4第四章 发酵工程的灭菌与除菌
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发酵工程复习题
《发酵工程》期末复习题 试卷结构
一、名词解释(每题2分,共6题,合计12分) 二、填空题(每空0.5分,合计20分)
三、单选题(每题1分,共20题,合计20分) 四、多选题(每题2分,共6题,合计12分)
五、判断题(对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共10题,合计10分) 六、简答题(18分,3-4题) 七、分析题(8分)
第一章 绪论
一、掌握发酵史的六个阶段和四个转折点。
答:六阶段:1、天然发酵时期;2、纯培养技术的建立;3、通气搅拌发酵技术的建立; 4、人工诱变育种与代谢控制发酵技术的建立;5、开拓新型发酵原料时期;6、基因工程阶段
四转折:1、纯培养;2、通气搅拌发酵;3、代谢控制;4、化学合成与微生物发酵
二、发酵工业有何特点?发酵工业的范围包括哪些?
答:特点:原料广;微生物主体;反应条件温和,易控制;产物单一,纯度高;投资少,
效益好
范围:1)以微生物代谢产物为产品的发酵工业
2)以微生物酶为产品的发酵工业 3)以微生物细胞为产物的发酵工业 4)生物转化或修饰化合物的发酵工业 5)微生物废水处理和其他
3、掌握发酵工业生产流程的6个环节。
答:1) 生产用菌种的扩大培养(微生物菌种的选育及扩培技术);
2) 发酵培养基的配制(发酵原料的选择及预处理);
3) 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(灭菌技术);
4) 将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(接种技术); 5) 将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成目的产物; 6) 将产物提取精制(发酵产物的分离提取);
第二章 菌种及扩大培养 名词解释:
菌种选育:是应用微生物遗传变异的理论,用一定的方法造成微生物的变异,再经过人工筛
发酵工程:是根据生物学,化学和工程学的原理进行工业规划的经营和开发微生物,动植物细胞及其亚细胞组分,进而利用生物体所具有的功能元件来提供商品而服务于社会的一门综合性科学技术.
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,或者更严格的说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
自然选育:再生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。
诱变育种:一般采用物理,化学诱变因素使微生物DNA的碱基排列发生变化,以使排列错误DNA模板形成异常的遗传信息,造成某些蛋白结构变异,而是细胞功能发生改变。
代谢控制发酵:用人工诱变的方法,有意识的改变微生物的代谢途径,最大限度的积累产物,这种发酵形象的称为代谢控制发酵。
回复突变:高产菌株在传代过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降的情况称之为、、、。
葡萄糖效应:葡萄糖被快速分解代谢所积累的分解代谢产物在抑制抗生素合成的同时也抑制其他某些碳,氮源的分解利用。
结构类似物:在化学和空间结构上和代谢的中间产物相似,因而在代谢调节方面可以替代代谢中间产物的功能,但细胞不能以其作为自身的营养物质。
蛋白质工程:是以蛋白质结构与功能的关系为基础,通过周密的分子设计,把蛋白质改造为合乎人类需要的新型蛋白质。
代谢工程:利用重组DNA技术对细胞物质代谢,能量代谢及调控网络信号进行修饰与改造,进而优化细胞生理代谢,提高或修饰目标代谢产物以及合成全新的目标产物的新学科。
渗漏缺陷型:遗传性障碍不完全的营养缺陷型。突变使某一种酶的活性下降而不是完全丧失,所以这种营养缺陷型能够少量的合成某一代谢产物,能在基本培养基上少量的生长。
灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。
热阻:是指微生物在某一特定条件下的致死时间。
相对热阻:是指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间的比值。
发酵工程原理课程标准(总4页)
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This document is for reference only-rar21year.March 发酵工程原理课程标准
濮阳职业技术学院 刘殿锋
一、课程的基本要素
1、课程性质
本课程是应用生物技术专业的必修专业课之一;是一门综合性学科,涉及的知识面广,同时又是一门基础理论与生产实际相结合的课程;本课程是在《微生物学》、《生物化学》、、《分子生物学与基因工程》等课程基础上开设的;对于同时开设的《生物技术概论》、《生物工程设备》等课程与本课程有着密切的联系,同时又有适当的分工,本课程以讲授发酵工艺的基本原理为主;在本课程基础上使学生更好地理解和掌握《发酵分析》、《发酵工厂设计概论》、《发酵工艺》、《生物分离与纯化技术》等后续课程。
2、课程的基本理念
该课程面向应用生物技术专业,使学生掌握各种发酵工艺的基本原理,重点突出生产工艺操作及过程控制等方面的实际问题,并了解发酵工程技术前沿动态。
3、课程的设计思路
本课程在设计过程中,注重工学结合教学模式的改革,校企专家共同参与教学过程与评价过程,以“四个结合”作保障,即教学内容――校企结合、教师队伍――专兼结合、教学环境――工学结合、教学方法――理实结合,从根本上改变本课程教学从“理论到理论、从课堂到课堂、从知识到知识”的陈旧的教学模式。
二、课程的目标
1、知识目标
通过本课程的学习,使学生掌握发酵工程的典型过程及其基本原理、基本技术以及基本实验操作技能,了解该学科的发展方向。
2、能力目标
通过本课程的学习,使学生能够理论联系实际去分析和解决有关发酵工程中的具体问题。3、素质目标
通过本课程的学习,培养出的学生能够理论联系实际地在发酵企业分析实际技术问题,并能因地制宜处理这些问题的能力,可以胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发,生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。
1)接种龄:接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)接种量:指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
临界溶解氧浓度:指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。
3)前体:指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去,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。
4)产物促进剂:所谓产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。
5)淀粉糊化:指淀粉受热后,淀粉颗粒膨胀,晶体结构消失,互相接触变成糊状液体,即使停止搅拌,淀粉也不会再沉淀的现象。
6)呼吸强度:单位时间内单位重量的细胞所消耗的氧气,mmol O2·g菌-1·h-1
7)摄氧率(耗氧速率):单位时间内单位体积的发酵液所需要的氧量。mmol O2·L-1·h-1 。
1) 生物反应器过程的多尺度理论指的是哪三个尺度?
答:分子尺度、细胞尺度、反应器尺度
2) 发酵产品生产中尾气分析包括哪些内容?尾气分析仪器主要有哪些?
答:尾气CO2的测量和尾气氧的测定,分别采用不分光红外线二氧化碳测定仪(简称IR)和热磁氧分析仪来测定
3 )推导单级连续培养过程达到稳定状态时比生长速率与稀释率的关系式µ = D
答:单级连续培养是指一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐内的体积维持恒定。达到稳态后,整个过程中菌的浓度,产物浓度,限制性基质浓度都是恒定的。即比生长速率与稀释率的关系式µ = D。
1 大多数微生物发酵过程在通气条件下容易形成泡沫,对泡沫的控制和消除通常采用的措施有哪些?
答:泡沫的控制,可以采用三种途径:①调整培养基中的成分(如少加或缓加易起泡的原材料)或改变某些物理化学参数(如pH值、温度、通气和搅拌)或者改变发酵工艺(如采用分次投料)来控制,以减少泡沫形成的机会。但这些方法的效果有一定的限度;