文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 发酵工程与设备习题答案

发酵工程与设备习题答案

发酵工程与设备习题答案
发酵工程与设备习题答案

第一章

1.简述发酵工程的概念及其主要内容。

发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物和微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。

生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。

2.什么叫次级代谢产物?次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的?其与初级代谢产物有什么关系?

以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢是次级代谢的基础;次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。

3.发酵过程有哪些组成部分?

用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取和纯化;?生产过程的废物的处理。

第二章

1.发酵工程菌株的选育方法有哪些?各有何特点?

自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小

诱变育种:方法简单,快速,收效显著。

原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。

杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性和目的性。

基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。

2.发酵工程对菌种有何要求?菌种的分离和筛选基本流程是怎样的?

要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌和噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化

3.菌种退化的主要表现,并分析原因和防治的方法。

表现:菌种的退化可以是形态上的,也可以是生理上的,如原有细胞形态性状变得不典型,菌种生长速度变慢,产生的孢子变少,代谢产物生产能力下降等。

原因:一是菌种保藏不当;二是菌种生长的要求没有得到满足。

方法:1)减少传代次数;2)创造良好的培养条件;3)经常进行纯种分离,并对相应的性状指标进行检查;4)采用有效的菌种保藏方法;

最有效的方法是菌种复壮,具体是

采用纯种分离技术选出优良菌株;寄生性菌株通过在寄主体内生长恢复寄生性;淘汰衰退的个体。

4.说明菌种保藏的基本原理和方法,并指出国内的菌种的主要保藏机构。

原理:根据菌种特性,创造有利于其休眠的环境(如干燥、低温、缺氧、缺乏营养、加保护剂等)保存孢子、芽孢等的休眠体。

方法:斜面低温保藏法;液体石蜡封存保藏法;砂土管保藏法;悬液保藏法;真空冷冻干燥保藏法;低温保藏法;液氮超低温保藏法。

CGMCC 普通微生物菌种保藏管理中心

CCTCC 中国典型培养物保藏中心

ACCC 中国农业微生物菌种保藏管理中心

AS-IV 中国科学院武汉病毒研究所

CFCC 中国林业微生物菌种保藏管理中心

CICC 中国工业微生物菌种保藏管理中心

CMCC 中国医学细菌保藏管理中心

CVCC 兽医微生物菌种保藏管理中心

GIMCC 广东省微生物研究所微生物菌种保藏中心

SH 上海市农业科学院食用菌研究所

BCRC 台湾生物资源保存及研究中心

5.常用的工业微生物种类有哪些?每种举3个典型代表并说明其主要发酵产品。

细菌: 枯草芽孢杆菌;乳酸杆菌;醋酸杆菌;棒状杆菌;短杆菌。淀粉酶;蛋白酶;乳酸;氨基酸;肌苷酸

放线菌:常用的放线菌:链霉菌属、小单孢菌属和诺卡氏菌属等。

能产生多种抗生素。如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等

●酵母菌:啤酒酵母;假丝酵母;类酵母;酿酒;面包;低凝固点石油;脂肪酶;酵母菌体蛋白

?霉菌:根霉、毛霉、犁头霉,红曲霉,曲霉、青霉,酶制剂;抗生素;有机酸;甾体激素等

6.采取什么方法能够分离到能分解并利用苯作为碳源和能源物质的细菌纯培养物?

(1)取样:从苯含量较高的环境中采集土样或水样;(1)配制培养基,制备平板:一种仅以苯作为唯一碳源(A),另一种不含任何碳源作为对照(B);(3)稀释:将样品适当稀释(十倍稀释法),涂布入平板;(4)培养:将平板置于适当温度条件下培养,观察是否有菌落产生;(5)选择培养:将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板,置于相同温度条件下培养(在B平板上生长的菌落是可利用空气中CO2的自养型微生物);(6)筛选培养:挑取在A乎板上生长而不在B平板上生长的菌落,在一个新的A平板上划线、培养.获得单菌落,初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物;(7)将初步确定的目标菌株转接至以苯作为惟一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验,利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。

第三章

1.简要说明工业发酵培养基的选择依据。

① 满足产物最经济的合成。② 发酵后所形成的副产物尽可能的少。③ 培养基的原料应因地制宜,价格低廉;且性能稳定,资源丰富,便于采购运输,适合大规模储藏,能保证生产上的供应。④ 应能满足总体工艺的要求,如不影响通气、提取、纯化及废物处理等。

2.发酵过程中泡沫形成的原因是什么?有何危害?如何消除泡沫? 原因:与培养基的组分或微生物产生的一些因子有关,主要是培养基中的蛋白质在气液界面处形成稳定薄膜所致。泡沫会导致培养基中的细胞逃逸进而自溶,释放出胞内蛋白,进一步增加泡沫的稳定性。

危害:①导致发酵罐工作容积减小;②传质传热速率降低;③干扰传感器使发酵过程的监控失效;④空气过滤器受潮易污染杂菌;⑤发酵液逃逸导致产物损失。

消泡沫方法:①改用合成培养基,改进某些物理参数(如pH 、温度、通风和搅拌);②利用机械消泡器;③利用消泡剂(会降低传氧速率)。 3.种子培养基和发酵培养基有何异同? ① 种子培养基的糖分较少,氮源较多 ② 种子培养基应和发酵培养基成分相近 ③ 对于连续发酵,种子培养基和发酵培养基应当相同 ④ 对抗生素发酵,种子培养基应含有充足的碳源和氮源 4.在设计某一发酵培养基时应当了解哪些知识?

① 根据前人的经验和培养基成分确定一些必须考虑的问题,初步确定可能的培养基成分 ② 通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分;

③ 培养基成分确定后,剩下的问题就是各成分最适的浓度,由于培养基成分很多,为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法 第四章

1.什么叫对数残留定律?在应用对数残留定律进行培养基灭菌工艺条件计算是灭菌度一般选多少?

对数残留定律:培养基中的微生物受热的死亡速率与残存的微生物数量成正比,即 通常生产中取培养基的灭菌要求即灭菌度为N=10-3个/罐

2.选用什么灭菌工艺条件既能达到灭菌要求,又能减少营养物质的破坏。为什么? 连续灭菌。高温短时,当灭菌温度上升时,微生物杀灭速度的上升,超过培养及成分的速度,根据这一理论,培养基灭菌采用高温短时间的方法,以减少营养成分的破碎,营养成分虽因温度增加,破坏也增加,但因灭菌温度大为缩短,总的破坏量因此减少。

3.过滤除菌的机理有哪些?纤维介质过滤除菌起作用的是哪几个机理? ①惯性作用;②扩散作用;③静电吸附;④拦截作用

1> 惯性冲击(捕集)作用 2>拦截捕集作用 3>扩散作用 4>重力沉降作用 5>静电吸引作用 4.一台连续灭菌器的灭菌温度是129.5℃,要求在40min 内对30m 3的培养基进行灭菌,培养基的原始污染度是105个菌/cm 3,要求灭菌后30m 3培养基中只有一个菌,试计算灭菌时间应为多长(已知129.5℃下枯草杆菌芽孢比热死速率常数是28.7min -1)。 解:根据对数残留定律

kN dt dN =-

5.某发酵罐的通风量为103/min,发酵周期100h,要求倒罐率为0.1%,原始空气含菌量为5000个/m3,试计算过滤器过滤介质的厚度(选用直径为16μm的棉花纤维,当空气的流速为0.1m/s时过滤常数是0.135cm-1)。

第五章

1.单细胞微生物分批培养过程分为哪几个时期?各个时期的比生长速率分别是多少?

细胞生长可分为迟滞期、加速期、对数生长期、减速期、稳定生长期和衰亡期6个阶段。①迟滞期,将少量的单细胞接种到一定体积的固定培养基中,开始阶段细胞并不分裂,细胞数目不增加这一阶段称为迟滞期。②.加速期,经过迟滞期后,细胞开始大量繁殖,进入一个短暂的加速期并很快到达对数生长期。③对数生长期,微生物经过迟滞期的调整后,进入快速生长阶段,使细胞数目和菌体质量的增长随培养时间成直线上升,这一时期称为对数生长期。④.减速期,分批培养中,微生物群体不会长时间保持指数增长这是由于营养物质的缺乏代谢产物的积累,从而导致生长速率下降。进入减速期⑤稳定生长期,微生物在对数生长后期,随着基质的消耗,即当限制性基质浓度S=Ks时,基质则不能支持微生物的下一集细胞分裂。⑥.衰亡期,稳定生长期后,随着基质的严重缺乏,代谢产物得更多积累,细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件的恶劣变化使细胞生长进入衰亡期。

2.何为分批式培养与发酵、连续式培养与发酵、分批补液式培养与发酵?试比较三者的优缺点及其在发酵工业中的应用情况。

分批培养与发酵法:采用单罐液体深层发酵法,即液体培养基一次性投入发酵罐,灭菌、冷却、接种后,进行一次性培养与发酵,最后一次性收获的培养与发酵的方法。连续培养:指在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。优点:

恒定状态可有效地延长分批培养中的对数期,达到稳定高速培养微生物或产生大量代谢产物的目的。

避免分批培养所需的清洗、投料、灭菌、接种、放罐等各种操作,有利于提高生产率。

发酵产品质量稳定。

便于自动控制。

缺点:

菌种在长时间培养中易变异,且容易染菌。

若操作不当,新加入的培养基与原有的培养基不易完全混合。分批补料培养;指在分批式培养液体深层培养至中后期时,通过间歇或连续向发酵罐中补加灭菌的新鲜液体培养基,增加发酵液的总量,以维持较高的发酵产物的增长幅度最后一次性收获的发酵方式。

与分批培养方式比较

①.可以解除培养过程中的底物抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖的分解阻遏效应;

②.对于耗氧过程,可以避免在分批培养过程中因一次性投糖过多造成的细胞大量生长、耗

氧过多以至通风搅拌设备不能匹配的状况;在某种程度上可减少微生物细胞的生成量、提高目的产物的转化率;

③.微生物细胞可以被控制在一系列连续的过渡态阶段,可用来控制细胞的质量;并可重复某个时期细胞培养的过渡态,可用于理论研究。

与连续培养方式比较

①不需要严格的无菌条件;

② 2.不会产生微生物菌种的老化和变异;

③.最终产物浓度较高,有利于产物的分离;

④.使用范围广

3.何谓Monod方程?简述Monod方程的指导意义、试用范围以及在可逆性抑制剂作用下主要参数变化。

Monod方程——菌体生长比速μ与限制性基质浓度S的关系方程(见课本)

4.在分批式培养与发酵中,根据产物生成与微生物生长和基质消耗的关系,发酵动力学模型有哪些?这些动力学模型对发酵生产实践有什么指导意义?

根据产物生成与微生物生长和基质消耗之间的关系,Gaden(1959)将分批发酵产物生成动力学类型分为生长偶联型、非生长偶联型和部分生长偶联型。

如果生产的产品是生长偶联型(如菌体与初级代谢产物),则宜采用有利于细胞生长的培养条件,延长与产物合成有关的对数生长期;

如果产品是非生长偶联型(如次级代谢产物),则宜缩短对数生长期,并迅速获得足够量的菌体细胞后延长平衡期,以提高产量。

5.连续式培养发酵有哪些?在开放式单级均匀混合非循环连续培养与发酵系统中,写出稀释度(D)与限制性营养物浓度(S)以及细胞浓度(x)的动力学的数学表达式,绘出稀释度(D)对限制性营养物浓度(S)、细胞浓度(x)、细胞生长速率(D·x)、倍增时间(t d)影响的动力学曲线并讨论其意义。

开放式与封闭式连续培养与发酵;单级(罐)式与多级(罐)式连续培养与发酵均匀混合型与非均匀混合型连续培养与发酵;循环式与非循环式连续培养与发酵

6.以生物素为限制性基质,当北京棒杆菌的比生长速率是0.036h-1时,生物素的浓度应该是多少?已知该菌对生物素的最大比生长速率是0.2h-1,饱和常数是0.40μg/L。(自己计算)第六章

1、发酵罐应满足哪些基本要求?

能够保证无菌状态,可灭菌,耐2.5kg/cm2(表压)的压力;提供好气(嫌气)环境;设备能耗尽可能低;具有温度控制、pH控制及取样装置;蒸发损失不应过大;设备操作、清洗和维护的人工尽可能少;通用性;内壁要光滑、减少死角;不同容积的设备应具有相似的几何形状,便于按比例放大;成本尽可能低。

2、机械搅拌发酵罐搅拌器的型式有哪些?各有什么特点和应用?

(1)轴向流的代表:螺旋桨搅拌器

优点:混合效果好

缺点:剪切作用差,不能阻止气流沿搅拌轴上升,不能打碎气泡,不利于溶氧,只用于培养基的配制,料液的混合。

(2)径向流搅拌器的型式与特点:

圆盘平直叶涡轮搅拌器:是径向流的代表,在圆盘上焊有六片平直叶,圆盘可阻止气体沿搅拌轴上升,轴向流差,不利于混合,径向流强,剪切作用强,有利于打碎气泡,溶氧效果好,功率消耗大。

圆盘弯叶涡轮搅拌器:径向流较差,剪切作用不如平直叶,溶氧效果不如平直叶,轴向流较强,混合效果较好,功率消耗小。

圆盘箭叶涡轮搅拌器:径向流差,剪切作用小,溶氧效果差;轴向流强,混合效果最好,功率消耗最小。

3、试比较机械搅拌发酵罐、自吸式发酵罐、和升气式发酵罐的结构和优缺点。

(1)气升式发酵罐:

特点及结构:利用压缩空气的动能使醪液翻动,以减去机械搅拌和挡板,节省动力;罐外冷却,减少了罐内附件。

优点: 结构简单,附件少,容易制造,维修和清洗。取消了搅拌转动,减少了投资,节省动力约50%,对菌体无损伤。密封性能好,不易染菌。能自消泡,不须加消泡剂。装料系数高,可达80%-90%。

缺点: 耗气量非常大。混合与通气相耦合问题,很难在不改变通气的条件下改变混合状况。循环周期长,2.5分钟以上,对于好氧菌,不能满足溶氧需要。对于粘度大的醪液,相间混和接触较差。无菌空气压力高,罐压低,罐底易出现沉淀。降温也比较困难。

(2)自吸式发酵罐:

特点不用空压机,在搅拌时或液体高速喷射时自动吸入空气。

优点: 不需另设空气制备系统,投资少,能耗低,吸入的气泡小,溶氧效果好,是通用罐的3倍.

缺点:搅拌转速要求高,如20立方米罐,要求400 rpm,而通用罐< 200 rpm,功率消耗大,产生泡沫多,装料系数减少,≤70%;空气过滤器的阻力要求小;发酵罐内压力低,仅有0.1-0.2

kg/cm2,易染菌,主要用于饲料酵母,液体醋等粗放的通风发酵。

(3)通用式发酵罐的优缺点

优点: 适用范围广,便于控温,醪液混合效果好,罐压高。

缺点: 搅拌功率消耗大,每立方米需2千瓦左右;罐内结构复杂,不易清洗,死角多,易渗漏,易染菌。培养菌丝体时,搅拌易受伤。需庞大的无菌空气制备系统,投资高,能耗高。

第七章

1什么叫搅拌轴功率?

搅拌器以既定的转速旋转时用以克服介质的阻力所需用的功率

2发酵工业常见的非牛顿型流体有哪些?

彬汉塑性流体

拟塑性流体

涨塑性流体

凯松体流体

3测定KLa的方法有哪些?各有那些优缺点?

亚硫酸盐氧化法

优点:方法简便,取样体积小,可减少由于发酵罐中液体体积的变化所造成的误差

缺点:费时长,准确性很差

排气法

A稳态法

优点:快捷,一般仅需15min,可采用添加有死菌体的发酵培养基,适用于小型发酵装置缺点:用于大型发酵罐时有一定的局限性,不能用于超过1m高的装置

B动态法

优点:在真是的发酵体系中测定KLa;

在发酵过程的不同阶段都可进行;

测定迅速;

仅需复膜溶氧电极即可

缺点:溶氧浓度的增加范围较小,对需氧量接近发酵罐供氧能力的发酵过程不适用;

恢复通风后,微生物的呼吸速率xQO2不是一个常数;

在高于1m的发酵罐中用此法测定的Kla值明显偏低;

不适用于黏性体系

氧的衡算法

优点:最简便;可在发酵过程中测定溶氧效率

4影响发酵罐的KLa的因素有哪些?其机理是什么?

空气流速

KL a 随空气流速的增加而增大,但空气速度过大,则可使叶轮发生过载

搅拌

打散气泡,增大气液接触面;

形成涡流,延长气泡在液体中停留时间;

形成湍流,减小气泡外的液膜阻力;

避免菌丝结团,减少菌丝团阻力

发酵液的性质

黏度、pH、极性、表面张力、离子浓度、菌体浓度等,都会影响气泡的大小、稳定性和氧的传递速率

5比拟放大的基准有哪些?

反应器的几何特征

2、氧的体积传递系数(kLa)

3、最大剪切力(对机械搅拌反应器,可用搅拌器叶尖线速度表示)

4、单位体积液体的搅拌消耗功率(P/VL)

5、单位反应器有效体积的通气速率(VVM)

6、通气表观线速度

7、混合时间

8、搅拌雷诺准数

7 计算见课本

第八章

1 PH对发酵过程有哪些影响,发酵过程中应如何控制PH?

(1)①影响酶活性,改变菌体的代谢途径

②影响细胞膜带电情况,改变膜透性,影响微生物对营养吸收及产物的分泌

③影响某些营养物质的可给性

④改变培养基的氧化还原条件

⑤影响产物的稳定性

⑥影响某些微生物的形态

(2)①调节基础培养基的配方

调整碳氮源的配比

调整生理酸/碱性物质的比例

使用缓冲剂或加入碳酸钙

②补料控制

H2SO4和NaOH直接控制

用补硫酸铵和氨水控制PH较高时补加硫酸铵。当pH较低时补加氨水。

可以通过补加糖或油来调节pH

2溶解氧对发酵过程有哪些影响?发酵过程中应如何控制溶解氧?

(10溶解氧影响菌体生长和代谢产物积累

对大多数需氧发酵,溶解氧高有利于菌体生长和产物合成,但并非越高越好

(2)提高溶氧的方法有:

改变气体成分,用纯氧增加氧分压,也成“富氧通气”

提高罐压,但CO2溶解度也增加

提高通气量,但会产生大量泡沫

提高搅拌速度和增加挡板,但工业化大生产中,大型发酵罐的转速一般都是固定的,高转速也造成大量泡沫产生

3发酵过程中泡沫消长的规律是什么?应如何控制和消除泡沫?

(1)泡沫多少与通气搅拌的程度有关,搅拌是引起泡沫的主要原因。

泡沫的产生与培养基的成分有关,蛋白质原料是主要的发泡物质,丰富的有机质增加黏度,有利于泡沫的稳定。

灭菌方法也会影响泡沫的形成。

菌种不同,如有的生长慢,易起泡。

发酵过程中,初期泡沫稳定,随着营养物的分解利用,泡沫减少,发酵中后期,菌体大量繁殖,发酵液粘稠,菌体自溶造成可溶性蛋白质浓度增加,泡沫上升

(2)泡沫的消除:

①机械消沫:在罐内装消沫浆。但作用不大。

②化学消沫:

A.消泡剂有天然油,豆油,菜子油等,它还作为碳源被菌利用。

B.高分子物质如聚氧丙烯甘油(GP)、聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE),又叫泡敌。消泡能力比植物油60-80倍强。目前工业上已取代油。

4发酵生产中应如何防治杂菌和噬菌体的污染?

(1)无菌检查

显微镜检查

无菌试验法

试剂盒检验法

(2)发酵设备的定期检查

(3)严格按要求进行操作

第十一章

1沉淀法主要包括哪些方法?其机理分别是什么?

盐析法

破坏水化膜

破坏水化膜,暴露出憎水区域

中和电荷,减少静电斥力

等电点沉淀法

有机溶剂沉淀法

降低溶剂介电常数

破坏水化膜

相反力

非离子型聚合物沉淀法

与有机溶剂相似,能降低水活度,破坏蛋白质的水化膜。

常用非离子性聚合物为Polyethylene glycol (PEG):是一种水溶性的高分子聚合物,分子量4,000 以上的PEG 可以用来沉淀蛋白质

聚电解质沉淀法

架桥与静电

金属离子沉淀法

2发酵工业常用的吸附剂有哪些?应如何选用?

活性炭

它能吸附绝大部分有机气体以及恶臭物质

对SO2、NOx、Cl2、H2S、CO2等有害气体也有优良的吸附能力

优点:性能稳定、抗腐蚀。

缺点:可燃性

活性氧化铝

无毒、对水的吸附容量很大

优点:性能稳定、抗腐蚀。

缺点:可燃性

废气的净化

可在移动床中使用

硅胶

常用于处理含湿量较高的气体干燥,烃类物质回收等

沸石分子筛

常用于含SO2、NOX、CO、CO2、NH3、CCl4、水蒸汽和气态碳氢化合物废气的净化

大孔吸附树脂

选择性好,解吸容易、机械强度好、可反复使用和流体阻力较小

3多级逆流萃取流程的萃取机理是什么?

料液移动的方向和萃取剂移动的方向相反

第十二章离子交换分离

1.常用的离子交换树脂有哪几种?其交换机理是什么?

离子交换树脂

阳离子交换树脂:强酸性阳离子交换树脂,弱酸性阳离子交换树脂

阴离子交换树脂:强碱性阴离子交换树脂,弱碱性阴离子交换树脂

特种树脂:大孔离子交换树脂,螯合树脂,多糖基离子交换剂,萃淋树脂

2.在发酵工业应如何选用离子交换树脂?

3.简述离子交换分离技术的基本原理。

离子交换分离技术是基于不溶性高分子化合物作为层析物质的一种分离方法。通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上,然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来,从而达到目的产物的分离、浓缩和纯化的目的。

第十三章膜分离技术

1.截留分子量、膜的浓差极化和膜污染各是什么?如何减轻膜污染?

截留分子量:相当于一定截留率(通常为90%或95%)的相对分子量。

浓差极化:在膜分离过程中,膜表面上溶质浓度高于主体溶质浓度的现象。

膜污染:由于溶质与膜的相互作用而在膜表面和孔内吸附,或因浓差极化,溶质在膜表面产生沉淀或结晶,形成“凝胶层”引起膜性能变化的现象。

对料液进行预处理:除菌;对膜进行预处理:开发抗污染的膜;改变操作条件:加大料液流速。

2.什么是膜分离?常用的膜分离过程有哪几种?其机理是什么?

膜分离:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

反渗透,NF 纳滤,Ultrafiltration 超滤,微滤,一般过滤

膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的,故而可以按分离粒子大小进行分类。

3.什么是超滤?影响超滤的因素有哪些?超滤在发酵工业有哪些应用?

超滤:分离介质同上,但孔径更小,为0.001-0.02 μm,分离推动力仍为压力差,截断分子量可变化。

4.什么是反渗透?简述其基本原理。

反渗透:在溶质浓度高的一侧施加超过渗透压的压力,使溶剂透过膜的操作。

其基本原理为溶解扩散。在高于溶液渗透压的压力作用下,只有溶液中的水透过膜,而所有溶液中的大分子、小分子有机物及无机物全被截留住。

第十四章蒸馏设备

气相:粗馏塔顶上升的酒精蒸汽直接进入精馏塔,可以节约加热蒸汽和冷却水

两塔直接联通,互相影响。

液相:较气相过塔多一次排除头级杂质的机会,所得的成品酒精质量较高

蒸汽消耗量较多。

3.常用的酒精粗馏塔有哪些类型?各有哪些优缺点?

泡罩塔板特点:不易堵塞、不漏液、操作弹性较大;结构复杂、成本高,阻力大、气液接触不均匀、塔板效率低。

筛孔塔板特点:结构简单、造价低,阻力小、气液接触较均匀;易漏液,操作弹性小,气液接触时间短,气体向上直吹易产生雾沫夹带。

S(SD)形塔板特点:保持泡罩塔板的优点,塔板上气流与液流并行,避免固体沉降,板面液体落差小,气液接触较均匀,塔板压降较大。

浮阀塔板上升气体量发生变化,浮阀升降改变气相流通面积,气流速度变化不大,不漏液,操作弹性大,气液接触时间长,塔板效率较高,浮阀易出故障。

斜孔塔板特点:气液接触均匀,雾沫夹带较少,塔板效率较高,生产能力大

4.常用的酒精精馏塔有哪些类型?各有哪些优缺点?

浮阀板、斜孔板、筛孔板。

成本:筛孔板<斜孔板<浮阀板操作:浮阀板>斜孔板>筛孔板

第十五章蒸发与结晶设备

1.发酵工程常用的蒸发设备有哪些类型?在选用蒸发设备时应考虑发酵液的哪些特性?

1、按使用压力分类:加压、常压、真空

2、按蒸汽利用分类:单效、多效、热泵

3、按设备型式分类:中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板式

4、按物料启动情况分类:自然循环、强制循环、薄膜式

热敏性、结晶性、结垢性、起泡性、腐蚀性、黏滞性

2.升模式蒸发器与降膜式蒸发器的差别有哪些?

升模式蒸发器:形成的液膜与蒸发的汽流的方向相同,由下而上的并流上升。成膜方便,不存在液体分配不匀的问题,但是不适合粘度大的液体浓缩

降膜式蒸发器:形成的液膜与蒸发的汽流的方向相同,由上而下并流向下。成膜均匀度不如升膜式,适合粘度较高的物料浓缩。

3.简述结晶的基本原理。

晶体是具有一定的几何形状、一定颜色的固体,物质自溶液中成晶体状态析出,或从熔

融状态受冷时成晶体状态凝结的过程称为结晶。

4.发酵工业起晶方法有哪些?举例说明。

自然起晶:把溶液蒸发浓缩至过饱和区(不稳定区),则有大量晶核自然形成。

刺激起晶:把溶液蒸发至接近过饱和线后把溶液放出,使溶液突然冷却,进入过饱和区形成大量晶核。

晶种起晶:将溶液浓缩到介稳定区的饱和浓度后,加入一定大小和数量的晶种,同时均匀搅拌,使晶体长大。如某味精厂在蒸煮晶体味精时3000L的蒸煮锅投入晶种的粒子直径与质量的关系为:26~36目350kg,40~50目200~250kg。

第十六章干燥设备

1.平衡水分、自由水分、结合水分和非结合水分各是什么?

平衡水:物料中所含有的不因和空气接触时间的延长而改变的水分。

自由水:物料中超过平衡水分的那一部分水分。

结合水:水和物料结合力较强的水分。

非结合水:与物料的结合力较弱的、相对易于除去的水分。

2.喷雾干燥器有哪些优缺点?

(1)采用喷雾干燥,不需要粉碎、分级等操作,直接制成粉末产品,简化了工序,节省了设备。(2)适于处理热敏性物料(3)制品的溶解性和流动性好(4)容易改变操作条件(5)可以满足对产品的各种要求(6)连续作业,处理量大(7)设备较庞大,投资费用、动力和热能消耗均较大。

第十七章典型固体发酵与设备

2.固态发酵反应器的发展方向是什么?

第十八章典型液体好氧发酵生产见课本。

发酵工程课后思考题答案

一、思考题 1.发酵及发酵工程定义 答:定义:发酵工程是应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。由于它以培养微生物为主,所以又称为微生物工程。 传统发酵是指酵母作用于果汁或发芽的谷物时产生二氧化碳的现象; 生化和生理学意义的发酵指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式;或者更严的说发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。 工业上的发酵泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。 青霉素发酵能成功的原因,主要是解决了两大技术问题:1)通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题;2)抗杂菌污染的纯种培养技术:无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。 2.发酵工程基本组成部分 答:从广义上讲,由三部分组成:上游工程、发酵工程、下游工程 3.发酵工业产业化应抓好哪三个环节 答:三个环节:投产试验、规模化生产和市场营销 4.当前发酵工业面临三大问题是什么 答:菌种问题、合适的反应器、基质的选择 菌种问题:纯种、遗传稳定性、安全、周期短、转化率高产率高、抗污染能力强:噬菌体、蛭弧菌 合适的反应器:生产规模化、原料利用量大并且具有一定选择性、节能、结构多样化、操作制动化、节省劳力 基质的选择:价廉、原料利用量大并且具有一定选择性、易被利用、副产物少、满足工艺要求 5.我国发酵工业应该走什么样的产业化道路

答:第一步为技术积累阶段、第二步为产业崛起阶段、第三步为持续发展阶段 二、思考题 1、自然界分离微生物的一般操作步骤 答:标本采集→预处理→富集培养→菌种分离(初筛、复筛)→发酵性能鉴定→菌种保藏目的:高效地获取一株高产目的产物的微生物; 2、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集富集 答:富集的目的:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。 富集的基本方法:1、控制营养:如以唯一碳源或氮源作底物;2、控制培养条件:如pH、温度、通气量等;3、抑制不需要的种类 3、什么叫自然选育自然选育在工艺生产中的意义 答:定义:不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。 意义:自然选育是一种简单易行的方法,可达到纯化菌种、防止菌种退化、稳定生产、提高产量的目的。虽然其突变率很低,但却是工厂保证稳产高产的重要措施 回复突变:高产菌株在传代的过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降,这种情况我们称为回复突变。 4、诱变育种对出发菌株有哪些要求 答:出发菌株定义:出发菌株指用于诱变育种的最初菌株或每代诱变的试验菌株。 要求:★对菌株产量,形态、生理等情况了解;★生长繁殖快,营养要求低,产孢子多且早;★对诱变剂敏感;★菌株要有一定的生产能力;★多出发菌株:一般采用3~4个出发菌株,在逐代处理后,将产量高、特性好的菌株留作继续诱变的出发菌株。 5、诱变选育的流程 答:出发菌株经纯化活化前培养(同步培养)→培养液(离心、洗涤、)→单细胞获单胞子悬液→诱变处理→后培养(中间培养)→平板分离→初筛→复筛→保藏及扩大试验 筛选的关键是选择一定的特征(如菌落特征、生化特征等)去判断所筛选的菌株是我们所需要的突变株。

发酵工程与设备实验试题答案

发酵工程与设备实验 1.决定摇瓶溶氧量的因素有哪些?它们如何影响摇瓶溶氧量?答:⑴摇瓶的透气性:8层纱布,纱布透气性越好,摇瓶溶氧量越大。⑵摇瓶的转速:转速越大,培养基流动越剧烈,增大与气体接触面积。⑶培养基的粘稠度:粘稠度越大,氧气越难进入,溶氧量越低。 2.采用磷钼蓝法测定发酵液中的植酸酶活性实验中,空白对照中并未发生酶和底物的水解反应,但经过显示后,颜色却呈较深的蓝色,试解释其原因。 答:①磷钼蓝受热,易被氧化成蓝色还原物。②植酸钠中含杂质磷太多。 3.红曲米发酵实验中,为何要添加酸水?无菌酸水如何制得?答:是为了洗脱菌种,同时为红曲霉生长创造酸性环境。 制备:取一烧杯的蒸馏水,往水中加入乳酸并调PH至4.0.然后取10ml配制好的溶液于干净的试管中,密封包扎后,放入高压灭菌锅灭菌,即可得到无菌酸水。 4.产植酸酶黑曲霉的分离实验中,为何选用植酸钙而不选用植酸钠? 答:钠盐易溶解、钙盐难容,易形成透明圈,从而筛选。 5.产植酸酶黑曲霉的分离实验中,为什么不将脱氧胆酸钠溶液

和氯霉素眼药水加入到筛选培养基中一起灭菌? 答:①脱氧胆酸钠会与铁盐高温时反应。②细菌性抗生素、自身就是杀菌的,且本身无菌,也不能灭菌。 6.请详细说明产植酸酶黑曲霉的分离实验的实验原理。 答:以植酸钙为唯一磷来源的选择培养基,同时以透明圈法,从土壤中分离筛选产植酸酶的黑曲霉 7.产植酸酶黑曲霉的摇瓶发酵实验中,摇瓶的作用有哪些?答:①气体和营养分布均匀②温度保持恒定③代谢产物分散④避免影响其他菌丝生长⑤防止细胞沉淀 8.植酸酶酶活力测定实验中,若显色后的反应体系测定吸光度值为2.23,说明什么问题?该如何调整实验方案? 答:浓度过大,该稀释。 9.植酸酶活力测定时做标线的目的是什么? 答:标线是反应吸光度与无机磷浓度之间的关系,待我们测的样品吸光度后即可在标线上读出对应无机磷浓度,从而进行酶活计算。 10.简述灭菌锅的使用方法及步骤。 答:①向锅内注入水至三脚架上边缘、预热。 ②放入物品,将直排气管并放入排气槽。 ③关盖,拧紧对应螺栓,打开开关加热 ④待压力达到0.05MPa,排冷空气,归零。

发酵工程期末复习题

发酵工程复习题库 一、填空题(常为括号后2-4字) 1. 淀粉水解糖的制备可分为( )酸解法、( )酶解法和酸酶结合法 三种。 2. 糖酵解途径中的三个重要的关键酶是( )己糖激酶、磷酸丙糖激酶、( )丙 酮酸激酶。 3. 甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入( )亚硫酸氢钠 与乙醛起加成反应 和在( )碱性 条件下乙醛起歧化反应。 4. 微生物的吸氧量常用呼吸强度;耗氧速率两种方法来表示,二者的关系是 ( ) 。 5. 发酵热包括( )生物热;搅拌热;蒸发热和( )辐射热等几种热。 6. 发酵过程中调节pH 值的方法主要有添加( )碳酸钙法;氨水流加法和尿素流加 法。 7. 微生物工业上消除泡沫常用的方法有( )化学消泡和( )机械消泡两种。。 8. 一条典型的微生物群体生长曲线可分为( )迟滞期、对数期;( )稳定期; 衰亡期四个生长时期。 9. 常用菌种保藏方法有( )斜面保藏法、( )沙土管保藏法、液体石蜡保藏法; 真空冷冻保藏法等。 10. 培养基应具备微生物生长所需要的五大营养要素是( )碳源、氮源;( )无 机盐;( )生长因子和水。 11. 提高细胞膜的( )谷氨酸通透性,必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损 伤。 12. 根据微生物与氧的关系,发酵可分为( )有(需)氧发酵;( )厌氧发酵两 大类。 13. 工业微生物育种的基本方法包括( )自然选育、诱变育种; 代谢控制育种;( ) 基因重组和定向育种 等。 14. 肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时,产物为( )乳酸;( )乙醇;CO2。 15. ( )诱导酶指存在底物时才能产生的酶,它是转录水平上调节( )酶浓度的 一种方式。 16. 发酵工业的发展经历了( )自然发酵,纯培养技术的建立,( )通气搅拌的 好气性发酵技术的建立,人工诱变育种( )代谢控制发酵技术的建立,开拓新型 发酵原料时期,与( )基因操作技术相结合的现代发酵工程技术 等六个阶段。 17. 去除代谢终产物主要是通过改变细胞的膜的( )通透性来实现。 18. 获得纯培养的方法有( )稀释法,( )划线法,单细胞挑选法,利用选择培 养基分离法等方法。 19. 生长因子主要包括( )维生素,( )氨基酸,( )碱基,它们对微生物 所起的作用是供给微生物自身不能合成但又是其生长必需的有机物质。 20. 微生物生长和培养方式,可以分为( )分批培养,( )连续培养,补料分批 培养三种类型。 21. 影响种子质量的主要因素包括培养基,( )种龄与( )接种量,温度,pH 值, 通气和搅拌,泡沫,染菌的控制和( )种子罐级数的确定。 22. 空气除菌的方法有加热杀菌法,静电除菌法,( )介质过滤除菌法。 23. 发酵产物的浓缩和纯化过程一般包括发酵液( )预处理,提取,精制。 24. 菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供( )数量相当的( )代谢旺 盛的种子。 25. 在微生物研究和生长实践中,选用和设计培养基的最基本要求是( ) 目的明确, ( )营养协调,物理化学条件适宜和( )价廉易得。 26. 液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了调节( )pH 值。 27. 实验室常用的有机氮源有( )牛肉膏,蛋白胨等,无机氮源有 硫酸铵,硝酸钠, 等。为节约成本,工厂中常用尿素、( )液氨等作为氮源。 () X c Q r O ?=2

发酵工程试题及答案.

类。 微生物的育种方法主要有三类: 诱变法,细胞融合法,基因工程法。 发酵培养基主要由 碳源,氮源,无机盐,生长因子 组成。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为 连逍,用高压蒸汽进行空罐灭菌称为 空消。 7、可用于生产酶的微生物有 细菌、真菌、酵母菌。 常用的发酵液的预处理方法有 酸化、加热、加絮凝剂。 8、根据搅拌方式的不同, 好氧发酵设备可分为 机械搅拌式发酵罐 和通风搅拌式发酵罐 两种。 9、 依据培养基在生产中的用途,可将其分成 孢子培养基、种子培养基、发酵培养 10、 现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产,还包括微生物机能的利用。 11、发酵工程的主要内容包括 生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及 产物的分离、提取 与精制。 12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转 化发酵、生物工程细胞的发酵 。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有 细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向 变异菌,从自然选育转向 代谢调控育种, 从诱发基 因突变转向 基因重组的定向育种。 15、根据操作方式的不同,液体深层发酵主要有 分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。 16、分批发酵全过程包括 空罐灭菌、加入灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐, 所需的时间总和为一个发酵周期。 发酵工程 、名词解释 1、 分批发酵:在发酵中,营养物和菌种一次加入进行培养,直到结束放出,中间除了空气 进入和尾气排出外,与外部没有物料交换。 2、 补料分批发酵:又称半连续发酵,是指在微生物分批发酵中,以某种方式向培养系统不 加一定物料的培养技术。 3、 絮凝:在某些高分子絮凝剂的作用下,溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。 二、填空 1、 生物发酵工艺多种多样,但基本上包括 菌种制备、种子培养、发酵和提取精^_等下游 处理几个过程。 2、 根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同, 过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大 3、 4、 5、青霉素发酵生产中,发酵后的处理包括: 过滤、提炼,脱色,结晶。 基三种。

发酵工程复习题2013418

一、发酵工程与传统酿造、化学工程相比特点是:发酵是生物体自身进行的反应 与传统酿造相比: 1、发酵过程以生命体的自动调节方式进行,数十个反应过程能够在发酵设备 中一次完成; 2、反应通常在常温常压下进行,条件温和,耗能少,设备较简单; 3、原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,可以是农副产品、工业废水或 可再生资源,微生物本身能有选择地摄取所需的物质; 4、容易生产复杂的高分子化合物,能高度选择地在复杂化合物的特定部位进 行氧化、还原、官能团引入或去除等反应; 5、发酵过程中需要防止杂菌污染,大多情况下设备需要进行严格的冲洗、灭 菌,空气需要过滤等。 二、与化学工程相比(发酵工程的一般特征): 1)作为生化反应,通常在常温常压下进行,因此没有爆炸之类的危险,各种设备都不必考虑防爆问题,还有可能使一种设备具有多种用途; 2)原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主,加入少量的各种有机或无机氮源,只要不含毒物,一般无精制的必要,微生物本身就有选择地摄取所需物质; 3)反应以生命体的自动调节方式进行,因此数十个反应过程能够像单一反应一样,在称为发酵罐的单一设备内很容易地进行; 4)能够容易地生产复杂的高分子化合物,是发酵工业最有特色的领域; 5)由于生命体特有的反应机制,能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位的氧化、还原、官能团导入等反应; 6)生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质。因此,除特殊情况外,发酵液等一般对生物体无害;

7)发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染 8)通过微生物的菌种改良,能够利用原有生产设备使生产飞跃上升。 三、微生物发酵技术反应过程中的特点: 1、条件通常温和(常温、常压、弱酸、弱碱)。 2、原料来源广泛,以糖、淀粉等碳水化合物为主。 3、反应以生命体的自动调节方式进行,单一反应器内进行。 4、发酵产品(多为小分子产品,也容易生产出复杂的高分子化合物) 5、高度选择性地进行复杂化合物在特定部位的反应。 6、生产发酵产物的微生物菌体本身也是发酵产物(发酵液一般对生物体无害)。 7、防止污染(灭菌是发酵成败的关键)。 8、改良微生物菌种(提高生产水平;菌种是发酵的根本因素)。 四、微生物发酵技术发展历史过程及特点: 1、自然发酵(天然发酵):厌氧发酵、非纯培养、产物稳定性差(酒、醋、酱油)。 2、纯培养技术建立:纯培养无菌操作技术建立、密闭发酵罐、表层培养、显微镜诞生及微生物发现(甘油、丙酮、丁醇等初级代谢产物)。 3、通气搅拌大规模发酵技术建立:好氧发酵、发现青霉素(次级代谢产物)。 4、代谢控制发酵技术:生产谷氨酸,菌种经遗传育种、人工诱变等控制其代谢途径得到所需的代谢终产物(氨基酸、某些抗生素)。 5、开拓发酵原料时期(石油发酵时期):石化工副产品作为发酵原料、大型发酵罐、自动化、连续化(单细胞蛋白)。 6、DNA体外重组技术的建立(基因工程阶段):分子生物学、DNA重组、细胞融合(干扰素、激素)。 五、分批发酵:1、定义:(分批培养)是指将所有的物料(除空气、消沫剂、调 节pH的酸碱物外)一次性加入发酵罐,然后灭菌、接种、培养,最后将整个罐的内容物放出,进行产物回收。清罐结束后,重新开始新的装料发酵的发酵方式。 2、特点:非稳态培养过程、一次性投料一次性收获产品、封闭

(完整版)发酵工程_题库及答案.doc

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.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 4、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉 及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量 表达的潜力? 在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢 的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必 要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。一旦特定物质的合成达到足 够的量,与这些物关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目

的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。而工业化生产要求特定表达 某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求 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 6、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养? 自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养, 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下 的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。 7、菌种选育分子改造的目的? 防止菌种退化 ; 解决生产实际问题 ; 提高生产能力 ; 提高产品质量 ; 开发新产品 . 8、以目前的研究水平,土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少?什么 是 16sRNA同源性分析? 目前能够培养的微生物不到总数的 1%。以 16sRNA为靶基因,设计引物, 建立 pcr 扩增体系,再通过 DNA 测序进行细菌同源性分析。 9、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义? 自然选育就是不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过 程。

(完整版)发酵工程与设备习题答案

第一章 1.简述发酵工程的概念及其主要内容。 发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物和微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2.什么叫次级代谢产物?次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的?其与初级代谢产物有什么关系? 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢是次级代谢的基础;次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3.发酵过程有哪些组成部分? 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取和纯化;?生产过程的废物的处理。 第二章 1.发酵工程菌株的选育方法有哪些?各有何特点? 自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小 诱变育种:方法简单,快速,收效显著。 原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。 杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性和目的性。 基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2.发酵工程对菌种有何要求?菌种的分离和筛选基本流程是怎样的? 要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌和噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化

发酵工程课后题参考答案样本

发酵课后题参考答案 1.试述消毒和灭菌的区别。 答: 消毒是用物理或化学的方法杀死无聊和设备中所有生命无知的过程。 灭菌是用无力或化学的方法杀死空气, 地表以及容器和器具表面的微生物。 消毒和灭菌的区别一方面在于消毒仅仅杀死生物体或非生物体表面的微生物, 而灭菌是杀死所有的生命体。另一方面在于消毒一般只能杀死营养细胞, 而不能杀死细菌芽胞和真菌孢子等, 适合于发酵车间的环境和发酵设备, 器具的无菌处理。 2简述染菌的检验方法及染菌类型的判断。 答: 生产上要求准确, 迅速的方法来检查出污染杂菌的类型及其可能的染菌途径, 当前有一下几种常见的方法。 1.显微镜检查法。一般见简单的染色法或革兰氏染色法, 将菌体染色后镜检。对于霉菌, 酵母发酵, 先用低倍镜观察生产菌的特征, 然后用高倍镜观察有无杂菌的存在。根据生产菌与杂菌的不同特征来判断是否杂菌, 必要时还可用芽胞染色或鞭毛染色。 2.平板划线培养检查法。先将待检样品爱无菌平板上划线, 根据可能的染菌类型分别置于37或27摄氏度下培养, 8个小时后可观察到是否有杂菌污染。对于噬菌体检查, 可采用双层平板培养法。 3.肉汤培养检查法。将待检样品介入无菌的肉汤培养基中, 分别置于37或27摄氏度下进行培养, 随时观察微生物的生长情况, 并取样镜检, 判读是否有杂菌污染及杂菌的类型。 4.发酵过程的异常现象观察法。发酵过程出现的异常现象如溶解氧, PH, 尾气中二氧化碳含量, 发酵液的粘度等的异常变化, 都可能产生染菌的重要信息, 也根据这些异常现象来分析发酵是否染菌。 3 发酵工业用菌种应具备哪些特点? ①能在廉价原料制成的培养基上生长, 且生成的目的产物产量高、易于回收;

发酵工程习题

发酵工程习题 1、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点? 2、工业化菌种的要求? 3、讨论:生产抗生素的微生物能不能生产氨基酸? 4、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力? 5、自然界分离微生物的一般操作步骤? 6、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集富集? 7、菌种选育分子改造的目的? 8、以目前的研究水平,土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少?什么是16sRNA同源性分析? 9、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义? 10、什么是正突变?什么是负突变?什么是结构类似物? 11、什么是诱变育种?常用的诱变剂有哪些? 12、什么是基因的重组?什么是基因的直接进化?二者有何区别? 13、什么是培养基?发酵培养基的特点和要求? 14、用的碳源有哪些?常用的糖类有哪些,各自有何特点? 15、什么是生理性酸性物质?什么是生理性碱性物质? 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? 17、什么是前体?前体添加的方式? 18、什么是生长因子?生长因子的来源? 19、什么是产物促进剂?产物促进剂举例? 20、什么是理论转化率?什么是实际转化率? 21、培养基设计的一般步骤? 22、培养基成分选择考虑的问题? 23、读书报告:举例说明培养基设计的方法与步骤? 24、讨论:培养基优化在发酵优化控制中的作用与地位? 25、么是种子的扩大培养? 26、种子扩大培养的目的与要求? 27、种子扩大培养的一般步骤? 28、在大规模发酵的种子制备过程中,实验室阶段和生产车间阶段在培养基和培养物选择上各有何特点? 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? 30、什么时发酵级数?发酵级数对发酵有何影响,影响发酵级数的因素有哪些? 31、什么是种龄?事宜种龄确定的依据? 32、读书报告:结合具体的产品理解种子质量控制的方法,以及认识种子质量对发酵的影响? 33、接种、倒种、双种? 34、么是菌体的生长比速?产物的形成比速?基质的消耗比速?维持消耗? 35、什么是Monod方程其使用条件如何?各参数的意义与求解? 36、什么是初级代谢产物?什么是次级代谢产物? 37、什么是一类发酵?二类发酵?三类发酵? 38、什么是连续培养?什么是连续培养的稀释率? 39、解释连续培养富集微生物的原理?

发酵工程工厂题库(含答案)

2018发酵微生物题库 一、名词解释 1.微生物:一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。 2.菌落:菌落(colony)由单个细菌(或其他微生物)细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或 内部生长繁殖到一定程度;形成肉眼可见有一定形态结构等特征的子细胞的群落。 3.病毒:是一类核酸合蛋白质等少数集中成分组成的超显微“非细胞生物”。 4.基本培养基:仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基。 5.最适生长温度:某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。 6.巴氏消毒法:一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法。 7.温和噬菌体:能引起溶源性的噬菌体。 8.噬菌体:原核生物的病毒。 9.溶原性细菌:温和噬菌体侵入的宿主细胞。 10.噬菌斑生成单位(效价):每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。 二、填空题 1.微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称,其特点是个体微小、构造简单和进化地位低。 2.微生物主要有三大类群:①原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体; ②真核类的真菌、原生动物、显微藻类; ③非细胞类的病毒和亚病毒。 3.微生物的五大共性是体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多,其中最主要的共性应是体积小,面积大。 4.细菌的形态主要有杆状、球状状和螺旋状三种,此外,还有少数丝状和棱角状等。 5.细菌细胞的一般构造有细胞壁、细胞质、细胞质膜、核区、间体、和各种内含物等,而特殊构造则有糖被、 鞭毛、菌毛、性菌毛和芽孢等。 6.磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁上的特有成分,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 7.芽胞除了可长期休眠外,还是生命世界中抗逆性最强的生命体,例如抗热、抗化学药物和抗辐射等。 8.根据进化水平和形态构造等特征上的明显差别可把微生物分成三大类,即原核类、真核类和非细胞类。 9. 支原体突出的形态特征是无细胞壁,所以对青霉素不敏感。 10.病毒的一步生长曲线包括了三个时期,即潜伏期、裂解期、和平稳期。 11.细菌在固体培养基表面能形成菌落和菌苔。 12.细菌最常见的繁殖方式是裂殖,包括二分裂、三分裂、复分裂三种形式,少数细菌还能进行芽殖。 13. 可以在光学显微镜油镜下看到的细菌特殊结构有鞭毛、芽胞、糖被。 14、病毒的主要组成为核酸和蛋白质。 15、噬菌体的特点是不具有完整的细胞结构,遗传物质多为DNA。 16、病毒的繁殖过程可分为吸附、侵入、增值、成熟、裂解五个步骤。 17、微生物类群的繁殖方式多种多样,病毒以复制方式繁殖;细菌以分裂繁殖为主;而放线菌以分生孢子和 孢囊孢子两种方式形成无性孢子;霉菌较复杂,已有了无性繁殖有性繁殖和两种繁殖方式和半知菌特有的准性生殖。 18、真菌细胞的线粒体是_能量代谢的细胞器。 19、真核微生物包括有:真菌,粘菌,藻类,原生动物. 20、酵母菌的无性繁殖方式中最常见的是芽殖,少数种类具有与细菌相似的裂殖方式。 21、构成丝状真菌营养体的基本单位是:菌丝. 22、真菌菌丝具有的功能是吸收营养物质和进行繁殖。 23、真菌生长在基质内的菌丝叫基内菌丝,其功能主要是吸收营养物质,伸出基质外的菌丝叫气生菌丝,其功能主要是转化成繁殖菌丝产生孢子。 填空题(二) 1、微生物的营养要素有__碳源_、_氮源_、_能源_、_无机盐_、_生长因子__和_水__六大类。 2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有_单纯扩散、促进扩散_、主动运送、基因移位_等四种。 3、化能自养微生物以无机物为能源,以无机碳源为碳源,如硝化细菌属于此类微生物。 4、化能异养微生物的基本碳源是有机碳源,能源是有机物,其代表微生物是__酵母菌__和__乳酸菌_等。 5、固体培养基常用于微生物的科学研究、生产实践、及微生物的固体研究和大规模生产等方面。

发酵工程复习题

复习A 1. 发酵过程中异常现象(发酵液转稀、发酵液过浓、耗糖缓慢、pH不正常)处理措施? (1)发酵液转稀:适时补入适当碳源或氮源促使繁殖新菌体; (2)发酵液过浓:补入10%无菌水,使菌液浓度下降、粘度下降,改善发酵条件; (3)耗糖缓慢:补入适量合适的氮源、磷盐,提高发酵温度、风量; 2. Monod(莫诺)方程表明了什么和什么的重要关系?简介Monod(莫诺)方程? 比生长速率和生长基质浓度的关系。 内涵:当温度、pH恒定时,u随特定的S变化。 3. 补料分批发酵技术的特点, 与分批发酵,连续发酵的区别? 特点:(1)由于机制的缓慢补入,既满足了微生物生长和产物合成的持续需要,又避免了由于基质过量引起的各种调控效应,从而能使产率获得很大提高; (2)补料技术本身提高:少次多量→少量多次→流加→微机控制流加; 区别:(1)区别于分批发酵技术:由于补加物料,补料分批发酵系统不再是封闭系统; (2)区别于连续发酵技术:补料分批系统并不是连续地向外放出发酵液,罐内的培养液体积(V)不再是个常数,而是随时间(t)和物料流速(F)而变化的变量(变体积操作)。 4. 通风发酵设备中的机械搅拌发酵罐必须满足的基本条件? (1)发酵罐应具有适宜径高比; (2)能承受一定压力; (3)发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合; (4)具有足够的冷却面积; (5)罐内应尽量减少死角; (6)搅拌器的轴封应严密。 5. 发酵液pH对发酵的影响包括哪些方面? (1)影响酶活力; (2)影响细胞膜所带电荷的状态,改变膜的渗透性,影响对营养的吸收利用; 6. 比底物消耗速率方程? Qs=Qsmax·S/Ks+S 7. 补料分批发酵的适用范围? (1)高菌体浓度培养系统; (2)存在高浓度底物抑制的系统,通过添加底物降低抑制; (3)存在crabtree效应的系统; (4)受异化代谢物阻遏的系统; (5)利用营养突变体的系统; (6)希望延长反应时间或补充损失水分的系统。 8. 优良的发酵装置应具有的基本特征包括哪些内容? (1)避免将需蒸汽灭菌的部件与其它部件连接,因为即使阀门关闭,细菌也可在阀门内生长; (2)尽量减少法兰连接,因为设备震动和热膨胀会引起连接处的移位,导致染菌,应全部焊接结构,消除积蓄耐灭菌物质; (3)防止死角、裂缝等一类情况,以避免固体物质在此堆积,形成使杂菌获得热抗性的环境‘ (4)发酵系统的某些部分应能单独灭菌; (5)与反应器相同的任何连接应采用蒸汽加以密封,取样口在不取样时也要一直通蒸汽; 9. 控制发酵过程pH的方法? (1)培养基中适当添加生理酸性盐或生理碱性盐; (2)培养基中适当添加缓冲剂; (3)自动检控;

发酵工程思考题(含答案)教学文案

发酵工程课后思考题 第一章绪论 1、发酵及发酵工程定义? 答:它是应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。由于它以培养微生物为主,所以又称为微生物工程。 2、发酵工程基本组成部分? 答:从广义上讲分为三部分:上游工程、发酵工程、下游工程 3、发酵工业产业化应抓好哪三个环节? 答:发酵工程产业化就是将有关应用微生物的科学研究成果转化为发酵产品,并投向市场的过程。 三个环节:投产试验、规模化生产和市场营销。 ①投产试验:涉及到”上、中、下三游”工作,即研究成果的验证、小试、中试和扩大试验。 ②规模化生产:值得注意的是产品质量问题,其检测必须符合相应产品标准。 ③市场营销:市场开拓对技术本身影响不大,但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素。 4、当前发酵工业面临三大问题是什么? 答:菌种问题 纯种,遗传稳定性,安全,周期短、转化率高产率高抗污染能力强:噬菌体、蛭弧菌; 合适的反应器 生产规模化原料利用量大,并且具有一定选择性,节能,结构多样化、操作制动化,节劳力。 基质的选择 价廉原料利用量大,并且具有一定选择性易被利用、副产物少,满足工艺要求。 5、我国发酵工业应该走什么样的产业化道路?发酵过程的组成部分? 答第一步为技术积累阶段、第二步为产业崛起阶段、第三步为持续发展阶段 典型的发酵过程可划分成六个基本组成部分: (1)繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份设定; (2)培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌; (3)培养出有活性、适量的纯种,接种入生产容器中; (4)微生物在最适合于产物生长的条件下,在发酵罐中生长; (5)产物分离和精制; (6)过程中排出的废弃物的处理。 第二章菌种的来源(1) 1、自然界分离微生物的一般操作步骤? 答:标本采集,预处理,富集培养,菌种分离(初筛,复筛),发酵性能鉴定,菌种保藏 2、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集? 答:让目的微生物在种群中占优势,使筛选变得可能。 3、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义? 答:不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。 意义:自然选育是一种简单易行的方法,可达到纯化菌种、防止菌种退化、稳定生产、提高产量的目的。虽然其突变率很低,但却是工厂保证稳产高产的重要措施。 4、诱变育种对出发菌株有哪些要求?

发酵工程与设备习题答案

第一章 1.简述发酵工程的概念及其主要内容。 发酵工程就是生物技术的重要组成部分,就是生物技术产业化的重要环节。它就是应用生物学、化学与工程技术学的原理,大规模(工厂化)培养动植物与微生物细胞,生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程与下游工程。 生产微生物细胞(或生物量); 生产微生物的酶;●生产微生物的代谢产物;?生产基因重组产物;?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2、什么叫次级代谢产物?次级代谢产物就是微生物在哪些生长时期形成的?其与初级代谢产物有什么关系? 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的,对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系:先产生初级代谢产物,后产生次级代谢产物;初级代谢就是次级代谢的基础;次级代谢就是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3、发酵过程有哪些组成部分? 用于菌种扩大培养与发酵生产用的培养基配方; 培养基、发酵罐与辅助设备的灭菌;●足量的高活性、纯培养的接种物;?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物;?产物的提取与纯化;?生产过程的废物的处理。 第二章 1、发酵工程菌株的选育方法有哪些?各有何特点? 自然选育:自发突变率低,变异程度较轻微,变异过程十分缓慢;自发突变不定向,负向变异可能性大,正向变异可能性小 诱变育种:方法简单,快速,收效显著。 原生质体融合:打破种属间的界限,提高重组频率,扩大重组幅度。 杂交育种:使不同菌株的优良性状集中在重组体中,扩大变异范围,具有更强的方向性与目的性。 基因工程育种:按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2、发酵工程对菌种有何要求?菌种的分离与筛选基本流程就是怎样的? 要求:能大量高效合成产物;发酵培养基原料廉价;培养条件容易控制;易于液中提取产物;不易污染其它杂菌与噬菌体;无毒无害;性能稳定,不易退化

发酵工程与设备 教材

发酵工程与设备 第一章绪论 生物技术作为21世纪高新技术的核心,对人类面临的食品、资源、健康、环境等重大问题发挥越来越大的作用。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。 一.发酵工程的主要内容 发酵工程(Fermentation Engineering)属于生物技术的范畴,生物技术又称生物工艺学,最初是由一位匈牙利工程师Karl.Ereky于1917年提出的。当时他提出的生物技术这一名词的涵义是指甜菜作为饲料进行大规模养猪,即利用生物将原料转化为产品。现在的生物技术的定义为:生物技术是应用自然科学及工程学原理依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。因此,生物技术是一门综合性多学科技术,他涉及的基础学科有生物学、化学和工程学。下图为生物技术与基础学科关系的示意图。它逐渐成为与生物学、生物化学、化学工程等多学科密切相关的综合性边缘学科。 现代生物技术作为一门新兴的高科技术产业,它的生命力在于他对社会经济和发展的各个方面都带来了极大冲击和影响。 发酵工程是指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。 发酵工程由于涉及到生物催化剂,因而与化学反应有关。由于生物技术的最终目标是建立工业生产过程为社会服务,因而该生产过程可称为生物反应过程(亦称为生化反应过程)。 在发酵技术中一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养,或利用固定化酶,固定化细胞所做的反应器加工底物(即有生化催化剂参加),以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。 二、发酵工程的发展历史 生物技术的发展和利用可以追溯到1000多年(甚至4000多年)以前如酒类的酿造。而人类有意识地利用酵母进行大规模发酵生产是在19世纪。当时进行大规模生产的发酵产品有乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等初级代谢产

发酵工程复习题.docx

一、名词 1?发酵工程 2?生物热 3.载体培养 4.发酵异常 5 ?结晶 6.浓缩 7.前体 &选择毒力 9.培养基优化 二、填空 1?某酒厂生产的啤酒、果酒,放置久了会产生沉淀,使酒浑浊,造成产品积压滞销。经化验,得知沉淀物是蛋白质。为解决这一问题,提出了两个方案,甲:在酒屮加入少量蛋白酶;乙:在酒屮加入少量氨基酸氧化酶。请评价这两种方案: (1)()方案合理,原因是()。 (2)()方案合理,原因是()。 2?在一个密闭的含足量葡萄糖溶液的容器里,加入一定量的酵母菌发酵制酒。将产牛的二氧化碳气体用导管导入足量的澄清石灰水中。一段时间后析出沉淀200000g o则此发酵过程中产生了 () kg的酒精。 3.酵母菌是兼性厌氧生物,在氧气充足时进行有氧呼吸,在氧气浓度

低时进行酒精发酵,在酿酒厂,通常有两种与酵母菌有关的反应装置, 如图: (1)甲装置的主要目的是要得到()。 (2)乙装置的主要冃的是要得到()。 (3)消耗等量的葡萄糖,产生气体量最多的是()装置。 (4)如果酵母菌进行酒精发酵消耗了3600g葡萄糖,能生成乙醇() molo 4.啤酒厂利用酵母菌酿酒时,为了增殖酵母菌的数量,除了为发酵罐中的酵母菌提供充分的反应底物、适宜的温度和PH值外,还应该对 发酵罐采取()措施。这时发酵罐中酵母菌以()方式进行增殖,产生大量新个体。当利用酵母菌生产酒精时,应该对发酵罐采取()措施。 5?发酵完毕后,目标产物提取前,要对发酵液进行预处理,其内容包括:(),(),(),()o 6?发酵产物的提取方法主要有以下几种:(),(),(),(),(),()。 7?发酵产物的精制主耍包括(),(),成品干燥。 8?发酵生产葡萄酒吋,发酵前向培养基中加糖是为了(),发酵前向 培养基中加酒是为了()。 9?生理酸性盐如(),生理碱性盐如(),发酵生产时主要利用这些物质调节PH值。 10?举出三例微生物发酵工程生物药(疫苗除外人(),(),

发酵工程工厂题库(含答案)

2018 发酵微生物题库 一、名词解释 1.微生物:一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。 2.菌落:菌落( colony)由单个细菌(或其他微生物)细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或 3.内部生长繁殖到一定程度;形成肉眼可见有一定形态结构等特征的子细胞的群落。病毒 : 是一类核酸合蛋白质等少数集中成分组成的超显微“非细胞生物”。 4.基本培养基:仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基。 5.最适生长温度:某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。 6.巴氏消毒法:一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法。 7.温和噬菌体:能引起溶源性的噬菌体。 8.噬菌体:原核生物的病毒。 9.溶原性细菌:温和噬菌体侵入的宿主细胞。 10.噬菌斑生成单位(效价):每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。 二、填空题 1.微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称,其特点是个体微小、构造简单和进化地位低。 2.微生物主要有三大类群:①原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体; ②真核类的真菌、原生动物、显微藻类; ③非细胞类的病毒和亚病毒。 3.微生物的五大共性是体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种 类多,其中最主要的共性应是体积小,面积大。 4.细菌的形态主要有杆状、球状状和螺旋状三种,此外,还有少数丝状和棱角状等。 5.细菌细胞的一般构造有细胞壁、细胞质、细胞质膜、核区、间体、和各种内含物等,而特殊构造则有糖被、 鞭毛、菌毛、性菌毛和芽孢等。 6.磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁上的特有成分,主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。 7.芽胞除了可长期休眠外,还是生命世界中抗逆性最强的生命体,例如抗热、抗化学药物和抗辐射等。 8. 根据进化水平和形态构造等特征上的明显差别可把微生物分成三大类,即原核类、真核类和非细胞类。 9.支原体突出的形态特征是无细胞壁,所以对青霉素不敏感。 10. 病毒的一步生长曲线包括了三个时期,即潜伏期、裂解期、和平稳期。 11.细菌在固体培养基表面能形成菌落和菌苔。 12.细菌最常见的繁殖方式是裂殖,包括二分裂、三分裂、复分裂三种形式,少数细菌还能进行芽殖。 13.可以在光学显微镜油镜下看到的细菌特殊结构有鞭毛、芽胞、糖被。 14、病毒的主要组成为核酸和蛋白质。 15、噬菌体的特点是不具有完整的细胞结构,遗传物质多为 DNA。 16、病毒的繁殖过程可分为吸附、侵入、增值、成熟、裂解五个步骤。 17、微生物类群的繁殖方式多种多样,病毒以复制方式繁殖;细菌以分裂繁殖为主;而放线菌以分生孢子和 孢囊孢子两种方式形成无性孢子;霉菌较复杂,已有了无性繁殖有性繁殖和两种繁殖方式和半知菌特有的 准性生殖。 18、真菌细胞的线粒体是_能量代谢的细胞器。 19、真核微生物包括有:真菌,粘菌,藻类,原生动物. 20、酵母菌的无性繁殖方式中最常见的是芽殖,少数种类具有与细菌相似的裂殖方式。 21、构成丝状真菌营养体的基本单位是:菌丝. 22、真菌菌丝具有的功能是吸收营养物质和进行繁殖。 23、真菌生长在基质内的菌丝叫基内菌丝,其功能主要是吸收营养物质,伸出基质外的菌丝叫气生菌丝,其 功能主要是转化成繁殖菌丝产生孢子。 填空题(二) 1、微生物的营养要素有__碳源 _、 _氮源 _、 _能源 _、_无机盐 _、 _生长因子 __和_水 __六大类。 2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有_单纯扩散、促进扩散 _、主动运送、基因移位 _等四种。 3、化能自养微生物以无机物为能源,以无机碳源为碳源,如硝化细菌属于此类微生物。 4、化能异养微生物的基本碳源是有机碳源,能源是有机物,其代表微生物是__酵母菌 __和 __乳酸菌 _等。 5、固体培养基常用于微生物的科学研究、生产实践、及微生物的固体研究和大规模生产等方面。

发酵工程设备题库

发酵工程设备题库 第一章通风发酵设备 一、选择题 1、好气性发酵需要无菌空气,概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是ABD 。 A. 给培养微生物提供氧气 B. 能起一定的搅拌作用,促进菌体在培养基中不断混合,加快生长繁殖速度 C. 打碎泡沫,防止逃液 D. 保持发酵过程的正压操作 2、气升式发酵罐的优点是无需 B 。 A. 空气过滤系统 B. 搅拌器 C. 空气喷嘴 D. 罐外上升管 3、喷射自吸式发酵罐的优点是ABC 。 A. 空气吸入量与液体循环量之比较高 B. 无需搅拌传动系统 C. 气液固三相混合均匀 D. 适用好氧量较大的微生物发酵 4、气升式发酵罐的特点有BD 。 A. 高径比(H/D)比机械搅拌通风发酵罐的小 B. 无需机械搅拌 C. 无需空气压缩机 D. 溶氧速率较高

5、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此 C 轴封。 A. 应该用填料函 B. 应该用单端面机械 C. 应该用双端面机械 D. 无需 6、一个优良的生物反应器应具有ABCD 。 A. 良好的传质、传热和混合的性能 B. 结构严密,内壁光滑,易清洗,检修维护方便 C. 有可靠的检测及控制仪表 D. 搅拌及勇气所消耗的动力少 7、发酵罐的罐顶可装设的管路有ABD 。 A. 进料管 B. 排气管 C. 冷却水进出管 D. 压力表接管 8、发酵罐的罐身可装设的管路有ABCD 。 A. 取样管 B. 冷却水进出管 C. 空气进管 D. 检测仪表接口管 9、涡轮式搅拌器的特点有ABC 。 A. 结构简单 B. 溶氧速率高 C. 剪切力大 D. 气泡破碎程度低 10、某发酵罐直径为5m,下列组合可达到全挡板条件的有AD 。 A. 挡板宽度为0.5m,挡板数为4 B. 挡板宽度为0.4m,挡板数为6 C. 挡板宽度为0.5m,挡板数为6 D. 挡板宽度为0.4m,挡板数为5 11、双端面机械轴封的主要部件有ABCD 。 A. 动环 B. 静环 C. 弹簧加荷装置 D. 辅助密封元件 12、耙式消泡器通常安装在发酵罐的 C 。

相关文档