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1、1.简述菌种保藏的基本原理和方法？2.酶解法制备淀粉水解糖的优点和缺点有哪些？ 3.简述发酵过程的组成部分？4.简述发酵工业对微生物菌种的要求七、回答题（本大题共2小题，第一小题7分，第二小题6分，共13分）1分析发酵时泡沫产生的原因、泡沫对发酵的影响，并说明常见除去泡沫的方法。2分析发酵工业中杂菌污染的危害、原因和预防措施五、1菌种保藏的原理是将菌种在低营养水平、缺氧状态，干燥和低温等条件下贮藏，使菌种处于“体眠”状态，抑制其繁殖能力，从而减少其变异。方法有斜面低温保藏法、蒸馏水保藏法、麸皮保藏法、冷冻干燥法、液氮保藏法等。2以酶为催化剂，在常温常压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。优点：反应条件
2、温和；副反应少；可在较高淀粉浓度下水解，对原料要求不高；糖液的质量高、营养物质较丰富。缺点：水解时间长，酶制备较复杂，设备较多。3菌种的培养基原料来源广、廉价；培养条件易控制；发酵周期短；菌株高产；菌种抗性强，如抗病毒（噬菌体）能力强；菌株性状稳定，不易变异退化；菌种安全性高，不产生有害物质。4危害有：杂菌产生的一些物质会影响产量或产品质量、消耗大量的营养物质而影响生产菌的正常生长，杂菌产生的一些物质可以抑制生产菌的生长，杂菌会寄生于生产菌体内，杀死生产菌。评分标准：根据答案要点及书写情况酌情给分。六、原因：机械泡沫。发酵泡沫。影响：减少发酵的有效容积、增加了染菌的机会； 泡沫严重时，影响通气
3、搅拌的正常进行，影响生产率。消泡方法：化学消泡和机械消泡。评分标准：根据答案要点及书写情况酌情给分。五、论述绘图题 1、列举膜分离技术并作相应说明。 2. 绘图并说明氧从气相传递到液相的菌体中需要克服的几种阻力。 第 页 共 9 页 3. 噬菌体的特点、感染过程危害程度及治理措施。39发醇过程中异常现象（发酵液转稀、发酵液过浓、耗糖缓慢、pH不正常）处理措施？40Monod(莫诺)方程表明了什么和什么的重要关系？简介Monod(莫诺)方程？41补料分批发酵技术的特点, 与分批发酵，连续发酵的区别？42 通风发酵设备中的机械搅拌发酵罐必须满足的基本条件？六、论述题：（每小题10分，本大题共20分
4、）43如何提高高产菌的稳定性？44发酵过程中溶解氧的控制措施？（从供氧和需氧量方面考虑）39发酵液pH对发酵的影响包括哪些方面？40比底物消耗速率方程？41补料分批发酵的适用范围 ？42优良的发酵装置应具有的基本特征包括哪些内容 ？六、论述题：（每小题10分，本大题共20分）43试述对微生物反应器设计的基本要求？44 大规模微生物发酵工程生产, 选择菌种应遵循的原则是什么？（微生物发酵工程对微生物菌种的要求主要包括哪些内容）三、简答题（6题，每题4分，共24分）4、简述种子制备过程中种子级数对发酵过程的影响？答：过多会增加发酵操作环节，造成衰退菌体细胞过多，发酵过程控制难度增大。过少会使种子菌
5、体数量偏少，发酵启动慢，种子液中旺盛细胞比例下降。级数过发酵种子制备周期长，发酵设备多，菌种代数多，活跃细胞比例少；过小，菌体数量少，发酵迟缓，产物转化 率低，周期长。5、简述搅拌对发酵过程的意义？答：增加气液接触面积；延长气泡运动路线，增加气液接触时间(使液体作涡流运动) ；减少气泡周围液膜厚度，增大kL值(使发酵液呈湍流运动) ；避免菌体结团，增加菌体对氧气的吸收。改善发酵四、应用题（2题，每题10分，共20 分）1、设计一套“苯酚降解菌株的分离筛选”实验方案。（要求写出分离步骤及相应的分离原理）答：1.确定实验方案：首先查阅果胶酶生产资料，了解所需菌种的生长培养特性。 2. 采样：选择富
6、含果胶物质的果园等环境挖取离地面515 cm处的土样。将采集到的土样盛入聚乙烯袋或玻璃瓶中。 3. 增殖：适度稀释后，取0.1 m1涂布于已添加及未添加果胶底物的土浸出汁平板。 4. 分离：利用目的菌株产果胶酶特性选取能分解果胶的透明菌落的纯种菌株。 （1）初筛：向固体真菌培养基中加入一定的果胶，使培养基形成混浊半透明状态根据菌体产果胶酶溶解果胶出现透明圈大小，初步筛选出产酶高的菌种。（2）复筛：将初筛菌种在斜面培养纯化后，接到真菌液体培养基中30深层培养24 h后，进行酶活力比较实验，确定果胶酶的具体生成量。选择出高产酶菌株即为分离菌株.五、分析题（1题，11分）某发酵车间连续数批多只发酵罐
7、出现染菌，染菌发现时间一般在18-20小时左右，经镜检确认所染杂菌为单一的芽孢杆菌，请分析导致染菌的可能原因并说明理由，同时请提出解决措施。答：（1）原因分析早期18-20小时左右发现染菌，其原因可能有：种子带菌、发酵罐内有死角、设备泄漏、培养基灭菌不彻底、空气带菌。由于所染杂菌为单一的芽孢杆菌，因此可将设备泄漏的原因排除。在剩余的原因中，只有空气带菌才有可能导致整个车间连续数批出现染菌。种子带菌、发酵罐内有死角、培养基灭菌不彻底等原因导致的染菌一般都出现在个别发酵罐，而且不具有连续性。虽然从理论上分析，空气带菌造成的染菌，所染杂菌的类型应该不会是单一菌型，但由于空气压缩机的出口温度高达140
8、左右，因此在实际生产过程中，由于空气过滤器失效导致的染菌，在绝大部分情况下，所观察到的杂菌一般为单一的芽孢杆菌。根据以上分析，基本可以断定染菌的原因为空气带菌。（2）措施首先对所有发酵罐进行熏罐或煮罐处理，然后通过空培养进一步确证染菌的原因。在确证染菌原因为空气带菌，更换空气过滤器。本题评分原则：能分析早期染菌的原因但没包含空气带菌（2分）；能完整分析早期染菌的原因（3分）；能分析出染菌的原因并适当进行解释（4分）；能分析出染菌的原因并适当进行解释，提出的解决措施合理（3分）。1、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点？A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外，能利用廉价的氮源，生长温度较
9、高，生长速度快,纯化、分离及分析快速；安全性高，得到FDA的批准的菌种。B.单细胞蛋白生长迅速，营养要求不高，易培养，能利用廉价的培养基或生产废物。适合大规模工业化生产，产量高，质量好。安全性高，得到FDA的批准的菌种。C. 不饱和脂肪酸生长温度较低，安全性高，能利用廉价的碳源，不饱和脂肪酸含量高，D.抗生素生产性能稳定，产量高，不产色素，能利用廉价原料F. 氨基酸 代谢途径比较清楚，代谢途径比较简单2、工业化菌种的要求？A能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物B有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作性要强C. 遗传性能要相对稳定D. 不易感染它种微生物或噬菌体E
10、. 产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关）F. 生产特性要符合工艺要求5、自然界分离微生物的一般操作步骤？样品的采取预处理培养菌落的选择初筛复筛性能的鉴定菌种保藏13、什么是培养基发酵培养基的特点和要求？ 培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。培养基能够满足产物最经济的合成。发酵后所形成的副产物尽可能的少。培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物
11、处理等。必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。有利于提高培养基和产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。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。14、用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？碳源糖类（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（动、植物油）、有机酸（琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是会引起葡萄糖效应糖蜜，是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。主要含有蔗糖，总糖
12、可达50%75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。除糖份外，含有较多的杂质，其中有些是有用的，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。淀粉、糊精，缺点：难利用、发酵液比较稠、一般2.0%时加入一定的-淀粉酶。成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。优点：来源广泛、价格低，可以解除葡萄糖效应。15、什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质，若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质16、常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？常用的有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的
13、无机氮源有氨水、铵盐和硝酸盐。有机氮源在发酵培养基中的作用有：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。诱导某些酶的产生。17、什么是前体？前体添加的方式？前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。前体使用时普遍采用流加的方法。19、什么是产物促进剂？产物促进剂举例？是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。29、什么是接种量？对于细菌、放线菌及霉菌常用的接种量是多少？接种量移入种子的体积接种后培养液的体积细菌5、放线菌20 霉菌1
14、030 什么是发酵级数？发酵级数对发酵有何影响，影响发酵级数的因素有哪些？一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数发酵级数对发酵影响：1.种子级数少，可简化工艺和控制，减少染菌机会2.种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，降低发酵罐的生产率，增加染菌机会3.级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级。4.在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面影响发酵级数的因素：(1)菌种生长特性,孢子发芽及菌体繁殖速度;(2) 发酵规模.（3）工艺要求.（4）接种量的影响.37、什么是一类发酵？二类发酵？三类发酵？一类发酵：产物形成与底物利用直接
15、相关，为生长联系型，又称简单发酵型，产物直接由碳源代谢而来,产物生成速度的变化与微生物对碳源利用速度的变化是平行的，产物生成与微生物的生长也是平行的。在这些发酵过程中，菌体的生长、基质的消耗、产物的生成三个速度都有一个高峰，三高峰几乎同时出现。二类发酵：产物形成与底物利用间接相关，为部分生长联系型，又称中间发酵型，产物不是碳源的直接氧化产物，而是菌体代谢的主流产物。它的特点是在发酵的第一时期碳源大量消耗用于菌体的迅速增长而产物的形成很少或全无，第二时期碳源大量消耗用于产物的高速合成及菌体的生长。三类发酵：产物形成与底物利用不相关，为非生长联系型，又称复杂发酵型，产物的生成在菌体生长和基质消耗完以后才开始，与菌体生长不相关，与基质消耗无直接关系，所形成的产物为次级代谢产物。41、临界溶氧浓度、氧饱和度的概念？临界氧浓度：CCr临界氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。氧饱和度：发酵液中氧的浓度临界溶氧溶度饱和溶氧浓度：在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度。(molm3)50、 发酵过程中pH会不会发生变化为什么？发酵过程中pH是不断变化的1）糖代谢特别是快
