發(fā)酵工程考試題

2、試述發(fā)酵過程pH變化的原因是什么？

答：1、基質(zhì)代謝：（1）糖代謝特別是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇,

使pH下降。糖缺乏，pH上升，是補(bǔ)料的標(biāo)志之一（2）氮代謝當(dāng)氨基酸中

的-NH2被利用后pH會(huì)下降；尿素被分解成NH3,pH上升，NH3利用后pH下降，

當(dāng)碳源不足時(shí)氮源當(dāng)碳源利用pH上升。（3）生理酸堿性物質(zhì)利用后pH會(huì)上升或

下降2、產(chǎn)物形成：某些產(chǎn)物本身呈酸性或堿性，使發(fā)酵液pH變化。如有機(jī)酸

類產(chǎn)生使pH下降，紅霉素、潔霉素、螺旋霉素等抗生素呈堿性，使pH上升3、

菌體自溶，pH上升，發(fā)酵后期，pH上升。

4、PH對(duì)微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)酵代謝產(chǎn)物的影響有哪些？生產(chǎn)上怎樣控制發(fā)酵

過程的PH?發(fā)酵過程的pH控制可以采取哪些措施？

答：pH值對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物合成的影響有以下兒個(gè)方面：

①影響酶的活性，當(dāng)pH值抑制菌體中某些酶的活性時(shí)，會(huì)阻礙菌體的新陳代謝;

②影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷的狀態(tài)，改變細(xì)胞膜的通透性，影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)

物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的排泄；③影響培養(yǎng)基中某些組分和中間代謝產(chǎn)物的離

解，從而影響微生物對(duì)這些物質(zhì)的利用；④PH值不同，往往引起菌體代謝過程

的不同，使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變。另外，pH值還會(huì)影響某些霉菌的

形態(tài)。

控制：首先需要考慮和試驗(yàn)發(fā)酵培養(yǎng)基的基礎(chǔ)配方，使它們有個(gè)適當(dāng)?shù)呐浔?，?/p>

發(fā)酵過程中的pH值變化在合適的范圍內(nèi)。如果達(dá)不到要求，還可在發(fā)酵過程中

補(bǔ)加酸或堿。過去是直接加人酸（如H2s04）或堿（如NaOH）來控制，現(xiàn)在常用的是

以生理酸性物質(zhì)（NH）4S04和生理堿性物質(zhì)氨水來控制，它們不僅可以調(diào)節(jié)pH值,

還可以補(bǔ)充氮源。當(dāng)發(fā)酵液的pH值和氨氮含量都偏低時(shí)，補(bǔ)加氨水，就可達(dá)到

調(diào)節(jié)pH和補(bǔ)充氨氮的目的；反之，pH值較高，氨氮含量又低時(shí)，就補(bǔ)加（NH）4s04。

此外，用補(bǔ)料的方式來調(diào)節(jié)pH值也比較有效。

可采取的策施：1）調(diào)整培養(yǎng)基組分。2）在發(fā)酵過程中進(jìn)行控制。①添加CaC03,

②氨水流加法③尿素流加法④在補(bǔ)料與pH沒矛盾時(shí)，采取補(bǔ)料調(diào)pH.⑤在補(bǔ)

料與pH有矛盾時(shí)，加酸堿調(diào)節(jié)pHo

5、pH對(duì)發(fā)酵過程的影響：1、是微生物細(xì)胞原生質(zhì)膜的電荷發(fā)生改變。2、直接

影響酶的活性。3、直接影響代謝過程（菌體代謝方向、代謝產(chǎn)物合成）。

影響pH的因素：1、基質(zhì)代謝。2、產(chǎn)物形成。3、菌體自溶，pH上升，發(fā)酵后

期，pH上升。

導(dǎo)致pH下降的因素：C/N過高；溶氧不足；消泡劑過量、脂肪酸增加；生理酸

性物質(zhì)存在。

導(dǎo)致pH上升的因素：C/N過低；生理堿性物質(zhì)存在。（pH上升是補(bǔ)料標(biāo)志）

7、什么叫染菌，對(duì)發(fā)酵有什么影響，對(duì)提煉有什么危害？對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有什么影

響？

答：染菌：發(fā)酵過程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長(zhǎng)繁殖

染菌對(duì)發(fā)酵的影響：發(fā)酵過程污染雜菌，會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命

傷;造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失;擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)

劃;遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性;

影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量

發(fā)酵染菌對(duì)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(zhì)。采用有機(jī)溶劑萃取的提煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相

分離，影響進(jìn)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(shí)與產(chǎn)物一起進(jìn)入洗脫液，影響進(jìn)

一步提純

發(fā)酵染菌對(duì)過濾的影響：染菌的發(fā)酵液?般發(fā)粘，菌體大多數(shù)自溶，所以在發(fā)酵

液過濾時(shí)不能或很難形成濾餅，導(dǎo)致過濾困難。即使采取加熱、冷卻、添加助濾

劑等措施，使部分蛋白質(zhì)凝聚，但效果并不理想.；污染雜菌的種類對(duì)過濾的影

響程度有差異，如污染霉菌時(shí)，影響較小，而污染細(xì)菌時(shí)很難過濾。由于過濾困

難，過濾時(shí)間拉長(zhǎng)，影響發(fā)酵液儲(chǔ)罐和過濾設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用，破壞了生產(chǎn)平衡。

染菌發(fā)酵液還會(huì)因過濾困難而大幅度降低過濾收率，直接影響提煉總收率。

8、不同時(shí)間染菌對(duì)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(chǎn)菌生長(zhǎng)一開始不占優(yōu)勢(shì)，而且

培養(yǎng)液中幾乎沒有抗生素（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)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(yīng)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)酵前期菌量不很

多，與雜菌沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，抵御雜菌能

力弱。在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。措施：可以用降低培養(yǎng)溫度，

調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補(bǔ)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(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新接種再用。

（3）發(fā)酵中期染菌：發(fā)酵中期染菌會(huì)嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)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(chǎn)物分泌減少或停止,

有時(shí)甚至?xí)挂旬a(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭,產(chǎn)生大量泡沫。措施：

培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前

放罐,或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(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(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對(duì)

雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌

嚴(yán)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(xué)滅菌

劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。否則由于各罐的管道相通，會(huì)造成其它罐的染菌，

而且直接放下水道也會(huì)造成空氣的污染而導(dǎo)致其它罐批染菌。凡染菌的罐要找

染菌的原因，對(duì)癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。染菌厲

害時(shí)，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，空氣必須

用甲醛蒸汽消毒入

9、分析發(fā)酵生產(chǎn)中雜菌污染的途徑以及一旦發(fā)現(xiàn)染菌應(yīng)采取的挽救措施（試論

述國(guó)內(nèi)外抗生素工廠發(fā)酵染菌的原因有哪些？）

答：發(fā)酵生產(chǎn)中雜菌污染途徑包括以下幾個(gè)方面：

1）種子帶菌。原因主要有：培養(yǎng)基及用具滅菌不徹底；菌種在移接過程中受污

染；菌種在培養(yǎng)或保藏過程中受污染等。

2）無菌空氣帶菌。杜絕無菌空氣帶菌，必須從空氣凈化流程和設(shè)備的設(shè)計(jì)、過

濾介質(zhì)的選用和裝填、過濾介質(zhì)的滅菌和管理等方面完善空氣凈化系統(tǒng)。

3）培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底導(dǎo)致染菌。原因主要有：原料性狀影響滅菌效果；

實(shí)罐滅菌時(shí)未能充分排出罐內(nèi)空氣；培養(yǎng)基連續(xù)滅菌時(shí)，蒸汽壓力波動(dòng)大，培養(yǎng)

基未達(dá)到滅菌溫度，導(dǎo)致滅菌不徹底而污染；設(shè)備、管道存在“死角”。

4）設(shè)備滲漏引起染菌。發(fā)酵設(shè)備、管道、閥門、的長(zhǎng)期使用，由于腐蝕、磨擦

和振動(dòng)等原因，往往造成滲漏。

5）操作失誤和技術(shù)管理不善也會(huì)引起染菌。如移種時(shí)或發(fā)酵過程罐內(nèi)壓力跌

零，使外界空氣進(jìn)入而染菌；泡沫頂蓋而造成污染；壓縮空氣壓力突然下降，使

發(fā)酵液倒流入空氣過濾器而造成污染等等。

發(fā)酵生產(chǎn)中一旦發(fā)現(xiàn)污染雜菌，應(yīng)考慮采取以下措施：

1）首先應(yīng)盡力尋找染菌的原因和途徑，杜絕后患。

2）同時(shí)，對(duì)染菌的發(fā)酵液要根據(jù)具體情況做出處理。例如：發(fā)現(xiàn)種子染菌，應(yīng)

立即加熱滅菌后廢棄，絕對(duì)不能將染菌種子接入發(fā)酵罐，以免造成更大損失，如

果是發(fā)現(xiàn)早期染菌，則可采取適當(dāng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物，重新滅菌，再接種發(fā)酵；如果在

發(fā)酵中后期染菌.，而雜菌又不影響生產(chǎn)菌株的正常發(fā)酵或不妨礙產(chǎn)品的分離、提

純，則可讓其“共生共長(zhǎng)”、“和平共處”至發(fā)酵終了，否則就應(yīng)提前放罐。（3

分）

3）染菌后的挽救措施要根據(jù)不同生產(chǎn)菌株的特點(diǎn)、產(chǎn)品性質(zhì)以及各工廠的具體

情況，采取可行辦法。

10、如何診斷發(fā)酵感染了噬菌體？污染噬菌體對(duì)發(fā)酵的影響及其產(chǎn)生的原因。

有何防止措施？

（1）發(fā)酵過程中如果受噬菌體的侵染，一般發(fā)生溶菌，隨之出現(xiàn)發(fā)酵遲緩或停止，

而且受噬菌體感染后，往往會(huì)反復(fù)連續(xù)感染，使生產(chǎn)無法進(jìn)行，甚至使種子全部喪

失。有無染噬菌體，根本的要做噬菌斑檢驗(yàn)。

產(chǎn)生噬菌體的原因:通常在工廠投產(chǎn)初期并不感到噬菌體的危害，經(jīng)過廣2年以

后，主要是由于生產(chǎn)和試驗(yàn)過程中不斷不加注意地把許多活菌體排放到環(huán)境中

去，自然界中的噬菌體就在活菌體中大量生長(zhǎng)，造成了自然界中噬菌體增殖的好

機(jī)會(huì)。這些噬菌體隨著風(fēng)沙塵土和空氣流動(dòng)傳播，以及人們的走動(dòng)、車輛的往來

也攜帶著噬菌體到處傳播，使噬菌體有可能潛入生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是通過空

氣系統(tǒng)進(jìn)入種子室、種子罐、發(fā)酵罐

（2）噬菌體的防治：

1、必須建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度，定期檢查、定期清掃，車間四周有嚴(yán)重污染噬

菌體的地方應(yīng)及時(shí)撒石灰或漂白粉。

2、車間地面和通往車間的道路盡量采取水泥地面

3、種子和發(fā)酵工段的操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作規(guī)程，認(rèn)真地進(jìn)行種子保管，不

使用本身帶有噬菌體的菌種。感染噬菌體的培養(yǎng)物不得帶入菌種室、搖瓶間

4、認(rèn)真進(jìn)行發(fā)酵罐、補(bǔ)料系統(tǒng)的滅菌。嚴(yán)格控制逃液和取樣分析和洗罐所廢棄的菌

體。對(duì)倒罐所排放的廢液應(yīng)滅菌后才可排放。

5、選育抗噬菌體的菌種，或輪換使用菌種。

6、發(fā)現(xiàn)噬菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)酵液加熱到70~80℃殺死噬菌體，才可排

放。發(fā)酵罐周圍的管道也必須徹底滅菌。

12、請(qǐng)簡(jiǎn)述發(fā)酵過程中污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響。

答：（1）污染噬菌體：噬菌體的感染力很強(qiáng)，傳播蔓延迅速，也較防治，故危害

極大。污染噬菌體后，可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅度下降，嚴(yán)重的造成斷種，被迫停產(chǎn)。

（2）污染其它雜菌：有些雜菌會(huì)使生產(chǎn)菌自溶產(chǎn)生大量泡沫，即使添加消泡劑

也無法控制逃液，影響發(fā)酵過程的通氣攪拌。有的雜菌會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭、發(fā)酸，

致使pH下降，使不耐酸的產(chǎn)品破壞。特別是染芽抱桿菌，由于芽電耐熱，不易

殺死，往往一次染菌后會(huì)反復(fù)染菌。

14、染菌隱患的檢查：1、顯微鏡檢查法（革蘭氏染色）2、平板劃線培養(yǎng)或斜面

培養(yǎng)檢查法。3、肉湯培養(yǎng)基檢查法（酚紅變色PH6.8-8.4）。4、發(fā)酵過程異常

現(xiàn)象觀察法。

染菌的預(yù)防措施：1、強(qiáng)化空氣凈化過程。2、嚴(yán)格培養(yǎng)原料及設(shè)備的滅菌。3、

定期檢測(cè)發(fā)酵設(shè)備及管道。4、嚴(yán)格培養(yǎng)物的移接。5、預(yù)防噬菌體危害。

16、如何選擇最適發(fā)酵溫度？

答：1、根據(jù)菌種及生長(zhǎng)階段選擇。

微生物種類不同，所具有的酶系及其性質(zhì)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(dá)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(zhǎng)迅速；在中期菌量已達(dá)到合成產(chǎn)物的最適量，發(fā)酵需要

延長(zhǎng)中期，從而提高產(chǎn)量，因此中期溫度要稍低一些，可以推遲衰老。發(fā)酵后期，

產(chǎn)物合成能力降低，延長(zhǎng)發(fā)酵周期沒有必要，就又提高溫度，刺激產(chǎn)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(shí)可適當(dāng)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(shí)，溫度也該低些。因?yàn)闇囟雀郀I(yíng)養(yǎng)利用快，會(huì)使菌過早自溶。

3、根據(jù)菌生長(zhǎng)情況

菌生長(zhǎng)快，維持在較高溫度時(shí)間要短些；菌生長(zhǎng)慢，維持較高溫度時(shí)間可長(zhǎng)些。

培養(yǎng)條件適宜，如營(yíng)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(zhǎng)?？偟膩碚f，溫度的選擇根據(jù)菌種生長(zhǎng)階段及培養(yǎng)條件綜合考慮。要通過反復(fù)

實(shí)踐來定出最適溫度。

18、簡(jiǎn)述溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)和發(fā)酵的影響。

答：任何微生物的生長(zhǎng)溫度均在一定范圍內(nèi)，可用最高溫度,最適溫度和最低生長(zhǎng)

溫度進(jìn)行描述。溫度影響微生物生長(zhǎng)的機(jī)理：（1）影響酶活性；（2）影響細(xì)胞膜的

流動(dòng)性；（3）影響物質(zhì)的溶解度。溫度對(duì)發(fā)酵的影響：（1）影響產(chǎn)物生成速度；（2）

影響發(fā)酵液性質(zhì)；（3）影響產(chǎn)物種類：a.改變體內(nèi)酶系一中間產(chǎn)物種類一產(chǎn)物種類;

b.使代謝比例失調(diào)

控制：發(fā)酵設(shè)備上裝有熱交換設(shè)備。

20、溫度對(duì)發(fā)酵的影響主要表現(xiàn)在哪些方面？

1.溫度對(duì)微生物細(xì)胞生長(zhǎng)的影響2.溫度對(duì)產(chǎn)物形成的影響3.溫度影響發(fā)酵液

的物理性質(zhì)

4.溫度影響生物合成的方向

21、發(fā)酵過程溫度選擇有什么依據(jù)？

（1）根據(jù)菌種及生長(zhǎng)階段選擇：

前期：提高溫度，以促進(jìn)菌的呼吸與代謝，使菌生長(zhǎng)迅速

中期：為了延長(zhǎng)中期，比前期溫度稍低一些，可以延遲衰老。

（2）根據(jù)培養(yǎng)條件選擇

通氣條件差一一降低溫度，使細(xì)菌呼吸速率降低，溶氧量提高

培養(yǎng)基稀薄一一降低溫度，減慢營(yíng)養(yǎng)利用速率

（3）根據(jù)菌生長(zhǎng)情況

生長(zhǎng)快一一維持在較高溫要短些，反之，長(zhǎng)些。

營(yíng)養(yǎng)豐富，通氣量足夠，前期溫度高些

22、溫度對(duì)發(fā)酵的影響：1、最適溫度范圍內(nèi)，生長(zhǎng)速度隨溫度升高而增加，縮

短微生物生長(zhǎng)周期。2、最適溫度下可縮短生長(zhǎng)緩慢期和抱子萌發(fā)時(shí)間。3、較低

溫度，氧溶解度大、通氣量充足、生長(zhǎng)速率相對(duì)較低。4、生長(zhǎng)延遲期主要取決

于溫度，生長(zhǎng)后期主要取決于溶解氧。

23、為什么蒸汽滅菌時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫呢？

答：培養(yǎng)基和水的傳熱系數(shù)比空氣的傳熱系數(shù)大，如果滅菌時(shí)升溫太快，培養(yǎng)基

急劇膨脹，發(fā)酵罐內(nèi)的空氣排出較慢，就會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，泡沫上升到發(fā)酵罐頂,

泡沫中的耐熱菌就不能與蒸汽直接接觸，未被殺死。

26、請(qǐng)分析泡沫產(chǎn)生的原因，泡沫對(duì)發(fā)酵的影響有哪些？生產(chǎn)上怎樣控制發(fā)酵

過程所產(chǎn)生的泡沫？

答:發(fā)酵過程泡沫產(chǎn)生的原因

1、通氣攪拌的強(qiáng)烈程度通氣大、攪拌強(qiáng)烈可使泡沫增多，因此在發(fā)酵前期由于

培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分消耗少，培養(yǎng)基成分豐富，易起泡。應(yīng)先開小通氣量，再逐步加

大。攪拌轉(zhuǎn)速也如此。也可在基礎(chǔ)料中加入消泡劑。

2、培養(yǎng)基配比與原料組成培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，黏度大，產(chǎn)生泡沫多而持久，前期

難開攪拌。

3、菌種、。種子質(zhì)量和接種量菌種質(zhì)量好，生長(zhǎng)速度快，可溶性氮源較快被利

用，泡沫產(chǎn)生幾率也就少。菌種生長(zhǎng)慢的可以加大接種量

4、滅菌質(zhì)量

培養(yǎng)基滅菌質(zhì)量不好，糖氮被破壞，抑制微生物生長(zhǎng)，使種子菌絲自溶，產(chǎn)生大

量泡沫，加消泡劑也無效。

影響1）泡沫過多，升到罐頂從軸封滲出，易造成染菌2）使發(fā)酵罐裝填系數(shù)減少,

降低了設(shè)備利用率3）影響通風(fēng)攪拌正常進(jìn)行，影響氧的傳遞，妨礙菌的呼吸；

4）增加菌群的非均一性，微生物隨泡沫漂?。?）造成產(chǎn)物的損失；6）加入消

泡劑給下游提取工序帶來困難。有益之處:氣體分散，增加氣液接觸面積。

控制：泡沫的控制，可以采用三種途徑：①調(diào)整培養(yǎng)基中的成分（如少加或緩加

易起泡的原材料）或改變某些物理化學(xué)參數(shù)（如pH值、溫度、通氣和攪拌）或者改

變發(fā)酵工藝（如采用分次投料）來控制，以減少泡沫形成的機(jī)會(huì)。但這些方法的效

果有?定的限度；②采用機(jī)械消泡或消泡劑消泡這兩種方法來消除已形成的泡

沫；③還可以采用菌種選育的方法，篩選不產(chǎn)生流態(tài)泡沫的菌種，來消除起泡的

內(nèi)在因素。對(duì)已產(chǎn)生的泡沫工業(yè)上采用機(jī)械消泡或者加消泡劑的方法。

27、泡沫產(chǎn)生規(guī)律：1、通氣量越大，攪拌越劇烈，則產(chǎn)生的泡沫越多。2、培養(yǎng)

基中蛋白質(zhì)含量越多，發(fā)酵液的粘度、濃度越大，則生成的泡沫穩(wěn)定性就越高。

3、菌體旺盛生長(zhǎng)時(shí)，產(chǎn)生的泡沫多，當(dāng)發(fā)酵液中營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)被菌體大量消耗時(shí)，

濃度下降，則氣泡的穩(wěn)定性也減弱，在發(fā)酵后期，伴隨菌體的自溶，使發(fā)酵液中

蛋白質(zhì)濃度又上升，則發(fā)酵液的起泡性又增強(qiáng)。

29、作為理想消泡劑應(yīng)具有哪些條件？

答：1.在起泡液中不溶或難溶；2.是表面活性劑表面張力低于起泡液，消泡作

用迅速、效率高。3.與起泡液有一定程度的親合性；4.與起泡液不發(fā)生化學(xué)反

應(yīng)；5；揮發(fā)性小，作用時(shí)間長(zhǎng)。不干擾活性氧、PH等測(cè)定儀的使用，不影響

氧的傳遞。來源方便、價(jià)格便宜，不會(huì)在使用和運(yùn)輸中引起任何危害，能受高溫

滅菌，對(duì)各物均無影響。

30、選擇消泡劑的依據(jù)：①表面活性劑，具有較低的表面張力，消泡效果明顯。

②對(duì)氣-液界面的散布系數(shù)必須足夠大，才能迅速消泡,與起泡液有一定程度的親

和性。③無毒害性，對(duì)人、畜無害，不被微生物同化，對(duì)菌體生長(zhǎng)和代謝無影響，

不影響產(chǎn)物的提取和產(chǎn)品質(zhì)量。④不干擾各種測(cè)量?jī)x表的使用；不干擾溶解氧、

pH等測(cè)定儀表使用，最好不影響氧的傳遞。⑤在水中的溶解度較小，以保持持

久的消泡性能。⑥來源方便，使用成本低。

31、消泡劑的種類、性能和應(yīng)用范圍：

天然油脂:玉米油、米糠油、豆油、棉子油、魚油及豬油等（豆油是紅霉素的前

體，魚油是螺旋霉素的前體）

聚醛類:聚氧丙烯甘油和聚氧乙烯氧丙烯甘油（又稱泡敵）。（用于四環(huán)素發(fā)酵效

果很好，相當(dāng)于豆油的10~20倍）

高碳醇、脂肪酸和酯類:如十八醇、聚二醇（在水體系里是有效的消泡劑）

硅酮類（聚硅油類）：最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。

聚二甲基硅氧烷及其衍生物：適用于放線菌和細(xì)菌發(fā)酵（單獨(dú)使用效果差，常

與分散劑（微晶二氧化硅）一起使用）

羥基聚二甲基硅氧烷：曾用于青霉素和上霉素發(fā)酵

氟化燒烽:具有極其小的表面能

32、發(fā)酵過程中溶解氧受哪些因素的影響？

答：（1）攪拌。（2）溫度（3）發(fā)酵液濃度（4）培養(yǎng)基（5）氣體組成成分。

發(fā)酵前期：由于微生物大量繁殖，需氧量不斷大幅度增加，此時(shí)需氧超過供氧，

溶氧明顯下降；發(fā)酵中后期：溶氧濃度明顯地受工藝控制手段的影響，如補(bǔ)料的

數(shù)量、時(shí)機(jī)和方式等；發(fā)酵后期：由于菌體衰老，呼吸減弱，溶氧濃度也會(huì)逐步

上升，一旦菌體自溶，溶氧就會(huì)明顯地上升。

33、溶氧對(duì)發(fā)酵有何影響。提出幾種有效提高溶氧的方法。

答：溶氧對(duì)發(fā)酵的影響：氧是好氧微生物生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物生成所必需，微生物只

能利用溶解在發(fā)酵液的溶解氧，而氧難溶于水，培養(yǎng)基中貯存的氧量很少；【純

氧溶純水，L26mmol/L；空氣氧溶純水,0.25mmol/L；培養(yǎng)基更低】,高產(chǎn)株和

加富培養(yǎng)基的采用以及發(fā)酵周期的縮短，加劇了對(duì)氧的需求；形成產(chǎn)物的最佳

氧濃度和生長(zhǎng)的最佳氧濃度有可能是不同的；發(fā)酵罐中氧的吸收率很低；若加大

通氣量會(huì)引起過多泡沫；消泡劑的使用不利于氧的溶解。

提高溶氧的方法：1.增大通風(fēng)量。2.提高轉(zhuǎn)速。3增加罐壓。4改善發(fā)酵液的理

化性質(zhì)5優(yōu)化空氣中氧的含量6加入傳氧中間介質(zhì)

34、論述溶解氧控制的意義

.答：在發(fā)酵過程中，控制溶解氧濃度具有重要意義，表現(xiàn)在以下方面：

1）在發(fā)酵過程中，微生物只能利用溶解狀態(tài)下的氧。

2）氧是難溶氣體，在25℃、lOOMPa下，氧在純水中的溶解度為0.25mmol/L,

在發(fā)酵液中的溶解度為0.2mmol/L；在谷氨酸發(fā)酵的操作條件下，發(fā)酵液中氧的

飽和濃度約為0.313mmol/L,這樣的溶氧濃度菌的正常呼吸只能維持20?30s。由

于微生物不斷消耗發(fā)酵液中的氧，而氧的溶解度很低，就必須采用強(qiáng)化供氧。

3）氧的溶解度隨著溫度的升高而下降，隨著培養(yǎng)液固形物的增多、或粘度的增

加而下降。

4）對(duì)于好氣性發(fā)酵來說，氧傳遞速率已成為發(fā)酵產(chǎn)量和發(fā)酵周期的限制因素。

同時(shí)，氧的供應(yīng)不足可能引起生產(chǎn)菌種的不可彌補(bǔ)的損失或?qū)е录?xì)胞代謝轉(zhuǎn)向不

需要的化合物的生成。

5）發(fā)酵工業(yè)上氧的利用率很低。如抗生素發(fā)酵，被微生物利用的氧不超過經(jīng)過

凈化處理的無菌空氣中含氧量的2%在谷氨酸發(fā)酵方面氧的利用率為10%?30機(jī)

6）提高供氧效率，就能大大降低空氣消耗量，從而降低設(shè)備費(fèi)、減少動(dòng)力消耗;

且減少染菌機(jī)會(huì)，減少泡沫形成，提高設(shè)備利用率。

35、溶解氧的測(cè)定方法有哪些？答：化學(xué)法，極譜法，復(fù)氧膜電極法，壓力法

37、臨界氧濃度（C臨）：指不影響菌體呼吸所允許的最低氧濃度，或微生物對(duì)

發(fā)酵液中溶解氧濃度的最低要求。（微生物的臨界氧濃度一?般0.003^0.05mmol/L）

溶氧濃度（DO）：氧在水中的飽和濃度（C*）。發(fā)酵液氧濃度：Q

供氧系數(shù)（氧傳質(zhì)系數(shù)）：L（與空氣線速度的B次方成正比）dC/dT=KL（C*-CL）

39、影響微生物需氧的因素有哪些？如何調(diào)節(jié)通氣攪拌發(fā)酵罐的供氧水平？

答：①因素：細(xì)胞濃度直接影響培養(yǎng)液的攝氧率，在分批發(fā)酵中攝氧率變化很大,

不同生長(zhǎng)階段需氧不同，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期達(dá)最大值。培養(yǎng)基的成分和濃度顯著影響

微生物的攝氧率，碳源種類對(duì)細(xì)胞的需氧量有很大影響，一般葡萄糖的利用速度

比其他的糖要快。②如何調(diào)節(jié)：一般認(rèn)為，發(fā)酵初期較大的通風(fēng)和攪拌而產(chǎn)生過

大的剪切力，對(duì)菌體的生長(zhǎng)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不利的影響，所以有時(shí)發(fā)酵初期采用小通

風(fēng)，停攪拌，不但有利于降低能耗，而且在工藝上也是必須的。但是通氣增大的

時(shí)間一定要把握好。

40、氧從氣相傳遞到細(xì)胞內(nèi)要克服哪些阻力，其中最大阻力是哪一個(gè)？

答：①氣膜傳遞阻力；②氣液界面?zhèn)鬟f阻力；③氣液界面通過液膜的傳遞阻力；

④液相主體的傳遞阻力；⑤細(xì)胞表面的傳遞阻力；⑥固液界面的傳遞阻力；⑦細(xì)

胞內(nèi)的傳遞阻力；⑧細(xì)胞壁的阻力；⑨反應(yīng)阻力。其中最大最大阻力是氣液界面

的傳遞阻力。

41、請(qǐng)分析微生物對(duì)氧的需求并說明供氧的必要性。

答：大多數(shù)的發(fā)酵過程都是好樣發(fā)酵工程無論是基質(zhì)的二氧化，菌體的生長(zhǎng)還是

產(chǎn)物的代謝均需要大量的氧。發(fā)酵所需的氧量很大程度上取決于培養(yǎng)基中碳源的

性質(zhì)。細(xì)胞的攝氧率與培養(yǎng)時(shí)間及細(xì)胞濃度有關(guān)。培養(yǎng)條件（如ph,溫度等）

對(duì)細(xì)胞的需氧要求也有影響。

必要性：培養(yǎng)液內(nèi)微生物所利用的只能是溶解氧，不可能一次供氧就滿足微生物

完全氧化葡萄糖或其他碳源對(duì)氧的需求。因此必須不斷供氧。

42、氧傳遞系數(shù)的測(cè)定方法有哪些？影響氧傳遞系數(shù)的因素有哪些？

答：亞硫酸鹽氧化法，取樣極譜法，物料衡算法，動(dòng)態(tài)法，排氣法，復(fù)膜電極法。

影響因素：溶液的性質(zhì)，氣液比表面積，攪拌，空氣的線速度，空氣分布管，

培養(yǎng)液的性質(zhì)，表面活性劑，離子強(qiáng)度，菌體濃度

43、二氧化碳對(duì)發(fā)酵有何影響？如何控制？

1.C0?對(duì)菌體生長(zhǎng)具有抑制作用。

當(dāng)排氣中CO2的濃度高于4%時(shí)，微生物的糖代謝和呼吸速率下降。

2.C0?對(duì)發(fā)酵的影響

①對(duì)發(fā)酵促進(jìn)。如牛鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn)多糖，最重要的發(fā)酵條件是提供的空氣中要

含5%的CO”②對(duì)發(fā)酵抑制。如對(duì)肌甘、異亮氨酸、組氨酸、抗生素等發(fā)酵的抑

制③影響發(fā)酵液的酸堿平衡C02在發(fā)酵液中的濃度變化不像溶解氧那樣有一定

的規(guī)律。它的大小受到許多因素的影響，如細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度、發(fā)酵液的流變學(xué)特

性、通氣攪拌程度、罐壓大小、設(shè)備規(guī)模等。對(duì)CO2濃度的控制主要看其對(duì)發(fā)酵

的影響，如果對(duì)發(fā)酵有促進(jìn)作用，應(yīng)該提高其濃度；反之，應(yīng)降低其濃度。提高

通氣量和攪拌速率，有利于CO?的排出。降低通氣量和攪拌速率，有利于提高CO?

在發(fā)酵液中的濃度。C0?的產(chǎn)生與補(bǔ)料控制有密切關(guān)系。如補(bǔ)糖可降低發(fā)酵液中

CO?的濃度，并降低培養(yǎng)液的pH值。

44、簡(jiǎn)述谷氨酸的生物合成途徑

答：大致是：葡萄糖經(jīng)糖酵解（EMP途徑）和己糖磷酸支路（HMP途徑）生成閃

酮酸，再氧化成乙酰輔酶A（乙酰COA）,然后進(jìn)入三竣酸循環(huán)，生成a一酮戊二

酸。a一酮戊二酸在谷氨酸脫氫酶的催化及有NH+4存在的條件下，生成谷氨酸。

45、作為谷氨酸產(chǎn)生菌，應(yīng)具備哪些生理特征？

從菌的生理特征上，谷氨酸產(chǎn)生菌應(yīng)具備的條件：

（1）生物素缺陷型，細(xì)胞膜對(duì)谷氨酸的通透性好；（2）CO2固定酶活性強(qiáng)，丙酮酸

脫竣酶活性不能太強(qiáng)；（3）a-酮戊二酸脫氫酶的活性微弱或缺損；（4）谷氨酸脫氫酶

活力高（此活性不被低濃度產(chǎn)物谷氨酸所抑制）；（5）NADPH+H，進(jìn)入呼吸鏈能力弱；⑹

異檸檬酸裂解酶活性不能太強(qiáng)，異檸檬酸脫氫酶活性強(qiáng)。

46、以谷氨酸發(fā)酵為例，說明發(fā)酵溫度、pH、通氣量等環(huán)境條件對(duì)谷氨酸產(chǎn)生菌的

影響。

溫度;谷氨酸發(fā)酵前期長(zhǎng)菌階段和種子培養(yǎng)時(shí)應(yīng)滿足菌體生長(zhǎng)最適溫度。若溫度過

高，菌體容易老化。

PH：谷氨酸生產(chǎn)菌在中性和堿性條件下積累谷氨酸，在酸性條件下形成谷氨酸和N-

乙酰谷氨酰氨。

通氣量：好氧性發(fā)酵通常需要供給大量的空氣才能滿足菌體對(duì)氧的需求。過高的溶

解氧對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成未必有利，因?yàn)槿芙庋醪粌H為代謝提供氧，同時(shí)也造成

一定的微生物的生理環(huán)境，它可以影響培養(yǎng)基的電位，有時(shí)會(huì)稱為逆向動(dòng)力。過低

的溶解氧會(huì)影響微生物的呼吸，進(jìn)而造成代謝異

47以谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)為例，分析在發(fā)酵過程中如何保證菌種生長(zhǎng)和代謝的正常

進(jìn)行。

答：首先，培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)全面，缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)影響菌種的生長(zhǎng)繁殖

及正常的代謝活動(dòng)。如生物素是谷氨酸棒狀桿菌的生長(zhǎng)因子，缺乏生物素，谷氨

酸的合成就會(huì)受到影響。

其次，各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例和濃度會(huì)影響菌種的代謝途徑等。如在碳源和氮源的

比為3：1時(shí)，谷氨酸棒狀桿菌會(huì)大量合成谷氨酸，但當(dāng)碳源和氮源的比為4：1

時(shí)，谷氨酸棒狀桿菌只生長(zhǎng)而不合成谷氨酸。

第三，進(jìn)行發(fā)酵過程中間控制，如溫度、pH值、溶解氧等。當(dāng)pH下降，呈酸性

時(shí)，谷氨酸棒狀桿菌就會(huì)生成乙酰谷氨酰胺。在發(fā)酵過程中，培養(yǎng)液的pH發(fā)生

變化的主要原因是培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分的利用和代謝產(chǎn)物的積累。如當(dāng)谷氨酸棒狀

桿菌利用糖類物質(zhì)不斷生成谷氨酸時(shí)，培養(yǎng)液的pH就會(huì)下降。而堿性物質(zhì)的消

耗和氨的生成等則會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)液的pH上升。調(diào)節(jié)和控制培養(yǎng)液pH的方法有：在

培養(yǎng)基中添加緩沖液，在發(fā)酵過程中加酸或堿。

第四，染菌的控制。在種子擴(kuò)大培養(yǎng)和發(fā)酵過程中，要嚴(yán)格控制雜菌的污染，通

入的空氣要進(jìn)行嚴(yán)格的過濾除菌。

48、分析影響谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)量的因素及其調(diào)控機(jī)制

答：在谷氨酸發(fā)酵過程中，影響菌種代謝途徑的因素有氧、溫度、pH和磷酸鹽

等，并且谷氨酸產(chǎn)生菌需要生長(zhǎng)因子——生物素。當(dāng)生物素缺乏時(shí)，菌種生長(zhǎng)十

分緩慢；當(dāng)生物素過量時(shí)，則轉(zhuǎn)為乳酸發(fā)酵。因此，一般將生物素控制在亞適量

條件下，才能得到高產(chǎn)量的谷氨酸。

在谷氨酸發(fā)酵中，如果能夠改變細(xì)胞膜的通透性，使谷氨酸不斷地排到細(xì)胞外面,

就會(huì)大量生成谷氨酸。研究表明，影響細(xì)胞膜通透性的主要因素是細(xì)胞膜中的磷

脂含量。因此，對(duì)谷氨酸產(chǎn)生菌的選育，往往從控制磷脂的合成或使細(xì)胞膜受損

傷入手，如生物素缺陷型菌種的選育。生物素是不飽和脂肪酸合成過程中所需的

乙酰CoA的輔酶。生物素缺陷型菌種因不能合成生物素，從而抑制了不飽和脂肪

酸的合成。而不飽和脂肪酸是磷脂的組成成分之一。因此，磷脂的合成量也相應(yīng)

減少，這就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不完整，提高細(xì)胞膜對(duì)谷氨酸的通透性。

在發(fā)酵過程中，氧、溫度、pH和磷酸鹽等的調(diào)節(jié)和控制如下：①氧。谷氨酸

產(chǎn)生菌是好氧菌，通風(fēng)和攪拌不僅會(huì)影響菌種對(duì)氮源和碳源的利用率，而且會(huì)影

響發(fā)酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在發(fā)酵后期，加大通氣量有利于谷氨酸的

合成。②溫度。菌種生長(zhǎng)的最適溫度為30?32℃。當(dāng)菌體生長(zhǎng)到穩(wěn)定期，適當(dāng)

提高溫度有利于產(chǎn)酸，因此，在發(fā)酵后期，可將溫度提高到34?37C。③pH。

谷氨酸產(chǎn)生菌發(fā)酵的最適pH在7.0?8.0。但在發(fā)酵過程中，隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利

用，代謝產(chǎn)物的積累，培養(yǎng)液的pH會(huì)不斷變化。如隨著氮源的利用，放出氨，

pH會(huì)上升；當(dāng)糖被利用生成有機(jī)酸時(shí)，pH會(huì)下降。④磷酸鹽。它是谷氨酸發(fā)酵

過程中必需的，但濃度不能過高，否則會(huì)轉(zhuǎn)向繳氨酸發(fā)酵。

49糖蜜的處理。

糖蜜是甘蔗或甜菜制糖的副產(chǎn)物。發(fā)酵前對(duì)糖蜜進(jìn)行稀釋、酸化、滅菌及澄清等

過程稱為糖蜜前處理。

糖蜜前處理的方法1、加酸通風(fēng)沉淀法稀釋一酸化一通風(fēng)一澄清2、加熱加

酸沉淀法加熱稀釋一酸化一澄清一稀釋3、添加絮凝劑澄清處理法

稀釋一酸化一加熱一加絮凝劑一澄清

谷氨酸發(fā)酵的糖蜜預(yù)處理特殊性：生物素限量原理：產(chǎn)物谷氨酸積累到…

定量會(huì)形成反饋抑制。需提高細(xì)胞膜的滲透性，使胞內(nèi)的產(chǎn)生的谷氨酸迅速滲漏

出去。

細(xì)胞i莫由磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)組成，磷脂雙分子層由脂肪酸、甘油、磷酸和側(cè)

鏈組成。

把生物素控制在亞適量，才能生產(chǎn)出大量的谷氨酸。因?yàn)樯锼厥侵舅嵘锖?/p>

成中乙酰-CoA竣化酶的輔基。

谷氨酸發(fā)酵的糖蜜預(yù)處理的方法和各自原理

1糖蜜預(yù)處理方法除去過量生物素

①活性炭處理法稀釋，漂白粉，活性炭，過濾原理：吸附

②樹脂處理法原理:吸附

③亞硝酸處理法原理:破壞生物素

2.添加化學(xué)藥劑處理法原理:增加細(xì)胞膜對(duì)谷

氨酸的滲透性

①添加青霉素法②添加表面活性劑③添加抗氧劑法

3.追加糖蜜法

原理：當(dāng)谷氨酸酶系統(tǒng)成熟時(shí)過量生物素不影響發(fā)酵，可在此時(shí)添加未處理

的糖蜜進(jìn)去繼續(xù)正常生產(chǎn)。

4.采用營(yíng)養(yǎng)缺陷變異株原理：誘變生物素缺陷型菌株為油酸缺陷型等，

是生物素不再影響谷氨酸的積累

50、糖蜜可直接用作發(fā)酵原料嗎？為什么？不可以。

1、糖蜜中生物素的含量，與糖蜜來源生產(chǎn)批次有關(guān)，而且其它營(yíng)養(yǎng)成份也有變動(dòng)

2、糖蜜含有黑褐色色素，影響成品色澤。3、糖蜜含有膠體物質(zhì)，粘度大，致使

發(fā)酵中泡沫多，對(duì)于提取也帶來困難。4、糖蜜中含有較多的鈣質(zhì)物質(zhì)，這對(duì)于谷

氨酸的提取精制上，要增加糖蜜原料的脫鈣操作。因此糖蜜要進(jìn)行前處理。澄清,

脫鈣，水解膠體，除黑色素

51、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(xì)胞分裂過程中所產(chǎn)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(chǎn)菌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(yíng)養(yǎng)物時(shí)，有防止衰退

效果。

(3)°利用不易衰退的細(xì)胞傳代：對(duì)于放線菌和霉菌，菌絲細(xì)胞常含有兒個(gè)細(xì)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(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核細(xì)胞;

合理選擇誘變劑種類或增加突變位點(diǎn)，以減少分離回復(fù)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(xué)物質(zhì)可以防止菌種退化。

或者選取營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的培養(yǎng)基在菌種保藏培養(yǎng)基，限制菌株的生長(zhǎng)代謝減少變

異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。

52菌種退化的原因是什么？怎樣防止菌種的退化？答：環(huán)境條件，菌種自身突

變，突變不完全造成菌體遺傳組成差異防止：1退化菌種的復(fù)壯2提供良好

的環(huán)境條件3進(jìn)行合理的傳代4采用優(yōu)良的保藏方法5定期純化菌種

菌種退化：是指在較長(zhǎng)時(shí)期傳代保藏后，菌株的一個(gè)或多個(gè)生理性狀和形態(tài)特征

逐漸減退或消失的現(xiàn)象。

52、菌種衰退的概念

指器種整體在多次基種傳代過程中逐漸造成生產(chǎn)能力降低，表現(xiàn)為發(fā)酵力(如對(duì)

培養(yǎng)基的利用)或繁殖力(如抱子的產(chǎn)生)下降或發(fā)酵產(chǎn)物得率降低的現(xiàn)象。

菌種衰退的常見現(xiàn)象1.菌落和細(xì)胞形態(tài)的改變2.生長(zhǎng)速度緩慢，產(chǎn)抱子越來越

少3.抵抗力、抗不良環(huán)境能力減弱等4.代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力或其對(duì)宿主寄生能力

下降

菌種衰退產(chǎn)生的原因1.保藏不恰當(dāng)2.傳代次數(shù)過多3.發(fā)生回復(fù)突變4.培

養(yǎng)條件不適合

54、菌種的復(fù)壯概念狹義：在菌種已衰退情況下，通過純種分離和生產(chǎn)性能測(cè)

定等方法，從衰退群體中找出少數(shù)未衰退的個(gè)體，以恢復(fù)原有典型性狀的措施。

廣義：在菌種未衰退前經(jīng)常有意識(shí)地進(jìn)行純種分離和生產(chǎn)性狀測(cè)定工作，以期從

中選擇到自發(fā)的正變個(gè)體。

55、衰退菌種復(fù)壯的方法

單細(xì)胞菌株分離法

沸水篩選法菌液用沸水處理后進(jìn)行單細(xì)胞菌株分離，從而挑選出優(yōu)良菌

體。

改變培養(yǎng)條件法采用有利于高產(chǎn)菌株而不利于低產(chǎn)菌株的條件來選出高產(chǎn)菌

株。

通過宿主體復(fù)壯如Bacillusthuringiensis的復(fù)壯

誘變處理法對(duì)發(fā)生回復(fù)突變進(jìn)行重新誘變育種。

56、分批發(fā)酵：1、定義:（分批培養(yǎng)）是指將所有的物料（除空氣、消沫劑、調(diào)

節(jié)pH的酸堿物外）一次性加入發(fā)酵罐,然后滅菌、接種、培養(yǎng)，最后將整個(gè)罐

的內(nèi)容物放出,進(jìn)行產(chǎn)物回收。清罐結(jié)束后，重新開始新的裝料發(fā)酵的發(fā)酵方式

2、特點(diǎn)：非穩(wěn)態(tài)培養(yǎng)過程、-次性投料?次性收獲產(chǎn)品、封閉系統(tǒng)、表現(xiàn)典型

的生長(zhǎng)周期（延滯期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、穩(wěn)定期、衰亡期）、穩(wěn)定期細(xì)胞濃度最大3、

優(yōu)缺點(diǎn)：設(shè)備要求低、操作簡(jiǎn)單、易于掌握、適用于固體顆粒或較多泡沫的培養(yǎng)

基滅菌、適用于小發(fā)酵罐中培養(yǎng)基的滅菌；不能使細(xì)胞始終處于最優(yōu)條件、對(duì)培

養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分破壞較大，反復(fù)加熱冷卻使能耗增加、發(fā)酵周期延長(zhǎng)、降低了發(fā)酵

罐利用率。

補(bǔ)料發(fā)酵：1、定義：（半連續(xù)培養(yǎng)、半連續(xù)發(fā)酵）是指發(fā)酵中后期養(yǎng)料逐漸消耗,

菌體逐漸走向衰老自溶，代謝產(chǎn)物不能再繼續(xù)分泌，為延長(zhǎng)中期代謝活動(dòng)，維持

較高的發(fā)酵產(chǎn)物的增長(zhǎng)幅度，給發(fā)醛罐間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的發(fā)醛方

式。2、特點(diǎn)：介于分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵之間的一種微生物細(xì)胞的培養(yǎng)方式3、

優(yōu)缺點(diǎn):維持菌體濃度、減緩供氧矛盾、避免發(fā)酵過早結(jié)束。

與分批培養(yǎng)方式比較:①可以解除培養(yǎng)過程中的底物抑制、產(chǎn)物的反饋抑制和葡

萄糖的分解阻遏效應(yīng)。②對(duì)于好氧過程，可以避免在分批培養(yǎng)過程中因一次性投

糖過多造成的細(xì)胞大量生長(zhǎng)、好氧過多以至通風(fēng)攪拌設(shè)備不能匹配的狀況。③微

生物細(xì)胞可以被控制在一系列的過濾態(tài)階段，可用來控制細(xì)胞的質(zhì)量；并可重復(fù)

某個(gè)時(shí)期細(xì)胞培養(yǎng)的過渡態(tài)，可用于理論研究。

與連續(xù)培養(yǎng)方式比較①不需要嚴(yán)格的無菌條件。②不會(huì)產(chǎn)生微生物菌種的老化

和變異。③最終產(chǎn)物濃度較高，有利于產(chǎn)物的分離。④適用范圍廣。

連續(xù)發(fā)酵：1、定義：（連續(xù)培養(yǎng)、開放式培養(yǎng)）是指以一定的速度向培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)

添加新鮮的培養(yǎng)液，同時(shí)以相同的速度流出培養(yǎng)液，從而使培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)培養(yǎng)液的

量維持恒定，使微生物細(xì)胞能在近似恒定狀態(tài)下生長(zhǎng)的微生物發(fā)醛培養(yǎng)方式2、

特點(diǎn)：微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速度、產(chǎn)物的代謝均處于恒定狀態(tài),可以達(dá)到穩(wěn)定、高

速培養(yǎng)微生物細(xì)胞或產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物的目的。

3、優(yōu)缺點(diǎn)：①溫度較高、滅菌時(shí)間短、培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分得到最大限度的保護(hù)②

簡(jiǎn)化操作步驟、縮短發(fā)酵周期、提高設(shè)備利用率、降低了人力物力的消耗、降低

勞動(dòng)強(qiáng)度、增加生產(chǎn)效率；①連續(xù)發(fā)酵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，菌種多退化、易污染，培養(yǎng)

基利用率一般低于分批發(fā)酵②工藝中的變量較分批發(fā)酵復(fù)雜,較難控制和擴(kuò)大,

且對(duì)蒸汽和設(shè)備要求較高③不適合含有大量固體物料培養(yǎng)基的滅菌，生產(chǎn)次生

代謝產(chǎn)物時(shí)一般不用連續(xù)發(fā)酵，因?yàn)樯a(chǎn)次生代謝產(chǎn)物所需的最佳條件，往往與

其產(chǎn)生菌種生長(zhǎng)所需的最佳條件不一致，有的還與微生物細(xì)胞分化有關(guān)。

57比較分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：分批培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：不易染菌,操作簡(jiǎn)單，不存在菌種老化或變異等問題。缺

點(diǎn)：生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低。

連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：1.提高設(shè)備利用率，縮短生產(chǎn)時(shí)間。2.發(fā)酵中各種參數(shù)恒定，

便于自動(dòng)化控制。3易于分期控制。4維持低基質(zhì)濃度。缺點(diǎn)：菌種變異可能性較

大，嚴(yán)格要求無菌條件。

58與傳統(tǒng)的分批集中補(bǔ)料培養(yǎng)相比，補(bǔ)料分批培養(yǎng)有哪些優(yōu)點(diǎn)？

答：⑴可以避免在分批發(fā)酵中因一次投料過多造成發(fā)酵液環(huán)境突變，造成菌絲大

量生長(zhǎng)等問題，改善發(fā)酵液流變等性質(zhì)，使得發(fā)酵過程泡沫得以控制，節(jié)省消泡

劑，并提高了裝罐系數(shù)⑵可以控制細(xì)胞質(zhì)量，以提高芽抱的比例，并使pH得以

穩(wěn)定。⑶可以解除底物抑制，產(chǎn)物反饋抑制和分解阻遏。⑷可以使“放料和補(bǔ)料?”

方法得以實(shí)施。該方法在發(fā)酵后期、產(chǎn)生了一定數(shù)量代謝產(chǎn)物后，在發(fā)酵液體積

測(cè)量監(jiān)控下，放出一部分發(fā)酵液，同時(shí)連續(xù)補(bǔ)充——部分新鮮營(yíng)養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)連續(xù)

帶放、既有利于提高產(chǎn)物產(chǎn)量.又可降低成本，使得發(fā)酵指數(shù)得以大幅度提高。

⑸利用FBC技術(shù)、可以使菌種保持最大的生產(chǎn)力狀態(tài)。隨著傳感技術(shù)以及對(duì)發(fā)酵

過程動(dòng)力學(xué)理淪深入研究、用模擬復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型使在線方式實(shí)最優(yōu)控制成為可

能。

59與分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)相比補(bǔ)料分批培養(yǎng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？

答：同傳統(tǒng)的分批發(fā)酵相比，它的優(yōu)越性是明顯的。首先它可以解除營(yíng)養(yǎng)物基質(zhì)

的抑制。產(chǎn)物反饋抑制和葡萄糖分解阻遏效應(yīng)（葡萄糖效應(yīng)一葡萄糖被快速分解

代謝所積累的產(chǎn)物在抑制所需產(chǎn)物合成的同時(shí)，也抑制其他一些碳源、氮源的分

解利用）。對(duì)于好氧發(fā)酵，它可以避免在分批發(fā)酵中因一次性投入糖過多造成細(xì)

胞大量生長(zhǎng)，耗氧過多，以至通風(fēng)攪拌設(shè)備不能匹配的狀況，還可以在某些情況

下減少菌體生成量，提高有用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率在真菌培養(yǎng)中，菌絲的減少可以降

低發(fā)酵液的粘度，便士物料輸送及后處理；與連續(xù)發(fā)酵相比，它不會(huì)產(chǎn)生菌種老

化和變異問題，其適用范圍也比連續(xù)發(fā)酵廣。

60請(qǐng)敘述連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。

答：其優(yōu)點(diǎn)是：①設(shè)備的體積可以減??；②操作時(shí)間短，總的操作管理方便，

便于自動(dòng)化控制；③產(chǎn)物穩(wěn)定，人力物力節(jié)省，生產(chǎn)費(fèi)用低。缺點(diǎn)是：①對(duì)

設(shè)備的合理性和加料設(shè)備的精確性要求甚高；②營(yíng)養(yǎng)成分的利用較分批發(fā)酵

差，產(chǎn)物濃度比分批發(fā)酵低；③雜菌污染的機(jī)會(huì)較多，菌種易因變異而發(fā)生退

化。

連續(xù)發(fā)酵的應(yīng)用：1906年已有啤酒連續(xù)發(fā)酵的方案，但直到1967年才得到工業(yè)

化的應(yīng)用。主要應(yīng)用國(guó)家有新西蘭、英國(guó)等。由于菌種易變異和雜菌的污染以及

啤酒的風(fēng)味等問題，使啤酒連續(xù)發(fā)酵工藝的推廣受到限制。

傳統(tǒng)與現(xiàn)代發(fā)酵工程的區(qū)別答：1.前操作對(duì)象是微生物，現(xiàn)代發(fā)酵的加工對(duì)

象生物除此外還有動(dòng)植物細(xì)胞等。2.無菌概念已由原來的將雜菌排除在發(fā)酵系

統(tǒng)外的單向概念轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)要求發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的生物體不能逸出系統(tǒng)外的雙向概

念。3.發(fā)酵的培養(yǎng)技術(shù)由簡(jiǎn)單的通氣攪拌技術(shù)發(fā)展到根據(jù)生物的類型、目的產(chǎn)

物的特征不同而采用更復(fù)雜的培養(yǎng)技術(shù)，并引用了生化工程放大概念。4.發(fā)酵

培養(yǎng)裝置已不僅是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵罐，而是形式多樣結(jié)構(gòu)各異的新型生物反應(yīng)器。

61發(fā)酵操作方式可分為分批、流加和連續(xù)三種，試述三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)

答：一、分批發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，周期短，染菌機(jī)會(huì)減少和生產(chǎn)過程，產(chǎn)品

質(zhì)量易于控制。缺點(diǎn)：產(chǎn)率低，存在基質(zhì)抑制問題，出現(xiàn)二次生長(zhǎng)現(xiàn)象，對(duì)基

質(zhì)敏感的產(chǎn)物，或者次級(jí)代謝產(chǎn)物，抗生素，不適宜用分批發(fā)酵。

二、流加發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)：1能維持適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵條件2減緩代謝有害物的不利影響3

避免快速利用碳源的阻遏效應(yīng)。缺點(diǎn)：沒有物料取出，產(chǎn)物的積累最終導(dǎo)致比

生長(zhǎng)率的下降，有物料的加入，增加了染菌的機(jī)會(huì)。

三、連續(xù)發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備利用率高，單位時(shí)間產(chǎn)量高，容易控制，可及時(shí)排除

發(fā)酵過程中的有害物質(zhì)。缺點(diǎn)：由于長(zhǎng)時(shí)間不斷向發(fā)酵系統(tǒng)加入物料，增加染

菌兒率，連續(xù)發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，容易產(chǎn)生菌種突變。

62簡(jiǎn)述發(fā)酵過程進(jìn)行中間補(bǔ)料的原則

.答：菌體生長(zhǎng)代謝需要一個(gè)合適的濃度，過高的濃度對(duì)菌體生長(zhǎng)有抑制作用，

過低，不能滿足產(chǎn)物合成的需要。中間補(bǔ)料的原則是使生產(chǎn)菌在分泌期有足夠多

而不過多的養(yǎng)料，使代謝活動(dòng)朝著有利于合成產(chǎn)物的方向發(fā)展。

63工業(yè)上培養(yǎng)基滅菌為什么常常采用高溫瞬時(shí)滅菌法？答:：①因采用高溫瞬時(shí)

滅菌，故既可殺滅微生物，又可最大限度減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，從而提高了原料

的利用率;②由于總的滅菌時(shí)間較分批滅菌注明顯減少，所以縮短了發(fā)酵罐的占

用周期，從而提高了它的利用率；③由于蒸汽負(fù)荷均勻，故提高了鍋爐的利用率;

④適宜于自動(dòng)化操作；⑤降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度

64影響培養(yǎng)基滅菌的因素有哪些？間歇滅菌和連續(xù)滅菌各自的優(yōu)缺是什么？

答：1、影響因素：培養(yǎng)基成分，培養(yǎng)基的物理狀態(tài)，培養(yǎng)基的PH,培養(yǎng)基的微

生物數(shù)量，微生物細(xì)胞中含水量，微生物細(xì)胞菌齡，微生物的耐熱性，空氣排除

情況，攪拌，泡沫

2、間歇滅菌和連續(xù)滅菌的優(yōu)缺點(diǎn)連續(xù)滅菌優(yōu)點(diǎn)1、滅菌溫度高，可以減少培

養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失2、操作條件恒定，滅菌質(zhì)量穩(wěn)定3、易于實(shí)現(xiàn)管道化和自

控操作4、避免反復(fù)的加熱和冷卻，提高了熱的利用率5、發(fā)酵設(shè)備利用率高缺

點(diǎn)1、對(duì)設(shè)備的要求高，需另外設(shè)置加熱冷卻裝置2、操作較麻煩3、染菌機(jī)會(huì)

多4、不適合于大量固體物料的滅菌5、對(duì)蒸汽的要求高間歇滅菌優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)

備要求低，不需另外設(shè)置加熱冷卻裝置2、操作要求低，適于手動(dòng)操作3、適合

于小批量生產(chǎn)4、適合于含有大量固體物質(zhì)的培養(yǎng)基的滅菌缺點(diǎn)1、培養(yǎng)基的

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較多，滅菌后培養(yǎng)基的質(zhì)量下降2、需進(jìn)行反復(fù)的加熱和冷卻，能

耗較高3、不適合于大規(guī)模生產(chǎn)過程的滅菌4、發(fā)酵罐的利用率極低

65請(qǐng)分析介質(zhì)過濾空氣除菌法的基本原理

答：氣流通過濾層時(shí)，基于濾層纖維的層層阻礙，迫使空氣在流動(dòng)中出現(xiàn)無數(shù)次

改變氣速大小和方向的繞流運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致微生物微粒與濾層纖維間產(chǎn)生撞擊，

攔截，布朗擴(kuò)散，重力及靜電引力等作用，從而把微生物微粒截留，捕集在纖維

表面上，實(shí)現(xiàn)了過濾的目的。

66工業(yè)上空氣除菌所用過濾介質(zhì)（如棉花、玻璃纖維、活性炭等）的濾孔遠(yuǎn)大

于菌體，為何也能達(dá)到除菌的目的？

空氣流通過這種介質(zhì)過濾層時(shí)，借助慣性碰撞、攔截滯流、靜電吸附、擴(kuò)散等作

用，將其塵埃和微生物截留在介質(zhì)層內(nèi)，達(dá)到過濾除菌目的。介質(zhì)過濾機(jī)理：

（1）慣性碰撞作用：當(dāng)微生物等顆粒隨空氣以一定速度流動(dòng)，在接近纖維時(shí)，氣

流碰到纖維而受阻，空氣就改變運(yùn)動(dòng)方向繞過纖維繼續(xù)前進(jìn)。由于微生物等顆粒

具有一定質(zhì)量，因而在以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)具有慣性，當(dāng)碰到纖維時(shí)，由于慣性作

用而離開氣流碰在纖維表面上，由于磨擦、粘附作用，被滯留在纖維表面，這叫

做慣性碰撞滯留作用。

（2）攔截滯留作用：當(dāng)氣流速度降低時(shí)，微粒隨低速氣流慢慢靠近纖維，隨主

導(dǎo)氣流繞過纖維前進(jìn)，并在纖維周邊形成一層邊界滯留區(qū)，在滯留區(qū)內(nèi)氣流速度

更慢，進(jìn)入滯留區(qū)的微粒緩慢接近纖維并與之接觸，由于磨擦、粘附作用而被滯

留0

（3）布朗擴(kuò)散作用：很小的微粒（VIUm）在流動(dòng)速度很慢的氣流中能產(chǎn)生一種

不規(guī)則直線運(yùn)動(dòng)，稱為布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果使較小的微粒凝集成較大微粒，增

加了微粒與纖維接觸滯留的機(jī)會(huì)。（4）重力沉降作用：當(dāng)微粒所受的重力大于

氣流對(duì)它的拖帶力時(shí)，微粒就會(huì)沉降。對(duì)于小顆粒，只有當(dāng)氣流速度很低時(shí)才起

作用。

（5）靜電吸附作用：許多微生物和附子都帶有電荷。當(dāng)具有一定速度的氣流通

過介質(zhì)濾層時(shí)，由于磨擦作用而產(chǎn)生誘導(dǎo)電荷，特別是纖維表面和用樹脂處理的

纖維表面產(chǎn)生電荷更顯著。當(dāng)菌體所帶的電荷與介質(zhì)的電荷相反時(shí)，就發(fā)生靜電

吸引作用。

67實(shí)驗(yàn)室常用滅菌方法：

1、化學(xué)滅菌:利用化學(xué)藥品的氧化作用或損傷細(xì)胞作用于微生物而將其殺死的

方法。針對(duì)：環(huán)境、皮膚、器材等。2、射線滅菌:利用紫外線、高能電

磁波或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的丫射線穿透微生物細(xì)胞進(jìn)行滅菌的方法。針對(duì)：無菌

室、接種箱等。3、十熱滅菌:利用熱空氣將為牛物體內(nèi)的蛋白質(zhì)氧化的方法（160℃

保溫lh）。針對(duì)：玻璃器皿、金屬器材和其他耐高溫的物品。4、濕熱滅菌:利

用飽和濕熱蒸汽是微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)變性進(jìn)行滅菌的方法（121℃20~30min）。

針對(duì)：培養(yǎng)基、發(fā)酵設(shè)備、附屬設(shè)備、管道等。優(yōu)點(diǎn):①蒸汽來源容易、成本低、

本身無毒②高溫蒸汽穿透力強(qiáng)、加速蛋白質(zhì)變性和微生物死亡、滅菌徹底③操作

簡(jiǎn)單④細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含水量高、易變性。（最常用、最有效的滅菌方法）5、過

濾除菌:利用過濾方法阻留微生物的方法。針對(duì)：制備無菌空氣。6、火焰滅菌

（灼燒滅菌）：（最簡(jiǎn)單的干熱滅菌法）在火焰上灼燒的方法。針對(duì)：接種針、

刀、鐐、玻璃棒、三角瓶等。

68培養(yǎng)基的滅菌方法：

1、分批滅菌（間歇滅菌、實(shí)罐滅菌）：升溫、保溫、冷卻。

實(shí)消:分批滅菌，就是將配置好的培養(yǎng)基全部輸入到發(fā)酵罐內(nèi)或其他裝置中，通

過蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備加熱至滅菌溫度后維持一定的時(shí)間，再冷卻至接種溫

度，這一過程稱之為實(shí)罐滅菌。優(yōu)點(diǎn)：無需專門的滅菌設(shè)備，設(shè)備投資少；滅菌

效果可靠，對(duì)滅菌用蒸汽要求低滅菌溫度低。缺點(diǎn)：時(shí)間長(zhǎng)而對(duì)培養(yǎng)基成分破壞

大；操作難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

2、連續(xù)滅菌（高溫瞬時(shí)：使蛋白質(zhì)變性；保護(hù)營(yíng)養(yǎng)成分、滅菌）

連消:連續(xù)滅菌，將培養(yǎng)基通過專門設(shè)計(jì)的滅菌器，進(jìn)行連續(xù)流滅菌后進(jìn)入預(yù)先

滅過菌的發(fā)酵罐中的滅菌方式。優(yōu)點(diǎn)：采用高溫快速滅菌法；可以把培養(yǎng)基按其

性質(zhì)分開滅菌.；有利于自動(dòng)控制；節(jié)省冷卻水。缺點(diǎn)：投資費(fèi)用高；對(duì)物料要求

高；蒸汽用量大。

69影響培養(yǎng)基滅菌的因素：

1、培養(yǎng)基成分（油脂、糖類、蛋白質(zhì)會(huì)增加微生物的耐熱性）2、培養(yǎng)基成分的

顆粒度（顆粒越大、蒸汽穿透用時(shí)越長(zhǎng)、滅菌難）3、培養(yǎng)基的澗（PH越低，滅

菌所需時(shí)間越短）4、微生物細(xì)胞含水量（含水量越少、蛋白質(zhì)越不易變性、滅

菌時(shí)間越長(zhǎng)）5、微生物性質(zhì)與數(shù)量（細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)體、酵母、霉菌的菌絲體對(duì)熱

較為敏感，放線菌、霉菌抱子對(duì)熱的抵抗力較強(qiáng)）6、冷空氣排出情況7、泡沫（易

形成隔熱層、不易殺死其中潛伏的微生物）8、攪拄（使培養(yǎng)基均勻、不造成局

部過熱或滅菌死角）

71空氣除菌、凈化方法

1、熱殺菌（有效可靠，對(duì)設(shè)備要求較高、消耗大量能源、成本高）

2、輻射殺菌:破壞蛋白質(zhì)等活性物質(zhì)（表面滅菌、有限空間內(nèi)的空氣滅菌）

3、靜電除菌:利用靜電引力吸附帶電粒子達(dá)到除塵滅菌的目的（效率低、能耗

少）

4、過濾除菌:通過過濾介質(zhì)阻截微生物（制備無菌空氣）

72空氣過濾除菌預(yù)處理的目的（標(biāo)準(zhǔn)）和工藝流程（步驟）：

目的:1、提高壓縮空氣的潔凈度，降低空氣過濾器的負(fù)荷

2、去除壓縮后空氣中所帶的油水，以合適的空氣濕度和溫度進(jìn)入空氣過

濾器。

工藝流程:采風(fēng)塔、粗過濾器（除塵）、空氣壓縮機(jī)、空氣貯罐（穩(wěn)壓）、空氣冷

卻器、氣液分離器（除水除油）、空氣加熱器（增加相對(duì)溫度）、空氣過濾器。

73消毒：是指殺死病原微生物、但不一定能殺死細(xì)菌芽泡的方法。

滅菌：是指把物體上所有的微生物（包括細(xì)菌芽泡在內(nèi)）全部殺死的方法。（防

腐：是指防止或抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的方法。用于防腐的化學(xué)藥物叫做防腐劑。

無菌.：不含活菌的意思，是滅菌的結(jié)果。防止微生物進(jìn)入機(jī)體或物體的操作技術(shù)

稱為無菌操作。）

74介質(zhì)過濾空氣除菌法的最基本步驟有哪些？常用空氣過濾除菌的介質(zhì)有哪

些？

答：前過濾——空氣壓縮機(jī)——冷卻至適當(dāng)溫度——分離（除去油水）——加熱

至適當(dāng)溫度（使其相對(duì)濕度為5096-60%）——空氣過濾器

纖維狀或顆粒狀過濾介質(zhì)（棉花，玻璃纖維，活性碳）過濾紙類介質(zhì)（玻璃纖維

紙）

76請(qǐng)簡(jiǎn)述菌種選育與分子改造的目的與方法。

答：目的：防止菌種退化；解決生產(chǎn)實(shí)際問題；提高生產(chǎn)能力；提高產(chǎn)品質(zhì)

量；開發(fā)新產(chǎn)品。方法：基因突變：自然選育、誘變育種；基因重組：雜交、

原生質(zhì)體融合、基因工程；基因的直接進(jìn)化：點(diǎn)突變、易錯(cuò)PCR、同序法DNA

Shuffling等

77簡(jiǎn)述菌種保藏的基本原理及措施菌種保藏方法

答：菌種保藏的基本原理主要是根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)，人工地創(chuàng)造條件，使

菌種的代謝活動(dòng)處于不活潑狀態(tài)，同時(shí)，使菌種避免污染、死亡和變異。保藏菌

種時(shí)首先要挑選優(yōu)良純種，最好是它們的休眠體（痢子、芽胞等）；其次，要?jiǎng)?chuàng)

造一個(gè)有利于休眠的環(huán)境條件，如低溫、干燥、缺氧和缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，即可以

達(dá)到降低其代謝活動(dòng)，延長(zhǎng)保存期的目的。保藏方法：1斜面保藏法。2穿刺保

藏法。3沙土管干燥保藏法。4真空冷凍干燥保藏法。5液氮保藏法。6懸液保藏

法。7低溫保藏法

78°簡(jiǎn)述,規(guī)模發(fā).生產(chǎn)對(duì)菌種選擇的要求（發(fā)酵工業(yè)對(duì)微生物的要求）工業(yè)化菌

種的要求、發(fā)酵菌種必須滿足的條件、發(fā)酵工業(yè)用菌種應(yīng)具備的特點(diǎn)：）

答：發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)菌種選擇的要求包括：1）能在易得、價(jià)廉的原料制成的培養(yǎng)

基上迅速生長(zhǎng)，且代謝產(chǎn)物產(chǎn)量高。目標(biāo)產(chǎn)物最好能分泌到胞外，以降低產(chǎn)物抑

制并利于產(chǎn)物分離。2）發(fā)酵條件粗放、易于控制，且所需的酶活性高。3）菌

種生長(zhǎng)和發(fā)酵速度較快，發(fā)酵周期短。發(fā)酵周期短的優(yōu)點(diǎn)在于感染雜菌的機(jī)會(huì)減

少；提高設(shè)備的利用率。4）根據(jù)代謝控制的要求，選擇單產(chǎn)高的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突

變菌株或調(diào)節(jié)突變菌株或野生菌株。5）抗雜菌、抗噬菌體能力強(qiáng)。6）菌種純

粹，遺傳性狀穩(wěn)定，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。菌種退化，生產(chǎn)性能

下降是生產(chǎn)中常碰到的問題。7）菌體不是病源菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活

性物質(zhì)和毒素（包括抗生素、激素和毒素等），以保證安全。

79微生物工業(yè)用的菌種有哪幾大類，能否舉出各類中常用的工業(yè)微生物名稱和

其反應(yīng)產(chǎn)物。

答：類型：1細(xì)菌，乳酸桿菌，產(chǎn)生乳酸。2放線菌，紅霉素鏈霉菌，產(chǎn)生紅霉

素。3霉菌，青霉，產(chǎn)生青霉素。酵母，啤酒酵母，產(chǎn)生啤酒。

80菌種選育對(duì)發(fā)酵工程非常關(guān)鍵，請(qǐng)說明新種分離與篩選的基本步驟？

答：（1）采樣：有針對(duì)性地采集樣品。（2）增殖培養(yǎng)：人為地通過控制養(yǎng)分或培

條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。（3）分離篩選：采用選擇性培

養(yǎng)基利用分離技術(shù)得到純種目的菌。純種分離的方法有劃線分離法、稀釋分離法。

篩選分初篩、復(fù)篩。（4）菌種鑒定：根據(jù)生理生化特征、遺傳和分子生物學(xué)特性

等。（5）毒性試驗(yàn)：根據(jù)毒理學(xué)分析，選擇無毒性菌株

81在發(fā)酵過程中，如何保證菌種生長(zhǎng)和代謝的正常進(jìn)行。

答：①培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)全面，缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)影響菌種的生長(zhǎng)繁殖

及正常的代謝活動(dòng)。如生物素是谷氨酸棒狀桿菌的生長(zhǎng)因子，缺乏生物素，谷氨

酸的合成就會(huì)受到影響。②各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例和濃度會(huì)影響菌種的代謝途徑

等。如在碳源和氮源的比為3：