下载文档原格式
《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章复习思考题1．什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
次级代谢：是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。
次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。
通常在细胞生成的后期形成。
次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？发酵产物包含哪几类？发酵过程组成：（1）菌种活化与扩大培养；（2）发酵与酿造原料前处理及培养基制备；（3）发酵与酿造操作方式；（4）产物分离、提取与后加工。
发酵产物：（1）菌体或菌体部分成分；（2）初级代谢产物如醇、酸、糖、蛋白质等；（3）次级代谢产物如抗生素、色素等第二章复习思考题1．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）生长速度和反应速度快，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要求。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？（1）自然状况下发生的突变称为自然突变或自发突变；人为地用物力或化学因素诱发的突变叫诱发突变。
（2）用各种物理、化学的因素人工诱变基因突变进行的筛选。
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
（1）点突变：碱基对置换和移码；（2）染色体畸变：在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。
4．何为转化、转导、DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
发酵工程习题及思考题库一、填空题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有自然选育、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。
《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？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的应用及对发酵食品的影响。
答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚，但可能对微生物生存有一定价值的代谢产物；次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等；抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展,为现代发酵工程奠定了基础。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？第二章思考题：1．食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。
●能在廉价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。
●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。
●生长速度和反应速度快，发酵周期短。
●副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。
●菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
●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要求。
例如酵母菌由于生长迅速，营养要求不要，易培养，被广泛应用于各种食品发酵2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？答：自然突变是指微生物在自然条件下产生自发变异；诱发突变是指用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变的过程；诱变育种的实质是基因突变。
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
答：点突变: 碱基对置换和移码染色体畸变: 在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。
4．何为DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
答：DNA体外重组技术就是根据需要用人工方法取得供体DNA上的基因，在体外重组于载体DNA上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体原有的遗传性状。
例如利用DNA体外重组技术生产人工胰岛素。
5．何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。
答：营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种营养成分就不能正常生长的变异菌株。
《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 。
《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？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的应用及对发酵食品的影响。
答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚，但可能对微生物生存有一定价值的代谢产物；（初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
）次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等；例如：抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展,为现代发酵工程奠定了基础。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？第二章思考题：1．食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。
1)能在廉价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)生长速度和反应速度快，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要求。
例如酵母菌由于生长迅速，营养要求不要，易培养，被广泛应用于各种食品发酵。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？答：自然突变是指微生物在自然条件下产生自发变异；诱发突变是指用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变的过程；诱变育种的实质是基因突变。
道客巴巴道客巴巴道客巴巴道客巴巴3．突变分为哪两种类型，举例说明。
答：点突变: 碱基对置换和移码道客巴巴道客巴巴道客巴巴道客巴巴染色体畸变: 在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。
4．何为DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
答： DNA体外重组技术就是根据需要用人工方法取得供体DNA上的基因，在体外重组于载体DNA上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体原有的遗传性状。
发酵思考题完整答案第⼋章发酵过程1，发酵过程的定义发酵过程即细胞的⽣物反应过程，是指由⽣长繁殖的细胞所引起的⽣物反应过程。
它不仅包括了以往“发酵”的全部领域，⽽且还包括固定化细胞的反应过程、⽣物法废⽔处理过程和细菌采矿等过程。
2，为何要研究发酵过程微⽣物发酵的⽣产⽔平不仅取决于⽣产菌种本⾝的性能，⽽且要赋以合适的环境条件才能使它的⽣产能⼒充分表达出来。
为此我们必须通过各种研究⽅法了解有关⽣产菌种对环境条件的要求，如培养基、培养温度、pH、氧的需求等，并深⼊地了解⽣产菌在合成产物过程中的代谢调控机制以及可能的代谢途径，为设计合理的⽣产⼯艺提供理论基础。
同时，为了掌握菌种在发酵过程中的代谢变化规律，可以通过各种监测⼿段如取样测定随时间变化的菌体浓度，糖、氮消耗及产物浓度，以及采⽤传感器测定发酵罐中的培养温度pH、溶解氧等参数的情况，并予以有效地控制，使⽣产菌种处于产物合成的优化环境之中。
3，发酵过程的主要控制参数主要分为哪三⼤类物理、化学和⽣物三类4，发酵过程中通常测定的参数有哪些⽬前较常测定的参数有温度、罐压、空⽓流量、搅拌转速、pH、溶氧、基质浓度、菌体浓度(⼲重、离⼼压缩细胞体积%)等。
5，发酵过程中参数测定的⽅法有哪两种参数测定⽅法有：在线测定，取样测定（离线测定）6，简述发酵过程的代谢变化规律。
为什么要了解这⼀规律。
1）代谢变化就是反映发酵过程中菌体的⽣长，发酵参数（培养基，培养条件等）和产物形成速率三者间的关系。
2）了解⽣产菌种在具有合适的培养基、pH、温度和通⽓搅拌等环境条件下对基质的利⽤、细胞的⽣长以及产物合成的代谢变化，有利于⼈们对⽣产的控制。
7，分批发酵、补料分批发酵和连续发酵的定义。
对这三种发酵⽅式进⾏⽐较。
分批发酵(Batch fermentation)是指在⼀封闭系统内含有初始限量基质的发酵⽅式。
在这⼀过程中，除了氧⽓、消泡剂及控制pH的酸或碱外，不再加⼊任何其它物质。
发酵过程中培养基成分减少，微⽣物得到繁殖。
《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章复习思考题1．什么是初级代谢产物什么是次级代谢产物次级代谢产物主要有哪些种类初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
次级代谢：是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。
次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。
通常在细胞生成的后期形成。
次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成发酵产物包含哪几类发酵过程组成：（1）菌种活化与扩大培养；（2）发酵与酿造原料前处理及培养基制备；（3）发酵与酿造操作方式；（4）产物分离、提取与后加工。
发酵产物：（1）菌体或菌体部分成分；（2）初级代谢产物如醇、酸、糖、蛋白质等；（3）次级代谢产物如抗生素、色素等第二章复习思考题1．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）生长速度和反应速度快，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要求。
2．什么叫自然突变和诱发突变诱变育种的实质是什么（1）自然状况下发生的突变称为自然突变或自发突变；人为地用物力或化学因素诱发的突变叫诱发突变。
（2）用各种物理、化学的因素人工诱变基因突变进行的筛选。
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
（1）点突变：碱基对置换和移码；（2）染色体畸变：在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。
4．何为转化、转导、DNA体外重组技术举例说明在发酵工业中的应用。
《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？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的应用及对发酵食品的影响。
P50初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。
次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。
通常在细胞生成的后期形成。
次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？发酵工程的一般过程可分为三个步骤：第一，准备阶段；第二，发酵阶段；第三，产品的分离提取阶段。
准备阶段的任务包括四个方面，即各种器具的准备，培养基的准备，优良菌种的选择或培育，器具和培养基的消毒。
优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。
优良菌种的取得，最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。
20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂，如紫外线、芥子气等处理菌种，进行人工诱发突变，从而迅速选育出比自然菌种更优良的菌种。
后来，又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。
例如，使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。
在发酵过程中，还要防止“不速之客”来打扰。
发酵工程要求纯种发酵，以保证产品质量。
因此，防止杂菌污染是确实保证正常生产的关键之一。
其方法是，对于这些不受欢迎的“来客”进行灭菌消毒。
在进行发酵之前，对有关器械、培养基等也进行严格的消毒。
第二章思考题：1．食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。
➢能在廉价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。
➢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。
➢生长速度和反应速度快，发酵周期短。
➢副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。
➢菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
➢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要求。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？P17自然突变：在自然状况下发生的突变；诱发突变：在人为地用物理或化学因素诱发的突变。
发酵工程-思考题※第一章1.发酵工程技术的发展大致可分为哪几个阶段?每个阶段的技术特点是什么?2.简述工业发酵的应用范围。
3.简述液体发酵生产的一般工艺流程。
4.请查阅相关文献,结合学科发展和国家需求,谈谈发酵工业的发展前景?5.简述发酵工程与生物技术和生物工程其他学科的区别和联系。
※第二章1.发酵工业用菌种应具备哪些特点?2.什么是选择性培养基?它在菌种筛选中有何应用价值?试举例说明选择性培养基的筛选原理。
3.以氨基酸代谢为例,说明为什么有些突变菌株对末端代谢产物的结构类似物具有抗性?4.如何防止菌种退化?5.简述自然界分离微生物的一般操作步骤。
6.菌种选育分子改造的目的何在?具体有哪些方法?7.什么叫自然选育?自然选育在发酵生产中有何应用价值?8.如何实现使微生物合成比自身需求多得多的产物?试举例说明。
9.设计一个从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌的实验方案,并说明主要步骤及其基本原理。
10.如果纤维素酶的合成受反馈阻遏作用的调控,如何根据这一调控机制设计纤维素酶高产菌的选育方案?11.菌种保藏主要利用哪些原理?试举例说明。
※第三章1.什么是培养基?简述发酵培养基的特点和要求。
2.什么是生长因子?3.简述培养基设计的一般步骤和应注意的问题。
4.工业发酵常用的碳源有哪些?常用的糖类有哪些,各自有何特点?5.常用的无机氮源和有机氮源有哪些?简述各类氮源在发酵培养基中的作用。
6.什么是理论转化率和实际转化率?7.举例说明培养基设计的方法与步骤?8.简述培养基优化在发酵优化控制中的作用。
※第四章1.试述消毒和灭菌的区别。
2.染菌对发酵有什么危害,对产物提取有什么危害?试从污染杂菌的种类分析发酵污染的原因?染菌以后应采取哪些措施?3.如何避免菌种在移接过程中染菌?4.简述染菌的检验方法及染菌类型的判断。
5.影响培养基灭菌效果和灭菌时间的因素有哪些?6.感染了噬菌体后应采取哪些措施?7.为提高空气过滤除菌效率可采用哪些有效措施?8.现有培养基30 m3,采用处理量6m3/h的连消塔进行加热,设原污染程度为微生物个数达105个/ml, 要求灭菌程度达到10-3个/批,灭菌温度为125 ℃,已知k=11min-1,试求维持时间及维持罐容积。
《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章思考题：L 何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中 的应用及对发酵食品的影响。
答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚， 但可能对微生物生存有一定价值的代谢产物；（|初级代谢：|指微生物的生长、分化和繁殖所必 需的代谢活动而言的。
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
）次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等；例如：抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方 法推动了整个发酵工业的深入发展，为现代发酵工程奠定了基础。
2. 典型的发酵过程由哪几个部分组成?提取精制,\/废弃物处理成品包装图1.3典型的发酵过程示意图在单级连续培养中，n=D 意味着什么？ 答：意味着培养液中某一瞬间菌体浓度的变化为零，即此时比生长速率〃等于稀释率公试比较连续培养生产率与分批培养生产率，说明什么情况下采用连续培养有利？ 生产 发酵1®■ ■ r一一.t 一培养液菌体细胞分离 无细胞澄清液培芥基配制 培养基原料4.什么叫比生长速率？什么叫得率系数？答：①u 一比生长速率(h1)，即单位重量菌体的瞬时增量g/ (g・h)②细胞得率系数：菌体的生K量相对于基质消耗量的收得率。
X — X。
AX IX !S==So — S A5产物得率系数：产物生成量相对于基质消耗量的收得率。
用YP/S表示。
u P-P。
AP Y P is == So — S AS第五章复习思考题1.谷氨酸产生菌利用糖质原料合成谷氨酸的代谢途径中有哪些关键环节?1）糖酵解（EMP）代谢途径：葡萄糖在糖酵解途径中首先被降解为丙酮酸，同时有ATP 和NADH2生成。
丙酮酸将在TCA循环中被利用。
2）磷酸己糖途径（HMP）:该过程生成的6-磷酸果糖、3-磷酸甘油醛于糖酵解途径联系起来，进一步生成丙酮酸；而生成的NADPH2是a■酮戊二酸进行还原氨基反应所必须的供氢体；生成的乙酰辅酶A则进入三梭酸循环。
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？5（三）诱变筛选流程678第二章菌种的来源——种子的扩大培养(2)1、何谓种子接种量，接种龄？答：接种量指移入种子液的体积和接种后培养液体积之比。
种龄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。
2、影响种子质量的因素是哪些？答：原材料质量、种龄、培养条件和斜面冷藏时间。
3、保证种子质量有哪些措施？答：种子质量的最终指标是考察其在发酵罐中所表现出来的生产能力，所以必须保证：①菌种的稳定性；②提供种子培养的适宜环境；③无杂菌侵入。
4、工业上接种方法有哪些？双种法：两个种子罐接种到一个发酵罐中倒种法：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐中发酵液第三章发酵培养基1、什么是培养基?发酵培养基的特点和要求?答：培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。
同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。
特点与要求：①培养基能够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所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。
2、常用碳源有哪些，常用糖类有哪些？答：常用碳源：糖类、油脂、有机酸、正烷烃常用糖类：①葡萄糖（速效碳源）几乎所有的微生物都能利用葡萄糖，抗生素、氨基酸、有机酸、多糖、甾体转化，但是过多会引起葡萄糖效应②糖蜜糖蜜是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物，是发酵培养基价廉物美的碳源。
糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。
一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。
③淀粉、糊精使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类，经水解成单糖后再被吸收利用3、什么是生理酸性物质，什么是生理碱性物质？答：无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸铵；若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。
正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。
4、常用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？答：常用无机氮源有铵盐、硝酸盐和氨水；常用有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。
有机氮源除了作为菌体生长繁殖的营养外，有的还是某些产物的前体5、什么是前体？前体添加方式？答：前体指某些化合物加入到发酵培养基中后，能直接使微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
用法：前体使用时普遍采用流加的方法。
前体一般都有毒性，浓度过大对菌体的生长不利。
流加也有利于提高前体的转化率前体相对价格较高，添加过多，容易引起挥发和氧化。
苯乙酸，一般基础料中仅仅添加0.07%6、什么是生长因子？生长因子的来源？答：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
有机氮源是这些生长因子的重要来源，多数有机氮源含有较多的B簇维生素和微量元素及一些微生物生长不可缺少的生长因子7、举例说明培养基设计的方法与步骤。
答：①根据前人的经验和培养基成分，初步确定可能的培养基成分；②通过单因素实验最终确定出最为适宜的培养基成分；③当培养基成分确定后，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。
第四章培养基灭菌与空气净化1、灭菌的方法有哪些？如何根据灭菌对象和要求的不同选用不同的方法？1)干热灭菌法在烘箱内热空气灭菌，将物品放入烘箱内，然后升温至160℃-170℃，维持1-2小时。
适用对象：金属器械、玻璃器皿、陶瓷等，不适用于液体样品，及棉花、纸张、纤维和橡胶类物质的灭菌。
2)火焰灭菌，即焚烧法（incineration）是利用火焰直接杀死微生物的灭菌法。
简单、彻底，但对被灭菌物品的破坏极大。
适用于无经济价值的物品灭菌，及不怕烧的实验器具，如接种环、镊子、玻璃棒、试管或三角瓶口的灭菌等。
3)电磁波、射线灭菌法即辐射灭菌法（Radiation Sterilization）是利用电磁波、紫外线、X射线、γ射线或放射性物质产生的高能粒子杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法。
4)湿热灭菌①高压蒸汽灭菌法方法：121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2）维持15-20min。
112℃（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。
115℃（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。
应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度例如：生理盐水、营养琼脂等培养基用121 ℃。
含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基用112 ℃。
适用：耐高温物品，玻璃仪器、含水或不含水的物品。
②煮沸灭菌法将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等在水中煮沸15min或更长时间，以杀死细菌或其他微生物的营养体和少部分的芽孢或孢子。
③间歇灭菌法对于某些培养基，由于高压蒸汽灭菌会破坏某些营养成分，可用间隙灭菌法灭菌，即流通蒸汽(或蒸煮)反复灭菌几次，④巴氏灭菌法低温维持法：只要在63℃下维持30min 高温瞬时法：只要在72℃下维持15s 超高温法：只要在135-150℃下维持2-6s5)化学药剂灭菌法某些化学药剂与微生物发生反应而杀死微生物的灭菌法。
常用的化学药剂有高锰酸钾、漂白粉、酒精、新洁尔灭、甲醛、过氧乙酸、戊二醛、酚类等。
多用于表面消毒或生产车间等环境的消毒。
6)过滤除菌将液体或气体用微孔薄膜过滤，使大于孔径的细菌等微生物颗粒阻留，从而达到除菌目的。
不耐热的液体培养基、血清、维生素、氨基酸及气体等物的灭菌多用此法除菌。
过滤除菌的缺点是无法去除其中的病毒和噬菌体。
2、比较分批灭菌与连续灭菌的优缺点。
连续灭菌法优点:①因采用高温瞬时灭菌，故既可杀灭微生物，又可最大限度减少营养成分的破坏，从而提高了原料的利用率，比“实罐灭菌”提高产量5～10％；②由于总的灭菌时间较分批灭菌明显减少，故缩短了发酵罐的占用周期，从而提高了它的利用率；③由于蒸汽负荷均匀，提高了锅炉的利用率；④适宜于自动化操作；⑤降低了操作人员的劳动强度。
连续灭菌法缺点:需要专门的灭菌设备。
操作要求较高，蒸汽压力和进料速度要求稳定。
否则会容易导致灭菌不彻底。
不适合于含固体颗粒或较容易起泡的培养基灭菌。
空罐及管道的灭菌必须彻底，否则会引起二次污染分批灭菌优点：不需要专门的灭菌设备，投资少，设备简单，灭菌效果可靠，对蒸汽要求较低。
缺点：灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于中小型发酵装置。
营养成分的破坏比连续灭菌法大3、影响培养基灭菌的主要因素有哪些？（1）培养基成分油脂、糖类、蛋白质都是传热的不良介质，会增加微生物的耐热性，使灭菌困难。
浓度较高的培养基相对需要较高温度和较长时间灭菌。
高浓度的盐类，色素则削弱其耐热性，故较易灭菌。
（2）pH值的影响pH值对微生物的耐热性影响很大，pH为6.0－8.0时微生物最不易死亡，pH<6.0时氢离子易渗入微生物的细胞内，促使微生物死亡。
培养基pH值越低，灭菌所需的时间越短。
（3）培养基中的颗粒物质培养基中的颗粒物质大，灭菌困难，反之，灭菌容易。
一般说来，含有小于1mm的颗粒对培养基灭菌影响不大，但在培养基混有较大颗粒，特别是存在凝结成团的胶体时，会影响灭菌效果，必须过滤除去。
（4）泡沫泡沫对灭菌极为不利，因为泡沫中的空气形成隔热层，使传热困难，热难穿透过去杀灭微生物。
可加入少量消泡剂。
4、分析过滤除菌机理与影响过滤除菌的因素，考虑如何提高过滤除菌的效率。
答：过滤除菌机理：微粒随气流通过滤层时，由于滤层纤维的层层阻碍，使气流出现无数次改变运动速度和方向的绕流运动，引起微粒与滤层纤维间产生惯性冲击、拦截、布朗扩散、重力沉降、静电引力等作用把微粒滞留在纤维表面上，实现过滤的目的。
影响过滤除菌的因素：提高过滤除菌效率的主要措施：1)设计合理的空气预处理设备，选择合适的空气净化流程，以达到除油、水和杂质的目的。
2)设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。
3)保证进口空气清洁度，如加强生产场地卫生管理，正确选择进风口，加强空气压缩前的预处理。
