食品发酵工艺学参考复习题.doc

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1、食品发酵生产工艺学参考复习题一、单项选择题1一类单细胞有分枝的丝状微生物，以孢子繁殖，分布广泛大多是腐生菌，少数是动植物寄生菌，是抗生素的主要产生菌，2/3以上抗生素由该类菌产生。这类微生物是：（ C ）A细菌B霉菌C放线菌D酵母菌2分离放线菌时为了抑制霉菌的生长往往加入（ C ）A氯化钠B丁酸钠C丙酸钠D硫酸钠3 用液氮长期保藏菌种是因为液氮温度可达（ D ），远远低于微生物新陈代谢作用停止的温度。 A-180 0C B-170 0CC-160 0C D-196 0C4在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于（ B ）。A好气性发酵B厌气性发酵C兼性发酵D好厌间歇发酵5配料较粗，营养

2、丰富，完全，C/N合适，原料来源充足，质优价廉，成本低，有利于大量积累产物。这些是（ D ）的一般特点。A选择培养基B保藏培养基C种子培养基D发酵培养基6( A ) 是一类微生物维持正常生长不可缺少的，但自身不能合成的微量有机化合物。A生长因素B碳源C氮源D微量元素7生物反应器间歇操作, 在发酵过程中,不断进行通气(好氧发酵)和为调节发酵液的pH而加入酸碱溶液外, 与外界没有其它物料交换。这种培养方式操作简单, 是一种最为广泛使用的方式, 称之为（ D ）。A连续发酵B半连续发酵C补料分批发酵D分批发酵8要求发酵设备现代化程度高、体系内营养物浓度和产物浓度始终一致、菌种容易发生变异的问题无法解

3、决这种发酵方式是（ A ）。A连续发酵B分批发酵C补料分批发酵D半连续发酵9 厌氧发酵罐一般为立式圆柱形，装料系数为（ A ）。A0.8-0.9 B0.6-0.8C0.5-0.8 D0.5-0.910菌体的倍增时间是（ A ）增加一倍所需要的时间。A细胞质量B菌体浓度C菌体种类D呼吸强度11该类微生物名称不是分类学上的名词, 是一些丝状真菌的通称.，分布极广；在工业上可以利用该类微生物生产有机酸、糖化酶、蛋白酶等。大多能够引起有机物质发生变质。这类微生物是( B )。A细菌B霉菌C放线菌D酵母菌12分离一般细菌时为了抑制霉菌和酵母菌的生长往往加入（ D ）。A链霉素和氯霉素B青霉素和链霉素C氯

4、霉素和青霉素D放线酮和制霉菌素13 矿油保藏法是将灭过菌的液体石蜡倒入菌体生长斜面，高于斜面1cm,然后置于冰箱保藏。该保藏法是基于（ A ）原理进行的。A缺氧B低温C干燥D冷冻14在微生物发酵工程中利用梭状芽孢杆菌生产丙酮丁醉的发酵属于( B )A好气性发酵B厌气性发酵C兼性发酵D好厌间歇发酵15发酵过程中，出现了污染，工人们进行了如下处理：a. 严控发酵液流失; b. 彻底清理生产环境; c. 停产一段时间; d. 调换生产菌种。这是（ A ）污染。A噬菌体污染B细菌污染C霉菌污染D多种微生物污染16配料较粗，营养丰富，完全，C/N合适，原料来源充足，质优价廉，成本低，有利于大量积累产物。

5、这些是（ D ）的一般特点。A选择培养基B保藏培养基C种子培养基D发酵培养基17发酵初期提高底物浓度可以延长微生物的（ B ）, 从而提高发酵的容量产率和产物浓度 。A延迟期B指数生长期C稳定期D衰退期18在通用式发酵罐的结构中为了（ B ）在发酵罐内壁需安装挡板。A防止搅拌器运转时液体溢出B防止搅拌器运转时液体产生漩涡，C防止搅拌器运转时液体飞出轴封D防止搅拌器运转时浆叶不工作19 这是一群属于真菌的单细胞微生物，分布于含糖质较多的偏酸性环境中。形状为球形、椭球形、有些能形成假菌丝。这类微生物是( D )。A细菌B放线菌C霉菌D酵母菌20 砂土管保藏法是基于（C ）原理进行微生物保藏的。A缺

6、氧B低温C干燥D冷冻21在微生物发酵工程中利用酵母生产酒精属于（ C ）。A好气性发酵B厌气性发酵C兼性发酵D好厌间歇发酵22 紫外灭菌采用（ C ）的紫外线进行A200 nmB240 nmC260 nmD270 nm23 分批发酵中以分解代谢为主的阶段属于（ B ）A产物合成阶段B菌体生长阶段C菌体自溶阶段D产物转化阶段24工业化大规模生产啤酒就是采用（ A ）方式进行的。A连续发酵B半连续发酵C分批发酵D补料分批发酵25单位底物所产生的菌体或产物量即为 （ D ）。A收率B生产率C产率D得率26在分离霉菌时为了抑制细菌和酵母菌的生长，往往加入( A )A氯霉素和放线酮B红霉素和氯霉素C链霉

7、素和放线酮D红霉素和放线酮27 曲法保藏是基于（ A ）原理对微生物进行保藏的。A干燥B低温C缺氧D冷冻28在微生物发酵工程中，导致菌体过剩，溶解氧下降的可能原因是（ B ）。A发酵液转稀B发酵液过浓C种子质量DpH不正常29 采用物理或化学方法杀灭或除去物料及设备中所有生命物质的过程称之为（ A ）。A灭菌B消毒C除菌D抑菌30采取一定措施使培养液中的底物浓度较长时间地保持在一定范围内，即保证微生物的生长需要，又不造成不利影响，中途不排出发酵液。从而达到提高容量产率，产物浓度和得率的目的发酵是（ D ）。A.半连续发酵B分批发酵C连续发酵D补料分批发酵31发酵工业上对培养基灭菌时, 除了考虑

8、尽可能杀菌之外, 还要尽可能考虑( C )A 降低能源消耗B缩短灭菌时间C减少培养基成分破坏D减少人工投入32在发酵过程中，利用菌体的生长代表各种酶的总催化活力即为（ C ）。A代谢率B酶活力C生长率D酶活率二、多项选择题1发酵工程的前提条件是指具有（ A）和（B ）条件A具有合适的生产菌种B具备控制微生物生长代谢的工艺C菌种筛选技术D产物分离工艺E发酵设备2采用微生物发酵工程可以生产许多有用物质，主要包括：( A B C D )A抗菌素B维生素C氨基酸D蛋白酶E生理盐水3微生物发酵工程发酵产物的类型主要包括:( A B C D )A产物是微生物菌体本身B产品是微生物初级代谢产物C产品是微生物

9、次级代谢产物D产品是微生物代谢的转化产物E产品是微生物产生的色素 4引起发酵液中pH下降的因素有：( B C D E )A碳源不足B碳、氮比例不当C消泡剂加得过多D生理酸性物质的存在E碳源较多5发酵培养基中营养基质无机盐和微量元素的主要作用包括:( A B C D E )A构成菌体原生质的成分B作为酶的组分或维持酶活性C调节细胞渗透压D缓冲pH值E参与产物的生物合成6培养基灭菌是否彻底直接关系到生产过程的成败, 灭菌失败主要不良后果包括:( A B D E )A杂菌污染造成生产能力的下降B杂菌产物使目的产物的提取和分离变得非常困难C 菌种发生遗传变异D改变反应介质的pH值, 使生物反应发生异常

10、变化E杂菌可能会分解产物, 使生产过程失败 7过滤除菌的一般流程包括以下几个步骤：( A B C D E )A把吸气口吸入的空气先进行压缩前过滤进入空气压缩机B从空气压缩机出来的空气 （ 0.2MPa，温度120150C），冷却至适当温度（2025C）C除去油和水，再加热至3035C，D最后通过总空气过滤器和分过滤器除菌E获得洁净度、压力、温度和流量都符合工艺要求的灭菌空气。8在发酵工艺控制中，主要是控制反映发酵过程中代谢变化的工艺控制参数，其中物理参数包括：( A B C D )A温度B罐压C搅拌转速和搅拌功率D空气流量E菌体接种量9发酵过程中较常测定的参数有：( A B C D E ) A

11、温度B罐压C空气流量DpHE溶氧10微生物发酵工程的特点包括许多方面，其中（）和（）是重要的特点。A生产前无需准备，不产生需要处理的废物B生化反应是在常温常压下进行的( B D )C原料需精制后使用D能选择性地进行复杂化合物的转化反应E底物能完全转化成目的产物.11采用微生物发酵工程技术可以生产许多与人类生活相关的物质，如：( A B C D E ) A红霉素B味精C五粮液酒D酸奶E啤酒12下列物质中是微生物次级代谢产物的有：( A B C E )A抗生素B激素C生物碱D氨基酸 E维生素13 微生物工业生产中常用原料(培养基成分)必需要满足下列条件: ( A B C D E )A可发酵性强对菌

12、体无毒B价格低来源丰富C非发酵性物质的含量低D均对产物的质量无影响E不引起环境问题14分批培养是一个封闭的系统。接种后, 除氧之外, 一般都不向系统内添加和除去任何物质。因此, 分批培养系统只能在一段时间内支持微生物的增殖。菌体生长规律可以概括为以下几个时期: ( A B C D E )A延迟期B对数生长期C减速期D静止期E衰退期15机械搅拌发酵罐是发酵工厂常用类型之一。它是利用机械搅拌器的作用使空气和醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需要的溶解氧。为保证发酵工艺应满足下列条件：( B C D E )A发酵罐体拆卸方便，便于维修B发酵罐应具有适宜径高比。一般为1

13、.74倍左右。C罐体各部件要有强度，能承受相当的压力D通风装置能使气液充分混合，保证发酵必须的溶解氧E具有足够的冷却面积。能控制发酵过程不同阶段所需的温度16生物产品的后处理过程一般包括: ( A B C D E )A培养液的预处理B浓缩C产物的捕获D初步纯化E精制17在发酵工艺控制中，主要是控制反映发酵过程中代谢变化的工艺控制参数，其中化学参数包括：( A B C )A基质浓度BpHC产物浓度D溶氧浓度E排气中O2和CO2含量:18在某种特定环境下、长期处理某一特定微生物群体、同时不断对其进行移种传代、以达到积累和选择合适的自发突变体的目的。这个过程称为（D），（E）就是利用该过程筛选出A诱

14、变育种B杂交育种C乙肝疫苗D定向培育E卡介苗19采用微生物发酵工程技术可以生产许多药品，如：( A B C E ) A酵母片B乳酶生C链霉素D感冒清E谷氨酸20工业用微生物的特点主要包括：( A B C D E )A体积小、表面积大B吸收快、转化快C生长旺、繁殖快D易变异、适应性强E种类多、分布广21现代发酵技术的特点:( B C D E )A注重菌种选育，选择高产菌株B发酵工程与化学工程更紧密的结合C发展酶，细胞的固定化技术D遗传工程技术的应用，使得定向育种真正成为可能E计算机等自控技术的应用，提高了整体水平24在微生物发酵工程中pH对发酵的影响表现在以下几方面：( A B C D E )A

15、影响酶活力B影响细胞膜所带电荷状态，改变膜渗透性，影响对营养的吸收利用C影响某些底物和中间体的离解，影响菌对营养的利用D改变细胞形态E改变代谢方向22补料分批发酵中物料的补料流加方式包括：( A B C )A恒定流速补料操作B恒定底物浓度操作C指数流速操作D间歇补料操作E连续补料操作23胞内产物分离纯化时必须先破碎细胞，在发酵工业中常用的细胞破碎方法有：( A B C E ) A球磨法B高压匀浆C超声法D静置法E酶溶法24在发酵工艺控制中，主要是控制反映发酵过程中代谢变化的工艺控制参数，其中生物学参数包括：( A B C D ) A菌体形态B生长比速C氧消耗比速D糖消耗比速E传质系数25在微生

16、物发酵工程中，使用质粒构建的基因工程菌质粒具有不稳定性，影响质粒稳定的因素主要有：( B C D E ) A培养温度和培养时间B目的基因和质粒自身的影响C宿主的影响D质粒拷贝数E重组质粒的表达对稳定性的影响26诱变育种的出发菌株的选择原则包括许多方面，（）和（）是重要的两个方面。( A B )A对诱变剂敏感、变异幅度大B最好选用已经过生产选育的自发突变株C最好产生芽孢D选用没发生过其它变异的菌株E菌株野生型产生荚膜27微生物发酵工程涉及的应用范围很广，以下的应用领域也与微生物发酵工程有关。( A B D E )A湿法冶金B污水处理C机械制造D生物降解材料制备E生物农药28在微生物发酵工程中决定

17、种子扩大级数的因素有：( A C D E )A菌种的增殖速度B营养物浓度C最低接种量D发酵规模E种子罐与发酵罐的容积比29在微生物发酵工程中产生的泡沫对发酵的影响表现为：( A B C D )A减少装液量B减少产物量C严重时影响通气和搅拌D增加污染机会E微生物菌体变异30补料分批发酵中不了的目的和意义可以概括为：( A B C E )A维持菌体正常代谢，推迟自溶期B延长产物合成期C维持较高的产物增长幅度D降低底物消耗量E纠正异常发酵，控制pH31在生物物质分离纯化方法中，沉淀法是常用的方法之一，主要包括：( A B C D ) A有机溶剂沉淀法B盐析法C化学沉淀法D等电点沉淀法 E离子交换沉淀

18、法32优良的发酵设备应具有:( A B C D )A严密的结构B良好的液体混合性能C良好的的传质、传热速率D配套而又可靠的检测及控制仪表E能够远程控制发酵过程三、填空题1杀死微生物的极限温度称为_致死温度_。2通过温和型噬菌体作为媒介，把供体细胞中的DNA片断携带到受体细胞中，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象称为 转导 。3 芽孢杆菌 进行酶法脱壁时使用溶菌酶处理。4AS是一个菌种保藏中心的缩写，它的机构情况是设在中国科学院微生物研究所 。5有些微生物既是工业生产菌，有时也可能在其它的产品发酵中是杂菌。如：_醋酸菌_在生产食醋是使生产菌，但在酒类发酵时引起败坏。6在发酵过程中需要不断地通入

19、一定量的无菌空气，这类发酵称之为 好气性发酵 。7使微生物在固体表面上生长的发酵方法称为 固体发酵 。8随着微生物细胞质量的增加，其它所有可检测的菌体组成物质，如：蛋白质、DNA、RNA等也以相同比例增加，这就是 均衡 生长。9发酵热就是微生物发酵过程中释放出来的 净 热量。10油脂、糖类以及一定浓度的蛋白质会 增加 微生物的耐热能力，在灭菌工程中需加以注意。11.空气除菌的方法很多，其中也包括辐射灭菌法，常用来进行辐射灭菌的射线有 -射线 或-射线 或-射线 或 紫外线 或 超声波 或 X-射线 。12发酵罐在发酵生产中为了避免空气的进入，一般保持罐压在 0.04Mpa （表压）左右的压力。

20、13控制发酵液pH的方法主要有加入酸、碱、_缓冲剂_和中间补料。14凡把两个不同性状个体细胞内的遗传基因转移到一个个体细胞内并使遗传物质发生重新组合的过程称为 基因重组 。15 酵母菌 进行酶法脱壁时使用蜗牛酶处理。16美国标准菌种培养物保藏中心的缩写是 ATCC 。17市售商品紫外灯管的波长是 _ 260nm_nm。18使微生物在 固体表面上 生长的发酵方法称为固体发酵。19单位底物所产生的菌体或产物量即为：得率 。20相对单位质量干菌体单位时间内增加的干菌体质量，称为 比生长速率 （）。21发酵用的菌体在生长繁殖过程中，本身会产生大量的热称之为： 生物热 或 Q生物 。22培养基中发生的泡

21、沫对灭菌 不利 或 有影响 ，在灭菌工程中应加以注意。23. 通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小的机会。此类空气称为 “无菌空气” 。24在发酵过程的检测与自动控制中，参数溶解氧浓度是通过 传感器 测试方法获得的。25生产菌种在发酵罐中初期生长繁殖的速度慢是由 接种量 或是 菌种的延迟期 决定的。26人为地利用物理、化学等因素，使诱变对象细胞内的遗传物质发生变化，引起突变，并通过筛选获得符合要求的变异菌株的育种方法称为 诱变育种 。27青霉、曲霉进行酶法脱壁时使用 纤维素酶 进行处理。28ACCC是中国的一个菌种保藏中心它的中文名是 农业微生物菌种保藏中

22、心 。29分批发酵的主要特征是_工艺变量随时间而变_。30在发酵过程中，利用菌体的生长代表各种酶的总催化活力即为： 生长率 。31构成菌体和合成产物的碳架及能量来源的物质是 碳源 。32当微生物的生长速率等于最大比生长速率一半时的底物浓度即为： Monod常数 或 饱和常数 或Ks 。33在机械搅拌通气发酵罐中，由于机械搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间、液体与搅拌设备之间的摩擦，产生可观的热量，称之为：搅拌热 或 Q搅拌 。34在灭菌工程中，高温短时灭菌 优于 或 好于 低温长时灭菌，这样培养基中的营养物质将被最小程度的破坏。35. 悬浮与空气中的微生物，其孢子大多带有不同的电荷，没有带

23、电荷的微粒子进入高压静电场时都会被电离成带电微粒。企业采用 静电引力 或 静电（除菌） 来吸附空气中带电粒子而达到除尘、除菌的目的。36. 在发酵过程的检测与自动控制中，参数酸碱度是通过 传感器 测试方法获得的。37在某种特定环境下、长期处理某一特定微生物群体、同时不断对其进行移种传代、以达到积累和选择合适的自发突变体的目的，这种育种方式称为_定向培育 _。38某些微生物在没有人工参与下所发生的那些突变称为 自然突变 。39菌种经过长期人工培养或保藏由于自发突变作用而引起某些优良性状变弱或消失的现象称为 菌种衰退 。40IFO是国外一个菌种保藏中心的缩写，它的中文名是 大阪发酵研究所 。41_

24、原生质体融合 或 细胞融合_是通过人工的方法，使遗传性状不同的两个没有细胞壁的细胞发生融合，并产生重组子的过程。42以发酵时间除以最后产物浓度之商即为： 生产率 。43 生长因子 或 生长因素 是一类微生物维持正常生活不可缺少的，但细胞自身不能合成的微量有机化合物包括：氨基酸、维生素等。44底物消耗速率与菌体细胞合成速度是平行的，这种生长类型称为 生长关联型 。45在微生物生长和生产用培养基中侵入了有碍于微生物生长和生产的其它微生物称之为 染菌 。46在灭菌工程中可以根据 对数残留定律 来计算灭菌所需要的时间。47. 发酵过程中的热量来源包括微生物的生物合成热和搅拌热。48. 事实上,微生物发

25、酵是由微生物产生的各种代谢_酶 或 酶类_所催化的复杂的生物化学反应过程。50.利用淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，此过程称“液化”；利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖，此过程称“糖化”。51.氮源主要用于构成菌体细胞物质(氨基酸，蛋白质、核酸等)和含氮代谢物。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。52.发酵工业中常用微生物菌种：原核微生物-细菌、放线菌；真核微生物-霉菌、酵母。53.发酵培养基的作用：满足菌体的生长，以及促进产物的形成。54.工业上使用的典型液体过滤设备：板框压滤机（间歇操作）；转筒真空过滤机（连续操作）；过滤式离心机55.检验淀粉水解

26、是否完全，可用用碘液，是否呈兰色；及用无水酒精检验是否有沉淀的方法。56.分批发酵：是目前微生物培养的最基本的方式，即是以微生物的一个生长周期为一个生产周期，包括设备的灭菌、种子培养、发酵操作。57.与酿酒有关的主要是酵母菌、细菌和霉菌，它们在白酒生产中对酒的质量、产量起到重要的作用。58.微生物（Microorganism，microbe ） 是对所有形体微小、结构简单的（单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、或没有细胞结构的）低等生物的通称。59.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。 60.影响微生物生长的因素：（1）水分（2）碳

27、源（3）氮源（4）无机盐类（5）生长素（6）温度（7）氢离子浓度（pH值）（8）空气（9）界面 界面就是不同相（气、液、固）的接触面。四、简答题 1发醇过程中异常现象（发酵液转稀、发酵液过浓、耗糖缓慢、pH不正常）处理措施？答 a.发酵液转稀:适时补入适当碳源或氮源促使繁殖新菌体，恢复正常 b.发酵液过浓: 措施: 补入10%无菌水，使菌液浓度下降，改善发酵条件。 c. 耗糖缓慢: 措施:补入适量合适的氮源，磷盐，提高发酵温度，风量； d.pH不正常: 措施：采用酸或碱调整。2补料分批发酵技术的特点, 与分批发酵，连续发酵的区别？答： 由于基质的缓慢补入，既满足了微生物生长和产物合成的持续需要

28、，又避免了由于基质过量引起的各种调控反应，从而能使产率获得很大提高；补料技术本身的提高(少次多量、少量多次、流加、微机控制流加等)；使整个发酵过程中不断地调节补料率，维持各项物质的供需平衡。补料分批发酵是介于分批发酵和连续发酵之间的发酵形式；区别于分批发酵技术：由于补加物料，补料分批发酵系统不一再是封闭系统；区别于连续发酵技术：补料分批系统并不是连续地向外放出发酵液，罐内的培养液体积（V）不再是个常数，而是随时间（t）和物料流速（F）而变化的变量（变体积操作）。3. 通风发酵设备中的机械搅拌发酵罐必须满足的基本条件？答：机械搅拌发酵罐是发酵工厂常用类型之一。它是利用机械搅拌器的作用使空气和醪液

29、充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需要的溶解氧。为保证发酵工艺应满足下列条件：1. 发酵罐应具有适宜径高比。罐身越长，氧的利用率越高;，一般为1.74倍左右。2. 罐体各部件要有强度，能承受相当的压力,可进行正常的发酵罐灭菌。3. 发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵必须的溶解氧。4. 具有足够的冷却面积。微生物生长代谢过程放出大量的热，为了控制发酵过程不同阶段所需的温度，应装有足够的冷却部件。5. 罐内应尽量减少死角，避免藏污积垢，灭菌能彻底，避免染菌。6. 搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。 4发酵液pH对发酵的影响包括哪些方面？答(1) 影响酶活力;

30、(2) 影响细胞膜所带电荷的状态，改变膜的渗透性，影响对营养的吸收利用。(3) 影响某些底物和中间体的离解，影响菌对营养的利用;(4) 改变细胞形态； (5) 改变代谢方向。5优良的发酵装置应具有的基本特征包括哪些内容 ？答：一个优良的发酵装置应（1）具有严密的结构，必须能完全防止杂菌的污染；（2）具有良好的液体混合性能及较高的传质、传热速率，（3）具有配套而又可靠的检测及控制仪表。（4）能够满足不同发酵工艺需要，获得最大生产效率，（5）易于操作。6控制发酵过程pH的方法？ 1) 培养基中适当添加生理酸性盐或生理碱性盐; 2) 培养基中适当添加缓冲剂；磷酸盐； 3) 自动检控，补酸或碱氨水 (

31、NH4)2SO4，CaCO3等4) 补料：按需补糖；恒速补糖，酸，碱调节; 7发酵过程中泡沫的控制？答：(1) 机械消沫：浆式消沫器，伞形旋风分离器，超声波; (2) 加消沫剂: 如：豆油、聚氧乙烯氧丙烯甘油（泡敌）、聚二醇、硅酮类等(3) 工艺控制: 采用综合治理方式调节通气，搅拌，罐压，不加或少加起泡物质。8. 发酵工程在生物技术中的作用和地位？答：生物技术有时也称为生物工程，是以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理、采用先进的工程技术手段、按预先的设计来改造生物体或加工生物原料从而产生出人类需要的产品或达到某种目的。发酵工程是利用微生物或动、植物细胞的生长繁殖和代谢活动以及特定

32、功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术；它是渗透有工程学的微生物学和细胞生物学，发酵工程是现代生物技术的基础与核心。9. 发酵工程和人类的衣、食、住、行密切相关吗？答：发酵工程与人类的衣、食、住、行密切相关。至今为止，发酵工程产品的种类越来越多，所涉及的领域越来越广泛，试归类如下：1）酿酒工业； 2）食品工业；3）乳品业；4）有机溶剂工业；5）抗生素工业；6）有机酸工业；7）酶制剂工业；8）氨基酸工业；9）核苷酸类发酵工业；10）维生素工业；11）农业和畜牧业用生物活性物

33、质工业；12) 疫苗 (Vaccines) 制造业；13）生物能源制造业；14）微生物高分子材料工业；15）环境保护菌剂制造业； 16）近年，功能发酵制品的生产迅猛发展，在其生产过程中不同程度或多或少使用了发酵工程技术。随着生物科学与技术的不断发展，采用发酵工程技术生产的产品种类越来越多。生物技术替代传统化学工业中高温、高压、高酸碱环境已势不可挡。10. 用于发酵工业生产的菌种应该满足哪些条件？为什么？答：1）菌种能在廉价原料制成的培养基条件上迅速生长，并大量高效地生成所需的代谢产物。这样，可以降低生产原理成本；2）菌种可以在易于控制的培养条件下（糖浓度、pH、温度、溶解氧、渗透压等）迅速生长

34、和发酵，且所需酶活力高。这样，使发酵生产时易于控制；3）菌种生长速度和反应速度较快，发酵周期短。这样，可以缩短发酵生产周期；4）根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变菌种或野生菌种。这样，使得生产菌种稳定并易于控制代谢产物的过量积累；5）选育抗噬菌体能力强的菌种，使其不易感染噬菌体。这样，可以是发酵生产菌株具有抗噬菌体感染的能力；6）菌种不易退化变异，保证发酵生产和产品质量的稳定。这样，可使生产菌种具有稳定性；7）菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素（包括抗生素、激素、毒素等）。这样，可以保证生产安全。11. 微生物的五大共性对人类的利与弊 ?答：五大共性：

35、体积小，面积大； 吸收多，转化快； 生长旺，繁殖快； 适应强，易变异； 分布广，种类多。其中，体积小面积大最基本，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面。利弊 “吸收多，转化快”为高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物能在自然界和人类实践中更好地发挥其超小型“活的化工厂”的作用。 “生长旺盛，繁殖快”在发酵工业中具有重要的实践意义，主要体现在它的生产效率高、发酵周期短上；且若是一些危害人、畜和农作物的病原微生物或会使物品霉腐变质的有害微生物，它们的这一特性就会给人类带来极大的损失或祸害。 “适应强，易变异”，有益的

36、变异可为人类创造巨大的经济和社会效益；有害的变异使原本已得到控制的相应传染病变得无药可治，进而各种优良菌种产生性状的退化则会使生产无法正常维持。 “分布广，种类多”，可以到处传播以至达到“无孔不入”的地步，只要条件合适，它们就可“随遇而安”，为人类在新世纪中进一步开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景。12. 如何确立发酵培养基的最佳组成和发酵的最佳条件？答：发酵培养基的设计可以参照前人的经验配方的基础上，再结合所用菌种和产品的特性，采用小型发酵设备，对碳源、氮源、无机盐和前体等进行逐个单因子试验，综合考虑各因素的影响，得到一个比较适合生产菌种的生产配方。为了缩短时间，采用适当的统计学方法是非

37、常必要的。可以通过进行比较少的实验次数而得到较满意的实验结果。通过方差分析和极差分析方法对结果进行评价，更好地了解哪些因素对结果的影响较大。得到优化的培养基配方。最佳发酵条件的确立也是采用先单因素，后多因素研究的方法，借助于正交试验和响应面法进行优化，已获得最佳的发酵条件。13. 试述影响发酵pH变化的因素有哪些？答：培养基中营养物质的代谢是引起pH变化的重要原因，引起发酵液pH变化的因素包括：1）培养基中的碳氮比例不当、2）微生物生理酸碱性物质的存在、3 ）消泡油加的过多、4）中间补料液中氨水或尿素等碱性物质加入过多。14. 在实际发酵生产中如何调节或控制pH？答： 1）调节发酵液初始pH、

38、2）加入弱酸或弱碱调节发酵液pH、3）采用补料方式稳定发酵液pH、4）加入碳酸钙调节发酵液pH、5）流加氨水调节发酵液pH、6）流加尿素调节发酵液pH等。15. 试述影响发酵供氧的因素有哪些？答：1） 设备供O2能力:气源；搅拌形式，功率，转速；罐的结构，罐的形状等；2） 菌令及其遗传学特性；3） 通气流量，罐压;；4） 培养基性质及其补料；5） 温度。16. 影响培养基灭菌的因素有哪些?答：主要包括：（1）培养基成分 (culture medium component)、（2）培养基的物理状态 (physical state of culture medium)、（3） 培养基的pH值 (p

39、H of culture medium)、（4）培养基中微生物的数量 (microorganisms in culture medium)、（5）微生物细胞中含水量 (water content in microbial cells)、（6）微生物细胞菌龄 (cell age of microogranisms)、（7）微生物的耐热性 (heat resistance of microorganisms)、（8）空气排除情况 (air elimination)、（9）搅拌 (stir)、（10）泡沫 (foam)等等。17. 生物反应器？一个良好的生物反应器应具备什么条件？答：生物反应器是指微

40、生物和动植物细胞培养装置发酵罐，优良的发酵设备应具有严密的结构，良好的液体混合性能，较高的传质、传热速率，同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。判断发酵设备好坏的唯一标准应是能否适合工艺要求，以获得最大的生产效率。另外，由于发酵采用的菌种不同，产物不同或发酵类型不同，发酵条件又各不相同，应根据发酵过程的特定和要求来设计和选择发酵设备的型式和结构。18. 发酵罐中搅拌的作用是什么？机械搅拌器型式有哪些？目前的发展趋势是什么？答：搅拌的作用是打碎气泡，提高气液接触面积，促进空气中氧在发酵液中的溶解；第二个作用是液液混合，促进溶解氧和营养物质向细胞表面输送, 并有助于代谢产物的快速排出和扩散。机

41、械搅拌器型式有径向流搅拌器、轴向流搅拌器、组合搅拌器针。对发酵罐规模的不断扩大，充分利用两种搅拌器的优势，取长补短，采用多级多种组合方式是今后大型发酵罐设计的发展方向。19. 在固态发酵过程中如何进行发酵的过程控制？答：固体发酵的主要控制条件有：营养因素，含水量和pH，通气与传质，温度与热量传递等。1）营养因素。营养因素常为真菌生长的限制性因素。在固体物质中，由于基质的有限扩散以及对真菌接触基质的限制，营养限制更趋严重。营养调节的重要指标包括：碳源和氮源的可利用性和碳氮比等，最适碳氮比可在10100的范围内变化，某些固态发酵工艺中氮源的品质则是关键性的。2）水影响物料的理化性质，它在固态发酵中

42、为微生物生长提供营养充足的水环境，影响微生物对氧的利用。因此，应考虑选择适当的起始含水量，并在发酵过程中采用适当方式补充水的蒸发损失。pH是影响微生物生长代谢又一关键因素，用于固体发酵的某些基质对pH的变化具有良好的缓冲性，因而，减少了对pH控制的需求。固态基质pH的调节主要是在配制培养基的时候进行。发酵过程中pH的控制措施是在培养基中添加缓冲液。3）固体发酵的气体环境中，氧和二氧化碳的分压是影响微生物生长代谢和产物形成的重要因素。通风培养时，改变新鲜风和循环风的比例可有效地影响空气的组分，调节氧和二氧化碳的分压。4）固体发酵中的散热方法有许多种： 向发酵器中大量通风； 用浸水的粗麻布覆盖培养

43、盒； 将发酵器置于控温室或恒温水浴中； 向发酵器夹层通入循环水等。通风最为常用，发酵温度过高，可增加通风量除去多余热量；发酵温度过低，降低或停止通风。 20.试述对微生物反应器设计的基本要求？答：1）避免将需蒸汽灭菌的部件与其它部件连接，因为即使阀门关闭，细菌也可在阀门内生长； 2）尽量减少法兰连接，因为设备震动和热膨胀会引起连接处的移位，导致染菌。应全部焊接结构（焊接部位磨光），消除积蓄耐灭菌物质。3）防止死角、裂缝等一类情况，以避免固体物质在此堆积，形成使杂菌获得热抗性的环境； 4）发酵系统的某些部分应能单独灭菌； 5）与反应器相通的任何连接能应采用蒸气加以密封，如取样口在不取样时也要一直

44、通蒸气； 6）所有阀门要易清洗、易使用、易灭菌，球阀、隔膜阀和截止阀比较好； 7）反应器应始终保持正压以排除渗漏； 8）为了便于清洗，反应器主体应尽量简单。21.发酵对微生物反应器设计的要求？答：1） 避免将需蒸汽灭菌的部件与其它部件连接，因为即使阀门关闭，细菌也可在阀门内生长；2）尽量减少法兰连接，因为设备震动和热膨胀会引起连接处的移位，导致染菌。应全部焊接结构（焊接部位磨光），消除积蓄耐灭菌物质；3）防止死角、裂缝等一类情况，以避免固体物质在此堆积，形成使杂菌获得热抗性的环境；4）发酵系统的某些部分应能单独灭菌；5） 与反应器相通的任何连接能应采用蒸气加以密封，如取样口在不取样时也要一直通蒸气；6）所有阀门要易清洗、易使用、易灭菌，球阀、隔膜阀和截止阀比较好；7）反应器应始终保持正压以排除渗漏；8）为了便于清洗，反应器主体应尽量