发酵工程知识点

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1、发酵工程知识点发酵工程知识点一、名词解释1. 种子：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种经过种子扩大 培养所获得的纯种培养物称为种子。2. 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,最终获得发胶产 量高、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染的生产菌种的纯种制备 过程。3. 淀粉糊化：淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。4. 热阻：只为生物在某一特定条件下的致死时间。5. 抑制剂：阻滞或降低化学反应速度的物质。6. 促进剂：与催化剂或固定剂并用时，可以提高反应速度的

2、一种用量较少的物质。7. 分批培养 ：简单的过程，培养基中接入菌种以后，没有物料的加入和取出， 除了空气的通入和排气。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参 数都随时间变化。8. 染菌率 总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）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9. 连续培养 ： 发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液，使发酵罐 内的体积维持恒定。达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，限制性基质 浓度都是恒定的。二、填空题1、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

3、。2、微生物生长一般可以分为：调整期、对数期、稳定期和衰亡期。3、发酵过程工艺控制的只要化学参数溶解氧、PH、核酸量等.4、发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。5、菌种分离的一般过程 采样、富集、分离、目的菌的筛选。6、富集培养目的就是让 目的菌 在种群中占优势，使筛选变得可能。7、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。8、微生物的培养基根据生产用途只要分为 孢子 培养基、种子 培养基和发酵 培养基。9、常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌10、常用工业微生物可分为： 细菌、 酵母菌、 霉菌、 放线菌四大类。11、发酵过程

4、工艺控制的代谢参数中物理参数 温度、压力、搅拌转速、功率 输入、流加数率和质量 等12、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、发酵 过程的异常观察法等13、染菌原因： 发酵工艺流程中的各环节漏洞和发酵过程管理不善两个方面。14、实验室中进行的发酵菌液体发酵方式主要有四种：试管液体培养、浅层液 体培养、摇瓶培养、台式发酵罐15、发酵高产菌种选育方法包括 （自然选育）、（杂交育种）、（诱变育种） （基因工程育种）、（原生质体融合）。16、发酵产物整个分离提取路线可分为：预处理、固液分离、初步纯化、精细 纯化和成品加工加工等五个主要过程。17、发酵过程主要分析项目如下：pH、排

5、气氧、排气CO2和呼吸熵、糖含量、 氨基氮和氨氮、磷含量、菌浓度和菌形态。18、微生物调节其代谢采用 酶活性、酶合成量、细胞膜的透性。19、工业微生物菌种可以来自 自然分离，也可以来自从微生物 菌种保藏机构 单位获取。20、发酵工业上常用的糖类主要有 葡萄糖、糖蜜。21 、 工业发酵方式根据所用菌种是单一或是多种可以分为 单一纯种 发酵和 混合 发酵。22、种子及发酵液进行无菌状况控制常用的方法 显微镜检测法、酚红肉汤培 养基法、平板画线培养法、发酵过程的异常观察法。23、菌种的分离和筛选一般分为 采样、富集、分离、目的菌的筛选步骤。24、 菌种的分离和筛选一般可分为。25、常用灭菌方法有：化

6、学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌三、简答题：1. 无菌空气的制备流程1空气一2粗过滤一3压缩一4贮罐一5冷却器一6旋风分离一7冷却器一8丝网 分离一9加热一0过滤1 粗过滤器 2 压缩机3 贮罐 4 冷却器5 旋风分离器6冷却 器7丝网分离器8加热器9过滤器2. 柠檬酸发酵机制：发酵机理：细胞内有三羧酸循环和乙醛酸循环；柠檬酸合成酶活力较高，而乌头 酸酶或异柠檬酸脱氢酶可被某些因素，如金属离子的缺乏，受到抑制, 这有利于柠檬酸的积累。3. 微生物发酵的种子应具备那几方面条件？答：(1)、菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短。(2) 、生理性状稳定。(3) 、菌体总量及浓

7、度能满足大量发酵罐的要就。(4) 、无杂菌污染。(5) 、保持稳定的生产能力。4. 发酵产品的生产特点： 一般操作条件比较温和； 以淀粉、糖蜜等为主，辅以少量有机、无机氮源为原料; 过程反应以生命体的自动调节方式进行； 能合成复杂的化合物如酶、光学活性体等； 能进行一些特殊反应，如官能团导入； 生产产品的生物体本身也是产物，含有多种物质； 生产过程中，需要防止杂菌污染; 菌种性能被改变，从而获得新的反应性能或提高生产率。5. 不同时间染菌对发酵有什么影响，染菌如何控制？答：（1）种子培养期染菌：由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势，而 且培养液中几乎没有抗生素（产物）或只有很少抗生素（产物

8、）。因而它防御杂 菌能力低，容易污染杂菌。如在此阶段染菌，应将培养液全部废弃。（2）发酵前期染菌：发酵前期最易染菌，且危害最大。原因 发酵前期菌量不很多，与杂菌没有竞争优势；且还未合成产物（抗生素） 或产生很少，抵御杂菌能力弱。在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。染菌措施 可以用降低培养温度，调整补料量，用酸碱调 pH 值，缩短培养周期等 措施予以补救。如果前期染菌，且培养基养料消耗不多，可以重新灭菌，补加一 些营养，重新接种再用。（3）发酵中期染菌 ：发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸， 培养液pH下降；糖、氮消耗快，发酵液发粘，菌丝自溶，产物分泌减少或停止, 有时甚至会使已

9、产生的产物分解。有时也会使发酵液发臭，产生大量泡沫。措施 降温培养，减少补料，密切注意代谢变化情况。如果发酵单位到达一定水 平可以提前放罐，或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌 罐，抑制杂菌。（4）发酵后期染菌：发酵后期发酵液内已积累大量的产物，特别是抗生素，对 杂菌有一定的抑制或杀灭能力。因此如果染菌不多，对生产影响不大。如果染菌 严重，又破坏性较大，可以提前放罐。发酵染菌后的措施：染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。灭菌方法：可通蒸汽灭菌，也可加入 过氧乙酸等化学灭菌剂搅拌半小时，才放下水道。否则由于各罐的管道相通，会 造成其它罐的染菌，而且直接放下水道也会造成空气的污染

10、而导致其它罐批染 菌。凡染菌的罐要找染菌的原因，对症下药，该罐也要彻底清洗，进行空罐消毒，才 可进罐。染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒，空气用甲醛熏蒸。特别，若染噬菌体，空 气必须用甲醛蒸汽消毒6. 、什么是半连续培养，说明其优缺点。答：在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液（带放）称为半连续培养。某 些品种采取这种方式，如四环素发酵优点 放掉部分发酵液，再补入部分料液，使代谢有害物得以稀释有利于产物合 成，提高了总产量。缺点 代谢产生的前体物被稀释，提取的总体积增大7. 什么叫染菌，对发酵有什么影响，对提炼有什么危害？ 答：染菌：发酵过程中除了生产菌以外，还有其它菌生长繁殖 染菌的影响：发

11、酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是发酵工业的致命伤。 造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨大损失 扰乱生产秩序，破坏生产计划。遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性。 影响产品外观及内在质量 发酵染菌对提炼的影响：染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。 采用有机溶剂萃取的提炼工艺，则极易发生乳化，很难使水相和溶剂相分离，影响进一步提纯。采用直接用离子交换树脂的提取工艺，如链霉素、庆大霉素，染菌后大量杂菌黏 附在离子交换树脂表面，或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换 容量，而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与产物一起进入洗脱液，影响进 一步提纯8. 结合所学微生物发酵工程课程论述某个工业发酵产品的生产工艺流程（可 画图说明），越详细越好。答：培养基制备 、无菌空气制备 、菌种与种子扩大培养 、发酵培养 、通过化学工程技术分离、提取、精制。