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《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章思考题：1．何谓次级代谢产物？次级代谢产物重要有哪些种类？次级代谢产物：由微生物新陈代谢所产生的、对一般生命活动并不必需的代谢产物。
糖苷类、多肽类、酰基类、核苷类及混杂类。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？原始材料：菌株；培养基的碳源、氮源、微量元素以及生长因子；上游过程：对菌种加以改造，提高生产能力或者导入外源基因等以获得工程菌；发酵过程：发酵或生物转化，是通过优化发酵条件如温度、营养、供气量等。
运用工程菌的生物合成，加工和修饰等以获得目的产物；下游过程：是运用生物化学、物理学方法分离、纯化产品，最终将产品推向市场并获得社会或经济效益。
3.发酵工程的特点及微生物的共性.发酵过程的特点:-发酵过程以生物体的自动调节方式进行，数十个反映过程可以象单一反映同样，在发酵设备中一次完毕。
-反映通常在常温常压下进行，条件温和、能耗少，设备较简朴。
原料以农副产品、再生资源（植物秸杆、木屑）为主。
-可生产复杂的化合物。
-发酵过程需防止杂菌污染（设备灭菌、空气过滤）。
-除运用微生物外，还可以用动植物细胞和酶，也可以用人工构建的遗传工程菌进行反映。
-投资少、见效快、利润丰厚。
是生物工程制品的最后表达形式。
微生物的共性：(1)对周边环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。
(2)有极强的消化能力。
(3)有极强的繁殖能力。
第二章思考题：1．发酵对微生物菌种有何规定？举例说明。
1. 能在便宜原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。
2. 可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。
3. 生长速度和反映速度快，发酵周期短。
4. 副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。
5. 菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
6. 对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品卫生规定。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？自然突变：环境因素的影响，DNA复制过程的偶尔错误等而导致，一般频率较低，通常为10-6-10-9 。
2022年衡阳师范学院食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、在E.coli细胞膜上存在Mot蛋白和Fli蛋白，前者位于______，其功能为______，后者位于______，其功能为______。
2、病毒的外壳为______，核心为______，两者共同组成______；有些较复杂的病毒还含有包膜，主要由______或______组成。
3、乙醛酸循环中的两个关键酶是______英文缩写是______和______英文缩写是______，它们可使______和______等化合物源源不断地合成______，以保证微生物正常合成的需要。
4、放线菌为7.5～8.@5、酵母菌菌为3.8～6.@0、霉菌为4.0～5.@8、藻类为6.0～7.@0、原生动物为6.0～8.0。
@43、培养基按所含成分可分为______、______和______；按物理状态可分为______、______、______和______；按用途可分为______和______。
5、真菌的特点有：①______；② ______；③ ______；④ ______；⑤ ______和⑥ ______等。
6、微生物学为现代生命科学提供的独特研究方法有：① ______，② ______，③ ______，④ ______，⑤ ______，⑥ ______，⑦ ______，⑧ ______和⑨ ______等。
7、在微生物的生产实践中，为获得优良接种体（“种子”），多取用______期的培养物；为获得大量菌体，多取用______期的培养物；为取得高产量的次生代谢产物，多取用______期的培养物。
8、清水中营养物浓度很低，所以清水中的微生物具有许多共同特征来适应环境，比如______、______和______等。
9、原核生物大肠杆菌的克隆载体中，能够容纳最大的外源DNA片段的载体是______，可容纳DNA片段大小为______；酵母质粒载体都是利用______质粒与细菌质粒pBR322构建而成的，主要有______、______和______3种。
第九章 发酵工程应用实例发酵过程：菌种→孢子制备→种子制备→发酵液处理（1）了解青霉素的发酵工艺、青霉菌：为β—内酰胺类抗生素，为抗革兰氏阳性的抗生素，由真菌生产的次级代谢产物，生长无关型1929年，英国弗莱明（fuleming ）发现青霉素 抗生素分类 1、根据抗生素的生物来源分 ● 放线菌：链霉菌、诺卡氏菌属、小单孢菌属； ● 真菌：青霉菌属、头孢菌属、担子菌； ● 细菌：多粘杆菌、枯草杆菌、芽孢杆菌；● 植物或动物：蒜→蒜素；动物脏器→鱼素。
2、按抗生素化学结构的分类● β-内酰胺类：青霉素类、头孢菌素类，包含一个四元内酰胺环● 氨基糖苷类：链霉素、庆大霉素，既含有氨基糖苷，也含有氨基环醇● 大环内酯类：红霉素、麦迪加霉素，含有一个大环内酯作配糖体，以苷键和1-3个分子的糖相连● 四环类：四环素、土霉素，以四并苯为母核，大都为放线菌生产。
● 多肽类：多粘菌素、杆菌肽，含有多种氨基酸，经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽作用：抑制细胞壁合成。
合成路径为氨基酸、肽类衍生物生产工艺1、菌种：产黄青霉生长发育分六个阶段：Ⅰ—Ⅳ期：菌丝生长期，适宜做种子；Ⅳ—Ⅴ期：青霉素分泌期，菌丝生长趋势减弱，大量产生青霉素；Ⅵ期：菌丝体自溶期。
● I 期 分生孢子发芽；● II 期 菌丝繁殖；● III 期 形成脂肪粒，积累贮藏物，适于作种子；● IV 期 脂肪粒减少，形成中、小空泡；● V 期 形成大空泡，脂肪粒消失；● VI 期 细胞内看不到颗粒，个别细胞出现自溶。
2、培养基：碳源：乳糖、蔗糖、葡萄糖等；氮源：玉米浆、麸皮粉、无机氮源；前体：苯乙酸或苯乙酰胺；（一次﹤0.1％）无机盐：S 、P 、Ga 、Mg 、K 等。
铁离子有害， 控制在﹤30µg/mL 。
3、发酵条件控制补糖：残糖降至0.6％（PH 上升）；补氮：氨氮0.05％，补硫铵、氨水或尿素；PH：6.4—6.6，加糖、加酸、加碱调节；温度：前期，25-26℃；后期，23℃；通气比：1：0.8；溶氧：﹥氧饱和溶解度的30％；消沫剂：玉米油、豆油或化学合成消沫剂详细如下●温度控制：前期25-26°C，后期23 °C；●pH控制：一般为6.4-6.6，加酸加碱及加葡萄糖控制；●通气：一般为1：0.8VVM；●溶氧：﹥氧饱和溶解度的30％●搅拌：要求发酵液中溶解氧量不低于30%。
工业用微生物有哪些要求？①能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效的合成产物。
②培养条件易于控制。
③生长迅速，发酵周期短。
④满足代谢控制的要求。
⑤抗噬菌体和杂菌的能力强。
⑥遗传性状稳定，菌种不易变异退化。
⑦在发酵工程中产生的泡沫要少，这对提高装料系数、提高单罐产量、降低成本有重要意义⑧对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用。
⑨不是病原菌，同时在系统发育上与病原菌无关，不产生任何有害的生物活性物质，以保证安全常用工业微生物种类有哪些？举例说明。
①细菌枯草芽孢杆菌，醋酸杆菌，乳酸杆菌，棒状杆菌，端杆菌等。
用于生产淀粉酶制剂、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等。
②酵母菌啤酒酵母，假丝酵母，类酵母等。
用于酿酒、制造面包、生产酒精、酶制剂以及生产可食用、药物和饲料用酵母菌体蛋白等③霉菌藻状菌纲的根霉、毛酶、犁头酶，红曲霉，曲霉、青酶等。
可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸等④放线菌链霉菌属，小单孢菌属和诺卡菌属等⑤担子菌菇类微生物⑥藻类螺旋藻、珊列藻。
菌种衰退的原因有哪些？如何防止衰退。
答;①基因突变②变异菌株性状分离③连续传代④其他因素防止衰退：①控制传代次数②选择合适的培养条件③利用不同类型的细胞进行传代④选择合适的保藏方法影响种子质量的因素有哪些？答：①培养基②种龄和接种量③培养温度和湿度④pH⑤通风和搅拌⑥泡沫⑦染菌的控制⑧种罐级数的决定种子罐的级数越多好还是越少好？越少越好。
越少越有利于简化工艺及控制。
可减少种子罐污染杂菌的机会、减少消毒及值班工作量以及减少因种子罐生长异常而造成发酵的波动。
种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，降低发酵罐的生产率，增加染菌机会。
什么叫接种龄？以什么接种龄接种较好？是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
通常，接种龄以菌丝处于对数生长期，且培养液中菌体量还未达到最高峰时较为合适什么叫接种量？以什么接种量接种较好？答：接种量是指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。
1概述1.1苹果酸简介苹果酸（Malic acid），由于分子中有一个不对称碳原子，有两种立体异构体。
大自然中，以三种形式存在，即D－苹果酸、L－苹果酸和其混合物DL－苹果酸。
苹果酸是一种较强的有机酸，又名羟基丁二酸，是一种白色或荧白色粉状、粒状或结晶状固体。
晶体中不含结晶水，DL-型熔点129℃，L-型熔点100℃，加热到180℃可以失水分解成富马酸或马来酸。
在通常条件下，苹果酸是稳定的，但其纯晶体稍有吸湿性，在高湿度条件下可能液化。
在相对湿度98％，25℃下放置6天，约增重50.4％. 苹果酸在催化剂存在下与醇可发生酯化反应。
以三氟化硼为催化剂与醇回流可形成单酯。
与多元醇、芳香多元羧酸作用，可形成树脂类产品，如醇酸聚酯树脂。
在氧化银存在下，苹果酸酯与卤代烷反应可以产生醚类，如乙氧基琥珀酸。
在醇溶液中，苹果酸酯与氨作用，可以生成苹果酸酰胺。
苹果酸在日常生活中有着重要的作用。
在食品应用行业，被生物界和营养界誉为“最理想的食品酸味剂”，目前在老年及儿童食品中正取代柠檬酸。
除此之外，苹果酸可作为保鲜剂、除腥脱臭剂、面试强化剂等。
在医药行业，L－苹果可以用于治疗肝病、贫血、免疫力低下、尿毒症、高血压、肝衰竭等多种疾病，并能减轻抗癌药物对正常细胞的毒害作用。
苹果酸主要用于食品和医药行业。
1.2苹果酸发酵机理L-苹果酸在生物体中普遍存在，它作为三羧酸循环的一员而参与细胞代谢。
在一般生物中它只参与循环而不会大量积累，否则会造成代谢流的阻塞。
要想积累苹果酸，必须要有补充4碳酸的途径。
理论上讲，补充4碳酸的途径有两条：乙醛酸循环和丙酮酸羧化支路。
三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle acid cycle ，TCA cycle,TCA循环）是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统，在该反应过程中，首先由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成含有3个羧基的柠檬酸，经过4次脱氢，2次脱羧，生成四分子还原当量和2，重新生成草酰乙酸的这一循环反应过程成为三羧酸循环。
食品发酵考试模拟题与答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、下列原核微生物经革兰氏染色后呈现蓝紫色的是（）A、立克次氏体B、衣原体C、大肠杆菌D、金黄色葡萄球菌正确答案：D2、常用的生理酸性物质（）不仅可以调节发酵液pH值，还可以补充氮源。
A、(NH4)2SO4B、尿素C、氨水D、NaOH正确答案：A3、（）为缓慢利用的碳源。
A、麦芽糖B、蔗糖C、乳糖D、A+B+C正确答案：D4、下列诱变菌种的过程中采用的方法中不正确的是：（）A、X-射线B、高温法C、紫外线D、化学诱变剂正确答案：B5、下列关于乙醛酸循环的论述哪个不正确？A、乙醛酸循环的主要生理功能是从乙酰-CoA 合成三羧酸循环的中间产物B、对以乙酸为唯一碳源的微生物是必要的C、还存在于油料种子萌发时的乙醛酸体中D、动物体内也存在乙醛酸循环正确答案：D6、营养缺陷型菌株是指（）A、丧失了合成某种营养成分能力的菌株B、培养基中营养成分缺少时获得的菌株C、有营养不良症的菌株D、在完全培养基上也不能生长良好的菌株正确答案：A7、在发酵过程中添加CaCO3能起到（）作用。
A、消泡B、缓冲C、碳源D、微量元素正确答案：B8、下述那种物质专一的抑制F0因子？A、鱼藤酮B、抗霉素AC、寡霉素D、苍术苷正确答案：C9、革兰氏染色结果中,革兰氏阳性菌应为（）A、紫色B、无色C、黄色D、红色正确答案：A10、谷氨酸是食品、化工、制药等工业的重要原料，它的前体是：（）A、延胡索酸B、α—酮戊二酸C、柠檬酸D、琥珀酸正确答案：B11、三羧酸循环中催化琥珀酸形成延胡羧酸的琥珀酸脱氢酶的辅助因子是A、NAD+B、CoA-SHC、FADD、PPT正确答案：C12、指出错误的回答,青霉菌的无性结构有（）A、分生孢子梗B、足细胞C、副枝D、梗基正确答案：B13、谷氨酸甘氨酸可共同参与下列物质合成的是（）A、辅酶AB、嘌呤碱C、嘧啶碱D、叶绿素正确答案：B14、真核细胞细胞壁上特有的成分是（）A、磷壁酸B、肽聚糖C、几丁质D、脂多糖正确答案：C15、下面关于单链结合蛋白（SSB）的描述哪个是不正确的？A、与单链DNA结合，防止碱基重新配对B、在复制中保护单链DNA不被核酸酶降解C、与单链区结合增加双链DNA的稳定性D、SSB与DNA解离后可重复利用正确答案：C16、（）常用于皮肤和器具表面杀菌。
