培养基。2)对加入的[3]要求是无国,意义是增加溶氧。3)在横线上填写名称:[1]新鲜培养基[2]无菌空气[3]无菌空气[4]流出物二、判断题
(V)1.醵母菌属厌氧菌,因此须提供厌氧条件才能使发醵彻底。(V)2.种子接种时间应掌握在菌体生长对数期的后期。(V)3.发酵罐的搅拌器分平叶式、穹叶式、箭叶式三种。(X)4.对于实验室和小规模发酵与大规模生产的深层发酵,氧的供给均采用通风方式通入无菌空气。在现代生物技术领域,生物反应器指的是用于发醵生产、实现在线智能控制的反应罐等钢铁设备。x2.酵母菌属厌氧菌,因此须提供厌氧条件才能使发酵彻底。2.种子接种时间应掌握在菌体生长对数期的后期。啤酒主体风味是在后酵阶段形成的。葡萄酒生产中添加SO2使发醵提前,酵母繁殖和糖的转化加速。种子接种时间应掌握在菌体生长对数期的后期。啤酒主体风味是在后酵阶段形成的。1944年,世界上第二个抗生素-链霉素诞生。发醵罐的搅拌器分平叶式、弯叶式、箭叶式三种。发醵罐的搅拌器,国外多用平叶,我国多用弯叶。气流干燥的特点是:热效率高.热损失少.设备复杂,操作困难,投资比其他干燥方法较尢x6、过滤介质只有过滤作用。7、过滤介质除过滤作用外,还是滤饼的支撑物。 V9、通气搅拌罐的特点是拌功率消耗大,容易清洗干净。8、生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠微生物、动植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。 9、通气搅拌罐的特点是拌功率消耗大,容易清洗干净。超临界流体的特点是密度接近气体,而粘度接近液体。对韧性物料剪切力作用较好;对方向性物料则劈碎较好。任何一种粉碎机,都是几种方法的结合,这样最有效。气流干燥的特点是:热效率高.热损失少,设备复杂。.种子罐的级数越少越有利于简化工艺和便于控制,并可减少多次移种带来的染菌机会。因此,在发酵工业中实行一级发酵即行。.微生物发醵机理是指微生物通过其代谢活动,利用基质合成人们所需要的产物的内在规律。V16.1716.17、18、19.20.冷冻干燥会发生浓缩现象,不能保持物料原来的结构。X采用物理或化学方法进行的消毒,同样达到灭菌的要求。 X一般最常用的灭菌条件是12VC,20-30min。 V所有发醵过程中必须供给适量的无菌空],才能使菌体生长、繁殖并积累所需要的代谢产物。x21、对于实验室和小规模发酵与大规模生产的深层发醵,氧的供给均采用通风方式通入无菌空气。x.有机物的沼q发酵是由单一的甲烷菌完成的一步厌氧反应过程。.目前大多数发醵生产采用纯种培养,要求除生产菌外无其他微生物。随着技术发展,采取了一系列措施,避免了发醵过程的染菌现象,所有发酵工业均可做到无菌生产。“减量化”向着〃资源化”发展。.我国废弃物和废水的控制与处理正在从〃无害化〃.“减量化”向着〃资源化”发展。25、人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物进行定向改造。x26、2726、27、发酹罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关。(x).单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的。(x).消毒就是把被处理物表面和内部的全部微生物杀死。(x).用来固化细菌培养基的多糖是琼脂。(x)3L精确定量某些成分而配制的培养基是所有成分的性质和数量已知的培养基,称为天然培养基。(x).字母SCP代表单细胞多糖,即一种作为食品的微生物。(x).微生物的次生代谢产物是主代谢不畅通时,由支路代谢产生的。(x).营养缺陷型菌株不能在基本培养基上正常生长。(x)
.培养基中加入一定量NaCl的作用是降低渗透压。(x).微生物生长量的大小取决于限制性底物的浓度。(x).菌种退化主要由培养或菌种保藏条件引起的。(x).生化意义上的发醵作用是厌氧微生物取得能量的一种方式。(x).同功酶是行使同一功能、结构不同的一组酶。(x)三、选择题(Q1.利用酵母发醵生产酒精时,投放的适宜原料和在产生酒阶段要控制的必要条件分别A.玉米粉和有氧;B.大豆粉和有氧 C.玉米粉和无氧; D.大豆粉和无(D)2.下列关于平菇固体培养的操作程序,正确的是A.配制牛肉膏蛋白陈培养基,接种,高压蒸气灭菌,培养B.配制牛肉膏蛋白陈培养基,高压蒸气灭苗,接种,培养C.配制棉予壳培养基,按种,高压蒸[灭菌,培养D.配制棉子壳培养基,高压蒸气灭菌,接种,培养(D)3.由于生物技术已渗透入了现在的化学工业中,因此,现代生物化学工程技术的发展趋势是将尽可能多的工业化学反应过程用( )反应器来代替。A.动物B.植物C.微生物D.生物(B)4.农作物的秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素三大部分组成,利用生物技术,这三大物质可以再生为通用化学品,其中半纤维素可以再生为( )«A.葡萄糖B.木糖C.酚、苯等物质D.蔗糖(B)5.下列不需要利用发醵工程的是A.生产单细胞蛋白饲料 B.通过生物技术培育可移植的皮肤C.燃料乙醇 D.工厂化生产青霉素(D)6.生物技术中的(
(D)6.生物技术中的(
A.基因工程(A)7.酶工程和发酹工程是生物技术实现()的关键环节。B.细胞工程C.酶工程 (A)7.酶工程和发酹工程是生物技术实现()的关键环节。A.产业化B.商品化C.社会化D.安全化8.在生物技术中,我们把每单位面积上的( )总量,称为生物量。A.微生物B.植物C.动物D.生物有机体(Q9.现代发酵工程是( )在培养基中繁殖后代以获得产品的过程。A.单一菌种 B.两种菌种 C.多种菌种 D.混合菌种10.随着人类人口的增长,能源日趋紧张,利用发酹工程生产的( )有可能成为新能源,能解决能源枯竭的问题。A.甲醇B.乙醇C.丙醇D.丁醇(Q1.下列物质中,不能为异养生物作碳源的是()A.蛋白陈B.含碳有机物 C.无机物D.石油、花生饼(D)2.培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是()A.细胞工程B.基因工程C人工诱变 D.人工诱变和基因工程(C)5.以下发醵产品中不属于微生物代谢产物的是A.味精A.味精B.啤酒C.〃人造肉”D.人生长激素(D)7.对谷氨酸发醵的叙述正确的是()A.菌体是异养厌氧型微生物A.菌体是异养厌氧型微生物C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关B.培养基属于液态的合成培养基D.产物可用离子交换法提取(D)&关于微生物代谢产物的说法中不正确的是()A.初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的B.次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的C.次级代谢产物在代谢调节下产生D.初级代谢产物的合成无需代谢调节(A)9.发醵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式,通常说的乳酸发醵属于A.厌氧发酵 B.氨基酸发醵C.液体发酵D.需氧发酹L下列有关谷氨酸棒状杆菌得生长和谷氨酸发酹得叙述,错误的是(B)A.组成酶是维持菌体基本生活的必要条件B.菌体能合成各种生长因子,不需要从外界补充C.发酵液pH呈酸性时,就会生成乙酰谷氨酰胺D.细胞膜透性的改变,可以接触代谢产物对有关酶活性的抑制2.下图所示为某种培养基的配方,根据表格可以判断出 (A)成分含量成分含量K2HPO42g (NH4)2SO41.4gMgSO4.7H2O0.3gCaClz0.3g纤维素粉20g琼脂20g水1000mlPh5.5A.此培养基可以用来筛选生产纤维素酶的菌种B.此培养基因原料来源广泛,可用于工业生产C.此培养基可以用来筛选自生固氮菌D.此培养基中含有微生物所必需的五大营养.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO?为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是 (B)A.筑源物质为该微生物提供必要的阮素B.碳源物质也是该微生物的能源物质C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D.水是该微生物的营养物质.通过发醵罐发醵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发醵过程的叙述,正确的是A.溶氧充足时,发酹液中有乳酸的积累B.发醵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量C.菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高D.发酵液pH呈碱性,有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺6.在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的过程中,下列叙述正确的是 (C)(1)各个生长期的长短是固定的,无法人为缩短生长周期(2)对数期是采样留种的最佳时期(3)在稳定期补充营养物质可提高产量(4)调整期是收获代谢产物的最佳时期A.12B.14C.23D.347发醵工程的第一各重要工作是从混合的微生物群体中选择优良的单一纯种,获得纯种的方法不包括 (C)A.根据微生物对碳源需要的差别,使用含不同碳源的培养基B.根据微生物缺乏生长因子的种类,在培养基中增减不同的生长因子C.利用高温高压消灭不需要的杂菌D.根据微生物对抗生素敏感性的差异,在培养基中加入不同的抗生素8利用醵母菌发酹生产酒精时,投放的是以原料和在产生酒精阶段要控制的必要条件分别是(C)A.玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧9下列有关发醵工程的说法正确的是(D)A.青霉素是抗生素,在青霉素生产过程中不需要严格灭菌B.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的C.谷氨酸棒状杆菌要在隔绝空餐的条件下发醵才能得到谷氨酸D.在菌种选育的过程中可以利用人工诱变,细胞工程和基因工程等手段10关于单细胞蛋白叙述正确的是(B)A.是从微生物细胞中提取的蛋白 B.通过发醵生产的微生物菌体C.是微生物细胞分泌的抗生素 D.单细胞蛋白不能作为食品11严格控制发醵条件,是保证发醵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质高量多的理想产物,通常所指的发醵条件控制不包括(D)A.温度条件 B.溶氧控制
C.pH控制D.酶的控制12发酹工程中,能够通过多种途径培养优良品种。其中能定向培育优良菌种的方法是(D)A.人工诱变和基因工程 B.人工诱变和细胞工程C.人工诱变和基因工程,细胞工程D.基因工程,细胞工程(C)A.B.C.(C)A.B.C.生产上常常用对数期的细菌作为菌种在稳定期适当补充营养物质,有利于提高产量连续培养延长了培养周期,从而提高产量D.调整期细菌的代谢活跃,体积增长快14在发醵生产中,可根据微生物生物群体的生长规律控制生产过程,在一定的时间内,为提高次级代谢产物生产率,一般需要(C)A.缩短稳定期,A.缩短稳定期,延长对数期
C.缩短调整期,延长稳定期B.延长对数期和稳定期D.延长调整期和衰亡期15下列关于微生物代谢和调节的叙述中错误的是 (D)A.微生物合成的激素属于次级代谢产物,与自身代谢的调节基本无关B.组成酶的合成受基因的控制.而诱导酶的合成还要受环境的制约C.处于对数期的细菌代谢旺盛,而大量积累代谢产物是时期是稳定期D.醒活性的调节机制是通过代谢产物致使酶的结构发生不可逆变化来实现的16下列有关微生物及发酵工程的说法中,正确的是(D)A.分离单细胞蛋白时.通常采用萃取,离子交换等方法B.在测定大肠杆菌群体生长规律时,应注意随时调整phC.连续培养的优点是有利于生物尽快将代谢产物释放到培养基中D.将大肠杆菌从只用乳糖作碳源的培养基上转移到只用葡萄糖做碳源的培养基上,其细胞内半乳糖昔酶合成就会停止.用发醵工程生产的产品,如果是菌体,则进行分离提纯可采用的方法是(B)A.蒸储过滤 C.过滤沉淀 C.萃取离子 D.沉淀萃取.下列物质中,不能为异养生物作碳源的是(C)A.蛋白陈A.蛋白陈B.含碳有机物C.含碳无机物D.石油,花生饼.培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是(C)A.A.细胞工程和基因工程B.基因工程C.人工诱变.以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是(C)A.味精A.味精C.〃人造肉〃 D.人生长激素.利用醵母菌发酵生产酒精时,投放的最适原料和产生酒精阶段要控制的必要条件是(C)A.玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧A.玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧6.关于单细胞蛋白叙述正确的是(B)A.是微生物细胞中提取的蛋白质C.是微生物细胞分泌的抗生素C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧B.通过发酵生产的微生物菌体D.单细胞蛋白不能作为食品.对谷氨酸发酵的叙述正确的是(D)A.A.菌体是异养厌氧型微生物B.培养基属于液态的合成培养基C.谷氨酸的形成与搅拌速度无关D.产物可用离子交换法提取.用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是(D)B.碱基C•核昔酸D.生物素9.9.关于菌种的选育不正确的是(C)A.自然选育的菌种不经过人工处理c.通过有性杂交可形成工程细胞B.诱变育种原理的基础是基因突变D.采用基因工程的方法可构建工程菌.谷氨酸棒状杆菌扩大培养时,培养基应该是(A)A.C:N为4:1B.C:N为3:1C.隔绝空气;D.加大氮源.碳源的比例.灭菌的目的是(B)
A.杀灭细菌B.杀灭杂菌C.杀灭所有微生物D.杀灭芽抱.能影晌发醵过程中温度变化的因素是(D)生物分解有机物程放的能量;B.机械搅拌 C.发醵罐散热及水分蒸发;D.B、C都对.在发醵中有关氧的利用正确的是o (B)A.微生物可直接利用空气中的氧 B.微生物只能利用发醵液中溶解氧C.温度升高,发醵液中溶解氧增多 D.需向发醵液中连续补充空气并不断地搅拌.当培养基pH发生变化时,应该(C)A.加酸B・加碱C.加缓冲液D.加培养基.大量生产酵母菌时,不正确的措施是(A)A.隔绝空气B.在对数期获得菌种 C.过滤沉淀进行分离D.使菌体生长长期处于稳定期.基因工程培育的〃工程菌”通过发醵工程生产的产品有(B)①石油②人生长激素③紫草素④聚乙二醇⑤胰岛素⑥重组乙肝疫苗.连续培养醵母菌的措施中不正确的是(D)A.及时补充营养物质 B.以青霉素杀灭细菌C.以缓冲液控制pH在5.06.0之间D.以酒精浓度测定生长状况.不能以糖类作为碳源的细菌是(C)A.假单胞菌B.乳酸菌C.甲基营养菌 D.固近菌.不能作为异养微生物碳源的是(D)A.牛肉膏B.含碳有机物 C.石油D.含碳无机物20.根瘤菌能利用的营养物质的组别是(20.根瘤菌能利用的营养物质的组别是(BA.Nhh,(CH2O),NaCIC.钱盐,82,NaCI)B.N2,(CH2O),CaCI2D.NO2,CO2,CaCIz21.配制培养基的叙述中正确的是(CA.A.制作固体培养基必须加入琼脂B.加入青霉素可得到放线菌C.C.培养自生固氮困不需要网源D.发酵工程一般用半固体培养基.下列属于微生物不可缺少的微量有机物的是(D)①牛肉膏②蛋白陈③氨基酸④维生素⑤碱基⑥生物素.有关自养微生物的叙述中正确的是(A)A.NaHCO3可提供两类营养物质 B.N2在一般条件下可成为阮源C.含C.H.O,N的物质可提供碳源.氮源和能源 D.自养微生物需五类营养物质.在用伊红・美蓝培养基鉴别大肠杆菌时,培养基中可以不含有(C)A.碳源;B.氮源;C.生长因子;D.水和无机盐.自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是(A)A.碳源;B.氮源;C.无机盐;D.生长因子.下列各项叙述中正确的是(C)A.微生物的遗传物质都是DNA B.微生物都属于原核生物生物的遗传物质是核D.生物的遗传物质是核D.微生物的生殖方式是抱子生殖.下列关于生长因子的说法中,不正确的一项是(B)A.是微生物生长不可缺少的微量有机物 B.是微生物生长不可缺少的微量矿质元素C.主要包括维生素.氨基酸和碱基等C.主要包括维生素.氨基酸和碱基等D.一般是酶和核酸的组成成分.酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而会抑制微生物的生长,原因是(B)A.碳源供应太充足B.细胞会发生质壁分离C.改变了醵母菌的pHA.碳源供应太充足B.细胞会发生质壁分离C.改变了醵母菌的pH值D.葡萄糖不是醵母菌的原料29.可用于微生物分离鉴定的培养基是(B)A.固体,天然.选择培养基B.固体.化学.鉴别培养基C.半固体,天然.鉴别培养基D.半固体,天然.选择培养基30.下列营养物质中,不是同时含有碳源.氮源和生长因子的是(C)A.牛肉膏B.蛋白陈;C.生物素D.醵母粉31.鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成,这些物质是(A)A.指示剂或化学药品;B.青霉素或琼脂;C.高浓度食盐;D.维生素或指示剂32.纯培养是其中(A)的培养物。A只有一种微生物CA只有一种微生物C除主要微生物外只有一种微生物B只有细菌生长所需的一种营养物D没有代谢废物.平板划线分离法需要下面所有的物品,除了(D)之外。A接种环;B琼脂培养基平板;C细菌的培养物;D电泳仪.鉴别培养基是一种培养基,其中(B)。A真菌和病毒生长不同 B辨别两种不同的细菌C有两种不同细菌所用不同的特殊营养物 D保温培养期采用两种不同的温度.代谢过程为了产生ATP分子,所有下面的物质都是需要的,除了(D)之外。A二磷酸腺昔分子;B能量;C磷酸基;DDNA和RNA.代谢中如发生还原反应时,(C)oA从底物分子丢失电子;B通常获得大量的能量C电子加到底物分子上; D底物分子被氧化.当进行糖酵解化学反应时,(D)。A糖类转变为蛋白质B酶不起作用A糖类转变为蛋白质B酶不起作用C从二氧化碳分子产生糖类分子D从一个单个葡萄糖分子产生两个丙酮酸分子.微生物中从糖酵解途径获得(A)ATP分子。A2个;B4个;C36个;D38个.下面的叙述(A)可应用于发醵。A在无氧条件下发生发醵; B发醵过程发生时需要DNAC发酵的一个产物是淀粉分子;C发酵的一个产物是淀粉分子;发酵可在大多数微生物细胞中发生.进入三段酸循环进一步代谢的化学底物是(C)oA乙醇B丙酮酸C乙酰CoAD三磷酸腺昔.下面所有特征适合于三陵酸循环,除了(D)之外。D反应导AC02分子以废物程放;B循环时形成柠椽酸CD反应导.电子传递链中(A)。A氧用作末端受体;B细胞色素分子不参加电子转移C转移的一个可能结果是发酵;D电子转移的电子来源是DNA.化学渗透假说解释(。。A氨基酸转变为糖类分子;B糖醵解过程淀粉分子分解为葡萄糖分子C捕获的能量在ATP分子中;D用光作为能源合成葡萄糖分子.当一个NADH分子被代谢和它的电子通过电子传递链传递时,(C)oA形成六个氨基酸分子;A形成六个氨基酸分子;B产生一个单个葡萄糖分子C合成三个ATP分子; D形成一个日油三酯和两个日油二酯.己糖单磷酸支路和ED途径是进行(C)替换的一个机制。A微生物中DNA合成; B光合生物中的光合作用c某些种类微生物中的能量代谢;D化学渗透作用.微生物代谢中,硝酸盐和硫酸盐可作为电子受体是在(C)。A无醒时;B无ATP时;C无氧时;D有细胞色素时.为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量,(B)A它们必须第一步变成脂肪分子;B它们的葡萄糖单位必须被释放
c环境中必须有游离氧存在;D遗传密码必须起促进作用.脱氨(基)作用解释这种转变(D)。A多糖转变为双糖; B双糖转变为多糖C脂肪转变为糖类分子;D氨基酸转变为能量化合物.为使细胞利用脂肪酸作为它们的能量,脂肪酸分解而且转化成的分子为(B)。A酶和磷酸核糖;B乙酰CoA;C各种氨基酸;DDHAP分子.常作为生产菌种和科研材料的细菌群体,应该是代谢旺盛.个体形态和生理特性比较稳定的。所以应选择在它的(B)A迟滞期B对数期C稳定期D衰亡期.某些放线菌产生的抗生素,是它们的(B)A初级代谢产物;B次级代谢产物;C代谢中间产物;D代谢废物.固体培养基中需要加入琼脂的目的是(D)A为菌体提供碳源B为菌体提供氮源C使培养基保持水分D使培养基凝固.下列关于发醵工程的说法,错误的是(C)A.发醵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身B.通过人工诱变选育新品种C.培养基,发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌D.环境条件的变化,不仅会影晌菌种的生长繁殖,而且会影晌菌体代谢产物的形成.微生物代谢的调节属于(C)A.神经调节;B.激素调节;C.酶的调节;D.基因调节(B).在培养基的配制过程中,具有如下步骤,其正确顺序为①溶化②调pH(B).通过影晌微生物膜的稳定性,从而影晌营养物质吸收的因素是(B)A.温度;B.pH;C.氧含量;D.前三者的共同作用.发醵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式,通常说的乳酸发酵属于(A)A.厌氧发酵B.氨基酸发醵C.液体发醵D.需氧发醵.关于微生物代谢产物的说法中不正确的是(D)A.初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的 B.次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的c殖所必须的c.次级代谢产物在代谢调节下产生D.初级代谢产物的合成无需代谢调节.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸,其原因是(D)60.下列可用于生产谷氨酸的菌种是(C)A.温度控制不适B.通气量过多C.pH60.下列可用于生产谷氨酸的菌种是(C)A.谷氨酸棒状杆菌.金黄色葡萄球菌;B.链球菌.大肠杆菌C.谷氨酸棒状杆菌,黄色短杆菌;D.大肠杆菌,乳酸菌C.微生物细胞数目的增加;D.次级芽抱和抱子 B.消毒和灭菌实质上.发醵过程中,不会直接引起pH变化的是(CA.C.微生物细胞数目的增加;D.次级芽抱和抱子 B.消毒和灭菌实质上代谢产物的积累.关于灭菌和消毒的不正确的理解是(B)A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、是相同的C.接种环用烧灼法灭菌 D.常用灭菌方法有加热法.过滤法,紫外线法.化学药品法.醵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而抑制微生物的生长,原因是(B)A.碳源供应太充足;B.细胞会发生质壁分离C.改变了醵母菌的浓度;D.葡萄糖不是酵母菌的原料.酵母菌进行有氧呼吸时产生CO2的场所是(C)A,细胞质基质;B.核糖体C.线粒体;D,叶绿体
.下列反应中,消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多的是(A)A.有氧呼吸;B.无氧呼吸C.乳酸发酹;D.酒精发醵.谷氨酸发醵结束后,常用哪种方法进行提取(A)。A离子交换树脂法B膜过滤C凝胶电泳D沉淀法.下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点,不正确的是(D)A.都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程B.都有有机物的氧化分解C.都有能量程放,并有ATP的生成 D.分解产物中都有CO2.下列生理过程中,释放能量最多的是(A)A.葡萄糖氧化分解为CO2和H2O B.葡萄糖分解为酒精和CO2U葡萄糖分解为乳酸U葡萄糖分解为乳酸D.葡萄糖分解为日油69.69.在发醵工程中,(B)是发酵成功与否的关键。A无目标微生物B无目标微生物以外的微生物 C无菌7。.(D)是生物技术产业化,发展大规模生产的最关键环节。D无氧A细胞工程和基因工程工程和发酵工程B细胞工程和酶工程 A细胞工程和基因工程工程和发酵工程B细胞工程和酶工程 C基因工程和酶工程;!1!、名词解释l.fermentationengineering:发醉工程,是利用微生物特定性状和功能,通过现代化工程技术生产用用的物质或直接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。2种子扩大培养:是指将保存在沙土管、冷冻干燥管中处于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放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。该纯种培养物称为种子。3糖醵解:葡萄糖经过1,6-二磷酸果糖生成3-磷酸甘油醛,3-磷酸甘油醛再降解生成丙酮酸并产生ATP的代谢过程。4代谢控制发醵:人为的改变微生物的代谢调控机制,使自用中间代谢产物过量积累,这种发酵机制称为代谢控制发酵。5分批补料培养技术:是指在分批培养过程中,间歇或连续的补加新鲜培养基的培养方法,又称半连续培养或半连续发酵,是介于分批培养过程与连续培养过程之间的一种过渡培养方式。6连续发醵:是以一定的速度向培养系统内添加新鲜培养基,同时以相同的速度流出培养液,从而使培养系统内培养液的量维持恒定,使微生物细胞能在近似恒定的状态下生长。也称连续发酵。7种子罐的级数:是指制备种子需要逐级扩大培养的次数,它决定于生产所用菌种的生长特性、7子发芽及菌体繁殖的速度、所用发醉罐的体枳。8比生长速率从:每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。它是表征微生物生长速率的一个参数,也是发醉动力学中的一个重要参数。其大小为0.693除以倍增时间td(菌体量倍增)。9菌种的衰退:菌种在培养或保藏过程中,由于自发突变的存在,出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象,称为菌种衰退。1。菌种的复壮:狭义的复壮:是在菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和测定生产性能等方法,从衰退的群体中找出尚未衰退的个体,以达到恢复该菌原有性状的一种措施:广义的复壮:指在菌种的生产性能尚未衰退前,有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作,以期菌种的生产性能逐步有所提高。11巴斯德效应:巴斯德发现的有氧氧化抑制糖的无氧酵解的作用。是有氧氧化产生了较多的ATP抑制了糖酵解的一些前所致,有利于能源物质的经济利用。12培养基:培养基(Medium)是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料,一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素,用于单种微生物培养和鉴定。13菌体得率:14临界溶氧值:是指发酵液内氧垂曲线上氧垂点处的溶解氧量。15生长因子:微生物生长必须的,但又不能自己合成或合成量不能够满足自身需要的微量物质。16定化酶:水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水的但仍具有能活性的一种酸的衍生物。16在催化反应中以固相状态作用于底物。17初级代谢产物:是指微生物通过代谢活动所产生的,自身生长和繁殖所必须的物质,如氨基酸、核苜酸,多糖、脂类、维生素等。18次级代谢产物:是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。19营养缺陷型菌株:野生型菌株经过人工诱变或者自然突变失去合成某种营养(氨基酸,维生素,核酸等)的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子才能生长,成为营养缺陷型(auxotroph)o20巴斯德消毒法:亦称低温消毒法,冷杀菌法,是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法,现在常常被广义地用于定义需要杀死各种病原菌的热处理方法。21葡萄糖效应:葡萄糖存在的情况3即使在细菌培养基中加入乳糖、半乳糖、阿拉伯糖或麦芽糖的诱导物,与其相对应的操纵子也不会启动,不会产生出代写这些糖的酶来,这种现象叫葡萄糖效应或降解抑制作用。22单细胞蛋白:也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而,单细胞蛋白不是一种纯蛋白质,而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。23生物质能:绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能存储在生物质内部的能量。是太阳能以化学能形式存储在生物质中的能量。24分批发醵:是指在一个密闭的系统内投入有限量的营养物质后,接入少量的微生物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。25发醵动力学:生化反应工程的基础内容之一,以研究发酵过程的反应速率和环境因素对速率的影响为主要内容。26无菌检查:发醉过程中生产菌以外的其他微生物侵入了发酵培养液均称为杂菌污染。无菌检查则是利用显微镜检查、微生物培养检查等发现分析杂菌的根本原因。27种龄和接种量:种龄是种子培养的时间。接种量是指移入种子液的体积和接种后培养液体枳的比例。28载体培养和两步法液体深层培养:载体培养:为了达到提高菌体的目的,噬菌体在合适的字体或支撑物上进行培养:两步法液体深层培养:菌体生长和产酶量不同,现提供合适的生长条件,收集大量的菌体再移入发酵培养基中进行发酵。一般步骤:菌体在丰富的培养基上大量的繁殖一收集菌体浓缩物一洗涤一转接入添加诱导物的产能培养基29种子制备:种子制备一般包括两个过程,即在固体培养基上生产大量抱子的制备过程和在液体培养基中生产大量菌丝或营养体的种子制备过程。五、简答题.简答发酵工程的发展趋势。1、采用基因工程、细胞工程技术与常规微生物育种方法结合,辅以激光、离子束、丫-射线等物理右边方法,致力于选育发酵工业所需的各种优良生产菌种。2、开发研制社会需要、附加值高的新兴发酵产品。3、采用发酵工程技术取代部分传统化工产品的生产,降低原材料消耗和能源消耗,减少污染物排放。4、研究开发发酵和提取新技术、新工艺、新设备,提高产品收率、节能降耗。5、大规模工业化发酵生产技术。.发醵生产中一旦发现染菌应采取哪些挽救措施?答:发酵过程中一旦发现杂菌污染,首先应尽力寻找染菌的原因和途径,杜绝后患。同时对染菌的发酵液要根据具体情况作出处理。如:发现种子染菌,应立即加热灭菌后废弃,绝不能将染菌种子接入发醉罐,以免造成更大损失,如果是发现早期染菌,则可采取适当补充营养物,重新灭菌,再接种发酵:如果在发酵后期染菌,而染菌又不影响生产菌株的正常发醉或不妨碍产品分离提纯,则可以让其“共生共长”“和平共处”至发酵终了,否则就应该提前放罐。染菌后的挽救措施要根据不同生产菌株的特点、产品性质以及各工厂的具体情况,采取可行办法。.简述生物质能源具有的特点及开发利用的意义。特点:1、燃放时污染小2、蕴含量巨大,可再生。3、具有普遍性、易取性特点。4、可储存和运输。5、生物质能源挥发组分高,炭活性高,易燃。意义:可缓解能源不足,增加经济收入,能减少污染,可持续利用是有利于人与自然和谐发展的重要能源。£简述对工业发醵过程进行监控的意义答:在发酵过程中,优良菌株仅仅提供获得高产的可能性,要把这种可能性变成现实还必须给以必要的环境条件。微生物对环境条件特别敏感,而他本身又具有多种代谢途径,环境条件的改变容易引起微生物代谢的改变。所以对发酵过程进行监控,以便正确的掌握和控制发酵条件,对提高发酵产量具有十分重要的意义。.选择和配制发醵培养基应遵循哪些基本原则?1、必须提供和成为生物细胞和发酵产物的基本成分;2、所用的单位营养物质能产生最大量的微生物体活发酵产物;3、能形成最大浓度的微生物体或产物:4、能形成最大产物生成率、从而缩短发醉周期;5、尽量较少副产物的形成,便于产物的分离纯化;6、对生产中除发醉以外的其他方面如通气、搅拌、精致、废弃物的处理等带来的困难最少;7、原料价格低廉、质量稳定、取材容易。.一般情况下,典型的发醵过程可以划分为哪几个基本组成部分?答:一般情况下分6部分:1、繁殖菌种和发醉生产所用的培养基配置:2、培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌;3、将以培养好的有活性的纯菌株以一定量接种到发酵罐中;4、控制发醉罐中的菌株在最适条件下生长并形成代谢产物;5、产物的提取和精致,以得到合格产品;6、收回或处理发醉过程中所产生的废水、废物。14.何谓细菌生长曲线?对微生物发酵生产有何指导意义?细菌生长曲线是指单细胞微生物的。它是将少量的单细胞微生物接种纯种到一定容积的液体培养基后,在适宜条件下培养,定时取样测定细胞数量。以细胞增长数目的对数做纵坐标,以培养时间做横坐标,绘制一条如图所示的曲线,我们称这条曲线为细菌的生长曲线。意义:可根据生长曲线的变化对其生长过程进行调控,保证发酵过程的正常运转。7.简述氨基酸发酵的代谢控制措施。8、写出酒母扩大培养的工艺流程。扩大工艺流程:原菌一斜面试管一液体试管一三角瓶培养一卡氏罐一小酒母罐一大酒母罐一成熟酒母送发酵车间9、简述菌种保藏的原理。菌种保臧主要是根据菌种的生理生化特点,人为创造条件使抱子或菌体的生长代谢活动尽量降低,以减少其变异。10,发酵过程中,除菌的意义何在?答:发酵工业是利用某种特定的微生物在一定的环境中,惊醒新陈代谢,从而获得某种产品。发酵生产要求纯种培养,不仅斜面、种子和培养基以及发醉罐、管道等须经严格灭菌除去各种杂菌,而且在需氧发酵中通入的空气也须经楚军处理,只有这样才能确保生产不受杂菌污染,从而保证生产菌旺盛生长。染菌的结果,轻者影响产量或产品质量,重者导致倒灌,甚至停产。工业发醉中污染杂菌造成的损失是十分惊人的,所以必须认真对待除菌。简述谷氨酸发醵机理机理:谷氨酸的生物合成途径大致是:葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸,再氧化成乙酰辅酚A(乙酰C0A),然后进入三瓶酸循环,生成酮戊二酸。a-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH4+存在的条件卜\生成谷氨酸。当生物素缺乏时,菌种生长十分缓慢;当生物素过量时,则转为乳酸发酵。因此,一般将生物素控制在亚适量条件F,才能得到高产量的谷氨酸。12.有机酸发酹时,其产物经常改变培养液的pH或抑制发醵,生产上是如何解决这一问题的?13.简要叙述大规模生产时对培养基的基本要求。15.为什么要选用高丝氨酸营养缺陷型作为赖氨酸生产菌株?16、试述酸催化淀粉水解的作用机理”.什么是细菌生长曲线?可分为哪儿个阶段?各有什么特点?.简述发醵食品形成的一般生化历程及各阶段的生化特征、主要反应及发生的主要物质变化。.爱酹生产中一旦发现染菌应采取哪些挽救措施?.简述对工业发醵过程进行监控的意义.选择和配制发醵培养基应遵循哪些基本原则?.一般情况下,典型的发醵过程可以划分为哪几个基本组成部分?23、简述沼1发醵机理 24、简述发酹工程的概念、研究内容及应用。25、发醵中为什么种子要逐级扩大培养?什么情况下可采用一级种子?26、简述发酵工程的发展简史。27、简述发醵工业一般的工艺流程。28、简答发醵工程应用领域。29、发酵动力学研究的内容有哪些?研究发酵动力学有何意义?30、微生物发酵过程应该监测哪些发醵参数?.试述以谷物为原料酿醋时参与的微生物种类及其作用。.简述生物质能源具有的特点及开发利用的意义。.简述氨基酸发醵的代谢控制措施。.选择和配制发醵培养基应遵循哪些基本原则?.简述微生物诱变育种技术中影响诱变效果的因素主要有哪些,应如何选择。.试述生长速率对细菌个体大小及其组分的影响。.判断一化合物对抗生素合成起诱导作用还是作为前体,其依据是什么?.试述组成型突变株的获得及富集方法。.简述车间种子制备时确定种子罐级数应考虑的因素及确定种子罐级数的一般方法。六、论述题及应用题.影晌发醵过程的因素有哪些?在发醵工业中,如何进行发醵过程工艺控制?温度温度对微生物的影响是多方面的。首先,温度影响醯的活性。温度也能影响生物合成的途径。此外,温度还会影响发酵液的物理性质,以及菌种对营养物质的分解吸收等。因此,要保证正常的发酵过程,就需维持发酵过程中各个阶段的最适温度。pHpH能够影响酶的活性,以及细胞膜的带电荷状况。细胞膜的带电荷状况如果发生变化,膜的透性也会改变,从而有可能影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的分泌。此外,pH还会影响培养基中营养物质的分解等。因此,应控制发酵液的pH。但不同菌种生长阶段和合成产物阶段的最适pH往往不同,需要分别加以控制。溶解氧氧的供应对需氧发酵来说,是一个关键因素。从箱萄糖氧化的需氧量来看,1mol的前萄糖彻底氧化分解,需6moi的氧;当糖用于合成代谢产物时,1mol简萄轴约需L9moi的氧。因此,好氧型微生物对氧的需要量是很大的,但在发酵过程中菌种只能利用发酵液中的溶解氧,然而氧很难溶于水。在101.32kPa、25℃时,氧在水中的溶解度为0.26nimol/Lo在同样条件下,氧在发酵液中的溶解度仅为0.20mmoLL而且随着温度的升高,溶解度还会下降。因此,必须向发酵液中连续补充大量的氧,经搅拌,可以提高氧在发酵液中的溶解度。泡沫在发酵过程中,通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等,都有可能产生泡沫。发酵过程中产生一定数量的泡沫是正常现象,但过多的持久性泡沫对发酵是不利的。因为泡沫会占据发酵罐的容积,影响通气和搅拌的正常进行,甚至导致代谢异常,因而必须消除泡沫。常用的消泡沫措施有两类:一类是安装消泡沫挡板,通过强烈的机械振荡,促使泡沫破裂:另一类是使用消泡沫剂。营养物质的浓度发酵液中各种营养物质的浓度,特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度,会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。如在谷氨酸发酵中,NH+4浓度的变化,会影响代谢途径(见谷氨酸发酵)。因此,在发酵过程中,也应根据具体情况进行控制。.试述谷氨酸发酵中常见的异常发酹现象及其处理措施。异常发酵:在谷氨酸发酵中往往出现这样的现象,发酵前期,耗糖慢、产酸低,糖酸转化率低,0D值增长缓慢。发酵中期耗糖才有所增加,产酸也有所提高。但在发酵后期,菌体活力明显下降,耗糖不产酸,糖酸转化率低,总体发酵产酸水平比正常发酵低,糖酸转化率低。轻者产酸少0.5-1个百分点,重者少2〜3个百分点,甚至更低。镜检看,菌体个头小、发圆,产酸越低,菌体越小、越圆,其至看似球菌而不是棒杆菌,排列不整齐不规则。这就是平常我们所说的异常发酵.处理措施:.分析影响谷氨酸发醵产量的因素及其调控机制。答:在谷氨酸发酵过程中,影响菌种代谢途径的因素有氧、温度、pH和磷酸盐等,并且谷氨酸产生菌需要生长因子一生物素。当生物素缺乏时,菌种生长十分缓慢;当生物素过量时,则转为乳酸发酵。因此,一般将生物素控制在亚适量条件下,才能得到高产量的谷氨酸。在谷氨酸发酵中,如果能够改变细胞膜的通透性,使谷氨酸不断地排到细胞外面,就会大量生成谷氨酸。研究表明,影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此,对谷氨酸产生菌的选育,往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手,如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能
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