發(fā)酵基礎知識題庫

1、發(fā)酵工程一、名詞解釋1、分批發(fā)酵：在發(fā)酵中，營養(yǎng)物和菌種一次加入進行培養(yǎng)，直到結束放出，中間除了空氣進入和尾氣排出外，與外部沒有物料交換。2、補料分批發(fā)酵：又稱半連續(xù)發(fā)酵，是指在微生物分批發(fā)酵中，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)不加一定物料的培養(yǎng)技術。3、絮凝：在某些高分子絮凝劑的作用下，溶液中的較小膠粒聚合形成較大絮凝團的過程。二、填空1、生物發(fā)酵工藝多種多樣，但基本上包括菌種制備、種子培養(yǎng)、發(fā)酵和提取精制等下游處理幾個過程。2、根據(jù)過濾介質截留的物質顆粒大小的不同，過濾可分為粗濾、微濾、超濾和反滲透四大類。3、微生物的育種方法主要有三類：誘變法，細胞融合法，基因工程法。4、發(fā)酵培養(yǎng)基主要由碳源，氮源，

2、無機鹽，生長因子組成。5、青霉素發(fā)酵生產中，發(fā)酵后的處理包括：過濾、提煉，脫色，結晶。6、利用專門的滅菌設備進行連續(xù)滅菌稱為連消，用高壓蒸汽進行空罐滅菌稱為空消。7、可用于生產酶的微生物有細菌、真菌、酵母菌。常用的發(fā)酵液的預處理方法有酸化、加熱、加絮凝劑。8、根據(jù)攪拌方式的不同，好氧發(fā)酵設備可分為機械攪拌式發(fā)酵罐和通風攪拌式發(fā)酵罐兩種。9、依據(jù)培養(yǎng)基在生產中的用途，可將其分成抱子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基三種。10、現(xiàn)代發(fā)酵工程不僅包括菌體生產和代謝產物的發(fā)酵生產，還包括微生物機能的利用。11、發(fā)酵工程的主要內容包括生產菌種的選育、發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制、反應器的設計及產物的分離、提取與精制

3、。12、發(fā)酵類型有微生物菌體的發(fā)酵、微生物酶的發(fā)酵、微生物代謝產物的發(fā)酵、微生物轉化發(fā)酵、生物工程細胞的發(fā)酵。13、發(fā)酵工業(yè)生產上常用的微生物主要有細菌、放線菌、酵母菌、霉菌。14、當前發(fā)酵工業(yè)所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌，從自然選育轉向代謝調控育種，從誘發(fā)基因突變轉向基因重組的定向育種。15、根據(jù)操作方式的不同，液體深層發(fā)酵主要有分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵、補料分批發(fā)酵。16、分批發(fā)酵全過程包括空罐滅菌、加入滅過菌的培養(yǎng)基、接種、發(fā)酵過程、放罐和洗罐，所需的時間總和為一個發(fā)酵周期。17、分批發(fā)酵中微生物處于限制性的條件下生長，其生長周期分為延滯期、對數(shù)生長期、穩(wěn)定期、衰亡期。18、根據(jù)攪拌的

4、方式不同，好氧發(fā)酵設備又可分為機械攪拌式發(fā)酵罐、通風攪拌式發(fā)酵罐。19、下流加工過程由許多化工單元操作組成，通?？梢苑譃榘l(fā)酵液預處理和固液分離、提取、精制及成品加工四個階段。20、當前發(fā)酵工業(yè)所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌，從自然選育轉向代謝調控育種，從誘發(fā)基因突變轉向基因重組的定向育種。21、微生物發(fā)酵產酶步驟為先選擇合適的產酶菌株、后采用適當?shù)呐囵B(yǎng)基和培養(yǎng)方式進行發(fā)酵、微生物發(fā)酵產酶、酶的分離純化、制成酶制劑。三、判斷1、微生物發(fā)酵的最適氧濃度與臨界氧濃度的概念是完全一樣的（X）2、從微生物中發(fā)現(xiàn)的抗生素，有約90%是由放線菌產生的。（X）3、在微生物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽

5、抱桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。（，）4、分批發(fā)酵又稱為半連續(xù)發(fā)酵。（X）5、青霉素是由放線菌產生的。（X）6、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌稱為空消（X）7、在微生物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽抱桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。（，）8、在分批發(fā)酵中，最好的收獲期是指數(shù)生長期。（X）9、奶制品的發(fā)酵主要是一種叫大腸桿菌的微生物的作用。（X）10、固體垃圾進行填埋處理時，必須留有排氣孔。（，）11、目前，人們把利用微生物在有氧和無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體或其代謝產物的過程稱為發(fā)酵。（，）12、在微生物菌體的對數(shù)生長期所產生的產物如氨基酸、核甘酸等是菌體生長繁殖所必須的，這些產物叫

6、初級代謝產物。（V）13、微生物轉化是利用微生物細胞的一種或多種酶，把一種化合物轉變成結構相關的更有經濟價值的產物。（，）14、發(fā)酵過程中需要防止雜菌污染，大多數(shù)情況下設備需要進行嚴格的沖洗、滅菌，但空氣不需要過濾。（X）15、酵母菌是兼性厭氧微生物，它在缺氧條件下進行厭氧性發(fā)酵積累酒精，在有氧天津下進行好氧發(fā)酵，大量產生菌體細胞。（，）16、發(fā)酵工業(yè)中常用的細菌有：枯草芽抱桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。（，）17、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比由于菌種不同、設備和工藝不同等有所差異，但都包括碳源、氮源、無機鹽類、生長因子等幾類。（，）18、發(fā)酵產物的產量與成品的質量，與菌種性能及抱子

7、和種子的制備情況密切相關。（，）19、在發(fā)酵過程中要控制溫度和pH,對于需氧微生物還要進行攪拌和通氣。（，）20、通用式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐是機械攪拌式發(fā)酵罐。（，）四.簡答1、工業(yè)上常用的菌種保藏方法？斜面低溫保藏法；沙土管保藏法；石蠟油封保藏法；真空干燥冷凍保藏法；液氮超低溫保藏法2、發(fā)酵培養(yǎng)基由哪些成份組成？（1）碳源構成菌體和產物的碳架及能量來源（2）氮源構成微生物細胞物質或代謝產物中氮素來源的營養(yǎng)物質（3）無機鹽和微量元素（4）生長因子（5）水、產物形成的誘導物、前體和促進劑3、根據(jù)操作方式的不同，發(fā)酵類型主要分成哪幾種？（1）分批發(fā)酵（2）連續(xù)發(fā)酵（3）補料分批發(fā)酵（4）固體發(fā)酵4

8、、簡述發(fā)酵工程的類型（1）微生物菌體發(fā)酵：以獲得具有某種用途的菌體為目的的發(fā)酵。（2）微生物酶發(fā)酵：微生物具有種類多、產酶品種多、生產容易和成本低等特點。（3）微生物代謝產物發(fā)酵：初級代謝產物、次級代謝產物。（4）微生物的轉化發(fā)酵微生物轉化是利用微生物細胞的一種或多種酶，把一種化合物轉變成結構相關的更有經濟價值的產物。(5)生物工程細胞的發(fā)酵：這是指利用生物工程技術所獲得的細胞，如DNA重組的“工程菌”以及細胞融合所得的“雜交”細胞等進行培養(yǎng)的新型發(fā)酵，其產物多種多樣。5、簡述發(fā)酵技術特點發(fā)酵過程以生命體的自動調節(jié)方式進行，數(shù)十個反應過程能夠在發(fā)酵設備中一次完成；在常溫常壓下進行，條件溫和，能

9、耗少，設備較簡單；原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物為主，可以是農副產品、工業(yè)廢水或可再生資源，微生物本身能有選擇地攝取所需物質；容易生產復雜的高分子化合物，能高度選擇地在復雜化合物的特定部位進行氧化、還原、官能團引入或去除等反應；發(fā)酵過程中需要防止雜菌污染，大多情況下設備需要進行嚴格的沖洗、滅菌，空氣需要過濾等。1.論述液體深層發(fā)酵有哪些優(yōu)點？發(fā)酵方式分為幾類？優(yōu)點：是很多微生物的最適生長環(huán)境；菌體及營養(yǎng)物、產物易于擴散，使在均質或擬均質條件下進行，便于控制，易于擴大生產規(guī)模；液體輸送方便，易于機械化操作；廠房面積小，生產效率高，易自動化控制，產品質量穩(wěn)定；產品易于提取、精制等。方式：(1)分

10、批發(fā)酵：營養(yǎng)物和菌種一次加入進行培養(yǎng)，直到結束放罐，中間除了空氣進入和尾氣排出，與外部沒有物料交換。(2)連續(xù)發(fā)酵是指以一定的速度向發(fā)酵罐內添加新鮮培養(yǎng)基，同時以相同的速度流出培養(yǎng)液，從而使發(fā)酵罐內的液量維持恒定，微生物在穩(wěn)定狀態(tài)下生長?？梢杂行У匮娱L分批培養(yǎng)中的對數(shù)期。(3)補料分批發(fā)酵又稱半連續(xù)發(fā)酵，是介于分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術，是指在微生物分批發(fā)酵中，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)補加一定物料的培養(yǎng)技術。可以使培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物濃度較長時間地保持在一定范圍內，既保證微生物的生長需要，又不造成不利影響，從而達到提高產率的目的。2、論述發(fā)酵下游加工過程(1)預處理方法：加熱：適當加熱之后，

11、發(fā)酵液中的蛋白由于變性而凝聚，形成較大的顆粒，發(fā)酵液的粘度就會降低。此法僅適用于對非熱敏感性產品發(fā)酵液的預處理。調節(jié)PH值：適當?shù)腜H值可以提高產物的穩(wěn)定性，減少其在隨后的分離純化過程中的損失。此外，發(fā)酵液PH值的改變會影響發(fā)酵液中某些成分的電離程度，從而降低發(fā)酵液的粘度。注意選擇比較溫和的酸和堿，以防止局部過酸或過堿。草酸較常用。加入絮凝劑：通常情況下，細菌的表面都帶有負電荷，可以在發(fā)酵液中加入帶正電荷的絮凝劑，從而使菌體細胞與絮凝劑結合形成絮狀沉淀，降低發(fā)酵液的上粘度，利于菌體的收獲。(2)固液分離方法：常用到過濾、離心等方法。如果欲提取的產物存在于細胞內，還需先對細胞進行破碎。沉淀提取法

12、、色譜分離法、萃取法、膜分離技術(3)精制：初步純化中的某些操作，如沉淀、超濾等也可應用于精制。大分子(蛋白質)精制依賴于層析分離，小分子物質的精制則可利用結晶操作(4)成品加工：經提取和精制后，根據(jù)產品應用要求，有時還需要濃縮、無菌過濾和去熱原、干燥、加穩(wěn)定劑等加工步驟。第二套一、名稱解釋1、前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產物物分子中去，而其自身的結構并沒有多大變化，但是產物的產量卻因加入前體而有較大的提2、發(fā)酵生長因子從廣義上講，凡是微生物生長不可缺少的微量的有機物質，如氨基酸、喋吟、喀咤、維生素等均稱生長因子3、菌濃度的測定是衡量產生菌在整個培養(yǎng)

13、過程中菌體量的變化，一般前期菌濃增長很快，中期菌濃基本恒定。補料會引起菌濃的波動，這也是衡量補料量適合與否的一個參數(shù)。4、攪拌熱：在機械攪拌通氣發(fā)酵罐中，由于機械攪拌帶動發(fā)酵液作機械運動，造成液體之間，液體與攪拌器等設備之間的摩擦，產生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關5、分批培養(yǎng)：簡單的過程，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒有物料的加入和取出，除了空氣的通入和排氣。整個過程中菌的濃度、營養(yǎng)成分的濃度和產物濃度等參數(shù)都隨時間變化。6、接種量：移入種子的體積接種量=接種后培養(yǎng)液的體積7、比耗氧速度或呼吸強度單位時間內單位體積重量的細胞所消耗的氧氣，mmolO2?g菌-1?h-18、次級代謝產物是指微生物

14、在一定生長時期，以初級代謝產物為前體物質，合成一些對微生物的生命活動無明確功能的物質過程，這一過程的產物，即為次級代謝產物。9、實罐滅菌實罐滅菌（即分批滅菌）將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設備加熱至滅菌溫度后維持一定時間，在冷卻到接種溫度，這一工藝過程稱為實罐滅菌，也叫間歇滅菌。10、種子擴大培養(yǎng)：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產菌種接入試管斜面活化后，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質量的純種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。11、初級代謝產物是指微生物從外界吸收各種營養(yǎng)物質，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動所需要的物

15、質和能量的過程。這一過程的產物即為初級代謝產物。12、倒種：一部分種子來源于種子罐，一部分來源于發(fā)酵罐。P14713、維持消耗（m）指維持細胞最低活性所需消耗的能量，一般來講，單位重量的細胞在單位時間內用于維持消耗所需的基質的量是一個常數(shù)。14、產物促進劑是指那些非細胞生長所必須的營養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產量的添加劑15、補料分批培養(yǎng)：在分批培養(yǎng)過程中補入新鮮的料液，以克服營養(yǎng)不足而導致的發(fā)酵過早結束的缺點。在此過程中只有料液的加入沒有料液的取出，所以發(fā)酵結束時發(fā)酵液體積比發(fā)酵開始時有所增加。在工廠的實際生產中采用這種方法很多。16、發(fā)酵熱：所謂發(fā)酵熱就是發(fā)酵過程中釋放出來的凈熱量。

16、什么叫凈熱量呢？在發(fā)酵過程中產生菌分解基質產生熱量，機械攪拌產生熱量，而罐壁散熱、水分蒸發(fā)、空氣排氣帶走熱量。這各種產生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù)和就叫做凈熱量。發(fā)酵熱引起發(fā)酵液的溫度上升。發(fā)酵熱大，溫度上升快，發(fā)酵熱小，溫度上升慢。17、染菌率總染菌率指一年發(fā)酵染菌的批（次）數(shù)與總投料批（次）數(shù)之比的百分率。染菌批次數(shù)應包括染菌后培養(yǎng)基經重新滅菌，又再次染菌的批次數(shù)在內18、連續(xù)培養(yǎng)：發(fā)酵過程中一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內的體積維持恒定。達到穩(wěn)態(tài)后，整個過程中菌的濃度，產物濃度，限制性基質濃度都是恒定的。19、臨界溶氧濃度指不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度20、回復突變由

17、突變型回到野生型的基因突變21、種子見種子擴大培養(yǎng)22、培養(yǎng)基廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細胞生長繁殖所需的一組營養(yǎng)物質和原料。同時培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營養(yǎng)外的其它所必須的條件。23、發(fā)酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術生產有用物質或直接應用于工業(yè)化生產的技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。二、填空題1、微生物發(fā)酵培養(yǎng)（過程）方法主要有分批培養(yǎng)、補料分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)四種。2、微生物生長一般可以分為：調整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。3、發(fā)酵過程工藝控制的只要化學參數(shù)溶解氧、PH、核酸量等.4

18、、發(fā)酵過程控制的目的就是得到最大的比生產率和最大的得率。5、菌種分離的一般過程采樣、富集、分離、目的菌的篩選。6、富集培養(yǎng)目的就是讓目的菌在種群中占優(yōu)勢，使篩選變得可能。7、根據(jù)工業(yè)微生物對氧氣的需求不同，培養(yǎng)法可分為好氧培養(yǎng)和厭氧培養(yǎng)兩種。8、微生物的培養(yǎng)基根據(jù)生產用途只要分為抱子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。9、常用滅菌方法：化學滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌10、常用工業(yè)微生物可分為：細菌、酵母菌、霉菌、放線菌四大類。11、發(fā)酵過程工藝控制的代謝參數(shù)中物理參數(shù)溫度、壓力、攪拌轉速、功率輸入、流加數(shù)率和質量等12、環(huán)境無菌的檢測方法有：顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法、發(fā)酵過程的

19、異常觀察法等13、染菌原因：發(fā)酵工藝流程中的各環(huán)節(jié)漏洞和發(fā)酵過程管理不善兩個方面。14、實驗室中進行的發(fā)酵菌液體發(fā)酵方式主要有四種：試管液體培養(yǎng)、淺層液體培養(yǎng)、搖瓶培養(yǎng)、臺式發(fā)酵罐15、發(fā)酵高產菌種選育方法包括（自然選育）、（雜交育種）、（誘變育種）、（基因工程育種）、（原生質體融合）。16、發(fā)酵產物整個分離提取路線可分為：預處理、固液分離、初步純化、精細純化和成品加工加工等五個主要過程。17、發(fā)酵過程主要分析項目如下：pH、排氣氧、排氣CO2和呼吸嫡、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態(tài)。18、微生物調節(jié)其代謝采用酶活性、酶合成量、細胞膜的透性。19、工業(yè)微生物菌種可以來自自然分離，

20、也可以來自從微生物菌種保藏機構單位獲取。20、發(fā)酵工業(yè)上常用的糖類主要有葡萄糖、糖蜜。21、工業(yè)發(fā)酵方式根據(jù)所用菌種是單一或是多種可以分為單一純種發(fā)酵和混合發(fā)酵。22、種子及發(fā)酵液進行無菌狀況控制常用的方法顯微鏡檢測法、酚紅肉湯培養(yǎng)基法、平板畫線培養(yǎng)法、發(fā)酵過程的異常觀察法。23、菌種的分離和篩選一般分為采樣、富集、分離、目的菌的篩選步驟。24、菌種的分離和篩選一般可分為劃線分離法、稀釋分離法。25、常用滅菌方法有：化學滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌三、問答題1、發(fā)酵工程的概念是什么？發(fā)酵工程基本可分為那兩個大部分，包括哪些內容？答：發(fā)酵工程是利用微生物特定性狀好功能，通過現(xiàn)代化工程技術生

21、產有用物質或其直接應用于工業(yè)化生產的技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術結合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。也可以說是滲透有工程學的微生物學，是發(fā)酵技術工程化的發(fā)展，由于主要利用的是微生物發(fā)酵過程來生產產品，因此也稱為微生物工程。一.發(fā)酵部分：1.菌種的特征和選育2.培養(yǎng)基的特性，選擇及其滅菌理論3.發(fā)酵液的特性4.發(fā)酵機理。5.發(fā)酵過程動力學6.空氣中懸浮細菌微粒的過濾機理7.氧的傳遞。溶解。吸收。理論。8.連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)發(fā)酵的控制二.1細胞破碎，分離2液輸送，過濾.除雜3離子交換滲析，逆滲透，超濾4凝膠過濾，沉淀分離5溶媒萃取，蒸發(fā)蒸儲結晶，干燥，包裝等過程和單

22、元操作2、現(xiàn)代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應具備那些特征？答：（1）、發(fā)酵罐應有適宜的徑高比。罐身較長，氧的利用率較高；（2）、發(fā)酵罐應能承受一定的壓力。因為發(fā)酵罐在滅菌和正常工作時，要承受一定的壓力（氣壓和液壓）和溫度；（3）、發(fā)酵罐的攪拌通風裝置能使氣液充分混合，實現(xiàn)傳質傳熱作用，保證微生物發(fā)酵過程中所需的溶解氧；（4）、發(fā)酵罐內應盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染菌；（5）、發(fā)酵罐應具有足夠的冷卻面積；（6）、攪拌器的軸封要嚴密，以減少泄露。3、微生物發(fā)酵的種子應具備那幾方面條件？答：（1）、菌種細胞的生長活力強，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長，遲緩期短。（2）、生理性狀穩(wěn)定。（3）、菌

23、體總量及濃度能滿足大量發(fā)酵罐的要就。（4）、無雜菌污染。（5）、保持穩(wěn)定的生產能力。4、發(fā)酵工業(yè)上常用的氮源有那些，起何作用？答：氮源主要用于構成菌體細胞物質（氨基酸，蛋白質、核酸等）和含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：有機氮源和無機氮源。1、無機氮源種類：氨鹽、硝酸鹽和氨水特點：微生物對它們的吸收快，所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無機氮源的迅速利用常會引起pH的變化如：（NH4）2SO4-2NH3+2H2SO4NaNO3+4H2NH3+2H2O+NaOH無機氮源被菌體作為氮源利用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質，這種經微生物生理作用（代謝）后能形成酸性物質的無機氮源叫生理酸性物質，如硫酸

24、胺，若菌體代謝后能產生堿性物質的則此種無機氮源稱為生理堿性物質，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性物質，對穩(wěn)定和調節(jié)發(fā)酵過程的pH有積極作用。所以選擇合適的無機氮源有兩層意義：滿足菌體生長穩(wěn)定和調節(jié)發(fā)酉?過程中的pH2、有機氮源來源：工業(yè)上常用的有機氮源都是一些廉價的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白月東、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。成分復雜：除提供氮源外，有些有機氮源還提供大量的無機鹽及生長因子。有機氮源成分復雜可以從多個方面對發(fā)酵過程進行影響，而另一方面有機氮源的來源具有不穩(wěn)定性。所以在有機氮源選取時和使用過程中，必須考慮原料的波動對發(fā)酵的影響5、發(fā)酵產

25、品的生產特點是什么，什么是種子擴大培養(yǎng)，其任務是什么？答：（2）、種子擴大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產菌種接入試管斜面活化后，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質量的純種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。（3）、種子擴大培養(yǎng)的任務：現(xiàn)代的發(fā)酵工業(yè)生產規(guī)模越來越大，每只發(fā)酵罐的容積有幾十立方米甚至幾百立方米，？要使小小的微生物在幾十小時的較短時間內，完成如此巨大的發(fā)酵轉化任務，那就必須具備數(shù)量巨大的微生物細胞才行。(1)發(fā)酵和其他化學工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進行的化學反應。其主要特點如下：1,發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應，反應

26、安全，要求條件也比較簡單。2,發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農副產品為主，只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養(yǎng)?；谶@一特性，可以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進行生物資源的改造和更新。3,發(fā)酵過程是通過生物體的自動調節(jié)方式來完成的，反應的專一性強，因而可以得到較為單一的代謝產物。4,由于生物體本身所具有的反應機制，能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應，也可以產生比較復雜的高分子化合物。5,發(fā)酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外，反應必須在無菌

27、條件下進行。如果污染了雜菌，生產上就要遭到巨大的經濟損失，要是感染了噬菌體，對發(fā)酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發(fā)酵成敗的關鍵。6,微生物菌種是進行發(fā)酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產的優(yōu)良菌株并使生產設備得到充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產的產品。7,工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經濟效益?；谝陨咸攸c，工業(yè)發(fā)酵日益引起人們重視。和傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相比，現(xiàn)代發(fā)酵工程除了上述的發(fā)酵特征之外更有其優(yōu)越性。除了使用微生物外，還可以用動植物細胞和酶，也可以用人工構建的“工程菌來進行反應；反應設備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐，而是以各種各樣的生物反應器而代

28、之，自動化連續(xù)化程度高，使發(fā)酵水平在原有基礎上有所提高和和創(chuàng)新。發(fā)酵產品的生產特點：一般操作條件比較溫和；以淀粉、糖蜜等為主，輔以少量有機、無機氮源為原料；過程反應以生命體的自動調節(jié)方式進行；能合成復雜的化合物如酶、光學活性體等；能進行一些特殊反應，如官能團導入；生產產品的生物體本身也是產物，含有多種物質；生產過程中，需要防止雜菌污染；菌種性能被改變，從而獲得新的反應性能或提高生產率。7、敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些？答：(1)控制傳代次數(shù)：盡量避免不必要的移種和傳代，并將必要的傳代降低到最低限度，以減少細胞分裂過程中所產生的自發(fā)突變幾率。(2)創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件：如在赤霉素生產菌

29、G.fujikuroi的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5-核甘酸或甘露醇等豐富營養(yǎng)物時，有防止衰退效果。(3)利用不易衰退的細胞傳代：對于放線菌和霉菌，菌絲細胞常含有幾個細胞核，因此用菌絲接種就易出現(xiàn)衰退，而抱子一般是單核的，用于接種就可避免這種現(xiàn)象。(4)采用有效的菌種保藏方法(5)合理的育種：選育菌種是所處理的細胞應使用單核的，避免使用多核細胞；合理選擇誘變劑種類或增加突變位點，以減少分離回復突變；在誘變處理后及分離提純化，從而保證保藏菌種的純度。(6)、選用合適的培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中添加某種化學物質可以防止菌種退化。或者選取營養(yǎng)相對貧乏的培養(yǎng)基在菌種保藏培養(yǎng)基，限制菌株的生長代謝減

30、少變異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。8、如何選擇最適發(fā)酵溫度？答：1、根據(jù)菌種及生長階段選擇。微生物種類不同，所具有的酶系及其性質不同，所要求的溫度范圍也不同。在發(fā)酵前期由于菌量少，發(fā)酵目的是要盡快達到大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生長迅速；在中期菌量已達到合成產物的最適量，發(fā)酵需要延長中期，從而提高產量，因此中期溫度要稍低一些，可以推遲衰老。發(fā)酵后期，產物合成能力降低，延長發(fā)酵周期沒有必要，就又提高溫度，刺激產物合成到放罐。2、根據(jù)培養(yǎng)條件選擇。溫度選擇還要根據(jù)培養(yǎng)條件綜合考慮，靈活選擇。通氣條件差時可適當降低溫度，使菌呼吸速率降低些，溶氧濃度也可高些。培養(yǎng)基稀薄時，溫度也

31、該低些。因為溫度高營養(yǎng)利用快，會使菌過早自溶。3、根據(jù)菌生長情況菌生長快，維持在較高溫度時間要短些；菌生長慢，維持較高溫度時間可長些。培養(yǎng)條件適宜，如營養(yǎng)豐富，通氣能滿足，那么前期溫度可高些，以利于菌的生長。總的來說，溫度的選擇根據(jù)菌種生長階段及培養(yǎng)條件綜合考慮。要通過反復實踐來定出最適溫度。9、不同時間染菌對發(fā)酵有什么影響，染菌如何控制？答：（1）種子培養(yǎng)期染菌：由于接種量較小，生產菌生長一開始不占優(yōu)勢，而且培養(yǎng)液中幾乎沒有抗生素（產物）或只有很少抗生素（產物）。因而它防御雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應將培養(yǎng)液全部廢棄。（2）發(fā)酵前期染菌：發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。原因發(fā)酵

32、前期菌量不很多，與雜菌沒有競爭優(yōu)勢；且還未合成產物（抗生素）或產生很少，抵御雜菌能力弱。在這個時期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。染菌措施可以用降低培養(yǎng)溫度，調整補料量，用酸堿調pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補加一些營養(yǎng)，重新接種再用。（3）發(fā)酵中期染菌：發(fā)酵中期染菌會嚴重干擾產生菌的代謝。雜菌大量產酸，培養(yǎng)液pH下降；糖、氮消耗快，發(fā)酵液發(fā)粘，菌絲自溶，產物分泌減少或停止，有時甚至會使已產生的產物分解。有時也會使發(fā)酵液發(fā)臭，產生大量泡沫。措施降溫培養(yǎng)，減少補料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達一定水平可以提前放罐，或者抗生素生產中可以

33、將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。（4）發(fā)酵后期染菌：發(fā)酵后期發(fā)酵液內已積累大量的產物，特別是抗生素，對雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對生產影響不大。如果染菌嚴重，又破壞性較大，可以提前放罐。發(fā)酵染菌后的措施：染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過氧乙酸等化學滅菌劑攪拌半小時，才放下水道。否則由于各罐的管道相通，會造成其它罐的染菌，而且直接放下水道也會造成空氣的污染而導致其它罐批染菌。凡染菌的罐要找染菌的原因，對癥下藥，該罐也要徹底清洗，進行空罐消毒，才可進罐。染菌厲害時，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣

34、必須用甲醛蒸汽消毒10、發(fā)酵級數(shù)確定的依據(jù)是什么？答：一般由菌絲體培養(yǎng)開始計算發(fā)酵級數(shù)，但有時，工廠從第一級種子罐開始計算發(fā)酵級數(shù)谷氨酸：三級發(fā)酵一級種子（搖瓶）-二級種子（小罐）-發(fā)酵青霉素：三級發(fā)酵一級種子（小罐）-二級種子（中罐）-發(fā)酵1、發(fā)酵級數(shù)確定的依據(jù)：級數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長特性、接種量的影響。2、級數(shù)大，難控制、易染菌、易變異，管理困難，一般2-4級。3、在發(fā)酵產品的放大中，反應級數(shù)的確定是非常重要的一個方面12、什么是半連續(xù)培養(yǎng)，說明其優(yōu)缺點。答：在補料分批培養(yǎng)的基礎上間歇放掉部分發(fā)酵液（帶放）稱為半連續(xù)培養(yǎng)。某些品種采取這種方式，如四環(huán)素發(fā)酵優(yōu)點放掉部分發(fā)酵液，再補入部分料

35、液，使代謝有害物得以稀釋有利于產物合成，提高了總產量。缺點代謝產生的前體物被稀釋，提取的總體積增大13、發(fā)酵工程主題微生物有什么特點？答：發(fā)酵工程所利用的微生物主要是細菌、放線菌，酵母菌和霉菌特點：（1）對周圍環(huán)境的溫度、壓強、滲透壓、酸堿度等條件有極大的適應能力（2）有極強的消化能力（3）有極強的繁殖能力14、什么叫染菌，對發(fā)酵有什么影響，對提煉有什么危害？答：染菌：發(fā)酵過程中除了生產菌以外，還有其它菌生長繁殖染菌的影響：發(fā)酵過程污染雜菌，會嚴重的影響生產，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。造成大量原影響產品發(fā)酵染菌對提煉的影響：染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質。采用有機溶劑萃取的提

36、煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進一步提純。采用直接用離子交換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏附在離子交換樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，大大降低離子交換樹脂的交換容量，而且有的雜菌很難用水沖洗干凈，洗脫時與產物一起進入洗脫液，影響進一步提純15、結合所學微生物發(fā)酵工程課程論述某個工業(yè)發(fā)酵產品的生產工藝流程（可畫圖說明），越詳細越好。答：培養(yǎng)基制備、無菌空氣制備、菌種與種子擴大培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)、通過化學工程技術分離、提取、精制。17、在大腸桿菌培養(yǎng)過程中，除考慮營養(yǎng)條件外，還要考慮溫叵、酸堿度和滲透壓等條件。由于該細菌具有體積小、結構簡單、變異類型容易選擇

37、、易培養(yǎng)、生活周期短等優(yōu)點，因此常作為遺傳學研究的實驗材料。18、在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進行次黃；操作者的雙手需要進行清洗和消毒;靜止空氣中的細菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質變性，還能損傷DNA的結構。19、通常，對獲得的純菌種還可以依據(jù)菌落的形狀、大小等菌落特征對細菌進行初步的鑒定。20、若用大腸桿菌進行實驗，使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經過五菌處理后才能丟棄，以防止培養(yǎng)物的擴散。21、培養(yǎng)大腸桿菌時，在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對于固體培養(yǎng)基應采用的檢測方法是將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產22、對

38、細菌簡單染色法的一般步驟是涂片、干燥、固鋁、染色、水濟、鏡檢。常用的染料有美藍和結晶紫23、在混合菌樣中獲得純菌株的方法豐要有稀釋涂布平板法和劃線平板法等。pH值改變的原因豐要有營養(yǎng)成分的消耗和代調物的24、在微生物培養(yǎng)過程中，引起培養(yǎng)基積累等。25、實驗室常用的有機氮源有蛋白臍和一牛肉膏等，無機氮源有硫酸鏤和硝酸鈉等。為節(jié)約成本，工廠中常用豆餅粉等做有機氮源。26、在微生物學奠基時代（生理學期）公認的代表人物為_巴斯德_和_柯赫_。前者的主要業(yè)績有巴斯德消毒法等,后者的主要業(yè)績有微生物純培養(yǎng)法等。27、發(fā)酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術生產有用物質或直接應用于工業(yè)化生產的

39、技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。28、次級代謝產物是指微生物在一定生長時期，以初級代謝產物為前體物質，合成一些對微生物的生命活動無明確功能的物質過程，這一過程的產物，即為次級代謝產物。29、連續(xù)培養(yǎng)：發(fā)酵過程中一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內的體積維持恒定。達到穩(wěn)態(tài)后，整個過程中菌的濃度，產物濃度，限制性基質濃度都是恒定的。30、BOD:生化需氧量，又稱生物需氧量，是水中有機物含量的一個間接指標。一般指在1L的污水或待測水樣中所含的一部分易氧化的有機物，當微生物對其氧化、分解時，所消耗的水中溶解氧的毫克數(shù)。3.發(fā)酵過程主要分析項目有哪些？答：發(fā)酵過程主要分析項目如下：pH、排氣氧、排氣CO2和呼吸嫡、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態(tài)。菌種的培養(yǎng)方法有哪些？培養(yǎng)方法可采用分批式富集培養(yǎng)（搖瓶培養(yǎng)）和恒化富集培養(yǎng)（連續(xù)培養(yǎng)）。分批式富集培養(yǎng)是將富集培養(yǎng)物轉接到新的同一種培養(yǎng)基中，重新建立選擇性壓力，如此重復轉種幾次后，再取此富集培養(yǎng)物接種到固體培養(yǎng)基上，以獲得單菌落。恒化富集培養(yǎng)是通過改變限制性基質的濃度，來控制不同