氨基酸发酵工艺学试题集

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1、氨基酸发酵工艺学试题集一、名词解释名词解释：1. 液化：是利用液化酶使淀粉糊化，粘度降低，并水解得到糊精和低聚糖的程 度。2. 糖化：是用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖的过程。3. 发酵热：发酵过程中释放出来的净热量称为发酵热，发酵热 = 生物热 + 搅拌 热 - 蒸发热 - 辐射热 - 显热。4. DE值：即葡萄糖值，表示淀粉水解程度及糖化程度。DE值=还原糖/干物 质 x 100%5. DX 值：糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。6. 代谢控制发酵：就是用遗传学或其它生物化学的方法，人为的改变、控制微 生物的代谢，使有用产物大量生成、积累的发酵。7. 噬菌体效价：每毫升试样中所含有

2、具有侵染性的噬菌体的粒子数。8. 发酵转换：当发酵条件发生改变时，必然会影响到生物代谢途径分支的关键 酶的酶量和酶活性的改变，从而导致发酵方向发生转换，从而产生不同的代谢产 物。9. 淀粉液化：利用a-淀粉酶将淀粉液化，转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶 性增加。10. 临界溶氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。11. 末端产物阻遏： 是指由某代谢途径末端产物的过量累积时而引起的反馈阻 遏，是一种较为重要的反馈阻遏。12. 糖酸转化率：产出的谷氨酸与投入的葡萄糖总量的百分比，糖酸转化率 = 产 出的谷氨酸 / 投入的葡萄糖量 x 100% = （产酸水平 x 放罐体积） / （种子 用糖

3、量 + 发酵培养基用糖量 + 流加糖量） x 100% 。13. 生物素的“亚适量”：指淀粉糖原料产谷氨酸生产过程中，控制发酵培养基的 生物素浓度在56yg / L,此浓度即为生物素的“亚适量。生物素是催化乙酰CoA 羧化酶的辅酶，参与脂肪酸的合成，从而影响磷脂合成及细胞膜的形成。它的作 用主要影响谷氨酸产生菌细胞膜的谷氨酸通透性；同时也影响菌体的代谢途径。 因此，为了形成有利于谷氨酸向外渗透的细胞膜，必须使磷脂合成不充分，因而 必须要控制生物素“亚适量”。14. 种子扩大培养：指将处于休眠状态的保藏菌种接入试管斜面活化后，再经过 摇瓶、种子罐等逐级扩大培养，从而获得一定数量和质量的纯种的过程

4、。15. 营养缺陷型：对某些必须的营养物质（AA）或生长因子的合成能力出现缺陷 的变异菌株或细胞。必须在基本培养基（如由葡萄糖和无机盐组成的培养基）中 补加相应的营养成分才能正常生长。16. 流加发酵：也叫补料分批发酵、半连续发酵、半连续培养。它是以分批培养 为基础，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。17. 糊化：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于 水中形成带有粘性的淀粉糊，此过程称为糊化。18. 连续等电点法：是指在大量谷氨酸晶体存在的条件下，一边连续等当量添加 发酵液（或谷氨酸锌盐溶液）与盐酸（或硫酸）使溶液始终在结晶点PH3.0（或 PH2.4）, 边连

5、续从底部打出谷氨酸结晶液，送入育晶罐（池）继续育晶的工艺。19. 尿素中毒：就是在以尿素为氮源的谷氨酸发酵中，菌体长时间处在 pH8.0 以 上，严重影响到菌体的生长和谷氨酸的积累。20. 亚稳区：在溶解度曲线与过饱和溶解度曲线之间的带状区域。21. 结晶：是指溶质自动从过饱和溶液中析出形成新相的过程。只有当溶质浓度 超过饱和溶解度后，才可能有晶体析出。其中，溶液达到过饱和状态是结晶的前 提；过饱和度是结晶的推动力。二、填空题1. 谷氨酸生产菌在发酵过程中会发生明显的菌体形态的变化。大致可以分为长 菌型细胞、转移期细胞和产酸型细胞三种不同时期的细胞形态。2. 至今氨基酸生产方法虽有抽提法，化学

6、合成法及生物法（包括直接发酵法和酶 转化法），但绝大多数氨基酸是以发酵法或酶转化法生产。3. 根据原料淀粉的性质及采用的水解催化剂的不同，水解淀粉为葡萄糖的方法 有下列三种：酸解法、酶解法、酸酶结合法。4. 谷氨酸发酵中，谷氨酸产生菌只有一条生物合成途径中，生成谷氨酸的前体 物为a-酮戊二酸。5. 谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱，否则会发生消 旋化，生成 DL- 谷氨酸钠。6. 在谷氨酸发酵中，溶解氧的大小对发酵过程有明显的影响。若通气不足，会 生成乳酸或琥珀酸，若通气过量，会生成a酮戊二酸。7. 谷氨酸的晶型分为a-型结晶和卜型结晶两种，等电点提取谷氨酸时，首先必 须形

7、成一定数量的晶核，然后才能进行育晶。谷氨酸起晶有自然起晶和晶种起晶 两种方法。还有一种起晶方法叫刺激起晶。8. 在谷氨酸发酵中，生成谷氨酸的主要酶有谷氨酸脱氢酶（GHD）、转氨酶（AT） 和谷氨酸合成酶（GS）三种。9. L-谷氨酸在水溶液中的等电点是3.22。10. 淀粉生产葡萄糖的理论转化率为 111.11%，实际收率仅有 105%-108%。葡萄糖生成谷氨酸的理论转化率为 81.711. 在谷氨酸发酵过程中，溶解氧大小主要由通气量和搅拌两大因素决定。12. 糖蜜原料发酵生产谷氨酸应添加青霉素或表面活性剂，其最适添加时间在生 长对数期的初期。13. 双酶法淀粉的水解通常使用a-淀粉酶和糖化

8、酶两种酶，其作用特点分别是内 酶、只能水解 a-1， 4 糖苷键和外酶、水解非还原末端，专一性差。14. 谷氨酸等电点提取工艺是根据等电点时，正负电荷相等，总静电荷等于零， 谷氨酸溶解度最小的原理确定的。15. 发酵过程中泡沫的多少，既与搅拌和通气强度有关，又与培养基性质有关。16. 谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型（一般是细菌），因此在谷氨酸发酵时通 过控制生物素亚适量，引起代谢失调，使谷氨酸得以积累。谷氨酸产生菌应仅有 微弱a-酮戊二酸脱氢酶活力，使a-酮戊二酸继续氧化能力微弱。17. 谷氨酸发酵机理：谷氨酸以a-酮戊二酸为碳架，当以糖质为发酵原料时，合 成途径包括 EMP、HMP、TCA

9、循环、乙醛酸循环及 CO2 固定反应。18. 谷氨酸制味精工艺中，谷氨酸中和温度选择60-70C，中和液PH控制在 6.0-6.6。除铁离子的方法主要用硫化钠和树脂法。脱色的方法主要有活性炭脱色 和树脂脱色法。19. 谷氨酸发酵污染噬菌体后的挽救：并罐法、菌种轮换或使用抗性菌株、放罐 重消法、罐内灭噬菌体法。20. 目前国内各味精厂主要采用以下几种方法提取谷氨酸：等电点法、离子交换 法、金属盐法、盐酸水解-等电点法、离子交换膜电渗析。21. 根据菌体发酵过程变化和作用将发酵分为：适应期对数生长期转化期 产酸期。22. 国内谷氨酸发酵采用等电点提取工艺，归纳起来有带菌体直接常温等电点、 带菌体冷

10、冻低温一次等电点、除菌体常温等电点、浓缩水解等电点和低温浓缩等 电点等。23. 等电点提取谷氨酸的原理：谷氨酸分子中有两个羧基和一个碱性氨基等电点为pH3.22，当Glu所处溶液的pH等等电点时，它的溶解度最低，Glu会以晶体 析出，得以和发酵液中的残糖等杂质分离。24. 离子交换法提取谷氨酸的原理：离子交换法从发酵液提取谷氨酸，是谷氨酸 与发酵液中其它同性离子性质不同，树脂对这些离子的吸附能力的差异，采用不 同的树脂将这些离子分别选择地吸附，然后根据吸附能力差别，用洗脱剂分别先 后洗脱。三、判断改错题1. 谷氨酸生产菌都是生物素缺陷型，但并不都是需氧型微生物。（ ）2. 赖氨酸一般采用732

11、 #强碱性阳离子树脂进行离子交换法提取。（）3. 糖蜜原料发酵生产谷氨酸应添加青霉素或表面活性剂，其最适添加时间在生 长对数期的初期。（）4. a-淀粉酶既能水解淀粉分子中的a-1, 4葡萄糖苷键，也能水解a-1, 6葡萄糖 苷键。（ ）5. 糖浓度对赖氨酸发酵有影响。在一定范围内，赖氨酸生成量随糖浓度增加而 增加，因此，以维持高糖浓度发酵对菌体生长和赖氨酸生成都有利。（ ）6. 谷氨酸长菌阶段对氧要求比发酵时低，溶氧水平过高会抑制长菌。（）7. 谷氨酸发酵前期，由于菌体大量利用N源进行自身繁殖，pH变化活跃且较高 （pH7.37.7）。这种pH暂时的较高对菌体生长繁殖影响不大，同时还能抑制杂

12、菌生长。（）8. 在赖氨酸提取精制过程中，可以省去对洗脱液进行真空浓缩的步鄹。（ ）9. 在实际生产中，采用尿素或氨水作发酵培养基氮源时，一般实际用量比理论 值要大。（）10. 强力味精（或称特鲜、超鲜味精）配方中主要成分是味精、呈味核苷酸及氯 化钠。其中呈味核苷酸主要是 3-鸟苷酸钠或3-肌苷酸钠。（ ）11. DE值，即葡萄糖值，表示淀粉水解程度及糖化程度。是指糖化液中葡萄糖实 际含量占干物质的百分率。（ ）12. 谷氨酸结晶具有多晶型性质，分为a-型结晶和卜型结晶，其中是卩-型结晶等 电提取的理想结晶。（ ）13. 在谷氨酸发酵中适当降低用磷量、增加用钾量可以提高谷氨酸的产量。（V ）1

13、4. 发酵过程中通气量的大小对谷氨酸发酵有明显的影响，发酵产酸阶段的通气 量要低于菌体生长繁殖阶段。（ ）15. 谷氨酸发酵产酸期最适的 pH 值为 7.07.2。（ V ）16. 在发酵液中添加一定浓度的铜离子，可提高糖质发酵赖氨酸的产量。（）17. 有一些谷氨酸生产菌能分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白以及明胶等。（ ）18. 赖氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等天冬氨酸族氨基酸在供氧不足的情况下，菌呼 吸受抑制，产酸能力显著下降。（ ）19. 工业上淀粉液化操作中，为保持液化时的a-淀粉酶活力应加入Na+作保护剂， 来提高a-淀粉酶的稳定性。（）20. 谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后

14、加碱，否则就会生成DL-谷氨酸钠。（V）21. 菌株 FM84-415 属于赖氨酸产生菌。（）22. 如果培养条件不适宜，会出现 “发酵转换”现象。若谷氨酸形成过程中 NH4+ 过量，则生成的谷氨酸又会转变为乳酸。（ ）23. 谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱。（ V ）24. 大多谷氨酸生产菌其a酮戊二酸氧化能力缺失或微弱。（V ）25. 谷氨酸发酵产酸期的最适温度一般为30C32C（）26. 谷氨酸菌都是需氧型微生物，因此在长菌阶段应加大通气量。（ ）27. 赖氨酸结晶具有多晶型性质，分为a-型结晶和卜型结晶。其中是a-型结晶等 电提取的理想结晶。（ V ）28. 谷氨

15、酸发酵中后期，一般pH值控制在7.07.4,若pH过低，会使a酮戊 二酸积累而不转化为谷氨酸。（ V ）29. 赖氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等天冬氨酸族氨基酸在供氧不足的情况下，菌呼 吸受抑制，产酸能力显著下降。（ ）30. 糖浓度对赖氨酸发酵的影响不大，可以采用高糖发酵。（）四、单项选择题1. 赖氨酸发酵需要丰富的生物素和有机氮，应用旦来制备淀粉水解糖。A. 酸解法B.双酶法C.酶酸法D.酸酶法2. 谷氨酸发酵过程pH值的调节方法中，D 方法在工业上不使用。A. 液氨B.尿素C.氨水D.碳酸钙3. 下列菌株中，C属于赖氨酸产生菌。A. Hu7251B. FM84-415C.AS1.563D.WTH-14. 为了调整味精的含量规格，通常在味精中添加一定量的精制食盐。下列四种 规格的味精中，A种不加食盐A. 99%B. 95%C. 90%D. 80%5. 如果培养条件不适宜，会出现“发酵转换”现象。若谷氨酸形成过程中NH4+过 量，则生成的谷氨酸又会转变为B 。A. a-酮戊二酸B.谷氨酰胺C.乳酸D.缬氨酸6. 谷氨酸发酵中污染噬菌体后一般会出现 “二高三低”现象，其中 “二高”是指B。A. pH咼，温度咼B. pH咼，残糖咼 C.残糖咼，Glu咼D. OD 高，温度高7. 在采用锌盐法提取谷氨