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1、一、填空题1、根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐两种。2、常用工业微生物可分为：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。3、根据工业微生物对氧气的需求不同，培养法可分为好氧培养和厌氧培养两种。4、菌种分离的一般过程：采样、富集、分离、目的菌的筛选。5、环境无菌的检测方法有：显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法等。6、培养基灭菌的方法：加热灭菌、过滤灭菌 、紫外线灭菌 、化学药物消毒与灭菌。7、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向变异菌，从自然选育转向代谢调控育种，从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。8、根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批发酵、连续
2、发酵、补料分批发酵。9、依据培养基在生产中的用途，可将其分成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三种。10、分批发酵中微生物处于限制性的条件下生长，其生长周期分为延滞期、对数生长期、稳定期、衰亡期。11、微生物发酵培养（过程）方法主要有 分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种。12、发酵高产菌种选育方法包括自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程育种、（抗噬菌体菌种选育；基因重组） 。13、水解三类方法：酸水解，酶水解，酸酶结合水解法。14、工业微生物菌种保藏技术：冷冻干燥或真空干燥保藏；超低温或液氮冷冻保藏；转接培养或斜面传代保藏；土壤保藏。15、影响发酵温度的因素（发酵
3、热，包括）：生物热、搅拌热、蒸发热、辐射热。二、名词解释1、发酵工程：主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。2、菌种退化：指在经过较长时间传代保藏之后，菌株的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。3、退化菌种的复壮：使退化的菌种重新恢复原来的优良特征，叫做复壮。4、诱变育种：利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需的高产优良菌种的育种方法。诱变育种包括诱变和筛选两部分。5、前体：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中，结合到产物分子中去，而自身结构没有多大变化，但是
4、产物产量却有较大的提高。6、DE 值：dextrose equivalent value（葡萄糖当量值）：表示淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有测定的还原糖都当作葡萄糖来计算）占干物质的百分率。7、灭菌：是指用物理或化学因子杀灭有活性能力的细菌营养体、芽孢或孢子的方法。8、消毒：消除病原微生物的措施。9、湿热灭菌：就是直接用高压蒸汽灭菌。蒸汽在冷凝时放出大量的冷凝热，并且蒸汽穿透能力强，破坏菌体蛋白质和核酸的化学键，使酶失活，微生物因代谢障碍而死亡。10、致死温度：是杀灭微生物的极限温度。11、致死时间：是在致死温度下杀灭全部微生物所需时间。12、热阻（对热抵抗力）：微生物在某一特定条件（
5、一定的温度、加热方式）的致死时间。13、相对热阻：在相同条件下，两种微生物热阻的比值。14、对数残留定律：在一定条件下，培养基湿热灭菌过程中，微生物受热死亡的速率与任一瞬时残存的微生物数量成正比例关系，也称为对数残留定律。15、分批灭菌：将配制好的培养基放入发酵罐中，通入蒸汽，使培养基和所有设备一起灭菌。这一过程也称为实罐灭菌（间歇灭菌） 。16、连续灭菌：将配制好的培养基向发酵罐输送的同时进行加热、保温和冷却，然后进入发酵罐的灭菌方法，简称连消。17、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不加一定物料的培养技术。18、无菌空气：发酵工业应用的“无菌空气”是
6、指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分 数,从而能控制发酵污染至极小机会。此种空气称为“无菌空气” 。19、对数穿透定律：通过滤层杂质数是随滤层厚度的增加而均匀递减，则空气通过单位滤层后，微粒浓度下降量与进入该滤层微粒浓度成正比。20、发酵染菌：在发酵过程中，生产菌以外的其他微生物侵入了发酵液，从而使发酵过程失去了真正意义上的纯种培养。21、种子扩大培养 ：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。21、染菌率：总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）
7、数之比的百分率。染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内在介质层中，而达到除菌的目的。22、传统发酵：最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。22、生化和生理学意义的发酵：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。23、工业上的发酵：泛指在合适的条件下，利用微生物制造或生产人们所需产品的过程。24、无菌要求：在发酵过程中不因空气染菌而造成损失。一般要求 1000 次使用周期中只允许有一个菌通过，即经除菌后空气的无菌程度为 N=10-3。25、过滤除菌：采用
8、定期灭菌的介质来阻截流过空气中所含的微生物，从而获得无菌空气的方法。三、简答题1、工业菌种必须具备的条件：答：（1）菌种能在较短的发酵周期内产生大量有价值发酵产品的能力；（2）菌种能在廉价原料制作的发酵培养基上迅速生长并大量合成目的产物；（3）发酵周期短；（4）易于从发酵液中提取产物；（5）菌种生长速度快，不易被噬菌体等异种微生物污染而造成倒罐现象；（6）不是致病菌；（7）遗传性状稳定，不易变异退化。2、引起菌种退化的原因：答：（1）基因突变（2）变异菌株性状分离（3）连续传代（4）不当的培养和保藏条件3、防止菌种退化的方法：答：（1）控制传代次数：尽量避免不必要的接种和传代，在传代的时候尽量
9、同时移植较多斜面菌种；（2）选择合适的培养条件：选择一个适合原种生长的条件可防止菌种的衰退；（3）利用不同类型的细胞进行传代：特定的菌株采用特定的细胞形式进行传代；（4）选择合适的保藏方法。 （5）经常对菌种进行纯化。4、芽孢的热阻特别高的原因：答：芽孢具有吡啶二羧酸，能增强对热抵抗力；芽孢厚而且结构致密，热不易穿过；芽孢的游离水分少，蛋白质含水量较营养细胞蛋白质含水量低。5、工业培养基基本要求：答：（1）都必须含有作为合成细胞组成的原料；（2）满足一般生化反应的基本条件，如碳源、氮源、无机盐、生长因子；（3）一定的 pH 等条件；（4）产物的形成速率应达到最大，生产的副产物应最少；（5）工业
10、生产培养基所用的原材料必须来源丰富、价格低廉、质量稳定。6、发酵培养基选择的应遵循的原则： 答：（1）提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；（2）有利于提高培养基中产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。 （3）有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期；（4）尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化；（5）原料价格低廉，质量稳定，取材容易；（6）所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率降低能耗。有利于产品的分离和纯化，并尽可能减少产生“三废”的物质。 （7）生长和合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或两阶段各需的最佳条件不同时，则考虑分批扑料。 （8）还
11、要考虑配比、渗透压、pH、氧化还原等因素。7、灭菌（染菌）不良后果：答：（1）使生物反应的基质或产物，因杂菌的消耗而损失，造成生产能力下降。 （2）杂菌也会产生代谢产物，这就使产物的提取更加困难，造成得率降低，产品质量下降。 （3）有些杂菌会分解代谢产物，使生产失败。 （4）杂菌大量繁殖后，会改变反应液的 pH 值，使反应异常。 （5）如果发生噬菌体污染，生产菌细胞将被裂解，使生产失败。8、工业上防染菌具体措施包括：答：使用的培养基和设备须经灭菌；好氧培养中使用的空气应经除菌处理；设备应严密，发酵罐维持正压环境；培养过程中加入的物料应经过灭菌；使用无污染的纯粹种子。9、在同样的温度下，湿热的杀
12、菌效果比干热好，其原因有：答：（1）蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量愈大，发生凝固所需的温度愈低。如细菌、酵母菌的营养细胞含水量50%，5060加热 10min 即可使蛋白质凝固而达到杀菌的目的；如放线菌、霉菌的孢子，含水量少，8090加热 30min 方可杀死。 （2）湿热灭菌过程中蒸汽放出大量潜热，加速提高湿度。因而湿热灭菌比干热灭菌所要温度低，如在同一温度下，则湿热灭菌所需时间比干热段。如细菌芽孢含水量低，干热灭菌需要 140160，维持 23h 方可杀死；湿热灭菌需要 121维持 20min；（3）湿热的穿透力比干热大，使深部也能达到灭菌温度，故湿热比干热收效好。10、机械搅
13、拌发酵罐的基本要求：答：（1）发酵罐应具有适宜的高径比；（2）发酵罐能承受一定压力；（3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧；（4）发酵罐应具有足够的冷却面积；（5）发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌；（6）搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。11、气升式发酵罐的原理：答：把无菌空气通过喷嘴喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡打碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而含气率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。12、染菌会对发酵工业造成哪些不良影响？答：（1）染菌会严重影响生产，是发酵工业的致命伤；（2）轻者
14、影响发酵得率、产物提取得率和产品质量；（3）严重者造成“倒罐” ，浪费大量原材料，造成严重经济损失；（4）扰乱生产秩序，破坏生产计划；（5）遇到连续染菌，特别是又找不到染菌原因，未有防治措施时，往往会影响人们的情绪和积极性，造成无法估量的危害。13、造成发酵染菌的可能途径有哪些？答：（1）菌种培养过程操作不当；（2）培养基灭菌不彻底；（3）发酵设备（如发酵罐、管道）密封不好；（4）空气除菌不净。14、既然染菌不可避免，那我们应该怎样做（措施）？答：目前要做的是提高生产技术水平，强化生产过程的管理，把握好各个易染菌的环节，尽可能防止发酵染菌的发生；而且一旦发生染菌，要尽快找出其染菌的原因，并采取
15、相应的有效措施，把发酵染菌造成的损失降低到最小。15、pH 值的调控策略：考虑基础培养基配方，调节好基础料的 pH，然后通过加酸碱或中间补料来控制。 （1）基础料中含有玉米浆，pH 呈酸性，必须调节 pH。 （2）有机酸或氨水调节注意监测氧浓度变化，防止菌体出现氨中毒。 （3）基础料中采用生理酸性铵盐作为氮源时，加入维持 pH 的物质，如 CaCO3。16、简述一般发酵过程 pH 值如何变化？答：在发酵过程中，随着菌种对培养基中碳、氮源的利用，有机酸和氨基酸的积累，会使 pH 值产生一定的变化。 （1）生长阶段：菌体产生蛋白酶水解培养基中的蛋白质，生成铵离子，使 pH上升至碱性；随着菌体量增多
16、，铵离子的消耗也增多，另外糖利用过程中有机酸的积累使 pH 值下降。 （2）生产阶段：这个阶段 pH 值趋于稳定。 （3）自溶阶段：随着养分的耗尽，菌体蛋白酶的活跃，培养液中氨基氮增加，致使 pH 又上升，此时菌体趋于自溶而代谢活动终止17、发酵过程中，泡沫会带来许多不利的因素：（1）降低发酵罐的装料系数，发酵液的体积减少；（2）气泡中的空气有隔热的作用，影响灭菌；（3）会引起“逃液” ，造成发酵液损失、增加染菌机会；（4）严重时，通风搅拌无法进行，菌体呼吸受到阻碍，造成代谢异常，导致菌体提前自溶。18、泡沫控制方法：（1）调整培养基成分。如不加或缓加易起泡的原料，或改变 pH、温度、通风、罐压和搅拌，或采用分次投料来控制。 （2）采用机械消泡装置。用消泡浆打碎泡沫（罐内消泡） ，或把泡沫引出罐外（罐外消泡） ，通过喷嘴的加速作用或利用离心力来消除泡沫。 （3）添加消泡剂。外界加入消泡剂使泡沫破碎的方法，主要是具有降低表面张力的表面活性剂。19、发酵工程的特点:一步生产。反应条件温和。原料纯度要求低。设备的通用性。发酵周
