《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集
发酵工程复习资料
第一章，绪论一、填空：微生物工程可分为发酵和提纯两部分，其中以发酵为主。
化学工程与发酵工程的本质区别在于化学工程利用非生物催化剂，发酵工程利用生物催化剂---酶。
二、判断：发酵产品是经微生物厌氧生物氧化过程获得的。
错三、课后思考题：1、发酵的定义：利用微生物的新陈代谢作用，把底物（有机物）转化成中间产物，从而获得某种工业产品。
（工业上定义、广义、有氧无氧均可）2、发酵流程：3、比拟放大的基本过程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产4、发酵工程的发展经历了哪几个阶段？1.）自然发酵时期2）纯培养技术建立(第一个转折期)3）通气搅拌的好气性发酵工程技术建立(第二个转折期)4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期)5）发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期)6）生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期)5、微生物工业发展趋势1）、几个转变分解代谢→合成代谢自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵（如工程菌）2）、化学合成与生物合成相结合3）、大型、连续化、自动化发酵发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。
4）、人工诱变育种和代谢控制发酵微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。
5）、原料范围不断扩大石油、植物淀粉、天然气、空气、纤维素、木质素等6、举例说明微生物工业的范围酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒）食品工业（酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳）有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇）抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等）有机酸发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等）酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等）氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等）核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等）维生素发酵工业（维生素B12、维生素B2等）生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等）名贵医药产品发酵工业（干扰素、白介素等）微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白）微生物环境净化工业（利用微生物处理废水等）生物能工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质）微生物治金工业（微生物探矿、治金、石油脱硫等）第二章发酵基础知识1、写出生产以下产品的主要菌种：啤酒（啤酒酵母）、黄酒（霉菌（根霉、曲霉）、酵母菌、细菌）、味精（谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌）、柠檬酸（黑曲霉）、食醋（霉菌、酵母菌、醋酸菌）、酸奶（乳酸菌（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌））2、发酵工艺控制中，主要应监控温度、pH值、溶解氧、泡沫、氧化还原电位等。
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发酵工程（Fermentation Engineering）的定义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服务的一门科学。
淀粉质原料进行蒸煮的目的是使植物组织和细胞膜彻底破裂，淀粉成为溶解状态进行液化；同时对进料进行灭菌；排除原料中的一些不良成分及气味。
为了实现这些目的，蒸煮设备必须达到下列要求：(1)能使淀粉细胞完全破裂，淀粉溶解成均匀的糊状物；(2)尽量减少淀粉和糖分的损耗，避免产生其它不必要的有害的化学变化；(3)节省蒸汽，减少热损失；(4)设备能承受较高的压力，具有耐磨性，能使物料在锅内充分翻动，受热均匀；(5)结构简单，操作方便，投资少。
连续蒸煮有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮后熟器在连续蒸煮中，后熟器是利用经加热器或蒸煮锅(罐)加热后的料液余热，在一定压力和温度下维持一定时间的继续蒸煮，因此，后熟器又称维持器。
对后熟器的要求是，料液在后熟器中的整个截面上均匀地由下向上推动，力求做到先进先出。
真空冷却指的是醪液在一定的真空度下（即醪液进入负压状态）醪液本身产生大量蒸气（二次蒸气），并被抽出，这样便消耗了醪液大量的热量，因而醪液很快冷到与真空度相应的温度，这种醪液冷却法就称为真空冷却糖化设备主要是糖化罐，其容积按1m3的糖化醪需要的1.3m3容积来计算。
其旋转方向与冷却水在蛇管中水流的方向相反⏹连续糖化罐的作用是连续地把糊化醪与水稀释，并与液体曲或麸曲乳混合，在一定温度下维持一定时间，保持流动状态，以利于酶的活动。
二级真空冷却的连续糖化法。
对蒸煮醪的前冷却和后冷却均采用真空冷却的糖化工艺，叫二级真空冷却糖化法发酵罐的定义：是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。
⏹1．按微生物生长代谢需要分类：⏹好气：抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素等产品是在好气发酵罐中进行的；需要强烈的通风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的传质系数；⏹厌气：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。
发酵工程章节复习资料
发酵⼯程章节复习资料第⼀章绪论1、发酵及发酵⼯程的概念1、传统发酵最初发酵是⽤来描述酵母菌作⽤于果汁或麦芽汁产⽣⽓泡的现象，或者是指酒的⽣产过程。
2、⽣化和⽣理学意义的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，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电⼦受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在⽆氧条件下被微⽣物利⽤产⽣酒精并放出CO2。
3、⼯业上的发酵泛指利⽤微⽣物制造或⽣产某些产品的过程包括：1. 厌氧培养的⽣产过程，如酒精，乳酸等。
2. 通⽓（有氧）培养的⽣产过程，如抗⽣素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
发酵⼯程（Fermentation Biotechnology）: 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。
2、发酵⼯程技术的发展⼤致可分为哪⼏个阶段，每段的技术特点是什么？1. ⾃然发酵时期:嫌⽓性发酵⽤于酒类酿造，好⽓性发酵⽤于酿醋、制曲。
2. 纯培养技术的建⽴：⼈⼯控制环境条件使发酵效率迅速提⾼。
3.通⽓搅拌好⽓发酵过程技术的建⽴：从分解代谢转为⽣物合成代谢，可以利⽤微⽣物合成积累⼤量有⽤的代谢产物。
4.⼈⼯诱变育种与代谢控制发酵⼯程技术的建⽴：遗传⽔平上控制微⽣物代谢。
5. 发酵动⼒学、发酵⼯程连续化、⾃动化⼯程：以数学、动⼒学、化⼯原理等为基础，通过计算机实现发酵过程的⾃动化控制的研究，使发酵过程的⼯艺控制更为合理。
6. 微⽣物酶反应⽣物合成与化学合成反应结合⼯程技术：可⽣产许多过去不能⽣产的有⽤物质。
3、发酵⼯业的应⽤范围1. 酿酒⼯业（啤酒、葡萄酒、⽩酒）2. ⾷品⼯业（酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、乳酸）3. 抗⽣素⼯业（青霉素、链霉素、⼟霉素）4. 有机酸⼯业（柠檬酸、葡萄糖酸）5. 酶制剂⼯业（淀粉酶、蛋⽩酶）6. 氨基酸⼯业（⾕氨酸、赖氨酸）7. 核苷酸发酵⼯业(肌苷酸、肌苷)8. 有机溶剂⼯业（酒精、丙酮）9. 维⽣素⼯业(VB2、VB12)10.⽣物能源⼯业（沼⽓、⽣物柴油）11.环境保护产业（废⽔⽣物处理）12.⽣理活性物质发酵⼯业（激素）13. 冶⾦⼯业(微⽣物探矿、⽯油脱硫)14.微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业（酵母、单细胞蛋⽩）4、发酵⼯业的特点与化学⼯程相⽐，发酵⼯程具有以下特点：1、发酵过程是极其复杂的⽣物化学反应，与微⽣物细胞息息相关2、通常在常温常压下进⾏，反应安全，需求条件也⽐较简单3、发酵醪（包括固相、液相、⽓相，还含有活细胞体或菌丝体），属⾮⽜顿流体，其特性影响因素很多，对发酵⼯程都有关联4、具有严格的灭菌系统，以防⽌杂菌污染如空⽓除菌系统、培养基灭菌系统、设备的冲洗灭菌等5、反应以⽣命体的⾃动调节⽅式进⾏，因此数⼗个反应过程能够像单⼀反应⼀样，在同⼀发酵罐内进⾏6、后处理阶段，为了适应菌体与发酵产物的特点，需采取⼀些特殊的⼯艺措施并选⽤合适的设备。
(141228)发酵工程深刻复习参备考资料题及答案解析
《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。
《发酵工程原理与技术》习题集
《发酵工程原理与技术》习题集问答题1、发酵工业有何特点？简述发酵生产过程的主要环节。
2、工业用微生物的要求在哪些？试举例说明微生物要工业中的应用。
3、工业生产中使用的微生物为什么会发生衰退？菌种衰退表现在哪些方面？防止菌种衰退的措施有哪些？4、在菌种扩大培养中，就注意哪些事项？5、影响种子质量的因素有哪些？如何控制种子的质量？6、配制发酵培养基时应注意哪些问题？本着什么原则进行配制？7、发酵培养基的碳氮比对菌体的生长和产物的生成有何影响？8、请列出适用于发酵培养基灭菌的方法，并比较其各自的优缺点。
9、某制药厂现有一发酵罐，内装80t发酵培养基，在121℃温度下进行实罐灭菌。
如果每毫升培养基中含有耐热的芽孢数为2*107个，121℃时灭菌速度常数为0.0287S-1.请部灭菌失败概率为0.001时所需的灭菌时间是多少？10、请列出空气除菌的方法，并比较各种方法的优缺点。
11、影响空气过滤除菌效率的因素有哪些？12、比较两级冷却除菌流程、冷热空气直接混合除菌流程、高效前置过滤除菌流程的优缺点和适用场合，并分析原因。
13、解释氧在发酵液中的传质阻力和气体溶解过程的双膜理论。
14、说明影响氧传递速率的主要因素和效果。
15、比较酵母菌的酒精发酵和细菌的酒精发酵之异同。
16、说明初级代谢和次级代谢的关系及次级代谢产物的特征。
17、抗生素产生菌的主要代谢调节有哪几种方式？说明各种抗生素的生物合成机制。
18、阐述菌体生长速率、基质消耗速率、产物生成速率及意义。
19、发酵动力学如何分类？20、试比较不同发酵方法的优缺点。
叙述生物反应器（发酵设备）的功能和分类。
21、设计反应器时要本着哪些原则？反应器必须具备什么条件？22、机械搅拌发酵罐有哪些主要组成部分，它们各有怎样的功能或作用？23、发酵过程中温度升高对微生物生长和产物的形成有什么影响？什么原因造成温度升高？24、生产中为什么要控制pH？怎样调节和控制pH？25、发酵过程中哪些因素引起的pH上升和下降？26、泡沫的实质和形成原因是什么？它对发酵生产有什么影响？27、发酵生产中消除泡沫的方法有哪些种？各有什么优缺点？28、基质浓度对发酵有什么影响？说明补料分批发酵的优点和作用。
发酵工程原理与技术题库河北
发酵工程原理与技术题库河北
摘要：
一、发酵工程概述
二、发酵工程的原理
三、发酵工程的技术应用
四、发酵工程在河北的发展
正文：
一、发酵工程概述
发酵工程是一门以微生物为基本单元，研究发酵过程的科学和工程技术。
发酵工程主要包括微生物的筛选、培养、调控和发酵过程的设计、控制和优化等。
在我国，发酵工程已经成为生物技术、食品工业、医药产业和环保领域等不可或缺的重要技术。
二、发酵工程的原理
发酵工程的原理主要基于微生物的代谢和生长规律。
微生物在特定的培养条件下，通过代谢将营养物质转化为有用的产品，并释放能量。
发酵过程中，需要对微生物的生长、代谢和产物生成进行严格的控制和调节，以保证发酵效率和产品质量。
三、发酵工程的技术应用
发酵工程在多个领域都有广泛的应用，主要包括：
1.生物制药：通过发酵工程生产抗生素、维生素、激素等药物，以及用于生物制药的酶制剂和中间体等。
2.食品工业：发酵工程在食品工业中的应用包括酿造、酸奶、酱油、醋等传统发酵食品的生产，以及利用发酵工程生产新型生物食品和食品添加剂等。
3.环保领域：发酵工程可用于废水处理、废气净化和生物质资源利用等环保领域。
4.生物能源：发酵工程可用于生产生物柴油、生物乙醇等生物能源。
四、发酵工程在河北的发展
河北省是我国发酵工程的重要发展地区之一，具有较好的产业基础和优势。
在生物制药、食品工业、环保领域和生物能源等方面，河北的发酵工程产业都取得了长足的发展。
发酵工程复习提纲
发酵工程复习提纲发酵工程复习提纲一．名词解释：1.发酵：指通过微生物的生长繁殖和代谢活动，产生和积累人们所需产品的生物反应过程。
是任何利用好氧或厌氧微生物来生产有用代谢产物的一类生产方式。
2.前体：指加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因其加入而有较大提高的一类化合物。
3.连续灭菌：指将配置好的培养基向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却等灭菌操作的过程。
4.临界氧浓度：指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。
对产物而言，就是不影响产物合成所允许的最低溶氧浓度。
5.接种量：指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
6.分批灭菌：指将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程，也称实罐灭菌。
7.生长因子：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。
8.种子培养：指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种的过程。
9.絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在的情况下，基于架桥作用，使胶粒形成絮凝团的过程。
二．填空、单选、多选、简答或问答1.絮凝剂：P173是一种水溶性的高分子聚合物，具有长链结构，其链节上含有相当多的活性官能团，包含带电荷的阴离子，以及不带电荷的非离子型基团。
2.提高溶氧的方法：p128（1）.在通气中掺入纯氧或富氧，使氧分压提高；（2）.提高罐压（3）.改变通气速率3.发酵工业培养基的分类：（1）按组成分：合成培养基、天然培养基、半合成培养基（2）按物理状态分：固体培养基、液体培养基、半固体培养基（3）按用途分：孢子培养基/ 斜面培养基、种子培养基、发酵培养基4.发酵过程中参数的分类：P1181>按性质可分为三类：（1）物理参数：温度、搅拌转速、罐压、空气流量、溶解氧、表观粘度、氧浓度、二氧化碳浓度等（2）化学参数：基质浓度（包括糖、氮、磷）、pH、产物浓度、核酸量等（3）生物参数：菌丝形态、菌体浓度、菌体比生长速率、呼吸强度、摄氧率（耗氧量）、关键酶活力等2>按获取方式可分为两类：（1）直接参数：如T、pH、罐压、空气流量、搅拌转速、溶氧浓度等（2）间接参数：将直接参数通过公式计算获得的参数，如摄氧率(γ)、呼吸强度(Q O2)、比生长速率（μ) 、体积溶氧系数(K L a)、呼吸商(RQ)等3>按参数的测量形式分：（1）离线测量：基质（糖、脂类、无机盐等）、前体和代谢产物（抗生素、酶、有机酸、氨基酸等）黏度、搅拌转速等（2）在线测量：如T、pH、DO、溶解CO2、尾气CO2、5.产物的提取与精制过程的一般工艺流程：P171工艺过程的四个阶段：（1）预处理和固液分离：目的是除去发酵液中的菌体细胞和不溶性固体杂质。
《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及习题集
《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点[复习提纲]什么是发酵？发酵工程的发展历程？发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期发酵工业常用的微生物及其特点。
①细菌：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌：链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 4.霉菌菌种的分离及保藏一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏菌种的退化及复壮菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行转移传代或包藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法微生物育种的方法有哪些？自然育种、诱变育种培养基的主要成分。
水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、碳源及氮源的种类。
碳源种类：1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体氮源种类：1、无机氮源 2、有机氮源培养基的设计的基本原则？一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压4ph值发酵工业原料的选择原则一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近，便于运输节省费用二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力三原料资源要丰富容易收集四原料药容易储藏五在一定条件下理化性质要相对稳定六生产过程中既不影响通气与搅拌的效果又不影响产物的分离精制和废物处理七对身体无损害八原料价格低廉可降低产品成本培养基及设备的灭菌方法有哪些？一加热灭菌二过滤灭菌三紫外线灭菌四化学药物消毒与灭菌五熏蒸消毒空气中的微生物有哪些？有较强耐受恶劣劣环境能力的霉菌孢子或细菌芽孢空气的洁净度是如何表示的？什么是无菌空气？无菌空气使除菌后的空气微生物含量达到一个很低的水平如何制备无菌空气？一热灭菌二辐射灭菌三静电吸附四介质过滤生物反应器的类型及设计要点？根据反应器的操作方式：分为间歇操作、连续操作和半间歇半连续操作。
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《发酵工程原理与技术》课程复习提纲及部分知识点[复习提纲]什么是发酵？发酵工程的发展历程？发酵的定义在合适的条件下利用生物细胞内特定的代谢途径转变外界底物生成人类所需目标产物或菌体的过程自然发酵时期 1.发酵工程的诞生 2.通气搅拌液体深层发酵的建立 3.大规模连续发酵以及代谢调控发酵技术的建立 4.现代发酵工程时期发酵工业常用的微生物及其特点。
①细菌：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等②放线菌：链霉菌属、小单胞菌属和诺卡均属③酵母菌：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母 4.霉菌菌种的分离及保藏一稀释涂布和划线分离法二利用平皿中的生化反应进行分离三组织分离法四通过控制营养和培养条件进行分离一斜面保藏方法二液体石蜡油保藏法三冷冻干燥保藏法四真空干燥法五液氮超低温保藏法六工程菌的保藏菌种的退化及复壮菌种退化是指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行转移传代或包藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象退化的原因主要有基因突变连续传代以及不当的培养和保藏条件菌种的复壮通过人工选择法从中分离筛选出那些具有优良性状的个体使菌种获得纯化服装的方法一纯种分离二淘汰法三宿主体内复壮法微生物育种的方法有哪些？自然育种、诱变育种培养基的主要成分。
水、碳源、氮源、无机盐、生长因子、碳源及氮源的种类。
碳源种类：1、糖类2、醇类3、有机酸类4、脂肪类5、烃类6、气体氮源种类：1、无机氮源 2、有机氮源培养基的设计的基本原则？一根据生产菌株的营养特性配制培养基二营养成分的配比恰当三渗透压4ph值发酵工业原料的选择原则一因地制宜就地取材原料产地离工厂要近，便于运输节省费用二营养物质的组成比较丰富浓度恰当能满足菌种发育和生长繁殖成大量有生理功能菌丝体的需要更重要的是能显示出产物合成的潜力三原料资源要丰富容易收集四原料药容易储藏五在一定条件下理化性质要相对稳定六生产过程中既不影响通气与搅拌的效果又不影响产物的分离精制和废物处理七对身体无损害八原料价格低廉可降低产品成本培养基及设备的灭菌方法有哪些？一加热灭菌二过滤灭菌三紫外线灭菌四化学药物消毒与灭菌五熏蒸消毒空气中的微生物有哪些？有较强耐受恶劣劣环境能力的霉菌孢子或细菌芽孢空气的洁净度是如何表示的？什么是无菌空气？无菌空气使除菌后的空气微生物含量达到一个很低的水平如何制备无菌空气？一热灭菌二辐射灭菌三静电吸附四介质过滤生物反应器的类型及设计要点？根据反应器的操作方式：分为间歇操作、连续操作和半间歇半连续操作。
按照所使用的生物催化剂的不同：分为酶催化反应器和细胞生化反应器根据反应器的结构特征：分为反应釜式、管式、塔式、膜式。
根据反应器内反应物系的相态不同：分为均相反应器、非均相反应器1、反应器的类型2、反应器结构设计与各种结构参数的确定3、设备动力消耗的计算4、材质的选择5、壁厚的选择6、其他特殊情况的考虑发酵规模放大时可以参考的原则是什么？1、发酵罐几何相似放大原则2、供氧能力相似放大原则3、细胞代谢相似放大原则4、培养条件相似放大原则发酵条件优化的正交实验分析法以概率论数理统计、专业技术知识和实践经验为基础，充分利用标准化的正交表来安排实验方案，并对实验结果进行计算分析，最终达到减少试验次数，缩短试验周期，迅速找到优化方案的一种科学试验安排方法，同时也是产品设计过程和质量管理的重要工具和方法。
发酵条件优化的曲面响应分析法利用合理的试验设计和试验结果并结合多元二次回归方程来拟合影响因子与响应值之间的函数关系，寻找最优的工艺参数以解决多变量带来的工艺优化难题，什么是基因工程菌？将目的基因导入细菌体内使其表达，产生所需要的蛋白的细菌称为基因工程菌基因工程菌发酵过程中存在的问题。
1、有机酸类代谢副产物积累并抑制菌体生长和产物的表达2、大规模及高密度培养过程的供氧限制3、质粒不稳定性问题发酵过程主要参数的检测及检测方法。
发酵过程中染菌的预防？1.加强操作环境空间的卫生管理定期进行环境消毒保持良好环境卫生2.严格无菌操作3.设备设计加工和安装过程必须避免死角存在4.加强设备管理定期检修设备时设备完好运行5.经常清楚罐内机构清除设备死角6.积极采用先进技术完善工艺和改进设备降低氧菌的概率7.对染菌的发酵罐次要高度重视并积极分析且及时采取处理措施8.对发酵生产中的各个环节进行监控9.选用粗放菌种和选用耐药性菌种[习题集]一、填空或判断题细菌：是体型微小、基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核四个部分，以裂殖方式繁殖、水生性较强的单细胞原核微生物；按形状分主要有球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。
在工业上大量用于生产氨基酸、核苷酸、酶、多糖和有机酸。
工业上常用的细菌有枯草杆菌、乳酸乳杆菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌等。
放线菌：是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物。
在微生物发酵工程中，放线菌常被用于生产抗生素及某些特定的酶。
工业上常用的放线菌有变铅链霉菌、天蓝色链霉菌、吸水链霉菌、棘孢小单孢菌、铁锈游动放线菌等。
酵母：是一类真核微生物，细胞质中有细胞核、线粒体、核糖体、内质网膜等细胞器。
可进行无性繁殖和有性繁殖。
工业上主要用于生产酒精、有机酸、活性干酵母及单细胞蛋白。
霉菌：在自然界中分布极广，是一类丝状真菌。
工业上主要用于生产抗生素、有机酸、酶和色素等。
工业上常用的霉菌有黑曲霉、米根霉、米曲霉、红曲霉等。
无菌空气是指通过除菌处理的不含微细菌的空气。
静电吸附是利用高压场的静电引力来吸附直径在1微米以上的带电粒子而达到除尘、除菌的目的，但对于一些直径很小的微粒，它所带的电荷很小，静电吸附力很小，所以静电除尘对很小的微粒效率较低。
空气过滤用膜的孔径可以细微到0.1-0.22微米，常用的空气过滤膜有聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜及聚偏氟乙烯膜，能对细菌做到绝对过滤。
空气过滤用膜的孔径可以细微到0.1-0.22微米，常用的空气过滤膜有聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜及聚偏氟乙烯膜，能对微生物做到绝对过滤。
空气中的细菌在获得良好的生长环境时，只要很短的调整期，即可进入对数生长期而大量繁殖。
一般细菌繁殖一代仅需20~30min，假设发酵罐中进入一个细菌，则繁殖15h后，理论上可达109个。
空气中微生物的尺寸大概是酵母最短直径在2-5微米，细菌最短直径在0.3-1微米，支原体为0.1-0.2微米，噬菌体为0.04微米，因此，采用膜过滤是无法达到绝对除去空气中的微生物的。
空气洁净度的级数越大则空气越洁净，如10万级洁净度的GMP车间比1万级的GMP车间洁净。
在发酵工业中应尽可能采用速效氮源，从而加快微生物的生产速度，缩短发酵时间。
在发酵工业中应尽可能采用快速利用碳源，少采用或不采用缓慢利用碳源，从而加快微生物的生产速度，缩短发酵时间。
二、名词解释广义发酵：是泛指利用（单一或混合的）生物细胞的特定代谢途径对原料进行加工，为人类生产有用的产品或直接把生物细胞应用于工业化生产（如净化环境）的过程。
它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通气培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。
产品即有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
革兰氏染色：根据不同细菌在细胞壁厚度及组分不同，经革兰氏试剂染色后，可分为革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌。
菌种复壮：狭义复壮是指在菌种已经发生退化的情况下，通过纯菌种分离和性能测试，从退化的群体中筛选出尚未衰退的个体的方法。
广义的复壮是指在菌种的典型特征或生产性能尚未发生退化之前有意识地进行纯菌种分离工作，从中筛选出生产性能更优秀的菌株方法。
原生质体:脱去细胞壁的细胞叫原生质体。
革兰氏阳性菌经溶菌酶或青霉素（也可用果胶酶以及纤维素酶）处理后，可完全除去细胞壁，形成仅由细胞膜包住细胞质的菌体。
植物细胞用果胶酶以及纤维素酶处理后，可完全除去细胞壁，形成仅由细胞膜包住细胞质的体系。
动物细胞就相当于原生质体（但与原生质体有一定区别）。
碳源：含碳化合物，是微生物生长一类营养物，常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及脂肪类、小分子醇、二氧化碳等。
迟效氮源；被微生物利用较慢的氮源。
淀粉液化：利用alpha-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使粘度下降而可溶性增加的过程。
介质过滤：是目前发酵工业上常使用的空气除菌方法。
它采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物，从而制得无菌空气。
常用的过滤介质有棉花；活性炭或玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等。
随着工业的发展，过滤介质逐渐由天然材料棉花过渡到玻璃纤维、超细玻璃纤维和石棉板、烧结材料(烧结金属、烧结陶瓷、烧结塑料)、微孔超滤膜等。
空气洁净度：单位体积空气中含大于或等于某一粒径的悬浮粒子的数量程度或单位体积空气中微生物数目的数量程度。
基因工程菌：包括质粒DNA重组菌及染色体DNA重组菌。
高密度发酵：微生物生长密度是普通培养的10倍以上，但生理活性方面仍然保持良好的发酵方式。
呼吸商：呼吸商（respiratory quotient简称RQ），又称气体交换率，指生物体在同一时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的分子比。
三、问答题发酵用工业微生物的基本要求？从自然界中分离筛选目标菌株的一般步骤及方法是什么？简述菌种保存的方法及方法要点？淀粉糖化方法及机理是什么？配置工业培养基的基本原则？培养基及设备灭菌的方法有哪些？空气除菌的方法有哪些？四、论述题：过滤制备无菌空气的基本流程及各流程的作用？发酵规模放大可参考的一般原则有哪些？论述温度与发酵的关系。
论述发酵过程中通常监测的参数及监测方法。
发酵罐发酵污染的途径及防治？。