1、發(fā)酵工程與設(shè)備2012-3-24重要文件發(fā)酵工程是應(yīng)用生物 （主要是微生物） 的生長(zhǎng)繁殖和代謝活動(dòng)來(lái)大量生產(chǎn)人 們所需產(chǎn)品過(guò)程的理論和工程技術(shù)體系。也稱(chēng)作微生物工程發(fā)酵工程組成 從廣義上講，由三部分組成：上游工程、發(fā)酵工程、下游 工程。工業(yè)發(fā)酵的類(lèi)型 按微生物對(duì)氧的需求：厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵、兼性厭 氧發(fā)酵。按發(fā)酵工藝流程：分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵、補(bǔ)料分批發(fā)酵菌絲結(jié)團(tuán) 液體培養(yǎng)條件下，繁殖的菌絲不分散舒展，而是聚成團(tuán)狀。菌絲粘壁： 在種子培養(yǎng)過(guò)程中， 菌絲正常發(fā)育生長(zhǎng)， 但再繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)菌絲逐 步粘附在罐壁上。反饋抑制：是生物化學(xué)途徑的末端產(chǎn)物抑制反應(yīng)途徑中某個(gè)催化酶的活性， 是由于末端產(chǎn)物連接到該酶

2、的變構(gòu)位點(diǎn)，從而影響酶與底物的接觸。反饋?zhàn)瓒簦菏巧锘瘜W(xué)途徑的末端產(chǎn)物阻止反應(yīng)途徑中某個(gè)催化酶的合成。 阻遏發(fā)生在基因水平， 通過(guò)末端產(chǎn)物和基因組連接阻止某因子的轉(zhuǎn)錄， 從而導(dǎo)致 酶合成的阻斷。抗體突變株：是誘變后能夠在含有合適濃度的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的 菌落。誘變育種：利用物理或化學(xué)誘導(dǎo)劑處理均勻分散的微生物細(xì)胞群。育種方法具有：方法簡(jiǎn)單、快速、收效顯著等特點(diǎn)。雜交育種：指兩個(gè)基因型不同的菌株通過(guò)接合使遺傳物質(zhì)重新組合， 從中分 離和篩選具有新性狀的菌株。細(xì)胞的雜交可以通過(guò) ：細(xì)菌結(jié)合、f因子轉(zhuǎn)移、 轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo) 等方法促使 基因重組。代謝控制發(fā)酵： 用人工誘變的方法， 有意識(shí)地改變微生

3、物的代謝途徑， 最大 限度地積累產(chǎn)物， 這種發(fā)酵形象地稱(chēng)為代謝控制發(fā)酵， 最早在氨基酸發(fā)酵中得到 成功應(yīng)用回復(fù)突變：高產(chǎn)菌株在傳代的過(guò)程中，由于自然突變導(dǎo)致高產(chǎn)性狀的丟失， 生產(chǎn)性能下降，這種情況我們稱(chēng)為回復(fù)突變結(jié)構(gòu)類(lèi)似物：在化學(xué)和空間結(jié)構(gòu)上和代謝的中間物（終產(chǎn)物）相似，因而在 代謝調(diào)節(jié)方面可以代替代謝中間物 （終產(chǎn)物） 的功能，但細(xì)胞不能以其作為自身 的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。接種齡：指種子罐中培養(yǎng)的菌體從開(kāi)始移入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng) 時(shí)間，以對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期為宜。接種量：是指移入的種子懸浮體積和接種后培養(yǎng)液體的體積的比例。 初級(jí)代謝產(chǎn)物：對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形成的，細(xì)胞自身生長(zhǎng)所必需的代謝產(chǎn)物。 次級(jí)代謝產(chǎn)物：

4、在穩(wěn)定期所產(chǎn)生的自身生長(zhǎng)非必需代謝產(chǎn)物。 （微量、特殊 活性、明顯種屬特異性）培養(yǎng)基種類(lèi)分類(lèi)按成分不同劃分：天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基 按物理狀態(tài)不同劃分：固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基 按生產(chǎn)工藝的要求：孢子（斜面）培養(yǎng)基、種子培 養(yǎng)基、 發(fā)酵培 養(yǎng)基 按用途不同劃分：基本培養(yǎng)基、加富培 養(yǎng)基、 選擇培 養(yǎng)基、 鑒別培 養(yǎng)基 糖蜜：糖蜜是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液， 它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物。 含有較豐富 的糖、氨素化合物和無(wú)機(jī)維生素等，是微生物工業(yè)的價(jià)廉物美的原料。無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后， 培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)， 這種 經(jīng)微生物生理作用 （代謝） 后能形成酸性物質(zhì)的無(wú)

5、機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)， 如硫 酸胺，若菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱(chēng)為生理堿性物質(zhì)， 如硝 酸鈉。正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的ph有積極作用。速效氮源：銨鹽、硝酸鹽、尿素等氮化物中的氮是水溶性的，玉米漿、牛肉 膏、蛋白胨、 醇母膏等有機(jī)氮化物中的氮主要是蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物， 都可以被菌 體直接吸收利用，稱(chēng)為速效性氮源。遲效氮源：餅粕中氮主要以蛋白質(zhì)的形式存在，屬遲效性氮源。前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中， 能直接在生物合成過(guò)程中合成到產(chǎn) 物分子中去， 而其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化， 但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而 有較大的提高。老化：淀粉的老化實(shí)際上是分子間氫鍵已

6、斷裂的糊化淀粉重新排列形成新的 氫鍵的過(guò)程，也就是復(fù)結(jié)晶過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)方法：貼壁培養(yǎng)、懸浮培養(yǎng)、固定化培養(yǎng) 高溫致死原理：由于它使微生物的蛋白質(zhì)和核酸等重要生物高分子發(fā)生變 性、破壞，例如它可使核酸發(fā)生脫氨、脫嘌呤或降解，以及破壞細(xì)胞膜上的類(lèi)脂 質(zhì)成分等。致死溫度：殺死微生物的極限溫度。致死時(shí)間：在致死溫度下殺死全部微生物所需要的時(shí)間。微生物對(duì)熱的抵抗力用“熱阻”表示。 熱阻指微生物在某一條件下的致死時(shí) 間。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和細(xì)菌芽孢對(duì)熱的抵抗力不同。相對(duì)熱阻：在相同條件下兩種微生物熱阻的比值。分批滅菌過(guò)程：升溫、保溫和降溫，滅菌主要是在保溫過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，在升 溫的后期和冷卻的初期，培養(yǎng)基的溫度很

7、高，因而對(duì)滅菌也有一定貢獻(xiàn)。分批滅菌：將配好的培養(yǎng)基打入發(fā)酵罐， 通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用的設(shè)備 （一 般是發(fā)酵罐）一起進(jìn)行滅菌，也稱(chēng)實(shí)罐滅菌。連續(xù)滅菌（連消）：培養(yǎng)基在罐外連續(xù)進(jìn)行加熱、維持和冷卻，然后進(jìn)入發(fā) 酵罐的殺菌方法。衰減時(shí)間d值：活得微生物在受熱過(guò)程中減少到原來(lái)數(shù)目的1/10 （ns/n0=1/10）所需要的時(shí)間。過(guò)濾除菌機(jī)理：慣性作用、擴(kuò)散作用、靜電吸附、攔截作用過(guò)濾器的類(lèi)型：機(jī)械過(guò)濾、介質(zhì)過(guò)濾、絕對(duì)過(guò)濾空氣除菌的方法：輻射殺菌、加熱殺菌、化學(xué)藥物殺菌、靜電吸附、機(jī)械過(guò) 濾為了獲得無(wú)菌空氣，一般采用三個(gè)主要工段：提高空氣的潔凈度、除去空 氣中油和水、獲得無(wú)菌空氣空氣壓縮機(jī)：活塞式空

8、氣壓縮機(jī)、離心式空氣壓縮機(jī)、螺桿式空氣壓縮機(jī) 絕對(duì)過(guò)濾器：介質(zhì)孔徑小于被截留的微生物體積， 如四氟乙烯、 纖維素樹(shù)脂 微孔濾膜。深層過(guò)濾器：介質(zhì)空隙對(duì)于被截留的微生物體積，但有一定厚度，靠靜電、 擴(kuò)散、慣性、攔截。棉花過(guò)濾器、超細(xì)玻璃纖維紙、石棉過(guò)濾、金屬燒結(jié)管等。限制性底物是培養(yǎng)基中任何一種與微生物生長(zhǎng)有關(guān)的營(yíng)養(yǎng)物， 只要該營(yíng)養(yǎng)物 相對(duì)貧乏時(shí)，就可能成為限制微生物生長(zhǎng)的因子，可以是c源、n源、無(wú)機(jī)或有機(jī)因子。產(chǎn)物形成動(dòng)力學(xué)模型：生長(zhǎng)偶聯(lián)型、部分生長(zhǎng)偶聯(lián)型、非生長(zhǎng)偶聯(lián)型發(fā)酵周期：實(shí)驗(yàn)周期是指接種開(kāi)始至培養(yǎng)結(jié)束放罐這段時(shí)間。 但在工業(yè)生產(chǎn) 上計(jì)算勞動(dòng)生產(chǎn)率時(shí)則還應(yīng)把發(fā)酵罐的清洗、 投料、 滅菌、

9、 冷卻等輔助時(shí)間也計(jì) 算在內(nèi)。即從第一罐接種經(jīng)發(fā)酵到結(jié)束至第二次接種為止這段時(shí)間為一個(gè)發(fā)酵周 期，這樣才能正確地反映發(fā)酵設(shè)備的利用效率。微生物在具有一定溫度和濕度的固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行生長(zhǎng)、 繁殖、代謝的 發(fā)酵過(guò)程稱(chēng)作為固態(tài)發(fā)酵氧的傳遞速率：通入發(fā)酵液中的氣泡愈小，氣泡與液體的接觸面積就愈大， 液體中氧的溶解速率也就愈快。渦輪式攪拌器的類(lèi)型:（1）圓盤(pán)平直葉渦輪（2）圓盤(pán)彎葉渦輪 （3）圓盤(pán) 箭葉渦輪包埋培養(yǎng)：海藻酸鈉包埋；海藻酸鈣包埋；瓊脂糖株包埋kla的測(cè)定方法有亞硫酸鹽氧化法；極譜法；溶氧電極生物反應(yīng)器攪拌方式：a、機(jī)械攪拌式b、鼓泡式c、環(huán)流式。比擬放大:是把小型設(shè)備中進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)所獲

10、得的成果在大生產(chǎn)設(shè)備中予以 再現(xiàn)的手段，它不是等比例放大，而是以相似論的方法進(jìn)行放大。壁生長(zhǎng):（可提高發(fā)酵液通過(guò)比色杯表面的速度； 或?qū)⒈谏L(zhǎng)考慮在內(nèi)的光 電補(bǔ)償）基本的自動(dòng)控制系統(tǒng)：前饋控制、反饋控制、自適應(yīng)控制下游加工過(guò)程： 從發(fā)酵液、 反應(yīng)液中分離、 純化有關(guān)產(chǎn)品的過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)生物工 程的下游加工過(guò)程。生化分離技術(shù)： 指從發(fā)酵液或酶反應(yīng)液或動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)液中分離、 純化生 物產(chǎn)品的過(guò)程（后處理技術(shù)）。凝聚：在中性鹽的作用下， 膠體粒子之間雙電子層排斥電位降低， 導(dǎo)致膠體 體系不穩(wěn)定出現(xiàn)聚集的現(xiàn)象。絮凝：形成大顆粒絮凝體，便于過(guò)濾。混凝：同時(shí)包括凝聚和絮凝作用的過(guò)程。 沉降：利用分散質(zhì)與分散介

11、質(zhì)之間的密度差異， 將分散質(zhì)與分散介質(zhì)分開(kāi)的 作用。懸浮夜沉降分離設(shè)備：間歇式沉降器、半連續(xù)式沉降器、連續(xù)式沉降器 結(jié)晶法：在固相析出過(guò)程中，析出物為晶體時(shí)稱(chēng)為結(jié)晶法。沉淀法：在固相析出過(guò)程中， 析出物為無(wú)定形固體時(shí)則稱(chēng)為沉淀法。 常用的 沉淀法主要有鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法和等電點(diǎn)沉淀法等。萃取：利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或 濃縮的方法。離子交換分離法是利用溶液中離子與離子交換劑發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的 方法離子交換劑由三部分組成：不溶性載體；功能基團(tuán)；可交換離子。如果樹(shù)脂釋放的是活性陽(yáng)離子， 它就能和溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換， 稱(chēng)陽(yáng)離 子交換樹(shù)脂； 如果釋放的是活

12、性陰離子， 它就能交換溶液中的陰離子， 稱(chēng)陰離子 交換樹(shù)脂。離子交換設(shè)備的分類(lèi)分批法、固定床法、流動(dòng)床法膜過(guò)濾法:指以壓力為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性，將液體中的組分進(jìn)行分離 的方法，包括微濾（mf）、超濾（uf）、納濾（nf）和反滲透（ro）四種過(guò)程。通量衰減系數(shù)m由于過(guò)程的濃差極化、膜的壓密、膜污染等的影響，使得 通量隨時(shí)間的變化。當(dāng)溶劑透過(guò)膜， 而溶質(zhì)留在膜上， 因而使膜面濃度增大， 并高于主體中濃度， 這種濃度差導(dǎo)致溶質(zhì)自膜面反擴(kuò)散至主體中，這種現(xiàn)象稱(chēng)為濃差極化。濃差極化： 在膜分離過(guò)程中， 一部分溶質(zhì)被截留， 在膜表面及靠近膜表面區(qū) 域的濃度越來(lái)越高， 造成從膜表面到本體溶液之間產(chǎn)生濃度

13、梯度， 這一現(xiàn)象稱(chēng)為 “濃差極化”。微濾：當(dāng)壓力推動(dòng)流體透過(guò)膜或其他過(guò)濾介質(zhì)， 從流體中分離微米大小的粒 子時(shí)，這個(gè)過(guò)程為微濾表面過(guò)濾：粒子的尺寸比過(guò)濾介質(zhì)的尺寸大， 粒子以其幾何形狀被阻擋， 不 能進(jìn)入和通過(guò)膜，這種篩濾機(jī)理稱(chēng)為表面過(guò)濾。深度過(guò)濾： 粒子的尺寸比過(guò)濾介質(zhì)的尺寸小， 粒子能進(jìn)入過(guò)濾介質(zhì)， 并粘附 在其上，被除去。氣體過(guò)濾器： 去除氣體中的微粒和膠體、 菌體等超純水生產(chǎn)中預(yù)處理和最終 供水氣液接觸方式有三種：鼓泡接觸狀態(tài)、泡沫接觸狀態(tài)、噴霧接觸狀態(tài) 簡(jiǎn)單蒸餾型可分為靜止式、降膜式、離心式等幾種。蒸發(fā)的分類(lèi)按操作空間的壓力可分為常壓、加壓或減壓蒸發(fā)。 按蒸汽利用情況可分為單效蒸發(fā)、

14、二效蒸發(fā)和多效蒸發(fā) 按操作流程可分為間歇式、連續(xù)式。 按加熱部分的結(jié)構(gòu)可分為膜式和非膜式。蒸發(fā)過(guò)程： 將含有固體溶質(zhì)的稀溶液加熱沸騰進(jìn)行濃縮，以獲得固體產(chǎn)品或 制取溶劑。蒸發(fā)過(guò)程實(shí)際上是不揮發(fā)性的溶質(zhì)和揮發(fā)性的溶劑分離的過(guò)程。物質(zhì)在溶解時(shí)一般要吸收熱量， 在結(jié)晶時(shí)放出熱量， 稱(chēng)為結(jié)晶熱。 相反的情 況，即溶解時(shí)放熱，結(jié)晶時(shí)吸熱，比較少見(jiàn)。因此結(jié)晶又是一個(gè)同時(shí)有質(zhì)量和熱 量傳遞的過(guò)程。起晶方法：自然起晶，刺激起晶，晶種起晶 干燥方法空氣干燥、加熱面?zhèn)鳠岣稍铩⒓t外線(xiàn)干燥、冷凍升華干燥 、微波干燥 空氣干燥設(shè)備按工作原理分為：氣流干燥、沸騰干燥和噴霧干燥。 游離水游離水分多存在于生物產(chǎn)品的細(xì)胞外及多

15、孔物料的毛細(xì)管中。 結(jié)合水結(jié)合水分主要有滲透水分、 結(jié)構(gòu)水分等，它與物料的結(jié)合力較強(qiáng)， 水分的活度小于l。固態(tài)發(fā)酵： 廣義：使用不溶性固體基質(zhì)培養(yǎng)微生物， 得到代謝產(chǎn)物的工藝過(guò) 程自然富集固態(tài)發(fā)酵：強(qiáng)化微生物混合固態(tài)發(fā)酵、限定微生物混合固態(tài)發(fā)酵、 單菌固態(tài)純種發(fā)酵蒸料方法： 常用的有罐式連續(xù)蒸煮， 管式連續(xù)蒸煮， 柱式連續(xù)蒸煮等三種方 法本征動(dòng)力學(xué)：即沒(méi)有在生物反應(yīng)器中各種形式的傳遞過(guò)程等工程因素影響時(shí) 的微生物反應(yīng)的固有反應(yīng)速率。宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)： 但是實(shí)際發(fā)酵過(guò)程是在生物反應(yīng)器中進(jìn)行， 因此，從實(shí)用意義 出發(fā)，人們重視一定反應(yīng)器內(nèi)檢測(cè)到的反應(yīng)速率即總反應(yīng)速率及其影響因素， 這 就是宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)研究

16、。生物反應(yīng)工程： 它涉及二方面的內(nèi)容， 即宏觀(guān)微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和生物反應(yīng) 器工程。其中反應(yīng)器工程是指包括影響微生物反應(yīng)宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)的生物反應(yīng)器形 式、結(jié)構(gòu)、操作方式、物料混和傳遞過(guò)程特性等、名稱(chēng)解釋1、前體 指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中， 能直接彼微生物在生物合成 過(guò)程中合成到產(chǎn)物物分子中去， 而其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化， 但是產(chǎn)物的產(chǎn) 量卻因加入前體而有較大的提高。2、發(fā)酵生長(zhǎng)因子 從廣義上講， 凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物 質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱(chēng)生長(zhǎng)因子3、菌濃度的測(cè)定 是衡量產(chǎn)生菌在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中菌體量的變化， 一般前 期菌濃增長(zhǎng)很快， 中期菌濃基本恒定。 補(bǔ)料

17、會(huì)引起菌濃的波動(dòng)， 這也是衡量補(bǔ)料 量適合與否的一個(gè)參數(shù)。4、攪拌熱 ：在機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐中， 由于機(jī)械攪拌帶動(dòng)發(fā)酵液作機(jī)械運(yùn) 動(dòng)，造成液體之間，液體與攪拌器等設(shè)備之間的摩擦，產(chǎn)生可觀(guān)的熱量。攪拌熱 與攪拌軸功率有關(guān)5、分批培養(yǎng) ：簡(jiǎn)單的過(guò)程，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒(méi)有物料的加入和取 出，除了空氣的通入和排氣。 整個(gè)過(guò)程中菌的濃度、 營(yíng)養(yǎng)成分的濃度和產(chǎn)物濃度 等參數(shù)都隨時(shí)間變化。6接種量：接種量=移入種子的體積/接種后培養(yǎng)液的體積7、比耗氧速度或呼吸強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)單位體積重量的細(xì)胞所消耗的氧氣，mmol o2?g菌-1?h-18、次級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物在一定生長(zhǎng)時(shí)期， 以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體

18、物 質(zhì)，合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無(wú)明確功能的物質(zhì)過(guò)程， 這一過(guò)程的產(chǎn)物， 即 為次級(jí)代謝產(chǎn)物。9、實(shí)罐滅菌 實(shí)罐滅菌 （即分批滅菌） 將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其 他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備加熱至滅菌溫度后維持一定時(shí)間， 在冷 卻到接種溫度，這一工藝過(guò)程稱(chēng)為實(shí)罐滅菌，也叫間歇滅菌。10、種子擴(kuò)大培養(yǎng) ：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn) 菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得 一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱(chēng)為種子。11、初級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)分解代謝 和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)和能

19、量的過(guò)程。 這一過(guò)程的產(chǎn)物即 為初級(jí)代謝產(chǎn)物。12、倒種 ：一部分種子來(lái)源于種子罐，一部分來(lái)源于發(fā)酵罐13、維持消耗（m） 指維持細(xì)胞最低活性所需消耗的能量，一般來(lái)講，單位 重量的細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)用于維持消耗所需的基質(zhì)的量是一個(gè)常數(shù)。14、產(chǎn)物促進(jìn)劑 是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體，但加 入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑15、補(bǔ)料分批培養(yǎng) ：在分批培養(yǎng)過(guò)程中補(bǔ)入新鮮的料液，以克服營(yíng)養(yǎng)不足 而導(dǎo)致的發(fā)酵過(guò)早結(jié)束的缺點(diǎn)。在此過(guò)程中只有料液的加入沒(méi)有料液的取出， 所以發(fā)酵結(jié)束時(shí)發(fā)酵液體積比發(fā)酵開(kāi)始時(shí)有所增加。在工廠(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)中采用這種方法很多。16、發(fā)酵熱 ：所謂發(fā)酵熱就是發(fā)酵過(guò)程中釋放出來(lái)的凈

20、熱量。什么叫凈 熱量呢？在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生菌分解基質(zhì)產(chǎn)生熱量， 機(jī)械攪拌產(chǎn)生熱量， 而罐壁散 熱、水分蒸發(fā)、 空氣排氣帶走熱量。 這各種產(chǎn)生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù) 和就叫做凈熱量。發(fā)酵熱引起發(fā)酵液的溫度上升。發(fā)酵熱大，溫度上升快，發(fā)酵 熱小，溫度上升慢。17、染菌率 總?cè)揪手敢荒臧l(fā)酵染菌的批（次）數(shù)與總投料批（次）數(shù) 之比的百分率。 染菌批次數(shù)應(yīng)包括染菌后培養(yǎng)基經(jīng)重新滅菌， 又再次染菌的批次 數(shù)在內(nèi)18、連續(xù)培養(yǎng) ： 發(fā)酵過(guò)程中一邊補(bǔ)入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液， 使 發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持恒定。達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，整個(gè)過(guò)程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制 性基質(zhì)濃度都是恒定的。19、臨界溶氧濃度 指不

21、影響呼吸所允許的最低溶氧濃度20、回復(fù)突變由突變型回到野生型的基因突變21、種子 見(jiàn)種子擴(kuò)大培養(yǎng)22、培養(yǎng)基 廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng) 繁殖所需的一 組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。 同時(shí)培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營(yíng)養(yǎng)外的其它所必須的條 件。23、發(fā)酵工程： 利用微生物特定性狀和功能， 通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用 物質(zhì)或直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系， 是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的dna重組、細(xì) 胞融合、分子修飾和改造等新技術(shù)集合并發(fā)展起來(lái)的發(fā)酵技術(shù)。二、填空題1、微生物發(fā)酵培養(yǎng)（過(guò)程）方法主要有分批 培養(yǎng)、補(bǔ)料分批 培養(yǎng)、連續(xù) 培養(yǎng)、半連續(xù) 培養(yǎng)四種。2、微生物生長(zhǎng)一般可以分為：調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)

22、定期和衰亡期。3、 發(fā)酵過(guò)程工藝控制的只要化學(xué)參數(shù)溶解氧、ph、核酸量等.4、發(fā)酵過(guò)程控制的目的就是得到最大的比生產(chǎn)率和最大的得率。5、菌種分離的一般過(guò)程 采樣、富集、分離、目的菌的篩選。6、富集培養(yǎng)目的就是讓 目的菌 在種群中占優(yōu)勢(shì)，使篩選變得可能。7、根據(jù)工業(yè)微生物對(duì)氧氣的需求不同，培養(yǎng)法可分為 好氧培養(yǎng) 和 厭 氧培養(yǎng) 兩種。8、 微生物的培養(yǎng)基根據(jù)生產(chǎn)用途只要分為孢子 培養(yǎng)基、種子 培 養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。9、常用滅菌方法：化學(xué)滅菌、射線(xiàn)滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌10、 常用工業(yè)微生物可分為： 細(xì)菌、 酵母菌、 霉菌、 放線(xiàn)菌四大類(lèi)。11、 發(fā)酵過(guò)程工藝控制的代謝參數(shù)中物理參數(shù) 溫度、壓力

23、、攪拌轉(zhuǎn)速、功 率輸入、流加數(shù)率和質(zhì)量 等12、 環(huán)境無(wú)菌的檢測(cè)方法有：顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法、 發(fā)酵過(guò)程的異常觀(guān)察法等13、 染菌原因： 發(fā)酵工藝流程中的各環(huán)節(jié)漏洞和發(fā)酵過(guò)程管理不善兩個(gè)方 面。14、 實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的發(fā)酵菌液體發(fā)酵方式主要有四種： 試管液體培養(yǎng)、 淺 層液體培養(yǎng)、搖瓶培養(yǎng)、臺(tái)式發(fā)酵罐15、 發(fā)酵高產(chǎn)菌種選育方法包括（自然選育）、（雜交育種）、（誘變育 種）、（基因工程育種）、（原生質(zhì)體融合）。16、 發(fā)酵產(chǎn)物整個(gè)分離提取路線(xiàn)可分為：預(yù)處理、固液分離、初步純化、 精細(xì)純化和成品加工加工等五個(gè)主要過(guò)程。17、 發(fā)酵過(guò)程主要分析項(xiàng)目如下：ph、排氣氧、排氣co2和呼吸

24、熵、糖含 量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態(tài)。18、 微生物調(diào)節(jié)其代謝采用 酶活性、酶合成量、細(xì)胞膜的透性。19、 工業(yè)微生物菌種可以來(lái)自 自然分離，也可以來(lái)自從微生物 菌種保 藏機(jī)構(gòu) 單位獲取。20、 發(fā)酵工業(yè)上常用的糖類(lèi)主要有 葡萄糖、糖蜜。21、 工業(yè)發(fā)酵方式根據(jù)所用菌種是單一或是多種可以分為 單一純種 發(fā)酵 和 混合 發(fā)酵。22、 種子及發(fā)酵液進(jìn)行無(wú)菌狀況控制常用的方法顯微鏡檢測(cè)法、 酚紅肉 湯培養(yǎng)基法、平板畫(huà)線(xiàn)培養(yǎng)法、發(fā)酵過(guò)程的異常觀(guān)察法。23、 菌種的分離和篩選一般分為采樣、富集、分離、目的菌的篩選步驟。25、 常用滅菌方法有：化學(xué)滅菌、射線(xiàn)滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌50、 簡(jiǎn)

25、述通用試發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)通用式發(fā)酵罐： 具有通氣和攪拌裝置的立式圓筒形發(fā)酵罐。 是目前大生產(chǎn)中 最常用的發(fā)酵罐。其容積可從幾升到幾百?lài)嵅坏取０ü摅w、攪拌系統(tǒng)、傳熱系 統(tǒng)、通氣系統(tǒng)。（1）罐體2）攪拌系統(tǒng)包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、攪拌軸；渦輪攪拌器、 攪拌葉；擋板；軸封（端面軸封）（3）傳熱系統(tǒng)包括夾層傳熱、蛇管傳熱（一 般有4組、6組、8組）。（4）通氣系統(tǒng)包括單孔管、多孔環(huán)管1、發(fā)酵工程的概念是什么？發(fā)酵工程基本可分為那兩個(gè)大部分，包括哪些 內(nèi)容?答：發(fā)酵工程是利用微生物特定性狀好功能， 通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用 物質(zhì)或其直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代的dna重組、細(xì)胞融合、 分子

26、修飾和改造等新技術(shù)結(jié)合并發(fā)展起來(lái)的發(fā)酵技術(shù)。 也可以說(shuō)是滲 透有工程學(xué)的微生物學(xué)， 是發(fā)酵技術(shù)工程化的發(fā)展， 由于主要利用的是微生物發(fā) 酵過(guò)程來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品，因此也稱(chēng)為微生物工程。一.發(fā)酵部分:1.菌種的特征和選育2.培養(yǎng)基的特性，選擇及其滅菌理論3發(fā)酵液的特性4.發(fā)酵機(jī)理。5.發(fā)酵過(guò)程動(dòng)力學(xué)6.空氣中懸浮細(xì)菌微粒 的過(guò)濾機(jī)理7.氧的傳遞。溶解。吸收。理論。8.連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)發(fā)酵的控制二.提純部分1.細(xì)胞破碎，分離2.液輸送，過(guò)濾.除雜3.離子交換滲析，逆滲透，超濾4.凝膠過(guò)濾，沉淀分離5溶媒萃取，蒸發(fā)蒸餾結(jié)晶， 干燥，包裝等過(guò)程和單元操作2、現(xiàn)代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應(yīng)具備那些特征？答：（1）、發(fā)

27、酵罐應(yīng)有適宜的徑高比。罐身較長(zhǎng)，氧的利用率較高；（2）、發(fā)酵罐應(yīng)能承受一定的壓力。因?yàn)榘l(fā)酵罐在滅菌和正常工作時(shí)，要 承受一定的壓力（氣壓和液壓）和溫度；（3）、發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱作用，保 證微生物發(fā)酵過(guò)程中所需的溶解氧；（4）、發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染 菌；（5）、發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積；（6）、攪拌器的軸封要嚴(yán)密，以減少泄露。3、微生物發(fā)酵的種子應(yīng)具備那幾方面條件？答:（1）、菌種細(xì)胞的生長(zhǎng)活力強(qiáng)， 移種至發(fā)酵罐后能迅速生長(zhǎng)， 遲緩期短。（2）、生理性狀穩(wěn)定。（3）、菌體總量及濃度能滿(mǎn)足大量發(fā)酵罐的要就。（4）、無(wú)雜菌污染

28、。（5）、保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。10、發(fā)酵級(jí)數(shù)確定的依據(jù)是什么？答：一般由菌絲體培養(yǎng)開(kāi)始計(jì)算發(fā)酵級(jí)數(shù)， 但有時(shí)， 工廠(chǎng)從第一級(jí)種子罐開(kāi) 始計(jì)算發(fā)酵級(jí)數(shù)谷氨酸：三級(jí)發(fā)酵 一級(jí)種子（搖瓶）一二級(jí)種子（小罐）一發(fā)酵 青 霉素：三級(jí)發(fā)酵一級(jí)種子（小罐）一二級(jí)種子（中罐）一發(fā)酵1、發(fā)酵級(jí)數(shù)確定的依據(jù)： 級(jí)數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長(zhǎng)特性、接種量的影響。2、級(jí)數(shù)大，難控制、易染菌、 易變異，管理困難，一般2-4級(jí)。3、 在發(fā)酵產(chǎn)品的放大中， 反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定是非常重要的一個(gè)方 面5、發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)是什么，什么是種子擴(kuò)大培養(yǎng)，其任務(wù)是什么？答：（2）、種子擴(kuò)大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài) 的生產(chǎn)

29、菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最 終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱(chēng)為種子。（3）、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的任務(wù)： 現(xiàn)代的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，每只發(fā) 酵罐的容積有幾十立方米甚至幾百立方米， 要使小小的微生物在幾十小時(shí)的較短 時(shí)間內(nèi)，完成如此巨大的發(fā)酵轉(zhuǎn)化任務(wù)， 那就必須具備數(shù)量巨大的微生物細(xì)胞才 行。1）發(fā)酵和其他化學(xué)工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。其主要特點(diǎn)如下：1，發(fā)酵過(guò)程一般來(lái)說(shuō)都是在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué) 反應(yīng)，反應(yīng)安全，要求條件也比較簡(jiǎn)單。2，發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜 或其他農(nóng)副產(chǎn)品為主， 只要加入少量的有機(jī)和無(wú)機(jī)氮源就

30、可進(jìn)行反應(yīng)。 微生物因 不同的類(lèi)別可以有選擇地去利用它所需要的營(yíng)養(yǎng)。 基于這特性， 可以利用廢水 和廢物等作為發(fā)酵的原料進(jìn)行生物資源的改造和更新。3，發(fā)酵過(guò)程是通過(guò)生物 體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來(lái)完成的， 反應(yīng)的專(zhuān)一性強(qiáng)， 因而可以得到較為單的代謝產(chǎn) 物。4，由于生物體本身所具有的反應(yīng)機(jī)制， 能夠?qū)Ｒ恍缘睾透叨冗x擇性地對(duì)某 些較為復(fù)雜的化合物進(jìn)行特定部位地氧化、 還原等化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)， 也可以產(chǎn)生比 較復(fù)雜的高分子化合物。5，發(fā)酵過(guò)程中對(duì)雜菌污染的防治至關(guān)重要。 除了必須 對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒處理和空氣過(guò)濾外， 反應(yīng)必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行。 如果污染 了雜菌，生產(chǎn)上就要遭到巨大的經(jīng)濟(jì)損失， 要是感染了噬菌體

31、， 對(duì)發(fā)酵就會(huì)造成 更大的危害。 因而維持無(wú)菌條件是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。6，微生物菌種是進(jìn)行發(fā)酵 的根本因素，通過(guò)變異和菌種篩選， 可以獲得高產(chǎn)的優(yōu)良菌株并使生產(chǎn)設(shè)備得到 充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產(chǎn)的產(chǎn)品。7，工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見(jiàn)效快，開(kāi)可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 基于以上特點(diǎn)，工業(yè) 發(fā)酵日益引起人們重視。 和傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相比， 現(xiàn)代發(fā)酵工程除了上述的發(fā)酵 特征之外更有其優(yōu)越性。 除了使用微生物外， 還可以用動(dòng)植物細(xì)胞和酶， 也可以 用人工構(gòu)建的“工程菌來(lái)進(jìn)行反應(yīng)； 反應(yīng)設(shè)備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐， 而是以 各種各樣的生物反應(yīng)器而代之， 自動(dòng)化連續(xù)化程度高， 使發(fā)酵水平

32、在原有基礎(chǔ)上 有所提高和和創(chuàng)新。發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)： 一般操作條件比較溫和； 以淀粉、 糖蜜等為主， 輔以少量有機(jī)、 無(wú)機(jī)氮源為原料； 過(guò)程反應(yīng)以生命體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行； 能合成復(fù)雜的化合物如酶、 光學(xué)活性體等； 能進(jìn)行一些特殊反應(yīng)， 如官能團(tuán)導(dǎo) 入；生產(chǎn)產(chǎn)品的生物體本身也是產(chǎn)物，含有多種物質(zhì)；生產(chǎn)過(guò)程中，需要防 止雜菌污染；菌種性能被改變，從而獲得新的反應(yīng)性能或提高生產(chǎn)率。6、培養(yǎng)成分用量的確定有什么規(guī)律？答：（1）、參照微生物細(xì)胞內(nèi)元素的比例確定。培養(yǎng)基的成分配比雖然千 差萬(wàn)別，但都是用來(lái)培養(yǎng)某種微生物的，而不同類(lèi)型的微生物細(xì)胞的成分比例其 實(shí)是有一定規(guī)律的。這些規(guī)律可以在很大程度上知道

33、培養(yǎng)基的基本成分配比的選 擇。 不同種類(lèi)的微生物內(nèi)某種成分的含量其實(shí)是比較穩(wěn)定的。培養(yǎng)基最終會(huì) 被微生物吸收利用， 因此其成分比例可以參考該種微生物的成分比例， 至少可以 作為一個(gè)重要依據(jù)。 另外，盡管不同種類(lèi)的微生物的成分比例有一定的差異， 但 還是有一定共性的。 所以培養(yǎng)基中這集中營(yíng)養(yǎng)成分不管由什么具體物質(zhì)提供， 其 用量基本上也符合這種關(guān)系。（2）參照碳氮比確定。如果培養(yǎng)基中碳源過(guò)多，不利產(chǎn)物的合成。同樣碳 源過(guò)少或氮源過(guò)少對(duì)發(fā)酵的影響也是不利的。 不同種微生物碳氮比差異很大， 既 是同種微生物在其不同生理時(shí)期對(duì)碳氮比要求也有不同， 所以最適碳氮比要通過(guò) 試驗(yàn)確定，一般在100：（120

34、）之間。（3）、其他因素。培養(yǎng)基中一些用量極少的物質(zhì)一般要嚴(yán)格控制，不能過(guò) 量。例如，維生素、微量元素、某些生長(zhǎng)因子、前體等。具體用量要通過(guò)試驗(yàn)確 定。培養(yǎng)基中的一些成分的比例會(huì)影響培養(yǎng)基的某些理化性質(zhì)，這時(shí)要引起重 視。7、敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些？答：（1）控制傳代次數(shù)：盡量避免不必要的移種和傳代，并將必要的傳代 降低到最低限度，以減少細(xì)胞分裂過(guò)程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率。（2） 創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件：如在赤霉素生產(chǎn)菌g.fujikuroi的培養(yǎng)基中， 加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5-核苷酸或甘露醇等豐富營(yíng)養(yǎng)物時(shí)，有防止 衰退效果。（3） 利用不易衰退的細(xì)胞傳代：對(duì)于放線(xiàn)菌和

35、霉菌，菌絲細(xì)胞常含有幾個(gè) 細(xì)胞核，因此用菌絲接種就易出現(xiàn)衰退， 而孢子一般是單核的， 用于接種就可避 免這種現(xiàn)象。4）采用有效的菌種保藏方法（5）合理的育種：選育菌種是所處理的細(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核 細(xì)胞;合理選擇誘變劑種類(lèi)或增加突變位點(diǎn)，以減少分離回復(fù)突變；在誘變處理 后及分離提純化，從而保證保藏菌種的純度。 （6）、選用合適的培養(yǎng)基 在培 養(yǎng)基中添加某種化學(xué)物質(zhì)可以防止菌種退化。 或者選取營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的培養(yǎng)基在 菌種保藏培養(yǎng)基，限制菌株的生長(zhǎng)代謝減少變異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。15、結(jié)合所學(xué) 微生物發(fā)酵工程 課程論述某個(gè)工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流 程（可畫(huà)圖說(shuō)明），越詳細(xì)越好。答

36、：培養(yǎng)基制備 、無(wú)菌空氣制備 、菌種與種子擴(kuò)大培 養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)、通過(guò)化學(xué)工程技術(shù)分離、提取、精制。4、發(fā)酵工業(yè)上常用的氮源有那些，起何作用？答：氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等）和含氮代 謝物。常用的氮源可分為兩大類(lèi)：有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源。1、無(wú)機(jī)氮源種類(lèi)：氨鹽、硝酸鹽和氨水特點(diǎn)：微生物對(duì)它們的吸收快，所 以也稱(chēng)之謂迅速利用的氮源。但無(wú)機(jī)氮源的迅速利用常會(huì)引起ph的變化如：（nh4）2so4 f 2nh3 + 2h2so4nano3 + 4h2 f nh3 + 2h2o + naoh無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后， 培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)， 這種經(jīng)微生 物生理作用（代謝

37、）后能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸胺， 若菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱(chēng)為生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。 正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的ph有積極作用。所以選擇 合適的無(wú)機(jī)氮源有兩層意義：滿(mǎn)足菌體生長(zhǎng)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中的ph2、有機(jī)氮源來(lái)源：工業(yè)上常用的有機(jī)氮源都是一些廉價(jià)的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、 棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚(yú)粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌 絲體和酒糟。 成分復(fù)雜： 除提供氮源外， 有些有機(jī)氮源還提供大量的無(wú)機(jī)鹽及生 長(zhǎng)因子。有機(jī)氮源成分復(fù)雜可以從多個(gè)方面對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行影響， 而另一方面有 機(jī)氮源的來(lái)源具有不穩(wěn)定性。 所以

38、在有機(jī)氮源選取時(shí)和使用過(guò)程中， 必須考慮原 料的波動(dòng)對(duì)發(fā)酵的影響8、如何選擇最適發(fā)酵溫度？答：1、根據(jù)菌種及生長(zhǎng)階段選擇。微生物種類(lèi)不同，所具有的酶系及其性 質(zhì)不同，所要求的溫度范圍也不同。 在發(fā)酵前期由于菌量少， 發(fā)酵目的是要盡快 達(dá)到大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生長(zhǎng)迅速；在中期 菌量已達(dá)到合成產(chǎn)物的最適量， 發(fā)酵需要延長(zhǎng)中期， 從而提高產(chǎn)量， 因此中期溫 度要稍低一些，可以推遲衰老。發(fā)酵后期，產(chǎn)物合成能力降低，延長(zhǎng)發(fā)酵周期沒(méi) 有必要，就又提高溫度，刺激產(chǎn)物合成到放罐。2、根據(jù)培養(yǎng)條件選擇。溫度選擇還要根據(jù)培養(yǎng)條件綜合考慮，靈活選擇。 通氣條件差時(shí)可適當(dāng)降低溫度，使菌呼

39、吸速率降低些，溶氧濃度也可髙些。培養(yǎng) 基稀薄時(shí)，溫度也該低些。因?yàn)闇囟雀郀I(yíng)養(yǎng)利用快，會(huì)使菌過(guò)早自溶。3、根據(jù)菌生長(zhǎng)情況菌生長(zhǎng)快，維持在較高溫度時(shí)間要短些；菌生長(zhǎng)慢，維 持較高溫度時(shí)間可長(zhǎng)些。培養(yǎng)條件適宜，如營(yíng)養(yǎng)豐富，通氣能滿(mǎn)足，那么前期溫 度可髙些，以利于菌的生長(zhǎng)。總的來(lái)說(shuō)，溫度的選擇根據(jù)菌種生長(zhǎng)階段及培養(yǎng)條 件綜合考慮。要通過(guò)反復(fù)實(shí)踐來(lái)定出最適溫度。9、不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵有什么影響，染菌如何控制？答：（1）種子培養(yǎng)期染菌：由于接種量較小，生產(chǎn)菌生長(zhǎng)一開(kāi)始不占優(yōu)勢(shì)， 而且培養(yǎng)液中幾乎沒(méi)有抗生素（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)物）。因而它防御 雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部

40、廢棄。（2）發(fā)酵前期染菌：發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。原因發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，抵御雜菌能 力弱。在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。染菌措施可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)ph值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補(bǔ)救。如果前期染菌,且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重 新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新接種再用。（3）發(fā)酵中期染菌：發(fā)酵中期染菌會(huì)嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)酸，培養(yǎng)液ph下降；糖、氮消耗快，發(fā)酵 液發(fā)粘，菌絲自溶，產(chǎn)物分泌減少或停止，有時(shí)甚至?xí)挂旬a(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有 時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。措施降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意

41、代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐， 或者抗生素生 產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。（4）發(fā)酵后期染菌：發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物， 特別是抗生素，對(duì)雜菌有一定的抑 制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性 較大，可以提前放罐。發(fā)酵染菌后的措施：染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下 水道。滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過(guò)氧乙酸等化學(xué)滅菌劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。否則由于各罐的管道相通，會(huì)造成其它罐的染菌，而且直接放下水 道也會(huì)造成空氣的污染而導(dǎo)致其它罐批染菌。凡染菌的罐要找染菌的原因，對(duì)癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消

42、 毒，才可進(jìn)罐。染菌厲害時(shí)，車(chē)間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌 體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒I12、什么是半連續(xù)培養(yǎng)，說(shuō)明其優(yōu)缺點(diǎn)。答：在補(bǔ)料分批培養(yǎng)的基礎(chǔ)上間歇放掉部分發(fā)酵液（帶放）稱(chēng)為半連續(xù)培養(yǎng)。 某些品種采取這種方式，如四環(huán)素發(fā)酵 優(yōu)點(diǎn) 放掉部分發(fā)酵液，再補(bǔ)入 部分料液，使代謝有害物得以稀釋有利于產(chǎn)物合成，提高了總產(chǎn)量。缺點(diǎn) 代 謝產(chǎn)生的前體物被稀釋?zhuān)崛〉目傮w積增大13、發(fā)酵工程主題微生物有什么特點(diǎn)?答：發(fā)酵工程所利用的微生物主要是細(xì)菌、放線(xiàn)菌，酵母菌和霉菌特點(diǎn)：（1）對(duì)周?chē)h(huán)境的溫度、壓強(qiáng)、滲透壓、酸堿度等條件有極大的適應(yīng) 能力（2）有極強(qiáng)的消化能力（3）有極強(qiáng)的繁殖

43、能力14、什么叫染菌，對(duì)發(fā)酵有什么影響，對(duì)提煉有什么危害？答：染菌：發(fā)酵過(guò)程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長(zhǎng)繁殖染菌的影響：發(fā)酵過(guò)程污染雜菌，會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。造成大量 原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失。擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。影響產(chǎn)品外觀(guān)及內(nèi)在質(zhì)量。發(fā)酵染菌對(duì)提煉的影響:染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)。 采用有機(jī)溶劑萃取的提煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進(jìn)一步提純。采用直接離子交換樹(shù)脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌 黏附在離子交換樹(shù)脂表面

44、，或被離子交換樹(shù)脂吸附，大大降低離子交換樹(shù)脂的交換容量，而且有的雜菌很難用水沖洗干凈，洗脫時(shí)與產(chǎn)物一起進(jìn)入洗脫液，影響進(jìn)一步提純1、工業(yè)化菌種的要求？（1）原料廉價(jià)、生長(zhǎng)迅速、繁殖能力強(qiáng)、目的產(chǎn)物產(chǎn) 量高。（2）發(fā)酵中產(chǎn)生的泡沫少，易于控制培養(yǎng)條件，酶活性高，發(fā)酵周期短。（3）抗雜菌和噬菌體的能力強(qiáng)。（4）不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標(biāo)產(chǎn)物相近的幅產(chǎn)物。（5）菌種遺傳性穩(wěn)定，不易變異和退化（6）不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒 素，保證安全生產(chǎn)。2、自然界分離微生物的一般操作步驟？樣品的采取一預(yù)處理一培養(yǎng)一菌落的選擇初篩一復(fù)篩一性能的鑒定一菌種保藏3、什么叫自然選育？自然選育在工藝生產(chǎn)中的意義？自然選育

45、就是不經(jīng)人工處理，利用微生物的自然突變進(jìn)行菌種選育的過(guò)程。 自然選育在工業(yè)生產(chǎn)上的 意義：自然選育可以有效地用于高性能突變株的分離。 自然選育雖然突變率很低， 但卻是工廠(chǎng)保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要措施。4、 什么是誘變育種？常用的誘變劑有哪些？什么是培養(yǎng)基？發(fā)酵培養(yǎng)基的特 點(diǎn)？用各種物理、化學(xué)的因素人工誘發(fā)基因突變進(jìn)行的篩選，稱(chēng)為誘變育種誘變 劑：物理：紫外，x射線(xiàn)，B射線(xiàn)，快中子等化學(xué)：硫酸二乙酯（eds），亞硝 基胍5、發(fā)酵生產(chǎn)用的碳源有哪些？常用的糖類(lèi)有哪些，各自有何特點(diǎn)？碳源：糖類(lèi)（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（動(dòng)、植物油）、有機(jī)酸（琥珀酸、檸檬 酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。糖

46、類(lèi)：葡萄糖，所有的微生物 都能利用葡萄糖，但是會(huì)引起葡萄糖效應(yīng)糖蜜，是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液，它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物。主要含有蔗糖，總糖可達(dá)50%-75%一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。淀粉、糊精，缺點(diǎn)：難利用、發(fā)酵液比較稠、一般2.0%時(shí)加入一定的a-淀粉酶。成分比較復(fù)雜，有直鏈淀粉和支鏈淀粉等等。優(yōu)點(diǎn)： 來(lái)源廣泛、價(jià)格低，可以解除葡萄糖效應(yīng)。&什么是生理性酸性物質(zhì)？什么是生理性堿性物質(zhì)？無(wú)機(jī)氮源被菌體作為 氮源利用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理作用（代謝） 后能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)， 如硫酸胺，若菌體代謝后能產(chǎn)生 堿性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱(chēng)為

47、生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性 物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的ph有積極作用。7、常用的無(wú)機(jī)氮源和有機(jī)氮源有哪些？有機(jī)氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用？ 常用的有機(jī)氮源有花生餅粉、黃豆餅粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的無(wú)機(jī)氮源有 氨水、銨鹽和硝酸鹽。 有機(jī)氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用有： 作為菌體生長(zhǎng)繁殖的 營(yíng)養(yǎng)；有些還是某些產(chǎn)物合成的前體8、什么是前體？前體添加的方式？前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中， 能直接彼微生物在生物合成過(guò)程中 合成到產(chǎn)物物分子中去， 而其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化， 但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因 加入前體而有較大的提高。前體使用時(shí)普遍采用流加的方法。9，什么是生長(zhǎng)因子？生長(zhǎng)因子來(lái)源

48、？凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少而細(xì)胞自身 不能合成的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱(chēng)生長(zhǎng)因子。 有機(jī)氮源是這些生長(zhǎng)因子的重要來(lái)源10、什么是產(chǎn)物促進(jìn)劑？產(chǎn)物促進(jìn)劑舉例？是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng) 養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。如：鏈霉素生產(chǎn)加巴比妥， 賴(lài)氨酸生產(chǎn)加紅霉素等。如加入微量的“九二0”可以促進(jìn)某些放線(xiàn)菌的生長(zhǎng)， 縮短發(fā)酵周期， 提高抗生素的產(chǎn)量， 因此起到生長(zhǎng)因素的作用。 還有在四環(huán)素發(fā) 酵中加入硫氰化芐，菌體呼吸強(qiáng)，糖代謝快，而抗生素合成受阻，所以降低菌體 呼吸，產(chǎn)量就會(huì)提高。11、培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的一般步驟？1.生態(tài)模擬2.查閱文獻(xiàn)：直接、間接的信 息。3

49、.借助優(yōu)選法或正交試驗(yàn)法精心設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的配方。4.試驗(yàn)比較： 實(shí)驗(yàn)規(guī) 模一般由定性到定量， 由小到大。 搖瓶、反應(yīng)器培養(yǎng)基研究的兩個(gè)層次搖瓶 培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的第一步反應(yīng)器最終的優(yōu)化的基礎(chǔ)配方12、什么是種子的擴(kuò)大培養(yǎng)？種子擴(kuò)大培養(yǎng)是發(fā)酵生產(chǎn)的第一道工序。就是將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接種到試管斜面活化 后，再經(jīng)過(guò)搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。13、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求、一般步驟？（1）目的：其任務(wù)是要得到 純而壯的培養(yǎng)物，獲得活力旺盛的、接種數(shù)量足夠的培養(yǎng)物。（2）種子的要求：總量及濃度能滿(mǎn)足要求生理狀況穩(wěn)定， 個(gè)體與群體活力強(qiáng)， 移種至發(fā)酵后

50、， 能夠 迅速生長(zhǎng)無(wú)雜菌污染（3） 般步驟：休眠抱子一母斜面活化一搖瓶種子或茄子 瓶斜面或固體培養(yǎng)基抱子一一級(jí)種子罐一二級(jí)種子罐一發(fā)酵罐14、在大規(guī)模發(fā)酵的種子制備過(guò)程中， 為什么包括實(shí)驗(yàn)室階段和生產(chǎn)車(chē)間階 段？實(shí)驗(yàn)室階段：不用種子罐，所用的設(shè)備為培養(yǎng)箱、搖床等實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)設(shè)備， 在工廠(chǎng)這些培養(yǎng)過(guò)程一般都在菌種室完成， 因此現(xiàn)象地將這些培養(yǎng)過(guò)程稱(chēng)為實(shí)驗(yàn) 室階段的種子培養(yǎng)。 對(duì)于不產(chǎn)芽抱和抱子的微生物， 實(shí)驗(yàn)室階段的種子擴(kuò)培最終 是獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的菌體，如谷氨酸的種子培養(yǎng)。 對(duì)于產(chǎn)抱子的微生物， 獲 得一定數(shù)量和質(zhì)量的抱子或一定數(shù)量和質(zhì)量的菌絲體。 生產(chǎn)車(chē)間階段： 種子培養(yǎng) 在種子罐里面進(jìn)行，

51、 一般在工程歸為發(fā)酵車(chē)間管理， 因此形象地稱(chēng)這些培養(yǎng)過(guò)程 為生產(chǎn)車(chē)間階段。 在生產(chǎn)車(chē)間階段， 最終一般都是獲得一定數(shù)量的菌絲體。 菌絲 體比孢子要有利：縮短發(fā)酵時(shí)間，有利于獲得好的發(fā)酵結(jié)果。15、什么是接種量？接種量=移入種子的體積/接種后培養(yǎng)液的體積17、什么是種齡？種齡確定的依據(jù)？種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌體開(kāi)始移入 下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。原則：對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期末，細(xì)胞活力強(qiáng)，菌體 濃度相對(duì)較大，但是最終由實(shí)驗(yàn)結(jié)果定。18、什么是接種、倒種、雙種？接種：接入種子罐后直接移種到發(fā)酵罐。雙 種：兩個(gè)種子罐種子接種到一個(gè)發(fā)酵罐中。倒種：一部分種子來(lái)源于種子罐，一 部分來(lái)源于發(fā)酵罐。19、什么

52、是濕熱滅菌、分批滅菌、連續(xù)滅菌？濕熱滅菌：直接用飽和蒸汽進(jìn)行滅菌。 分批滅菌： 就是將配制好的培養(yǎng)基放 在發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌的過(guò) 程，通常也稱(chēng)為實(shí)罐滅菌。 連續(xù)滅菌：培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外經(jīng)過(guò)一套連續(xù)滅菌設(shè)備， 以比分批滅菌高的溫度和較短的時(shí)間進(jìn)行快速連續(xù)加熱滅菌， 并快速冷卻， 再立 即輸入預(yù)先經(jīng)過(guò)空罐滅菌后的發(fā)酵罐中。21、什么是菌體的比生長(zhǎng)速率？產(chǎn)物的比形成速率？基質(zhì)的比消耗速率？菌體的比生長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝恢亓康木w瞬時(shí)增量 卩=(dx/dt)/x;單位為1/h, 其中x菌體濃度(g/l)產(chǎn)物的形成比速： 單位時(shí)間內(nèi)單位菌體形成產(chǎn)物(菌 體)的量n=(d

53、p/dt)/x,;單位為1/h，其中p產(chǎn)物濃度(g/l)基質(zhì)的比 消耗速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位菌體消耗基質(zhì)的量=(ds/dt)/x;單位為1/h,其中s 底物濃度(g/l)22、什么是monod方程其使用條件如何？各參數(shù)的意義與求解？當(dāng)培養(yǎng)基中 不存在抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的物質(zhì)時(shí)，細(xì)胞的生長(zhǎng)速率與基質(zhì)濃度關(guān)系(monod方程式) 如下：卩=卩maxs/(ks+ s)卩：菌體的生長(zhǎng)比速s:限制性基質(zhì)濃度ks:半飽 和常數(shù)卩max:最大比生長(zhǎng)速度monoc方程的參數(shù)求解(雙倒數(shù)法)：將monod方 程取倒數(shù)可得：1/卩=1/卩max+ks/卩max s或s/卩=s/卩max+ ks/卩max這樣 通過(guò)測(cè)定不同

54、限制性基質(zhì)濃度下， 微生物的比生長(zhǎng)速度， 就可以通過(guò)回歸分析計(jì) 算出monod方程的兩個(gè)參數(shù)。23、 什么是一類(lèi)發(fā)酵？二類(lèi)發(fā)酵？三類(lèi)發(fā)酵？一類(lèi)發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用直接相關(guān)， 為生長(zhǎng)聯(lián)系型， 又稱(chēng)簡(jiǎn)單發(fā)酵型， 產(chǎn)物直接由碳源代謝而來(lái)， 產(chǎn)物生成速度的變化與微生物對(duì)碳源利用速度的變化 是平行的， 產(chǎn)物生成與微生物的生長(zhǎng)也是平行的。 在這些發(fā)酵過(guò)程中， 菌體的生 長(zhǎng)、基質(zhì)的消耗、產(chǎn)物的生成三個(gè)速度都有一個(gè)高峰，三高峰幾乎同時(shí)出現(xiàn)。二類(lèi)發(fā)酵： 產(chǎn)物形成與底物利用間接相關(guān)， 為部分生長(zhǎng)聯(lián)系型， 又稱(chēng)中間發(fā) 酵型，產(chǎn)物不是碳源的直接氧化產(chǎn)物， 而是菌體代謝的主流產(chǎn)物。 它的特點(diǎn)是在 發(fā)酵的第一時(shí)期碳源

55、大量消耗用于菌體的迅速增長(zhǎng)而產(chǎn)物的形成很少或全無(wú)， 第 二時(shí)期碳源大量消耗用于產(chǎn)物的高速合成及菌體的生長(zhǎng)。三類(lèi)發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用不相關(guān)， 為非生長(zhǎng)聯(lián)系型， 又稱(chēng)復(fù)雜發(fā)酵型， 產(chǎn)物的生成在菌體生長(zhǎng)和基質(zhì)消耗完以后才開(kāi)始， 與菌體生長(zhǎng)不相關(guān)， 與基質(zhì)消 耗無(wú)直接關(guān)系，所形成的產(chǎn)物為次級(jí)代謝產(chǎn)物。24、 什么是連續(xù)培養(yǎng)？什么是連續(xù)培養(yǎng)的稀釋率？由于新鮮培養(yǎng)基不斷補(bǔ) 充，所以不會(huì)發(fā)生營(yíng)養(yǎng)物的枯竭，另一方面，發(fā)酵液不斷取出，發(fā)酵罐內(nèi)的微生 物始終處于旺盛的指數(shù)生長(zhǎng)期，罐內(nèi)細(xì)胞濃度X、比生長(zhǎng)速率卩、以及t, ph等都保持恒定。稀釋率(d):補(bǔ)料速度與反應(yīng)器體積的比值(h-1)25、 為何氧容易成為好

56、氧發(fā)酵的限制性因素？氧是需氧微生物生長(zhǎng)所必需的。 氧往往容易成為控制因素， 是因?yàn)檠踉谒?的溶解度很低， 培養(yǎng)基因含有大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)， 氧的溶解度比水中還要更 低。在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期即使發(fā)酵液中的氧濃度達(dá)到飽和， 若此時(shí)終止供氧， 發(fā)酵液中 的溶氧可在幾分鐘內(nèi)全部耗盡，使溶氧成為控制因素。26、 比耗氧速度和呼吸強(qiáng)度的概念？比耗氧速度： 單位質(zhì)量的細(xì)胞 (干重)在單位時(shí)間內(nèi)消耗氧的量即比耗氧速 率(呼吸強(qiáng)度)來(lái)表示：qo2 =(qo2)maxxcl /(kO +cl)qo2比耗 氧速率(mmol o2/g菌h),cl溶解氧濃度，kO氧的米氏常數(shù)(mol/ m3),(qo2)max最大比耗氧速

57、率(mmol o2/g菌h )27、 臨界溶氧濃度、氧飽和度的概念？臨界氧濃度：ccr臨界氧濃度：指 不影響菌的呼吸所允許的最低氧濃度。氧飽和度：發(fā)酵液中氧的濃度/臨界溶氧 溶度28、 影響微生物需氧的因素有哪些？細(xì)胞濃度直接影響培養(yǎng)液的攝氧率， 在分批發(fā)酵中攝氧率變化很大， 不同生 長(zhǎng)階段需氧不同， 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期達(dá)最大值。 培養(yǎng)基的成分和濃度顯著影響微生物 的攝氧率， 碳源種類(lèi)對(duì)細(xì)胞的需氧量有很大影響， 一般葡萄糖的利用速度比其他 的糖要快。影響沉降速度的因素：顆粒直徑分散介質(zhì)粘度兩相密度差沉降設(shè)備尺寸行狀和壁效應(yīng)的 影響29、發(fā)酵液中的體積氧傳遞方程？其中kla的物理意義是什么？以單位體積

58、 的液體中所具有的氧的傳遞面積為a (m2/m3)otr=kl a (c*-cl)kl a以氧濃度為推動(dòng)力的容積氧傳遞系數(shù)，反映了設(shè)備的供氧能力30、 如何調(diào)節(jié)搖瓶發(fā)酵的供氧水平？往復(fù)，頻率80-120分/次，振幅8cm旋轉(zhuǎn)，偏心距轉(zhuǎn)速250rpm裝液量,般取1/10左右：250ml，15-25 ml；500ml，30 ml；750ml,80 ml31、 如何調(diào)節(jié)通氣攪拌發(fā)酵罐的供氧水平？一般認(rèn)為，發(fā)酵初期較大的通風(fēng)和攪拌而產(chǎn)生過(guò)大的剪切力， 對(duì)菌體的生長(zhǎng) 有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不利的影響， 所以有時(shí)發(fā)酵初期采用小通風(fēng)， 停攪拌， 不但有利于降 低能耗，而且在工藝上也是必須的。但是通氣增大的時(shí)間一定要把握

59、好32、 氧的供需研究與反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大的關(guān)系？發(fā)酵過(guò)程放大困難的原因 就在放大時(shí)不可能同時(shí)做到幾何相似、 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)相似和流體動(dòng)力學(xué)相似， 當(dāng)在 小試研究時(shí)某一個(gè)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生影響的重要因素沒(méi)有被觀(guān)察到， 而這個(gè)因素恰恰在 放大時(shí)成為關(guān)鍵因子時(shí)，就會(huì)造成整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的失敗(供氧、混合、剪切)。20、在發(fā)酵過(guò)程中無(wú)菌空氣是如何獲得的？除去或殺滅空氣中的微生物，加熱滅菌、輻射殺菌、靜電除菌、過(guò)濾除菌。33、 發(fā)酵過(guò)程中溶氧濃度監(jiān)控的意義？當(dāng)our(r)與do反向變化時(shí)，表明其限制因素為細(xì)胞水平的菌體代謝問(wèn)題，當(dāng)our(r)與do同向變化時(shí),表明其限制因素為工程水平的氧傳遞問(wèn)題。 此時(shí)溶氧處 于臨界氧

60、以下(這一結(jié)論)可客觀(guān)地、動(dòng)態(tài)地把握臨界氧水平及氧平衡的制約因 素。34、發(fā)酵過(guò)程糖代謝、氮代謝有什么規(guī)律，為什么？糖代謝：特別是快速利 用的糖，分解成小分子酸、醇，使ph下降。糖缺乏，ph上升，是補(bǔ)料的標(biāo)志之 一 氮代謝：氨基酸被利用后產(chǎn)生nh3，ph會(huì)上升；尿素被分解成nh3，ph上升。微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成與糖代謝有密切關(guān)系。糖的消耗反映產(chǎn)生菌的生長(zhǎng) 繁殖情況，反映產(chǎn)物合成的活力。菌體生長(zhǎng)旺盛糖耗一定快， 殘?zhí)且簿徒档偷每?通過(guò)糖含量的測(cè)定，可以控制菌體生長(zhǎng)速率，可控制補(bǔ)糖來(lái)調(diào)節(jié)ph，促進(jìn)產(chǎn)物合成，不致于盲目補(bǔ)糖，造成發(fā)酵不正常。氮利用快慢可分析出菌體生長(zhǎng)情況， 含氮產(chǎn)物合成情況。但是氮源太多會(huì)促