发酵工程学习通题目

(学习通)温度对发酵的影响()A、 影响发酵液的性质B、 改变产物合成方向C、 影响产物生成速度D、 以上都是正确答案：D在发酵中有关氧的利用正确的是0A、 微生物可直接利用空气中的氧B、 微生物只能利用发酵液中溶解氧C、 温度升高,发酵液中溶解氧增多D、 机械搅拌与溶氧浓度无关正确答案：B能影响发酵过程中温度变化的因素是()A、 微生物分解有机物释放的能量B、 机械搅拌C、 水分蒸发D、 发酵罐散热•正确答案：ABCD补料有利于控制微生物的中间代谢，补料的内容有()A、 能源和碳源B、 氮源C、 消泡剂D、 微量元素或无机盐正确答案：ABD环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径正确答案：V发酵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。正确答案：V微生物的最适生长繁殖温度就是积累代谢产物的最适温度。正确答案：X通过调节基础培养基的配方和补料控制可以调控发酵液的pH值。正确答案：V在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。正确答案：X在发酵过程中要控制温度和pH,对于需氧微生物还要进行搅拌和通气。正确答案：V培养基中碳源种类能够影响微生物耗氧速率，下面耗氧速率最高的是A、乳糖

B、 葡萄糖C、 蔗糖D、 油脂或烃类正确答案：D在样品中加入硫酸锰和碱性KI溶液，生成氢氧化锰沉淀，与溶解氧反应生成硫酸锰，再在反应液中加入H2SO4,释放出游离的碘，然后用标准Na2S2O3液滴定。该溶解氧CL的测定方法称为A、 极谱法B、 化学法C、 复膜氧电极法D、 物料衡算法正确答案：B通过测压计测定密闭三角瓶的压力变化速率即氧的消耗速率，根据培养液体积计算摄氧率。该摄氧率的测定方法称为A、 极谱法B、 氧电极法C、 瓦氏呼吸仪法D、 物料衡算法正确答案：C在发酵中有关氧的利用正确的是A、 微生物可直接利用空气中的氧B、 微生物只能利用发酵液中溶解氧C、 温度升高，发酵液中溶解氧增多D、 机械搅拌与溶氧浓度无关正确答案：B微生物发酵过程中，若产物通过EMP循环获取，则Q02高，耗氧量大。正确答案：X溶解氧浓度对细胞生长和产物合成的影响可能是不同的，所以须了解长菌阶段和代谢产物形成阶段的最适需氧量。正确答案：V在双膜之间界面上，氧分压与溶于液体中氧浓度处于平衡关系正确答案：V化学法测定溶解氧较准确，且能得到氧的浓度值。正确答案：V

名词解释（共2题,20.0分）摄氧率正确答案：指单位体积培养液在单位时间内消耗氧的量。临界氧浓度正确答案：微生物的比耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求，即不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度，称为临界氧浓度。发酵工程是生物技术实现以下哪项的关键环节（）A、 安全化B、 商品化C、 社会化D、 产业化正确答案：D下列关于单细胞蛋白的叙述，正确的（ ）A、 是微生物细胞中提取的蛋白质B、 是通过发酵生产的微生物菌体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正确答案：B填空题（共2题,20.0分）发酵工程经历了自然发酵时期、（）、（）、人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术的建立、发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立、与基因工程技术相结合、合成生物学框架下的发酵过程等阶段。正确答案：纯培养技术的建立通气搅拌的好氧发酵工程技术的建立发酵工程根据其是否需要氧分为（）和（）两大类。正确答案：厌氧发酵 好氧发酵三•简答题（共2题,20.0分）发酵工程的研究内容是什么？正确答案：发酵工程始终围绕核心问题展开：如何以最小的投入，或得最大的回报。主要包括：（1） 发酵菌种或动，植物细胞的分子改造，以及研究开发新的菌种或动、植物细胞资源（2） 发酵设备、发酵过程环境及营养成分的优化（3） 优化发酵工艺过程，优化发酵工艺参数（4） 优化下游技术工艺

发酵工程的前提条件是什么？正确答案：进行发酵工程的前提条件包括两个重要的方面：应具有合适的生产菌种，工业过程用微生物种源或动、植物细胞系；应具备控制微生物，动物，植物细胞生长，繁殖，代谢的工艺条件和工业过程控制的工艺条件名词解释(共4题,40.0分)生物转化正确答案：生物转化是指利用动、植物细胞、微生物细胞或酶对一些化合物的某一特定部位进行催化修饰，使其转变成结构相似但具有更高经济价值的化合物。次级代谢产物正确答案：次级代谢产物是微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体、合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。这一过程的产物即为次级代谢产物。生物技术正确答案：生物技术，有时也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的。发酵工程正确答案：利用微生物或动植细胞的生长繁殖和代谢活动以及特定功能，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，是传统发酵与现代的DNA重组，细胞融合，分子修饰，和改造新技术结合并发展起来的现代发酵技术；它是渗透有工程学的微生物学和细胞生物学，是现代生物技术产业的基础与核心。谷氨酸发酵的原理是什么？在NaOH存在下，3,5—二硝基水杨酸(DNS)与还原糖共热后被还原生成氨基化合物在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈桔红色，在540nm波长处有最大吸收，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量，从而计算出谷氨酸的产量。谷氨酸发酵过程中需要注意哪些参数？具体说明。温度前期：如果温度过高、菌种易衰老，严重影响菌体繁殖。如遇此情况，除维持最适生长温度外还需适当减少风量，并采取少量多次流加尿素等措施；后期：菌体生长基本结束，为了满足大量生成谷氨酸，可适当提高温度，控制在34°C~37°C。pH发酵前期：由于幼龄细胞对pH较敏感，如果控制pH过低，菌体生长旺盛，营养成分消耗大，转入正常发酵慢，长菌不产酸;如果pH值过高，虽然有利于抑制杂菌生长，但对菌体生长不利，糖代谢缓慢，发酵时间延长。酵前期，菌体生长的适宜pH值为7.5-8.0左右。

发酵后期：由于谷氨酸脱氢酶最适pH为7.0~7.2,转氨酶最适pH7.2~7.4,所以在发酵中后期，为了促进谷氨酸的生成，应尽可能保持发酵液PH7.0-7.6左右。pH过高（pH7.5~8.0）:谷氨酸就有可能转变成谷氨酰胺，且易使菌体自溶;pH过低（pH7.0以下）：NH4*供应不足，X-酮戊二二酸不能还原氨基化产生谷氨酸，这样就会使发酵液Q-酮戊二二酸量增加，谷氨酸产量降低。3）通风量前期:如果通风量过大，而生物素缺乏，会抑制菌体生长，表现出耗糖慢、pH高、长菌不快的现象，所以前期通风量不宜过大；中后期:在发酵产酸阶段，需要大量供氧。①通气量不足，往往表现出pH低，耗糖快，长菌不产酸，而积累乳酸和琥珀酸。②通气量过大，也不利于a-酮戊二=酸进一步还原氨基化，所以大量积累a-酮戊二酸。③只有在适量通气条件下，才有可能大量积累谷氨酸。中后期以高通风量为宜。发酵过程和人类的衣食住行密切相关么？为什么？（必答）密切。人类的饮食，酱油，醋茶，腌制菜等食品以及氨基酸，多糖等初级代谢产物和青霉素，抗生素等次级代谢产物给人们的生活健康有些重要作用。人类生活离不开的。发酵工程现在存在哪些问题，进一步完善之处有哪些？（必答）存在投入产出比不高，产品产量低，品质不稳定，发酵工艺不够成熟，对于菌种筛选和保藏技术不够好。什么是发酵动力学？发酵动力学：研究微生物生长、产物合成、底物消耗之间的动态定量关系，定量描述微生物生长和产物形成过程。底物消耗动力学体现在哪几个方面？定量研究底物消耗与细胞生长。产物合成的动态关系。3•分析参数变化速率。4.优化主要影响因素。分批发酵中代谢产物合成与微生物动力生长有哪些关系？举例说明与生长相关一生长偶联型：生长偶联型：乙醇发酵与生长部分相关一生长部分偶联型：柠檬酸、氨基酸发酵与生长不相关一无关联：抗生素发酵发酵过程中溶解氧控制的意义有哪些？溶解氧控制的意义：溶解氧浓度对细胞生长和产物合成的影响可能是不同的，所以须了解长菌阶段和代谢产物形成阶段的最适需氧量。氧传递速率已成为许多好氧性发酵产量的限制因素阐述双膜理论的前提。气泡和包围着气泡的液体之间存在着界面,在界面的气泡一侧存在着一层气膜,在界面液体侧存在着一层液膜；气膜内气体分子和液膜内液体分子都处于层流状态，氧以浓度差方式透过双膜；气泡内气膜以外的气体分子处于对流状态，称为气体主流，任一点氧浓度,氧分压相等；液膜以外的液体分子处于对流状态，称为液体主流，任一点氧浓度、氧分压相等。阐述培养过程中细胞好氧的一般规律。培养过程中细胞好氧的一般规律培养初期：Qo2逐渐增高，x较小。对数生长初期:达到（Qo2）max，但此时x较低，r并不高。对数生长后期:达到rmax,此时Qo2<（Qo2）max，x<Xmax

对数生长期末:基质浓度（S）,氧传递效率（OTR）I,Qo2|而r（Qo2,x,OTR）,虽然x=Xmax,但Qo2、OTR占主导地位，所以r|培养后期：S-0,Qo2||,r||什么叫发酵过程中的染菌？染菌是指在发酵培养基中侵入了有碍生产的其它微生物。几乎所有的发酵工业都有可能遭遇杂菌或噬菌体的污染。臭氧灭菌的原理及优点？原理:①臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（和单个氧原子;后者具有极强的氧化作用，能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的酶，从而破坏其细胞膜，将它杀死；直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受阻，导致细菌死亡；作用于细胞外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。特点：1，臭氧为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角，浓度分布均匀。臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底。杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其它消毒剂。杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽抱、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外对霉菌也有极强的杀灭作用。4臭氧制备是利用我们周围的大气制取（现有成型产品:臭氧发生器），现制现用，不需储藏设施，节省原料储储所需的占地面积。5，臭氧分解形成的单个氧原子（O）则会自行重新结合成为普通氧分（02），不存在任何有毒残留物，没有二次污染，故称无污染消毒剂（绿色消毒剂）。阐述发酵温度是如何影响微生物生长、产物形成及基质消耗的。阐述发酵温度是如何影响微生物生长、产物形成及基质消耗？温度对微生物生长的影响：生物因素：影响细胞膜的流动性；影响酶活性环境因素：影响物质的溶解度温度对产物形成：酶动力学角度：发酵温度升高（不能过高，过高使酶失活），酶反应加快，从而导致生长代谢加快，和产物生成加快。不同的酶反应，有着不同的最适温度温度对基质消耗：温度可以影响发酵液的粘度，从而影响基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率以及吸收速度。描述影响发酵温度变化的因素有哪些。1） 微生物种类2） 2）酶反应的最适温度3） 3）不同的生长阶段4） 前期:菌量少，取稍高的温度，使菌生长迅速。5） 中期:菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要延长中期，从而提高产量，因此温度要稍低一些，可以推迟衰老。6） 后期:产物合成能力降低，延长发酵周期没有必要，就又提高温度，刺激产物合成。7） 4）其他因素：8） 通气条件较差可适当降低温度。9） 培养基稀薄时，适宜采用较低温度10） 描述影响发酵PH变化的因素有哪些？

1） 微生物的种类2） 2）培养基的组成3） 3）基质代谢：糖代谢、氮代谢4） 4）发酵的工艺条件5） 比耗氧速度、呼吸强度、临界溶氧浓度、氧饱和度的概念？比耗氧速率或呼吸强度（QO2）:单位重量的细胞（干重）在单位时间内所消耗的氧气,mmolO2/（g菌・h）临界氧浓度：微生物的耗氧速率受发酵液中氧浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求，这一溶氧浓度。氧饱和度：影响微生物需氧的因素有哪些？1） 遗传因素：不同的微生物呼吸强度是不同的。一般为25〜100mmolO2/（L・h）。2） 菌龄：一般幼龄菌生长旺盛，呼吸强度大；老龄菌生长慢，呼吸强度小。3） 代谢类型：若产物是通过三羧酸循环（TCA）获取，则呼吸强度高，如Glu、天冬氨酸的生产；若糖酵解途径（EMP）,则呼吸强度低，如苯丙氨酸、亮氨酸的生产。4） 培养基的成分与浓度5） 发酵条件如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？一般认为，发酵初期较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力，对菌体的生长有时会产生不利的影响，所以有时发酵初期采用小通风，停搅拌，不但有利于降低能耗，而且在工艺上也是必须的。但是通气增大的时间一定要把握好。补料控制的意义和原则是什么？1.意义：（1） 控制菌的生长速率以及培养中期的代谢活动，延长合成期，推迟菌体自溶。（2） 加入前体增加合成产物的中间体，从而使产量大幅度提高。1.2原则：控制微生物的中间代谢，使之向着有利于产物积累的方向发展。补料方式有哪些？2•补料方式可分为：1） 连续流加2） 不连续流加（少量多次、大量少次）3） 多周期流加泡沫对发酵的危害主要表现再哪些方面？1） 降低生产能力2） 引起原料浪费3） 影响菌的呼吸4） 引起染菌染菌以后应采取什么措施？发现染菌后，应立即根据染菌的种类及产生菌的菌龄等具体情况分别进行处理。除据染菌时间及危害程度对污染罐进行挽救或处理外，对有关设备也应进行处理。1） 种子罐染菌后，种子不能再接入发酵罐中，这时可用备用种子接种。如无备用种子，则可选一-适当培养龄的发酵罐培养物作种子，即生产上所说的“倒种”。2） 发酵前期染菌后，如培养基中C、N含量尚高，则可重新灭菌，接种后再运转;若染的杂菌危害性较大，则放掉部分料液，补入新料液，重新灭菌、接种。发酵中后期染菌或前期染菌轻微而发现较晚时，可加入适当的杀菌剂或抗生素；或把高单位的后期发酵液压一部分到染菌罐中，抑制杂菌生长速度;或者降低罐温，减缓杂菌繁殖速度。感染了噬菌体后应采取哪些措施？防止噬菌体的入侵和蔓延选用抗噬菌体突变株使用抑制噬菌体复制的化学药物进行发酵终点考虑的主要因素有哪些？经济因素产品质量因素特殊因素阐述工业发酵生产中常用的灭菌方法及其原理？我的答案：1•高温湿热灭菌，原理:蒸汽具有强大的穿透力，冷凝时释放大量潜热，使微生物细胞中的原生质胶体和酶蛋白变性凝固，核酸分子的氢键破坏，酶失去活性，于是微生物因代谢发生障碍而在短时间内死亡。2•干热灭菌：是指在干燥高温条件下，微生物细胞内的各种与温度有关的氧化反应速度迅速增加，使微生物的致死率迅速增高的过程。3•辐射灭菌：利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀灭微生物。a射线、X射线、B射线、Y射线、紫外线、超声波等从理论上讲都能破坏蛋白质，破坏生物活性物质，从而起到杀菌作用。4•化学物质灭菌，原理:某些化学药剂能与微生物细胞中的某种成分产生化学反应，如使蛋白质变性、酶类失活、破坏细胞膜透性而具有杀菌或消毒的作用。5•静电除菌:是利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。原理是，悬浮于空气中的