發酵工藝學試題庫完整

發酵工藝學題庫

一、名詞解釋

1、發酵（廣義）

利用生物細胞制造某些產品或凈化環境的過程，它包括厭氧培養

的生產過程，以及通氣（有氧）培養的生產過程。

2、生物轉化

生物細胞或其產生的酶能將一種化合物轉化成化學結構相似，但

在經濟上更有價值的化合物。

3、菌落

指微生物細胞在一定條件下，在固體培養基表面形成的肉眼可見

的微生物群體。若來自一個細胞，則為純培養或稱克隆。

4、酶活性調節

是指一定數量的酶，通過其分子構象或分子結構的改變來調節其

催化反應的速率。

5、激活

在激活劑的作用下，使原來無活性的酶變成有活性，或使原來活

性低的酶提高了活性的現象。

6、前（體）饋激活

指代謝途徑中后面的酶促反應，可被該途徑中較前面的一個中間

產物所促進。

7、反饋抑制（feedbackinhibition）

反饋抑制是指代謝的末端產物對酶（往往是代謝途徑中的第一個酶）

活性的抑制。

8、次級代謝

是指微生物在一定的生長時期（一般是穩定生長期），以初級代謝產

物為前體，合成一些對微生物的生命活動沒有明確功能的物質的過程。

9、淀粉的溶解或液化

淀粉糊化后，如果提高溫度至13CTC,由于支鏈淀粉的全部（幾

乎）溶解，網狀結構徹底破壞，淀粉溶液的粘度迅速下降，變為流動

性較好的醪液，這種現象稱為淀粉的溶解或液化。

10、糖化

以無機酸或酶為催化劑，在一定溫度下使淀粉水解，將淀粉全部

或部分轉化為葡萄糖等可發酵性糖的過程。

11、前體物質

指某些化合物加入到發酵培養基中，能被微生物在生物合成過程

中結合到產物分子中去，其自身結構并無多大變化，但產量卻因前體

的加入有較大提高。12、抑制劑

加入后會抑制某些代謝途徑的進行，使另一途徑活躍，從而獲得

人們所需要的某種代謝產物，或使正常代謝的某一代謝中間物積累。

13、滅菌

用物理或化學方法殺死或除去環境中所有微生物，包括營養細胞、

細菌芽泡和泡子。

14、微生物的熱阻

是指微生物在某一特定條件（主要是溫度和加熱方式）下的致死

時間。

15、無菌空氣

是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個極低的百分數，從

而能控制發酵污

染至極小機會，此種空氣稱為“無菌空氣"。

16、接種量

是指移入的種子液體積和接種后培養液體積的比例。

17、種齡

是指種子罐中培養的菌絲體開始移入下一級種子罐或發酵罐時的

培養時間。18、菌種衰退

菌種經過長期人工培養或保藏，由于自發突變的作用而引起某些

優良特性變弱或消失的現象。

19、分批發酵

是指在一封閉系統內含有初始限量基質的發酵方式。在這一過程

中，除了氧氣、消泡劑及控制pH的酸或堿外，不再加入任何其它物質。

20、補料分批發酵

是指在分批發酵過程中，間歇或連續地補加新鮮培養基的發酵方

式。

21、連續發酵

培養基料液連續輸入發酵罐，并同時放出含有產品的相同體積發

酵液，使發酵罐內料液量維持恒定，微生物在近似恒定狀態下生長的

發酵方式。

22、臨界氧濃度

指不影響菌體呼吸所允許的最低氧濃度，或微生物對發酵液中溶

解氧濃度的最低要求。

23、總染菌率

指一年內發酵染菌的批次與總投料批次數之比乘以100得到的百

分率。

24、固定化細胞

是被限制自由移動的細胞，既細胞受到物理化學等因素約束或限

制在一定的空間界限內，但細胞仍保留催化活性并具備能被反復或連

續使用的活力。

二、判斷題

1、按發酵形式來區分，發酵類型可分為固態發酵和深層液體發酵。

（V）

2、酶活性調節的方式是激活已有酶的活性，誘導酶的表達。（x）

3、能荷的大小與細胞中ATP、ADP和AMP的相對含量有關。當

細胞中全部腺苗酸均以ADP形式存在時，則能荷最大，為100%,即

能荷為滿載。當全部以AMP形式存在時，則能荷最小，為零。（x）

4、抗生素屬于初級代謝產物。（x）

5、維生素屬于次級代謝產物。（V）

6、粉碎的目的是為了增加原料受熱面積和粉末狀原料加水混合后

容易流動輸送。（，）

7、許多種培養基多加入碳酸氫鈉作為緩沖劑，以達到pH7.0左

右，如果pH下降，則碳酸氫鈉分解。（x）

8、淀粉糖化的目的是將淀粉轉化為葡萄糖。（x）

9、發酵對空氣無菌程度的要求按染菌機率為10-3來計算，即

1000次發酵周期所用的無菌空氣只允許1次染菌。（V）

10、在制備細菌的斜面種子培養基時，多采用氮源限量而碳源豐

富的配方。（X）

11、在制備種子時，細菌菌體培養時間一般為1~2天，產芽泡的

細菌培養則需要5~10天。（，）

12、在制備種子時，霉菌泡子培養時間一般為5?10天。（x）

13、種子罐的作用主要是使種子發芽，生長繁殖成菌（絲）體，

接入發酵罐能

迅速生長，達到一定的菌體量，以利于產物的合成。（V）

14、產物是在基質消耗和菌體生長之后，菌體利用中間代謝反應

來形成的發酵方式為非生長關聯型發酵。（V）

15、產物直接來源于產能的初級代謝（自身繁殖所必需的代謝），

菌體生長與產物形成不分開的發酵方式為部分生長關聯型發酵。（x）

16、最適發酵溫度與菌種，培養基成分，培養條件和菌體生長階

段有關。（，）

17、在發酵中，可調節培養基配方中的碳氮比來實現對pH的控

制。（V）

18、不能通過限制基礎培養基的濃度，使發酵器內的生物體濃度

維持于適當水平來實現對溶氧的控制。（x）

19、CO2對菌體具有抑制作用，當排氣中CO2的濃度高于4%時,

微生物的糖代謝和呼吸速率下降。（x）

20、固體厭氣發酵是多菌種的混合發酵。（x）

21、酒精發酵屬于通風發酵。（x）

22、所謂"雜菌"，是指在發酵培養中侵入了病毒性的其他微生

物。（x）

23、種子帶菌可使發酵染菌具有延續性，培養基或設備滅菌不徹

底也具有延續性。（x）

24、空氣帶菌使發酵染菌具有延續性，導致染菌范圍擴大至所有

發酵罐。（，）

25、發酵早期染菌可以適當添加營養物質，重新滅菌后再接種發

酵。（V）

三、不定項選擇題

1、按發酵工藝流程區分，發酵類型可分為（ABD）

A、分批發酵

B、流加發酵

C、半連續發酵

D、連續發酵

2、按發酵過程中對氧的不同需求來分，發酵類型可分為（AC）

A、厭氧發酵

B、兼性厭氧發酵

C、通風發酵

D、固態發酵

3、細菌有哪幾種基本形態（ABCD）

A、球形

B、桿形

C、螺旋形

D、弧形

4、高濃度細胞培養的方法有（ABC）

A、流加培養

B、高細胞濃度連續培養

C、菌體循環利用

D、加入誘導劑

5、原料除雜有哪幾種方式（BCD）

A、浸泡

B、篩選

C、風選

D、磁力除鐵

6、酶解法液化、糖化淀粉常用的是哪些酶（ABCD）

A、a-淀粉酶

B、異淀粉酶

C、普魯藍酶

D、％淀粉酶

7、空氣除菌的方法有（ABCD）

A、輻射滅菌

B、加熱滅菌

C、靜電除菌

D、介質過濾

8、介質過濾除菌的機理有（ACD）

A、直接攔截

B、表面吸附

C、慣性撞擊

D、擴散攔截

9、細菌通常的接種量為（D）

A、20-25%

B、5-10%

C、7-15%

D、1-5%

10、酵母菌通常的接種量為（B）

A、20-25%

B、5-10%

C、7-15%

D、1-5%

11、防止菌種退化的措施有（ABCD）

A、控制傳代次數

B、選擇合適的保藏方法

C、菌種穩定性檢查

D、分離復壯

12、發酵過程按進行過程有哪幾種方式（ACD）

A、分批發酵

B、液態深層發酵

C、補料分批發酵

D、連續發酵

13、下面哪些物質的發酵屬于生長關聯型發酵（BC）

A、檸檬酸

B、細胞蛋白

C、葡萄糖酸

D、抗生素

14、下列哪些屬于溫度對發酵的影響（ABCD）

A、酶的反應速率

B、蛋白質性質

C、發酵液的物理性質

D、生物合成的方向

15、pH值對微生物的生長繁殖和產物合成的影響體現在哪些方面?

（ABCD）

A、酶的活性

B、細胞膜所帶電荷的狀態

C、培養基某些組分

D、中間代謝產物的離解

16、發酵過程中引起pH下降的因素（ACD）

A、碳源過量

B、氮源過多

C、消泡油添加過量

D、生理酸性物質的存在

17、發酵過程中引起pH上升的因素（BD）

A、碳源過量

B、氮源過多

C、消泡油添加過量

D、生理堿性物質的存在

18、下列哪些氨基酸在發酵時，供氧充足條件下，產量最大；若

供氧不足，合成受強烈抑制（A）

A、精氨酸

B、蘇氨酸

C、亮氨酸

D、繳氨酸

19、下列哪些氨基酸在發酵時，若供氧受限，細胞呼吸受抑制時,

才獲得最大量產物；若供氧充足，產物形成反而受抑制（CD）

A、異亮氨酸

B、谷氨酸

C、緘氨酸

D、苯丙氨酸

20、種子帶菌的原因是（ABD）

A、無菌室的無菌條件不符合要求

B、培養基滅菌不徹底

C、冷凝水引入

D、操作不當

21、細胞固定化的方法有（ABCD）

A、吸附

B、包埋

C、交聯

D、共價結合

22、質粒不穩定的類型分為（AB）

A、分離性不穩定

B、結構性不穩定

C、拷貝性不穩定

D、遺傳性不穩定

23、為使質粒保持穩定，常用的施加選擇壓力的方法有（BCD）

A、饑餓培養法

B、抗生素添加法

C、抗生素依賴變異法

D、營養缺陷型法

四、填空題

1、按發酵原料來區分，發酵類型可分為糖類物質發酵、石油發酵

以及廢水發酵。

2、現代發酵工業要研究的主要內容就是通過改變培養條件和遺傳

特性，使微生物的代謝途徑改變或代謝調節失控而獲得某一發酵產物

的過量產生。

3、微生物代謝的控制是指運用人為的方法對微生物的代謝調節進

行遺傳改造和條件的控制，以期按照人們的愿望，生產有用的微生物

制品。

4、列舉微生物代謝調節方式：細胞透性的調節、代謝途徑區域化、

代謝流向的調控、代謝速度的調控。

5、細胞具有復雜的膜結構使其代謝活動只能在特定的部位上進行,

即代謝活動是區域化的，其實質是控制酶與底物接觸，使各個反應有

序地進行。

6、在微生物的代謝速度的調控中，微生物在不同條件下能按照需

要，通過激活或抑制原有酶的活性或通過誘導或阻遏酶的合成來自我

調節其代謝速度，使之高度經濟有效地利用能量和原料進行生長繁殖。

7、根據微生物熱死滅方程，要求滅菌后達到絕對無菌是很難做到

的，也是不必要的。因此在工程設計中常取N=10-3。

8、在種子罐級數的確定時，通常細菌采用二級種子、霉菌采用三

級種子、放線菌采用四級種子。

9、發酵補料控制的目的是：解除基質過濃的抑制；解除產物的反

饋抑制；解除葡萄糖分解代謝阻遏效應。

10、發酵補料的內容：補充微生物能源和碳源的需要；補充菌體

所需要的氮源；補充微量元素或無機鹽。

11、固體發酵的pH一般控制在1.4~2.0的酸度。

12、霉菌通常的接種量為7~15%。

13、攪拌轉速大小與發酵液的均勻性和氧在發酵液中的傳遞速率

有關。

14、氧是微生物體內一系列細胞色素氧化酶催化產能反應的最終

電子受體，也是合成某些產物的基質。

15、在啤酒發酵設備中，目前在露天大罐工藝中使用最為普遍是

露天錐形發酵罐。

16、通風發酵罐有機械攪拌發酵罐、氣升式發酵罐、自吸式發酵

罐、伍式發酵罐、文氏管發酵罐等幾種類型。

17、攪拌器的作用是打碎氣泡，使空氣與溶液均勻接觸，使氧溶

解于發酵液中。

18、擋板的作用是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使

液體劇烈翻動，增加溶解氧。

19、在實際生產中可以根據溶解氧、pH值、尾氣中C02含量等

參數的異常變化來判斷是否染菌。

20、發酵早期染菌可能是由于種子帶菌、培養基和設備滅菌不徹

底、設備或管道有死角的原因。

21、無菌室內無菌度的要求是：把無菌培養皿平板打開蓋子在無

菌室內放置30分鐘，長出的菌落在3個以下為好。

22、種子搖瓶培養時，瓶口包扎的紗布一般為八層以上。

23、利用細菌或放線菌進行的發酵容易感染噬菌體。

24、共價結合法固定細胞是利用細胞表面的反應基團與活化的無

機或有機載體反應，形成共價鍵將細胞固定。用該法制備的固定化細

胞一般為死細胞。

25、包埋法是細胞固定化最常用的方法，包埋法可以分為：微膠

囊法和凝膠包埋法。

26、物理密封是將重組菌封閉于設備內，以防止傳染給實驗人員

和向外界擴散。

27、生物學密封要求用只有在特殊培養條件下才能生存的宿主，

同時用不能轉移至其它活細胞的載體，通過這樣組合的系統，可以防

止重組菌向外擴散。28、從生物安全性考慮，培養的基因工程菌通常

是維生素或氨基酸的營養缺陷型突變株。

五、簡答題

1、解釋二次生長現象。

大腸桿菌可以利用葡萄糖、乳糖、麥芽糖、阿拉伯糖等作為碳源

而生長繁殖，當培養基中含有葡萄糖和乳糖時，細菌優先利用葡萄糖,

當葡萄糖耗盡，細菌停止生長，經過短時間的適應，就能利用乳糖，

細菌繼續呈指數式繁殖增長。

2、列舉有分支代謝途徑的反饋調節方式

順序反饋抑制、同工酶的反饋抑制、協同反饋抑制、累積反饋抑

制、超相加反饋抑制。

3、解釋累積反饋抑制

在分支代謝途徑中各種末端產物單獨過量時，它們各自能對途徑

中的第一個反應的酶僅產生較小的抑制作用。一種末端產物單獨過量

并不影響其它末端產物的形成，只有當幾種末端產物同時過量時，才

對途徑中的第一個酶產生較大的抑制。

4、列舉提高初級代謝產物產量的方法

使用誘導物、除去誘導物——選育組成型產生菌、降低分解代謝

產物濃度，減少阻遏的發生、解除分解代謝阻遏——篩選抗分解代謝

阻遏突變株、解除反饋抑制——篩選抗反饋抑制突變株、防止回復突

變的產生和篩選負變菌株的回復突變株、改變細胞膜的通透性、篩選

抗生素抗性突變株、選育條件抗性突變株、調節生長速率、加入酶的

競爭性抑制劑

5、解釋次級代謝物合成的特點

次級代謝物合成過程遠較初級代謝產物復雜；次級代謝產物則需

要復雜的營養條件；在分批培養條件下，次級代謝產物一般都是在菌

體生長的峰值出現后才大量合成。

6、列舉常用的提高次級代謝產物產量的方法

補加前體類似物；加入誘導物；防止碳分解代謝阻遏或抑制的發

生；防止氮代謝阻遏的發生；篩選耐前體或前體類似物的突變株；選

育抗抗生素突變株；篩選營養缺陷型的回復突變株；抗毒性突變株的

選育

7、為什么要采用高濃度微生物的培養？

微生物液體發酵大都采用分批培養，這種培養方式的缺點是：發

酵液中最終細胞濃度不高。如果通過改進工藝技術，使發酵液中微生

物細胞增殖到很高的濃度，那么，高濃度的細胞將會產生高濃度的發

酵產物，這樣就可以大大提高發酵設備的利用率，降低生產成本。基

于這種目的，人們開始研究微生物高細胞濃度的培養技術。采用高細

胞濃度培養技術，發酵液中菌體濃度比分批式培養可高10倍以上。

8、為何要進行培養基的設計？

(1)完善的培養基設計是實驗室的試驗、實驗工廠和生產規模的

放大中的一個重要步驟。

(2)在發酵過程中，我們的目的產品是菌體或代謝產物。而發酵

培養基是否適合于菌體的生長或積累代謝產物，對最終產品的得率具

有非常大的影響。

9、列舉發酵培養基的組成成分

水；碳源、氮源、無機鹽、維生素、緩沖劑、前體和代謝調節劑、

消沫劑

10、淀粉進行水-熱處理的目的？

淀粉原料經過水熱處理，使淀粉從細胞中游離出來，并轉化為溶

解狀態，以便淀粉酶系統進行糖化作用，這就是原料水-熱處理的主要

目的。

11、解釋濕熱滅菌的原理

每一種微生物都有一定的最適生長溫度范圍。當微生物處于最低

溫度以下時，代謝作用幾乎停止而處于休眠狀態。當溫度超過最高限

度時，微生物細胞中的原生質膠體和酶起了不可逆的凝固變性，使微

生物在很短時間內死亡，加熱滅菌即是根據微生物這一特性而進行的。

12、影響滅菌的因素

培養基成分、培養基的物理狀態、培養基中微生物數量、培養基

中氫離子濃度、微生物細胞中水分、微生物細胞菌齡、空氣排除情況、

攪拌、泡沫。

13、什么叫種子擴大培養

是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態的生產菌種接

入試管斜面活化后，在經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級放大培養而獲得

一定數量和質量的純種過程。這些純種培養物稱為種子。

14、作為種子有哪些準則？

菌種細胞的生長活力強，移種至發酵罐后能迅速生長，遲緩期短；

生理性狀穩定；菌體總量及濃度能滿足大容量發酵罐的要求；無雜菌

污染；保持穩定的生產能力。

15、在配制種子培養基時，營養上要注意什么問題？

營養成分適合種子培養的需要；選擇有利于抱子發芽和菌體生長

的培養基；營養上要易于被菌體直接吸收和利用；營養成分要適當豐

富和完全，氮源和維生素含量要高營養成分要盡可能與發酵培養基相

近。

16、影響種子質量的培養條件因素

溫度、通氣量、濕度、培養時間、冷藏時間、接種量

17、菌種保藏的原理

菌種保藏主要是根據菌種的生理生化特點人工創造條件使種子或

菌體的生長代謝活動盡量降低，以減少其變異。一般可通過保持培養

基營養成分在最低水平缺氧狀態，干燥和低溫，使菌種處于"體