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1、06 食工 3 班倾力制作1发酵工程工艺原理发酵工程工艺原理复习思考题复习思考题 第一章思考题：第一章思考题： 1 1何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的 应用及对发酵食品的影响。应用及对发酵食品的影响。 答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚，但 可能对微生物生存有一定价值的代谢产物； 次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等； 抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法推动了整个 发酵工业的深入发展,为现代发
2、酵工程奠定了基础。 2 2典型的发酵过程由哪几个部分组成？典型的发酵过程由哪几个部分组成？第二章思考题：第二章思考题： 1 1食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。 能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。 可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。 生长速度和反应速度快，发酵周期短。 副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。 菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品 卫生要求。 例如酵母菌由于生长迅速，营养要求不要，易培养，
3、被广泛应用于各种食品发酵 2 2什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？ 答：自然突变是指微生物在自然条件下产生自发变异； 诱发突变是指用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变的过程；诱变育种的实质是基因突变。 3 3突变分为哪两种类型，举例说明。突变分为哪两种类型，举例说明。答：点突变: 碱基对置换和移码 染色体畸变: 在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变 化等结构变化 。 4 4何为何为 DNADNA 体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。 答：DNA 体外重组技术
4、就是根据需要用人工方法取得供体 DNA 上的基因，在体外重组于载 体 DNA 上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体原有的遗传性状。 例如利用 DNA 体外重组技术生产人工胰岛素。 06 食工 3 班倾力制作25 5何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。 答：营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种 营养成分就不能正常生长的变异菌株。表示为“X ” 。 青霉素法青霉素法6 6菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏方法？菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏
5、方法？ 答：目的: 保证菌种不发生遗传变异、无污染和保持活力。 核心：人工创造条件（如低温、干燥、缺氧、和缺乏营养物质） ，使菌种的代谢活动处 于不活动状态。 产孢子或芽孢的微生物采用适宜砂土管保藏法，例如霉菌。 7 7造成菌种退化的原因是什么？生产中如何防止菌种的退化？造成菌种退化的原因是什么？生产中如何防止菌种的退化？ 答：造成菌种退化的原因主要是保藏方法不妥、保藏操作不当、传代不当、培养基不适、 回复突变等； 从菌种选育方法上考虑：1)进行充分的后培养及分离纯化2)增加突变位点，减少基因回复突变的几率 从菌种保藏方式上考虑：1)尽量减少传代次数2)选择适宜的保藏培养基 从菌种培养适宜条件
6、上考虑：1)结构类似物抗性菌株在保藏培养基中应添加相应药物及时 淘汰回复突变细胞。2)基因工程菌添加抗生素于培养基中防止质粒的丢失 从菌种管理的措施上考虑（复壮）：1）定期对保藏菌种分离纯化，淘汰已退化细胞；2）定期对发酵液进行分离筛选 8 8何为菌种的复壮？何为菌种的复壮？ 答：菌种的复壮是指使衰退的菌种恢复原来优良性状。狭义的复壮是指在菌种已发生衰退 的情况下，通过纯种分离和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以 达到恢复该菌原有典型性状的措施；广义的复壮是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识 的经常、进行纯种的分离和生产性能测定工作，以期菌种的生产性能逐步提高。 9 9培培
7、养养基基有有哪哪些些类类型型？各各有有何何种种用用途途？发发酵酵工工业业上上使使用用最最广广的的是是哪哪种种类类型型？ 答：状态：固体、半固体和液体培养基。纯度：天然培养基、合成培养基和半合成培养基 生产工艺要求：孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。 发酵工业上使用最广的是液体培养基 1 10 0. . 如如何何确确定定培培养养基基的的组组成成？生生产产中中液液体体培培养养基基的的制制备备有有哪哪些些步步骤骤？ 答：培养基的配制原则：根据不同微生物的营养需要配制、确定合适的碳氮比、控制 pH 条 件、控制氧化还原电位、根据原料特点确定配比；06 食工 3 班倾力制作3（1）原料预处理 淀粉糖的
8、制备、 糖蜜的预处理 （2）原料混溶 缓冲物质 主要元素原料 微量元素 生长素 加底水搅拌搅拌均匀搅拌均匀 搅拌 搅拌均匀 （3）调节酸碱度、灭菌 1 11 1. . 淀淀粉粉糖糖的的制制备备方方法法？哪哪种种方方法法制制备备的的淀淀粉粉糖糖质质量量好好？ 答：1 酸解法 优点：生产简易，设备简单，水解时间短，设备生产能力大。 缺点：设备需耐腐蚀，高温高压；副反应复杂。对原料要求高，颗粒不能大，浓度不能高， 否则转化率低。 2 酶解法 优点：反应条件较温和，不需耐高温、耐压、耐酸设备；酶作用专一性强，淀粉水解副反 应少，糖液纯度高，淀粉转化率高；可在较高淀粉乳浓度下水解，可采用粗原料；糖液颜
9、色浅，纯净，无苦味，质量高，有利于糖液的精制。 缺点：反应时间较长，要求的设备较多，需专门培养酶的条件，由于酶本身是蛋白质，易 造成糖液过滤困难。 3 酸酶结合法 酸酶法：先用酸水解成糊精或低聚糖，再用糖化酶水解为葡萄糖。 酸液化速度快，且糖化是 由酶来进行，对液化要求不高，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率。 酶酸法：先用淀粉酶液化到一定程度，然后用酸水解成葡萄糖。 能采用粗原料淀粉，淀粉浓 度较酸法高，生产易控制，时间短，减少副反应，糖液颜色较浅。 1 12 2糖糖蜜蜜可可直直接接用用作作发发酵酵原原料料吗吗？为为什什么么？ 答：不可以。 第第三三章章复复习习思思考考题题 1 1何何谓谓
10、消消毒毒、灭灭菌菌？消消毒毒可可以以达达到到灭灭菌菌的的目目的的吗吗？ 答：消毒：指用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。 灭菌：指用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物。 2 2灭灭菌菌的的方方法法主主要要有有哪哪几几种种？其其灭灭菌菌原原理理何何在在？发发酵酵工工业业中中为为何何应应用用最最广广的的是是湿湿热热灭灭菌菌？ 答：工业生产上的灭菌方法有加热灭菌、化学药剂灭菌、射线灭菌等。 化学药剂灭菌、射线灭菌用于无菌间、培养室及车间空气灭菌。 加热灭菌分为：干热灭菌：火焰灭菌、烘箱灭菌湿热灭菌：巴氏灭菌、间歇灭菌、高压蒸汽灭菌 湿热灭菌的原理：温度升高，菌死亡速率大于培养
11、基成分破坏的速率。 微生物的热阻 致死温度：指杀死微生物的最低温度。 致死时间：在致死温度下杀死全部微生物所需要的时间。 微生物的热死规律对数残留定律（对数残留规律公式） 反应速度常数k 在相同温度下，k值愈小，则此微生物愈耐热。同一种微生物在不同温度下，k值也不 相同，灭菌温度愈低，k值愈小，温度愈高，k值愈大。 培养基灭菌温度的选择to NN ktlog303. 206 食工 3 班倾力制作4在实际生产中为了既达到灭菌目的又较好地保存营养成分，最好采用高温快速灭菌法。 3 3何何谓谓微微生生物物的的热热阻阻？高高温温短短时时灭灭菌菌法法（H HT TS ST T）的的理理论论基基础础是是什
12、什么么？ 答：热阻：微生物对热的抵抗力； HTST 理论基础温度升高，菌死亡速率大于培养基成分破坏的速率 4 4在在工工业业生生产产中中，影影响响培培养养基基灭灭菌菌的的因因素素有有哪哪些些？为为什什么么？ 答：培养基成分、PH 值、培养中的颗粒、泡沫、温度 5 5比比较较分分批批灭灭菌菌与与连连续续灭灭菌菌的的优优缺缺点点，两两种种灭灭菌菌方方法法各各适适用用于于何何种种场场合合？ 答：1连续灭菌的适用条件：大规模生产，培养基中不含有固体颗粒或泡沫较少。 优点：（1）培养基受热时间短（可在2030s 达到预定灭菌温度） ，营养成分破坏少； （2）质量均匀；（3）适用于自动控制 2. 分批灭菌
13、(实消)的适用条件：当培养基中含有固体颗粒或培养基有较多泡沫时，以采用 分批灭菌为好。对于容积小的发酵罐，连续灭菌的优点不明显，而采用分批灭菌比较方便。 优点：无需专一灭菌设备，但易发生局部过热而破坏营养成分的现象。 6 6工工业业上上空空气气除除菌菌所所用用过过滤滤介介质质（如如棉棉花花、玻玻璃璃纤纤维维、活活性性炭炭等等）的的滤滤孔孔远远大大于于菌菌体体，为为 何何也也能能达达到到除除菌菌的的目目的的？ 答：深层介质过滤除菌空气流通过这种介质过滤层时，借助惯性碰撞、拦截滞流、静电 吸附、扩散等作用，将其尘埃和微生物截留在介质层内，达到过滤除菌目的。 7 7过过滤滤效效率率受受哪哪些些因因素
14、素影影响响？如如何何提提高高除除菌菌效效率率？ 过滤介质、颗粒尺寸、气体流速、静电作用等； 当气体流速较大时，以惯性冲击为主；当气体流速低于一定值时，以截留、扩散、重 力沉降作用为主，并认为惯性冲击不去作用，此时的气体流速称为临界速度；只有静电吸 引不受外界因素的影响。 提高除菌效率：增加滤层厚度、控制适宜的气流速度 第第四四章章复复习习思思考考题题 1 1在在分分批批发发酵酵中中，按按细细胞胞生生长长和和产产物物生生成成的的关关系系可可分分为为哪哪几几种种类类型型？举举例例说说明明。 答：型：生长偶联产物生成 菌体生长、碳源利用和产物形成几乎在相同时间出现高 峰。产物形成直接与碳源利用有关。
15、 型：生长与产物生成部分偶联在生长开始后并无产物生成，在生长继续进行到某 一阶段才有产物生成。产物形成间接与碳源利用有关。 型：非生长偶联产物生成在生长停止后才有产物生成。产物形成与碳源利用无准 量关系。2 2何何为为补补料料分分批批发发酵酵？该该法法主主要要适适用用在在哪哪些些场场合合？ 答：补料分批发酵是指在分批发酵中间歇地或连续地补加（流加）新鲜培养基的方法。 优点： a.可避免一次投料过多，造成细胞大量生长，溶解氧不足，通气搅拌设备无法适应 的弊病;b. 能控制营养缺陷型菌所需营养物量，使之高效率积累产物； c. 有利于前体的补06 食工 3 班倾力制作5充; d.可实现细胞的高密度培养 e. 便于优化培养。 3 3什什么么叫叫连连续续培培养养？提提出出连连续续培培养养的的根根据据是是什什么么？连连续续培培养养有有何何缺缺点点？ 答：连续培养是指在一开放系统中，以一定的速度向发酵罐内连续供给新鲜培养基，同时以 相同速度将含有微生物和产物的培养液从发酵罐内放出，从而使发酵罐内液体量维持恒定， 使培养物在近似恒定状态下生长和进行代谢活动的方法 。 根据：微生物细胞的生长速度、代谢活性处于恒定状态，达到稳定高速培养微生物活产生 大量代谢产物的目的。 缺点：（1
