發(fā)酵工程部分題庫及答案

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(chǎn)

物物分子中去，而其自身的構造并沒有多大變化，不過產(chǎn)物的產(chǎn)量卻囚加入前體而有較大

的提高。

2、發(fā)酵生長因子從廣義上講，但凡微生物生長不可缺乏的微量的有機物質(zhì)，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(chǎn)生菌在整個培養(yǎng)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種參

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，導致液體

之間，液體與攪拌器等設備之間的摩擦，產(chǎn)生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關

5、分批培養(yǎng)：簡樸的過程，培養(yǎng)基中接入菌種后來，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(chǎn)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(nèi)單位體積重量的細胞所消耗的氧氣，mmol02?g菌

-Ph-1

8、次級代謝產(chǎn)物是指微生物在一定生長時期，以初級代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，合成某些對

微生物的生命活動無明確功能的物質(zhì)過程，這一過程的產(chǎn)物，即為次級代謝產(chǎn)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?定期間，在冷卻到接種溫度，這?工藝

過程稱為實罐滅菌，也叫訶歇滅菌。

10、種子擴大培養(yǎng)：指將保留在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜

面活化后，再通過扁瓶或搖瓶及種子罐逐層擴大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過

程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。

11、初級代謝產(chǎn)物是指微生物從外界吸取多種營養(yǎng)物質(zhì)，通過度解代謝和合成代謝，生

成維持生命活動所需要的物質(zhì)和能顯的過程。這一過程的產(chǎn)物即為初級代謝產(chǎn)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。

P147

13、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(nèi)用于維持消耗所需的基質(zhì)的量是一種常數(shù)。

14、產(chǎn)物增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(chǎn)

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)局限性而導致的發(fā)酵

過早結束的缺陷。

在此過程中只有料液的加入沒有料液的取出，因此發(fā)酵結束時發(fā)酵液體積比發(fā)酵開始時有

所增長。在工廠的實際生產(chǎn)中采用這種措施諸多。

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。什么叫凈熱量呢？在發(fā)酵過

程中產(chǎn)生菌分解基質(zhì)產(chǎn)生熱量，機械攪拌產(chǎn)生熱量，而罐壁散熱、水分蒸發(fā)、空氣排氣帶

走熱量。這多種產(chǎn)生的熱量和多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)隧液

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?cè)揪手敢荒臧l(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(jīng)重新滅菌，又再次染菌的批次數(shù)在內(nèi)

18、持續(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(nèi)的體

積維持恒定。

到達穩(wěn)態(tài)后，整個過程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。

19、臨界溶氧濃度指不影響呼吸所容許的最低溶氧濃度

2（）、答復突變由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(zhì)和原

料。同步培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營養(yǎng)外的其他所必須的條件。

23、發(fā)酵工程：運用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接應

用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術體系，是將老式發(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）措施重要有分批培養(yǎng)、補料分批培養(yǎng)、持續(xù)培養(yǎng)、半持續(xù)

培養(yǎng)四種。

2、微生物生長一般可以分為：調(diào)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、發(fā)酵過程控制的目的就是得到最大的比生產(chǎn)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，使篩選變得也許。

7、根據(jù)工業(yè)微生物對氧氣的需求不一樣，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(chǎn)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、常用滅菌措施：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(zhuǎn)速、功率輸入、流加

數(shù)率和質(zhì)量等

12、環(huán)境無菌的檢測措施有：顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法、發(fā)酵過程的異常

觀測法等

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、試驗室中進行的發(fā)醉菌液體發(fā)酵方式重要有四種：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(chǎn)菌種選育措施包括（自然選育）、（雜交育種）、（誘變育種）、（基因

工程育種）、（原生質(zhì)體融合）。

16、發(fā)酵產(chǎn)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

加工加工等五個重要過程。

17、發(fā)酵過程重要分析項目如下：pH、排氣氧、排氣C02和呼吸燧、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(diào)整其代謝采用酶活性、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，也可以來自從微生物菌種保藏機構單位獲

取。

2（）、發(fā)酵工業(yè)上常用的糖類重要有葡萄糖、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措施顯微鏡檢測法、酚紅肉湯培養(yǎng)基法、平

板畫線培養(yǎng)法、發(fā)酵過程的異常觀測法。

23、菌種的分離和篩選一般分為采樣、富集、分離、目的菌的篩選環(huán)節(jié)。

24、菌種的分離和篩選一般可分為o

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(nèi)容？

答：發(fā)酵工程是運用微生物特定性狀好功能，通過現(xiàn)代化工程技術牛.產(chǎn)有用物質(zhì)或其更接

應用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術體系，是將老式發(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JL程化的發(fā)展，由于重要運用的是微生物發(fā)酵過程來生產(chǎn)產(chǎn)品，因此也稱為微生物工

程。

一.發(fā)酵部分：1.苗種的特性和選育

*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)醋機理。

*5.發(fā)醋過程動力學

*6.空氣中懸浮細菌微粒的過濾機理

*7.氧的傳遞。溶解。吸取。理論。

*8.持續(xù)培養(yǎng)和持續(xù)發(fā)酵的控制

二.提純部分

*1.細胞破碎，分離

*2.液輸送，過濾.除雜

*3.離子互換滲析，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，包裝等過程和單元操作

2、現(xiàn)代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應具有那些特性？

答：(1)、發(fā)酵罐應有合適的徑高比。罐身較長，氧的運用率較高：

(2)、發(fā)酵罐應能承受定的壓力。由于發(fā)酵罐在滅菌和正常工作時，要承受定的壓力

(氣壓和液壓)和溫度；

(3)、發(fā)酵鐮的攪拌通風裝置能使氣液充足混合，實現(xiàn)傳質(zhì)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(nèi)應盡量減少死角，防止藏污納垢，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)酵的種子應具有那幾方面條件？

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，緩慢期短。

(2)、生理性狀穩(wěn)定，

(3)、菌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(chǎn)能力。

4、發(fā)酵工業(yè)上常用的氮源有那些，起何作用？

答：氮源重要用于構成菌體細胞物質(zhì)(氨基酸，蛋白質(zhì)、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：微生物對它們的吸取快，因此也稱之謂迅速運用的氮源。但無機氮源的迅速運用常

會引起pH的變化如：

(NH4)2S04~2NH3+2H2S04

NaN03+4H2-*NH3+21120+NaOH

無機氮源被菌體作為氮源運用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理

作用(代謝)后能形成酸性物質(zhì)的無機氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸胺，若菌體代謝后能

產(chǎn)生堿性物質(zhì)的則此種無機氮源稱為生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。對的使用生理酸堿性物

質(zhì)，對穩(wěn)定和調(diào)整發(fā)酵過程的pH有積極作用。

因此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(diào)整發(fā)酵過程中的pH

2、有機氮源

來源：工業(yè)上常用的有機氮源都是某曲廉價的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉

米漿、玉米蛋白粉、蛋白陳、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種方面對發(fā)酵過程進行影響，而另首先有機氮源的來源具有不

穩(wěn)定性。因此在有機氮源選用時和使用過程中，必須考慮原料的波動對發(fā)酵的影響

5、發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)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)是指將保留在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接

入試管斜面活化后，再通過扁瓶或搖瓶及種子罐逐層擴大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的

純種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種了。

(3)、種子擴大培養(yǎng)的任務：現(xiàn)代的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)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(nèi)，完畢如此巨大

的發(fā)酵轉(zhuǎn)化任務，那就必須具有數(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。其重要特點如

下：

1,發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓卜.進行的生物化學反應，反應安全，規(guī)定條件也比較

簡樸。

2,發(fā)酵所用的原料一般以淀粉、糖蜜或其他農(nóng)副產(chǎn)品為主，只要加入少許的有機和無機氮

源就可進行反應。微生物因不一樣的類別可以有選擇地去運用它所需要的營養(yǎng)?；谶@一

特性，可以運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(diào)整方式來完畢的，反應的專一性強，因而可以得到較為

單一的代謝產(chǎn)物。

4,由于生物體自身所具有的反應機制，可以專一性地利高度選擇性地而某些較為復雜的化

合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉(zhuǎn)化反應，也可以產(chǎn)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，反應必須在無菌條件下進行。假如污染了雜菌，生產(chǎn)上就要遭到巨大的經(jīng)濟損失，要

是感染了噬菌體，對發(fā)酵就會導致更大的危害。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)醉的主線原因，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產(chǎn)的優(yōu)良菌株并

使生產(chǎn)設備得到充足運用，也可以因此獲得按常規(guī)措施難以生產(chǎn)的產(chǎn)品。

7,工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以獲得明顯的經(jīng)濟效益。

基于以上特點，工業(yè)發(fā)酵日益引起人們重視。和老式的發(fā)酵工藝相比，現(xiàn)代發(fā)酵工程除了

上述的發(fā)酵特性之外更有其優(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，而是以多種各

樣的生物反應器而代之，自動化持續(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(chǎn)品的生產(chǎn)特點：

①一般操作條件比較溫和；

②以淀粉、糖蜜等為主，輔以少許有機、無機氮源為原料:

③過程反應以生命體的自幼調(diào)整方式進行；

④能合成復雜的化合物如酶、光學活性體等；

⑤能進行某些特殊反應，如官能團導入；

⑥生產(chǎn)產(chǎn)品的生物體自身也是產(chǎn)物，具有多種物質(zhì)；

⑦生產(chǎn)過程中，需要防止雜菌污染；

⑧菌種性能被變化，從而獲得新的反應性能或提高生產(chǎn)率。

6、培養(yǎng)成分用量確實定有什么規(guī)律？

答：（1）、參照微生物細胞內(nèi)元素的比例確定。培養(yǎng)基的成分派比雖然千差萬別，但都

是用來培養(yǎng)某種微生物的，而不一樣類型的微生物細胞的成分比例其實是有一定規(guī)律的。

這些規(guī)律可以在很大程度上懂得培養(yǎng)基的基本成分派比的選擇。

不一樣種類的微生物內(nèi)某種成分的含量其實是比較穩(wěn)定的。培養(yǎng)基最終會被微生物吸取運

用，因此其成分比例可以參照該種微生物的成分比例，至少可以作為一種重要根據(jù)。此

外，盡管不一樣種類的微生物的成分比例有一定的差異，但還是有一定共性的。因此培養(yǎng)

基中這集中營養(yǎng)成分不管由什么詳細物質(zhì)提供，其用量基本上也符合這種關系。

（2）參照碳氮比確定。假如培養(yǎng)基中碳源過多，不利產(chǎn)物的合成。同樣碳源過少或氮源過

少對發(fā)酵的影響也是不利的。不一樣種微生物碳氮比差異很大，既是同種微生物在其不一

樣生理時期對碳氮比規(guī)定也有不一樣，因此最適碳氮比要通過試驗確定，一般在100：（1

—20）之間。

（3）、其他原因。培養(yǎng)基中某些用量很少的物質(zhì)一般要嚴格控制，不能過量。例如，維生

素、微量元素、某些生長因子、前體等。詳細用量要通過試驗確定。培養(yǎng)基中的某些戊分

的比例會影響培養(yǎng)基的某些理化性質(zhì)，這時要引起重視.

7、論述防止發(fā)酵菌種退化的詳細條件措施有那些？

答：（1）控制傳代次數(shù)：盡量防止不必要的移種和傳代，并將必要的傳代減少到最低程

度，以減少細胞分裂過程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率。

（2）發(fā)明良好的培養(yǎng)條?。喝缭诔嗝顾厣a(chǎn)菌G.fujikuroi的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天冬

酰胺、谷氨酰胺、5'-核甘酸或甘露醉等豐富營養(yǎng)物時，有防止衰退效果。

（3）運用不易衰退的細胞傳代：對于放線菌和霉菌，菌絲細胞常具有幾種細胞核，因此用

菌絲接種就易出現(xiàn)衰退，而抱子一般是單核的，用于接種就可防止這種現(xiàn)象。

（4）采用有效的菌種保藏措施

（5）合理的育種：選育菌種是所處理的細胞應使用單核的，防止使用多核細胞;合理選擇

誘變劑種類或增長突變位點，以減少分離答復突變；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(zhì)可以防止菌種退化。或者選用營

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少變異反而發(fā)生從而防止

菌種的退化。

8、怎樣選擇最適發(fā)酵溫度？

答：1、根據(jù)菌種及生長階段選擇。

微生物種類不一樣，所具有的兩系及其性質(zhì)不一樣，所規(guī)定的溫度范圍也不一樣。在發(fā)酵

前期由于菌品?少，發(fā)酹目的是要盡快到達大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代

謝，使菌生長迅速；在中期菌量已到達合成產(chǎn)物的最適量，發(fā)酵需要延長中期，從而提高

產(chǎn)量，因此中期溫度要稍低某些，可以推遲衰老。發(fā)酵后期，產(chǎn)物合成能力減少，延長發(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。

通氣條件差時可合適減少溫度，使菌呼吸速率減少些，溶氧濃度也可高些。

培養(yǎng)基稀薄時，溫度也該低些。由于溫度高營養(yǎng)運用快，會使菌過早自溶。

3、根據(jù)菌生長狀況

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

合適，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?？偟膩碚f，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、不一樣步間染菌對發(fā)醉有什么影響，染菌怎樣控制？

答：（1）種子培養(yǎng)期染菌：由于接種量較小，生產(chǎn)菌生長一開始不占優(yōu)勢，并且培養(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，輕易污染

雜菌。如在此階段染菌，應將培養(yǎng)液所有廢棄。

（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)酵前期菌量不諸多，與雜菌沒有競爭優(yōu)勢；且尚未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生

很少，抵御雜菌能力弱。

在這個時期要尤其警惕以制止染菌的發(fā)生。

染菌措施可以用減少培養(yǎng)溫度，調(diào)整補料量，用酸堿調(diào)pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予

以補救。假如前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補加某些營養(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(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，有時甚至會使

已產(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有時也會使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。

措施降溫培養(yǎng)，減少補料，親密注意代謝變化狀沆。假如發(fā)酵單位抵達一定水平可以

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，克制雜菌。

（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，尤其是抗生素、對雜菌有

一定的克制或殺滅能力。因此假如染菌不多，對生產(chǎn)影響不大。假如染菌嚴重，乂破壞性

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。滅菌措施：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，會導致其他罐的染

菌，并且直接放下水道也會導致空氣的污染而導致其他罐批染菌。

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。

九

染菌厲害時，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。尤其，若染噬菌體，空氣必須用

甲醛蒸汽消毒汽

10、發(fā)酵級數(shù)確定的根據(jù)是什么？

答：

?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?級種子罐開始計算發(fā)酵級數(shù)

谷氨酸：三級發(fā)酵

級種了（搖瓶）一二級種了（小罐）一發(fā)酵

青霉素：三級發(fā)酵

一級種子（小罐）一二級種子（中罐）一發(fā)酵

1、發(fā)酵級數(shù)確定的根據(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(chǎn)品的放大中，反應級數(shù)確實定是非常重要

的一種方面

12、什么是半持續(xù)培養(yǎng)，闡明其優(yōu)缺陷。

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）稱為半持續(xù)培養(yǎng)。某些品種采

用這種方式，如四環(huán)素發(fā)酵

長處放掉部分發(fā)酵液，再補入部分料液，使代謝有害物得以稀釋有助于產(chǎn)物合成，提高

了總產(chǎn)量。

缺陷代謝產(chǎn)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)酵工程所運用的微生物重要是細菌、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(chǎn)菌以外，尚有其他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(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。導致大量原材料的揮霍，在經(jīng)濟上導致

巨大損失.擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計劃。碰到持續(xù)染菌，尤其在找不到染菌原因往往會

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)酵染菌對提煉的影響：染菌發(fā)酵液中具有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其他雜質(zhì)。

采用有機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，影響深入提

純。

采用直接用離子互換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏附在離子

互換樹脂表面，或被離子互換樹脂吸附，大大減少離子互換樹脂的互換容量，并且有的雜

菌很難用水沖洗潔凈，洗脫時與產(chǎn)物一起進入洗脫液，影響深入提純

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(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程（可畫圖闡

明），越詳細越好。

答：①培養(yǎng)基制備

②、無菌空氣制備

③、菌種與種子擴大培養(yǎng)

④、發(fā)酵培養(yǎng)

⑤、通過化學工程技術分離、提取、精制。

1、舉出幾例微生物大規(guī)模體現(xiàn)的產(chǎn)品，及其產(chǎn)生菌的特點？

A.蛋白酶體現(xiàn)產(chǎn)物一般分泌至胞外，能運用廉價的氮源，生長溫度較高，生長速度

快，純化、分高及分析迅速；安全性高，得到FDA

的同意的菌種。

B.單細胞蛋白生長迅速，營養(yǎng)規(guī)定不高，易培養(yǎng)，能運用廉價的培養(yǎng)基或生產(chǎn)廢

物。適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)量高，質(zhì)量好。安全性高，得到FDA的同意的菌種。

C.不飽和脂肪酸生長溫度較低，安全性高，能運用廉價的碳源，不飽和脂肪酸含

量高，

D.抗生素生產(chǎn)性能穩(wěn)定，產(chǎn)量高，不產(chǎn)色素，，能運用廉價原料

E.氨基酸代謝途徑比較清晰，代謝途徑比較簡樸

2工業(yè)化菌種的規(guī)定？

A可以運用廉價的原料，簡樸的培養(yǎng)基，大量高效地合成產(chǎn)物

B有關合成產(chǎn)物的途徑盡量地簡樸，或者說菌種改造的可操作性要強

C.遺傳性能要相對穩(wěn)定

D.不易感染它種微生物或噬菌體

E.產(chǎn)生菌及其產(chǎn)物的毒性必須考慮（在分類學上最佳與致病菌無關）

F.生產(chǎn)持性要符合工藝規(guī)定

4、討論：微生物（包括動、植物）可以生產(chǎn)我們所需的一切產(chǎn)品，不過波及到工.業(yè)化生

產(chǎn)，對于某一種特定的產(chǎn)品，為何只有特定的微生物才具有大量體現(xiàn)的潛力？

在不一樣的環(huán)境條件下，微生物細胞對遺傳信息作選擇性的體現(xiàn)，實現(xiàn)代謝的自動調(diào)整。

代謝的協(xié)調(diào)能保證在任何特定期刻、特定的細胞空間，只合成必要的酶系（參與代謝的多

種酶）和剛夠用的酶量。一旦特定物質(zhì)的合成到達足夠的量，與這些物質(zhì)合成有關的酶就

不再合成了。并且，已合成的酶的活力受到許多調(diào)整機制的控制，以保證新陳代謝全面協(xié)

調(diào)，、為細胞的經(jīng)濟運行提供保證。因此，細胞固有的生產(chǎn)關系支持細胞自身的增殖（生

產(chǎn)細胞），不支持（人的）目的產(chǎn)物的過量生產(chǎn)（生產(chǎn)特定的初級代謝產(chǎn)物）。而工業(yè)化

生產(chǎn)規(guī)定特定體現(xiàn)某種或某類物質(zhì)，只有正常代謝被打破，代謝協(xié)調(diào)失常的微生物才能到

達規(guī)定

5、自然界分離微生物的一般操作環(huán)節(jié)？

樣品的采用一預處理一培養(yǎng)一菌落的選擇一初篩一復篩一性能的鑒定一菌種保藏

6、從環(huán)境中分離目的微生物時，為何一定要進行富集培養(yǎng)？

自然界中目的微生物含量很少，非目的微生物種類繁多，進行富集培養(yǎng)，

使目的微生物在最適的環(huán)境卜.迅速地生長繁殖，數(shù)量增長，由本來自然條件下的劣勢種變

成人工環(huán)境下的優(yōu)勢種，使篩選變得也許。

7、菌種選育分子改造的目的？

防止菌種退化

處理生產(chǎn)實際問題

提高生產(chǎn)能力

提高產(chǎn)品質(zhì)量

開發(fā)新產(chǎn)品

8、以目前的研究水平，土壤中可以培養(yǎng)的微生物大概占總數(shù)的多少？什么是16sRNA同源

性分析？

目前可以培養(yǎng)的微生物不到總數(shù)的幽。以16sRNA為靶基因，設計引物，建立per擴增體

系，再通過DNA

測序進行細菌同源性分析。

9、什么叫自然選育？自然選育在工藝生產(chǎn)中的意義？

自然選育就是不經(jīng)人工處理，運用微生物的自然突變進行菌種選育的過程。

自然選育在工業(yè)生產(chǎn)上的意義：自然選育可以有效地用于高性能突變株的分離。然選育雖

然突變率很低，但卻是工廠保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要措施。

10、什么是正突變？什么是負突變？什么是構造類似物？

生產(chǎn)上所不但愿看到的，體現(xiàn)為菌株的衰退和生產(chǎn)質(zhì)量:的下降，這種突變成為負突變。

生產(chǎn)上但愿看到的，對生產(chǎn)有利，這種突變成為正突變。

構造類似物：在化學和空間構造上和代謝的中間物（終產(chǎn)物）相似，因而在代謝調(diào)整方面

可以替代代謝中間物（終產(chǎn)物）的功能，但細胞不能以其作為自身的營養(yǎng)物質(zhì)。

11、什么是誘變育種？常用的誘變劑有哪些？

誘變育種是指用物理、化學原因誘導植物的遺傳特性發(fā)生變異，再從變異群體中選擇符合

人們某種規(guī)定的單株，進而培育成新的品種或種質(zhì)的育種措施。誘變劑有兩大類：物理誘

變劑和化學秀變劑。

常用的物理誘變劑有紫外線、x射線、丫射線（如Co60等）、等離子、快中子、a射線、B

射線、超聲波等。常用的化學誘變劑有堿基類似物、烷化劑、羥胺、口Y定類化合物等。

12、什么是基因的重組？什么是基因的直接進化？兩者有何區(qū)別？

基因的重組：是由于不一樣DNA鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生DNA片段的互換和重新組合，形成

新DMA分子的過程

基因的直接進化：在分子水平上，對目的基因直接處理，然后通過高通量的篩選措施，提

高目的蛋白的性能。基因的直接進化，可使已經(jīng)有基因獲得新的特性，可獲得自然界中不

存在的基因，可處理許多新的理論和應用問題

13什么是培養(yǎng)基？發(fā)酵培養(yǎng)基的特點和規(guī)定？

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(zhì)和原

料。同步培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營養(yǎng)外的其他所必須的條釁。

①培養(yǎng)基可以滿足產(chǎn)物最經(jīng)濟的合成。

②發(fā)酵后所形成的副產(chǎn)物盡量的少。

③培養(yǎng)基的原料應因地制宜，價格低廉：且性能穩(wěn)定，資源豐富，便于采購運，適合大規(guī)

模儲備，能保證生產(chǎn)上的供應。

④/所選用的培養(yǎng)基應能滿足總體工藝的規(guī)定，如不應當影響通氣、提取、純化及廢物處理

等。必須提供合成微生物細胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。

⑥有助于減少培養(yǎng)基原料的單耗，即提高單位營養(yǎng)物質(zhì)所合成產(chǎn)物數(shù)量或最大產(chǎn)率。

⑦有助于提高培養(yǎng)基和產(chǎn)物的濃度，以提高單位容枳發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。⑧有助于提高產(chǎn)

物的合成速度，縮短發(fā)酵周期。

⑨所用原料盡量減少對發(fā)酵過程中通氣攪拌的影響，利于提高氧的運用率，減少能耗。

14、用的碳源有哪些？常用的糖類有哪些，各自有何特點？

碳源:糖類（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（動、植物油）、有機酸（琥珀酸、檸檬酸、

乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙靜等）。

葡萄糖，所有的微生物都能運用葡萄糖，不過會引起葡萄糖效應

糖蜜，是制糖生產(chǎn)時的結晶母液，它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物。重要具有蔗糖，總糖可達

50%?75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。除糖份外，具有較多的雜質(zhì)，其中

有些是有用的，不過許多都會對發(fā)酵產(chǎn)生不利的影響，需要進行預處理。

淀粉、糊精，缺陷：難運用、發(fā)酵液比較碉、一般＞2.彼時加入一定的a-淀粉酶。成分比

較復雜，有直鏈淀粉和支鏈淀粉等等。長處：來源廣泛、價格低，可以解除葡萄糖效應。

15、什么是生理性酸性物質(zhì)？什么是生理性堿性物質(zhì)？

經(jīng)微生物生理作用（代謝）后能形成酸性物質(zhì)的營養(yǎng)物叫生理酸性物質(zhì)，若菌體代謝后能

產(chǎn)生堿性物質(zhì)的營養(yǎng)物稱為生理堿性物質(zhì)

16、常用的無機氮源利有機氮源有哪些？有機氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用？

常用的有機氮源有花生餅粉、黃豆餅粉、酵母粉、蛋白陳等；常用的無機氮源有氨水、錢

鹽和硝酸鹽。

有機氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用有：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。誘導某些能的產(chǎn)生。

17、什么是前體？前體添加的方式？

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(chǎn)物物

分子中去，而其自身的構造并沒有多大變化，不過產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提

高。前體使用時普遍采用流加的措施。

18、什么是生長因子？生長因子的來源？

但凡微生物生長不可缺乏而細胞自身不能合成的微量的有機物質(zhì)，如氨基酸、嚓吟、

唯庭、維生素等均稱生長因子。

有機氮源是這些生長因子的重要來源

19、什么是產(chǎn)物增進劑？產(chǎn)物增進劑舉例？

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(chǎn)量的添加劑。

20、什么是理論轉(zhuǎn)化率？什么是實際轉(zhuǎn)化率？

理論轉(zhuǎn)化率是指理想狀態(tài)下根據(jù)微生物的代謝途徑進行物料衡算，所得出的轉(zhuǎn)化率的大

小。

實際轉(zhuǎn)化率是指實際發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化率的大小

21培養(yǎng)基設計的一般環(huán)節(jié)？

1.根據(jù)前人的經(jīng)驗和培養(yǎng)基成分確定期某些必須考?慮的問題,初步確定也許的培養(yǎng)基

成分

2.通過單因子試驗最終確定出最為合適的培養(yǎng)基成分；

3.當培養(yǎng)基成分確定后，剩余的問題就是各成分最適的濃度，由于培養(yǎng)基成分諸多，為

減少試驗次數(shù)常采用某些合理的試驗設計措施。

22、培養(yǎng)基成分選擇考慮的問題？

1.菌種的同化能力

2.代謝的阻遇和誘導

3.合適的C、N比

4.pH的規(guī)定

24、討論：培養(yǎng)基優(yōu)化在發(fā)酵優(yōu)化控制中的作用與地位？

發(fā)酵優(yōu)1化控制分兩個階段：

第一階段控制菌體的生長，目的是使長好的菌體能處在最佳的產(chǎn)物合成狀態(tài)。培養(yǎng)基優(yōu)化

應當保證菌體迅速生長，有助于產(chǎn)物合成和分泌的酶系啟動，而不利于產(chǎn)物合成酶系的關

閉，處在最佳的產(chǎn)物合成狀態(tài)，并且副產(chǎn)物合成和分泌的前系盡最的少啟動第二階段控控

制產(chǎn)物的合成9該階段，培養(yǎng)基優(yōu)化應使產(chǎn)物合成能較長時間保持在最大合成速度。副產(chǎn)

物的的合成速率盡量小。

25什么是種子的擴大培養(yǎng)？

種子擴大培養(yǎng)是指將保留在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活

化后，再通過扁瓶或搖瓶及種子罐逐層擴大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。

26.種子擴大培養(yǎng)的目的與規(guī)定？

種子擴培的目的：接種量的需要，菌種的馴化，縮短發(fā)酵時間、保證生產(chǎn)水平

種子的規(guī)定：總量及濃度能滿足規(guī)定，生理狀況穩(wěn)定，個體與群體，活力強，移種至發(fā)酵

后，可以迅速生長，無雜菌污染

27、種子擴大培養(yǎng)的一般環(huán)節(jié)？

休眠抱子一母斜面活化一搖瓶種子或茄子瓶斜面或固體培養(yǎng)基泡子一一級種子罐一二級種

子罐一發(fā)酵罐

28、在大規(guī)模發(fā)酵的種子制備過程中，試驗室階段和生產(chǎn)車間階段在培養(yǎng)基和培養(yǎng)物選擇

上各有何特點？

試驗室階段培養(yǎng)物選擇的原則：種子能擴培到一定的量和質(zhì)，獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的孩子/

菌體。培養(yǎng)基的選擇應當是有助于菌體的生長，對抱子培養(yǎng)基應當是有助于孩子的生長。

在原料方面，試驗室種子培養(yǎng)階段，規(guī)模一般比較小，因此為了保證培養(yǎng)基的質(zhì)量，培養(yǎng)

基的原料一般都比較精細。

生產(chǎn)車間階段培養(yǎng)物的選擇原則最終一般都是獲得一定數(shù)量的菌絲體。培養(yǎng)基選擇首先考

慮的是有助于胞子的發(fā)育和菌體的生長，因此營養(yǎng)要比發(fā)酵培養(yǎng)基豐富。在原料方面：不

如試驗室階段那么精細，而是基本靠近于發(fā)酵培養(yǎng)基，這有兩個方面的原因：一是成本二

是馴化

29、什么是接種量？對于細菌、放線菌及霉菌常用的接種量是多少？

接種量=移入種子的體積/接種后培養(yǎng)液的體積

細菌5%、放線菌20%霉菌10%

30什么是發(fā)酵級數(shù)？發(fā)酵級數(shù)對發(fā)酵有何影響，影響發(fā)酵級數(shù)的原因有哪些？

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)

發(fā)酵級數(shù)對發(fā)酵影響：L種子級數(shù)少，可簡化工藝和控制，減少染菌機會

2.種子級數(shù)太少，接種最小,發(fā)酵時間延長，減少發(fā)酵罐的牛產(chǎn)率，增長染菌機會

3.級數(shù)大，難控制、易染菌、易變異，管理困難，一般2-4級。

4.在發(fā)酵產(chǎn)品的放大中，反應級數(shù)確實定是非常重要的一種方面

影響發(fā)酵級數(shù)的原因：（1）菌種生長特性，泡子發(fā)芽及菌體繁殖速度；（2）發(fā)酵規(guī)模.（3）工

藝規(guī)定.（4）接種量的影響.

31、什么是種齡？事宜種齡確定的根據(jù)？

種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌體開始移入下一級種子罐或發(fā)酵罐時的培養(yǎng)時間。

原則：對數(shù)生長期末，細胞活力強，菌體濃度相對較大，不過最終由試驗成果定。

32、結合詳細的產(chǎn)品理解種子質(zhì)量控制的措施，以及認識種子質(zhì)量對發(fā)酵的影響？

影響斜面種子質(zhì)量的原因：（1）原材料質(zhì)量，水質(zhì)，培養(yǎng)基pH.（2）滅菌條件，（3）接種量，

⑷溫度，通風、（5）培養(yǎng)時間（6）有害氣體或揮發(fā)物（7）冷藏條件

種子質(zhì)量好：1.縮短發(fā)酵時間、保證生產(chǎn)水平.2.無雜菌污染.3移種至發(fā)酵后，可以

迅速生長.4.泡末產(chǎn)生少.5.產(chǎn)物生成速率大.6.副產(chǎn)物合成少.7.對下游分離純化有利

33接種、倒種、雙種？

接種：接入種子罐后直接移種到發(fā)酵罐。雙種：兩個種子罐種子接種到一種發(fā)酵罐中。倒

種：一部分種子來源于種子罐，一部分來源于發(fā)酵罐。

34、什么是菌體的生長比速？產(chǎn)物的形成比速？基質(zhì)的消耗比速？維持消耗？

菌體的比生長速率：單位重量的菌體瞬時增量

u=（dx/dt）/x；單位為1/h,其中x—菌體濃度（g/L）

產(chǎn)物的形成比速：單位時間內(nèi)單位菌體形成產(chǎn)物（菌體）的量

n=（dp/dt）/x,；單位為1/h,其中p—產(chǎn)物濃度（g/L）

基質(zhì)的比消耗速率：單位時間內(nèi)單位菌體消耗基質(zhì)的量

=（ds/dt）/x；單位為1/h,其中s—底物濃度（g/L）

35、什么是Monod方程其使用條件怎樣？各參數(shù)的意義與求解？

當培養(yǎng)基中不存在克制細胞生長的物質(zhì)時，細胞的生長速率與基質(zhì)濃度關系（Monod方程

式）如下：

M=UmaxS/（Ks?S）

u：菌體的生長比速.S：限制性基質(zhì)濃度.Ks：半飽和常數(shù).Umax:最大比生長速度

Monod方程的參數(shù)求解（雙倒數(shù)法）：將Monod方程取倒數(shù)可得：

1/M=1/Mmax+Ks/umaxS或S/u=S/“max+Ks/umax

這樣通過測定不一樣限制性基質(zhì)濃度下，微生物的比生長速度，就可以通過回歸分析計算

出Monod方程的兩個參數(shù)。

36、什么是初級代謝產(chǎn)物？什么是次級代謝產(chǎn)物？

初級代謝產(chǎn)物是指微生物產(chǎn)生的，生長和繁殖所必需的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、核酸等。

次級代謝產(chǎn)物是指由微生物產(chǎn)生的，與微生物生長、繁殖無關的一類物質(zhì)。

37、什么是一類發(fā)酵？一類發(fā)酵？三類發(fā)酵？

一類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物運用直接有關，為生長聯(lián)絡型，又稱簡樸發(fā)酵型，產(chǎn)物直接由

碳源代謝而來,產(chǎn)物生成速度的變化與微生物對碳源運用速度的變化是平行的，產(chǎn)物生成與

微生物的生長也是平行的。在這些發(fā)酵過程中，菌體的生長、基質(zhì)的消耗、產(chǎn)物的生成三

個速度均有一種高峰，三高峰幾乎同步出現(xiàn)。

二類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物運用間接有關，為部分生長聯(lián)絡型，又稱中間發(fā)酵型，產(chǎn)物不

是碳源的直接氧化產(chǎn)物，而是菌體代謝的主流產(chǎn)物。它的特點是在發(fā)醉的第一-時期碳源大

量消耗用于菌體的迅速增長而產(chǎn)物的形成很少或全無，第二時期碳源大量消耗用于產(chǎn)物的

高速合成及菌體的生長。

三類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物運用不有關，為非生長聯(lián)絡型，又稱復雜發(fā)酵型，產(chǎn)物的生成

在菌體生長和基質(zhì)消耗完后來才開始，與菌體生長不有關，與基質(zhì)消耗無直接關系，所形

成的產(chǎn)物為次級代謝產(chǎn)物。

38、什么是持續(xù)培養(yǎng)？什么是持續(xù)培養(yǎng)的稀釋率？

由于新鮮培養(yǎng)基不停補充，因此不會發(fā)生營養(yǎng)物的枯竭，另首先，發(fā)酵液不停取出，發(fā)酵

罐內(nèi)的微生物一直處在旺盛的指數(shù)生長期，罐內(nèi)細胞濃度X、比生長速率u、以及t,pH

等都保持恒定。

稀釋率⑻：補料速度與反應器體積的比值(hT)

39、解釋持續(xù)培養(yǎng)富集微生物的原理？

菌的積累速率.二生長速率-流出速率,調(diào)整培養(yǎng)基，使目的菌的流出速率〈生長速率，雜菌的流

出速率》生長速率，就起到富集作用

40、何氧輕易成為好氧發(fā)酵的限制性原因？

氧是需氧微生物生長所必需的。氧往往輕易成為控制原因，是由于氧在水中的溶解度很

低，培養(yǎng)基因具有大量的有機和無機物質(zhì)，氧的溶解度比水中還要更低。在對數(shù)生長期雖

然發(fā)酵液中的氧濃度到達飽和，若此時終止供氧，發(fā)酵液中的溶氧可在幾分鐘內(nèi)所有耗

盡，使溶氧成為控制原因。

41、臨界溶氧濃度、輒飽和度的概念？

臨界氧濃度：CCr臨界氧濃度：指不影響菌的呼吸所容許的最低氧濃度。

氧飽和度：發(fā)酵液中氧的濃度/臨界溶氧溶度

飽和溶氧濃度：在一定溫度和壓力下，空氣中的氧在水中的溶解度。(mol/m3)

42、影響微生物需氧的原因有哪些？

細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，不一樣生長階段需氧

不一樣，對數(shù)生長后期達最大值。培養(yǎng)基的成分和濃度明顯影響微生物的攝氧率，碳源種

類對細胞的需氧量有很大影響，一般飾萄糖的運用速度比其他的糖要快。

43、發(fā)酵液中的體積氧傳遞方程？其中Kia的物理意義是什么？

以單位體積的液體中所具有的氧的傳遞面積為a(m2/m3)

OTR=KLa(C*-CL)KLa以氧濃度為推進力的容積氧傳遞系數(shù)，反應了

設備的供氧能力

44、怎樣調(diào)整搖瓶發(fā)酵的供氧水平？

往復，頻率80-120分/次，振幅8cm

旋轉(zhuǎn)，偏心距轉(zhuǎn)速250rpni

裝液量，一般取1/10左右：

250ml15-25ml

500ml30nil

750ml80ml

45、怎樣調(diào)整通氣攪拌發(fā)酵罐的供氧水平？

一般認為，發(fā)酵初期較大的通風和攪拌而產(chǎn)生過大的剪切力，對菌體的生長有時會產(chǎn)生不

利的影響，因此有時發(fā)酵初期采用小通風，停攪拌，不僅有助于減少能耗，并且在工藝上

也是必須的。不過通氣增大的時間一定要把握好。

46、氯的供需研究與反應器設計與放大的關系？

發(fā)酵過程放大困難的原因就在放大時不也許同步做到幾何相似、流體運動學相似和流體動

力學相似，當在小試研究時某一種對生產(chǎn)產(chǎn)生影響的重要原因沒有被觀測到，而這個原因

恰恰在放大時成為關鍵因子時，就會導致整個發(fā)酵過程的失?。ü┭?、混合、剪切）。

47、發(fā)酵過程糖代謝、氮代謝有什么規(guī)律，為何？

糖代謝：尤其是迅速運用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是

補料的標志之一氮代謝：氨基酸被運用后產(chǎn)生NH3,pH會上升；尿素被分解成NH3,川上

升。

微生物生長和產(chǎn)物合成與糖代謝有親密關系.糖的消耗反應產(chǎn)生菌的生長繁殖狀況，反應

產(chǎn)物合成的活力。菌體生長旺盛糖耗一定快，殘?zhí)且簿蜏p少得快通過糖含量的測定，可以

控制菌體生長速率，可控制補糖來調(diào)整pH,增進產(chǎn)物合成，不致于盲目補糖，導致發(fā)醉不

正常。

氮運用快慢可分析出菌體生長狀況，含氮產(chǎn)物合成狀況。不過氮源太多會促使菌體大量生

長。有些產(chǎn)物合成受到過量錢離子的克制，因此必須控制適量的氮。通過氨基氮和氨氮的

分析可控制發(fā)酵過程，適時采用補氨措施。發(fā)酵后期氨基氮回升，這時就要放罐，否則影

響提取過程。

48、發(fā)酵過程為何要補料？補些什么？

在分批培養(yǎng)過程中補入新鮮的料液，以克服營養(yǎng)局限性而導致的發(fā)酵過早結束的缺陷。在

這樣一種系統(tǒng)中可以維持低的基質(zhì)濃度，防止迅速運用碳源的阻遏效應；可以通過補料控

制到達最佳的生長和產(chǎn)物合成條件；還可以運用計算機控制合理的補料速率，穩(wěn)定最佳生

產(chǎn)工藝。發(fā)酵基質(zhì)和緩沖液等。

49、補料過多或過少對發(fā)酵有什么影響？

投料過多導致菌體細胞大量生長，無法穩(wěn)定的產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物，導致菌體生產(chǎn)力下降，同步

變化發(fā)酵液流變學性質(zhì)。假如補料過少，則使菌體過早進入衰退期，引起菌體衰老和自，同

樣使生產(chǎn)力下降。

50、發(fā)酵過程中pH會不會發(fā)生變化為何？

發(fā)酵過程中pH是不停變化的

1）糖代謝尤其是迅速運用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是

補料的標志之一

2）氮代謝當氨基酸中的-NH2被運用后pH會下降;尿素被分解成NH3,pH上升,NH3運用

后pH下降，當碳源局限性時氮源當碳源運用pH上升。

3）生理酸堿性物質(zhì)運用后pH會上升或下降

4）某些產(chǎn)物自身呈酸性或堿性，使發(fā)酵液pH變化。如有機酸類產(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。

5）菌體自溶pH上升，發(fā)酵后期，pH上升

6）雜菌的污染，pH下降

51、pH對發(fā)酵的影響表目前哪些方面？

（1）pH影響酶的活性。當pH值克制菌體某些酶的活性時使菌的新陳代謝受阻。

（2）pH影響微生物細胞膜所帶電荷。從而變化細胞膜的透性，影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的

吸取及代謝物的排泄，因此影響新陳代謝的進行。

（3）pH值影響培養(yǎng)基某些成分和中間代謝物的解離，從而影響微生物對這些物質(zhì)的運

用。

（4）pH值影響代謝方向3PH不一樣，往往引起菌體代謝過程不一樣，使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量

和比例發(fā)生變化。例如黑曲霉在pH2、3時發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸，在pH近中性時，則產(chǎn)生草酸。

谷氨酸發(fā)醉，在中性和微域性條件F積累谷氨酸，在酸性條件下則輕易形成谷氨酰胺和N-

乙酰谷氨酰胺。

（5）pH在微生物培養(yǎng)的不一樣階段有不一樣的影響。

52、溫度對發(fā)酵有哪些影響？

（1）溫度影響反應速率發(fā)酵過程的反應速率實際是酶反應速率