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1、名词说明1微生物工程：是应用微生物为工业化规模生产服务的一门工程技术2种子扩大培育：就是将保藏菌种经过斜面活化和渐渐扩大培育而得到的肯定数量和质量的纯化的过程3微生物工业：利用微生物的生命活动和新陈代谢生产多种生物产品的现代工业4 菌种退化：至整个菌体在多次接种传代过程中渐渐改造菌种发酵力或繁殖力下降或发酵产物得率降低的现象5微生物热阻：微生物对热的反抗力6杀死温度：杀死微生物的极限温度7 发酵机制：微生物通过其代谢活动，利用基质合成人们所需的产物的内在规律8 代谢限制发酵：人为的变更微生物的代谢限制机制，是有用的代谢产物过量积累的发酵9 反馈抑制：当反应产物达到肯定浓度时会对有关催化生成该反
2、应的酶的活动起到抑制作用调整10养分性缺陷型突变菌株：认为选育的，先天合成某一种或几种必需生长因子实力作用的菌株11 结构类似物菌株：在培育基内人为地认为加入某种氨基酸结构类似物，迫使微生物发生基因突变，从遗传学角度变更了这种氨基酸对代谢途径的反馈抑制作用的菌株。12 葡萄糖效应：在抗生素发酵生产中，葡萄糖有明显降低抗生素合成量的现象13分叉中间体：糖代谢中既能用来合成初级代谢产物，又能合成次级代谢产物的中间体14分解代谢物的阻遏：葡萄糖、NH4+、果糖等对抗生素的合成有明显的阻遏作用的现象15酶动力学：探讨的是发酵进程中菌体生长基质消耗产物生成的动态规律及内在平衡16维持因数：单位质量干菌体
3、在单位时间内维持代谢消耗的基质的量17 生长速率：单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量18 吸氧速率：单位体积培育液在单位时间内吸氧量19 吸强度：单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量20临界氧浓度：微生物好氧速率受发酵液中氧浓度影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度的一个最低要求21 风比：每分钟通VM3发酵液中空气的体积22介质过滤效率：被介质层捕集的尘埃颗粒数与空气中原有颗粒数之比23发酵热：发酵过程中所产生的热量引起发酵过程中温度变更的缘由24 介质过滤除菌：使空气通过高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒租借在介质层中而达到除菌目的的方法25杂菌：对纯种发酵来说除生产菌种之外的
4、微生物统称26初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的27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。28灭菌：指用物理或化学方法杀死或除去环境中全部微生物29补料分批培育：指在分批发酵中间歇地或连续地补加（流加）簇新培育基的方法30细胞得率系数：菌体的生长量相对于基质消耗量的收得率。用 YX/S 表示。31产物得率系数：产物生成量相对于基质消耗量的收得率。用 YP/S 表示32交换树脂：具有肯定孔隙度，有酸性或碱性功能的高分子化合物，因而能交换33凝剂：一种能溶于水的高分子化合物，含有许多离子化茎团填空题1每发酵过程的产热途径主要有发酵搅拌2.发酵的泡沫来
5、源主要是微生物活动、通气搅拌3.工业发酵产物分为菌体、酶、代谢产物4.发酵产物的分别纯化过程一般包括：预处理、提取和精制三步骤5.对发酵液的pH值进行调整的主要方法是添加碳酸钙氨水流加、尿素流加6.消泡的方法可以分为两大类：物理消泡，化学消泡7.糖蜜前处理方法主要有加酸通风沉淀法法，加热加酸沉淀法法，添加絮凝剂沉清处理法8.影响接种菌种迟滞期长短的因素是接种物的菌龄、接种量9葡萄糖分解反应：葡萄糖受酸和热的影响发生分解，生成5-羟甲基糠醛，再进一步分解成乙酰丙酸、蚁酸和有色物10化学消泡：利用表面活性剂等作为消泡手段，对发酵液进行消泡处理11结晶：溶质从溶液中以固体形式析出溶液中形成固相的过程
6、简答1氧溶限制的意义？菌体方面：不同菌体对溶氧要求不同；同种菌体在不同的菌龄、生长环境等时不同；菌体进行不同发酵时需求不同；发酵方面：影响代谢产物的组成；影响产物的性质2补料的意义及内容？供应养分物质，延长发酵时间；供应诱导酶合成的底物；补充氮源、碳源、无机盐、诱导酶的底物3对发酵液进行预处理的目的？有利于对发酵产物的提取操作的进行4离子交换树脂的选用原则？被分别物质的性质；交换性能好；5交换速度快离子交换树脂的结构？学结构：固定基团，交换基团；立体交联结构：交联剂限制交联度；孔结构6间隙空间菌种保藏的目的和原理？目的：存活，不丢失，不污染；防止优良性状丢失；随时为生产、科研供应优良菌种。原理
7、：依据菌种的生理生化特点，人工地创建条件，使菌种的代谢活动处于不活泼状态问答1 食品发酵对微生物菌种有何要求？能在廉价原料制成的培育基上快速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。可在易于限制的培育条件下快速生长和发酵，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，其生产所用菌种必需符合食品卫生要求。2. 典型的发酵过程有哪些基本组成部分？（1）生产菌种选育和扩大培育，培育基的配制（2）培育基、发酵罐及其附属设备的灭菌（3）生产菌种接种入生物反应器中，
8、无菌空气的制备与通风 （4）限制生产菌种最适生长和代谢条件，进行发酵生产（5）产物提取和精制； （6）过程中排出的废弃物的处理。3. 微生物湿热灭菌的原理是什么？其遵循什么规律？选择湿热灭菌条件的原则是什么影响因素有哪些？ 微生物湿热灭菌的原理是微生物受热变性失活，其遵循对数残留定律：即微生物热死规律，微生物在湿热灭菌过程中，活菌数削减速度与活菌残留量成正比，用数学式表示为： dN/dt=kN选择湿热灭菌条件的原则是既能达到灭菌目的，又使对培育基养分成分的破坏减至最小。影响微生物湿热灭菌的影响因素有：主要是灭菌温度和灭菌时间，其它因素有：培育基的组成、pH值、培育基的形态及颗粒大小。 4 连续
9、灭菌比分批灭菌具有什么优势？ 答：连续灭菌比分批灭菌具有的优势主要体现在以下几方面：可采纳高温短时灭菌，培育基受热时间短，养分成分破坏少，有利于提高发酵产率;发酵罐利用率高;蒸汽负荷匀称;采纳板式换热器时，可节约大量能源;相宜自动限制，劳动强度小。5 试比较种子培育基和发酵培育基的特点？种子培育基的特点是：（1）养分成分丰富而全面，用料少而精，总浓度低，糖分要求少，氮源比例较高（2）一般采纳易被菌体汲取利用的原料（3）尽量考虑各种养分成分的特性，使pH稳定，以利于菌种的正常成长和发育（4）种子培育基的主要成分应尽可能同发酵培育基保持一样发酵生产培育基的特点是：（1）数量大 ，配料粗，养分丰富完
10、全，碳氮比合适，pH值适当而稳定（2）宜于进行大规模生产的操作和管理（3）原料应是来源足够和成本低廉（4）有利于大量积累产物，缩短发酵周期，便利提取工艺，利于产品质量提高等方面。6 淀粉水解方法中的酸解法和酶解法分别是指？它们各自的优缺点有哪些？1）酸解法以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法. 优点：设备要求简洁，水解时间短（20 min），设备生产实力大 缺点：高温高压下进行，设备要求耐腐蚀、耐高温、耐高压，副反应多，对原料要求严格，淀粉颗粒不宜过大，淀粉乳浓度不能过高2）酶解法是用淀粉酶将淀粉水解转化为糊精及低聚糖，用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解为葡萄糖，
11、也称双酶法。优点：1、反应条件温柔2酶的专一性强，副反应少3、可在较高的淀粉乳浓度下水解 4、糖液的养分物质丰富5、糖液色浅、较纯、无苦味、质量高，有利于糖液的精制 缺点：1.反应时间较长（从投料到糖化完毕需23天），要求的设备较多2.须要具备有特地培育酶的条件3.由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。7什么是酵母的第一型发酵？其次型发酵？第三型发酵？ 答：酵母的第一型发酵是指酒精发酵，酵母在无氧且微酸性条件下，利用葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脱羧酶作用下脱羧生成乙醛，乙醛在乙醇脱氢酶作用下成为受氢体被还原成乙醇。酵母的其次型发酵是指甘油发酵，在酵母乙醇发酵时，当加入某种抑制剂
12、，例如亚硫酸氢钠时，亚硫酸氢钠与乙醛反应生成难溶的乙醛亚硫酸氢钠加成物，使乙醛不能作为受氢体，而由磷酸二羟丙酮作为受氢体，生成大量甘油。酵母的第三型发酵是当酵母在碱性条件下进行发酵，所生成的乙醛也不能作为受氢体，两个乙醛分子起歧化反应，相互氧化还原，生成等量的乙醇和乙酸，而由磷酸二羟丙酮作为受氢体生成甘油，总的产物为甘油、乙醇、乙酸等。8 柠檬酸发酵机制是什么？1) 由于Mn2缺乏抑制了蛋白质合成，导致细胞内NH4浓度上升和有一条呼吸活力强的不产生ATP的侧系呼吸链，这两方面的缘由分别解除了对磷酸果糖激酶（PFK）的抑制，促进了EMP途径的畅通2)由于丙酮酸羧化酶是组成型酶，不被调整限制，就源
13、源不断地供应草酰乙酸（CO2固定）。丙酮酸氧化脱酸生成乙酰-CoA和CO2固定两个反应的平衡，以及柠檬酸合成酶不被调整，增加了合成柠檬酸实力3)顺乌头酸水合酶在催化时建立以下平衡-柠檬酸顺乌头酸异柠檬酸9037； 4)限制Fe2+含量，顺乌头酸酶活力低，使柠檬酸积累 5)一旦柠檬酸浓度上升到某一水平就抑制异柠檬酸脱氢酶活力，从而进一步促进了柠檬酸自身积累6)柠檬酸积累使pH值降低，在低pH值下，顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，就更有利于柠檬酸的积累并排出体外。9. 说明谷氨酸生物合成途径及其氧化还原共轭体系。葡萄糖经酵解(EMP)途径和HMP途径生成丙酮酸，丙酮酸一方面氧化脱羧生成乙酰-CoA
14、，另一方面经过CO2固定作用生成草酰乙酸，二者在柠檬酸合成酶的作用下合成柠檬酸，然后进入三羧酸循环，进一步反应生成异柠檬酸，异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶的作用下生成-酮戊二酸，然后在谷氨酸脱氢酶作用下还原氨基化生成谷氨酸。异柠檬酸脱氢酶 谷氨酸脱氢酶氧化还原共轭体系：异柠檬酸 -酮戊二酸 谷氨酸 NADP NADPH2 NADP10. 什么是连续发酵？连续发酵有什么优缺点？连续发酵是指以肯定的速度向发酵罐内添加簇新培育基，同时以相同的速度流出培育液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，使培育物在近似恒定状态下生长的培育方法。连续发酵具有以下优点：1供应了一个微生物在恒定状态下高速生长的环境，便于进行微生
15、物代谢、生理生化和遗传特性的探讨2在工业生产上可削减分批培育中每次清洗、装料、消毒、接种、放罐等操作时间，提高生产效率3）连续发酵生产出的发酵产品质量比较稳定4）连续发酵所需设备和投资少，而且便于自动限制。连续发酵具有的缺点有：（1）在长时间培育中，菌种简洁发生突变。（2）发酵过程简洁染菌。（3）如操作不当，新加入的培育基与原有培育基不易完全混合4）丝状真菌的输送存在肯定难度。11. 为什么说发酵液的pH值的变更是发酵过程是否正常的综合指标？ 1）、微生物不断汲取、同化养分物质和排出代谢产物，所以发酵液的pH值始终在变更中。2）、发酵过程中各种反应都会影响pH值的变更，pH值的变更主要取决于菌
16、体特性、培育基组成和发酵工艺条件。3）、凡是导致酸性物质的生成或释放，碱性物质的消耗都会使pH值下降，反之，凡是导致碱性物质的生成或释放，酸性物质的消耗都会使pH值上升。（4）、为了使微生物能够在最适pH值范围内生长和代谢，应依据不同微生物的特性，选择适当的方法，在整个发酵过程中刚好对pH值进行调整和限制。12. 发酵生产中泡沫产生的缘由是什么？对发酵生产的影响及工业限制方法分别是什么？泡沫产生的缘由一是因为由通风引进的气体被机械地分散以及发酵过程中微生物呼吸产生的气体的存在二是因为发酵培育基内有蛋白质和糖类等发泡剂和泡沫稳定剂存在。泡沫对发酵生产的危害主要有：1）发酵罐装液系数削减2）氧传递系数削减，严峻时
