发酵复习思考题答案
发酵工程原理与技术_陈坚_思考题

发酵工程原理与技术_陈坚_思考题第一章的复习思考题1,发酵及发酵工程的定义2,发酵工程的特点3,发酵的分类4,发酵产品的类型5,微生物代谢产物的类型及其之间的关系6,发酵过程的组成7,发酵生产成立的条件8,发酵工业发展的阶段及大致年代9,和国际先进水平相比较,我国发酵工业的不足之处主要表现在哪些方面第二章的复习思考题1,微生物代谢调节和微生物代谢调控的概念2,为何要进行微生物的代谢调控3,微生物代谢调节的方式4,从本质上来说,微生物的代谢是通过哪两种方式来进行的5,酶合成调节的方式及其定义、机制6,酶活性调节的定义、方式7,有分支代谢途径的调节方式有哪些8,酶活性的调节机制可用什么理论来解释9,初级代谢的调节有哪几种方式10,次级代谢的调节方式11,提高初级和次级代谢产物产量的方法12,高浓度细胞培养的目的、原理、优点、方法及存在的问题第三章的复习思考题1,次级代谢和次级代谢产物的概念2,次级代谢产物的分类3,次级代谢产物的生物合成模式4,在微生物的氢代谢过程中,关键的酶是什么酶,它有哪些类型5,氢效应的概念及产生的原因6,二氧化碳固定的概念、方式、生理意义7,什么是卡尔文循环,它由哪几个部分组成第四章的复习思考题1,原料的定义及选择原则2,培养基设计的基本原则及如何进行培养基的设计3,为何要进行原料预处理及原料预处理的方法4,原料粉碎的目的和方法5,垂式粉碎机生产能力的计算6,干法粉碎和湿法粉碎工艺的比较7,原料输送的方法8,气流输送的原理、流程和优点9,颗粒在垂直管道和水平管道中悬浮输送的机理10,气流输送中常用除尘装置有哪几种11,淀粉原料水-热处理的定义及目的12,淀粉的膨胀、糊化和液化13,在淀粉的水-热处理过程中有哪些反应(变化)是我们所不希望的14,淀粉的酶法液化和糖化工艺常用到的酶有哪些及各自的作用专一性15,酶法液化的工艺有哪几种及各自的优缺点16,淀粉液化效果的标准17,淀粉糖化的定义和目的18,淀粉糖化的理论收率、实际收率和淀粉转化率的定义及计算19,DE值的定义20,淀粉糖化的工艺有哪几种,比较各自的优缺点21,糖蜜原料的来源、特点及常用的处理方法22,在发酵培养基中添加前提物质、抑制剂和促进剂为何能提高产物的产量第五章的复习思考题1,何谓培养基的灭菌,它和消毒有和区别2,常用的灭菌方法3,致死温度、微生物热阻的定义4,湿热灭菌的原理和优点5,从工程角度看,设计一个培养基的湿热灭菌过程首先要解决的问题是什么6,根据微生物的热死灭动力学方程和温度对微生物热死灭常熟(K)的影响,论述为什么采用高温短时间灭菌既有利于杀灭微生物又有利于减少营养物质的破坏7,间歇灭菌的成功的要素及注意事项8,常用的连续灭菌工艺有哪几种9,连续灭菌和间歇灭菌的比较10,影响灭菌的因素第六章的复习思考题1,何谓无菌空气,发酵工业对空气无菌程度的要求2,空气含菌量的测定方法3,空气除菌的方法有哪些、这些方法的原理和优缺点4,介质过滤除菌的定义,机理;过滤介质的类型5,常见的空气过滤除菌工艺流程的分析计算6,过滤效率、对数穿透律7,传统空气过滤除菌工艺中的主要设备有哪些8,新型的空气过滤器有哪些,有何优点9,空气贮罐的作用是什么,其大小如何确定第七章的复习思考题1,种子的扩大培养的定义。
发酵复习思考题答案Word版

《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。
华南农业大学-发酵工程-期末复习思考题整理版

《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

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。
发酵工艺学原理思考题及答案

第二章思考题1. 比较固体培养与液体培养的优缺点固体培养基:酶活力高;无菌程度要求不严;产物浓度大,易分离,有效降低产品分离成本。
劳动强度大,占地面积大,不宜自动化生产;周期长;环境条件难控制;菌种菌类不纯;生物量检测不易,盲目性大。
液体培养基:生产效率高,便于自动化管理;生产参数可全面控制;通常生产液体种子,生产周期短。
无菌程度要求高,相对生产设备投资较大;某些发酵,因投资大和生产密度大而难以实现。
2. 说明菌种扩大培养的条件。
①培养基:摇瓶用的培养基原料精细,C源浓度较低且易被利用。
种子罐用培养基原料接近大生产所用的原材料,N源浓度高,利于菌体增殖。
②温度:从试管到三角瓶到种子罐,温度逐步调整,最后接近大生产的温度,使菌种逐渐适应。
③氧的供给:需提供足够的氧气利于菌体增殖。
④PH:为菌体最适生长PH,往往与发酵最适PH不同。
灭菌后,PH值下降0.5——1个单位,应调整(三角瓶不行,不宜无菌操作)。
3. 菌种扩大培养的目的和意义是什么?①提供大量而新鲜的、具有较高活力的菌种,而达到提高发酵罐利用率,缩短发酵周期,降低能耗,减少染菌的机会及使培养菌在数量上取得绝对优势,而抑制杂菌生长。
②使菌种逐渐适应大生产的环境。
③提高生产的成功率,减少“倒灌”现象。
4. 工业生产用菌种的基本要求有什么?①具有稳定的遗传学特性。
②微生物的生长和产物的合成对于基质无严格的要求。
③生长条件易于满足。
④对于细菌,希望具有抗Phage的能力。
⑤有较高酶活力,可在一定范围内提高生长速率和反应速度,进而缩短发酵周期,降低生产成本。
⑥目标产物易分离得到。
5.微生物发酵常用菌种有哪些?(细菌:短杆菌,枯草芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌,苏云金芽孢杆菌;酵母:啤酒酵母,酒精酵母,汉逊酵母,假丝酵母;霉菌:黑曲霉,黄曲霉,青霉菌,红曲霉。
第三章思考题1. 微生物发酵培养基的碳源主要有哪几种?碳酸;淀粉及其水解糖;化工石油产品(醋酸,甲醇,乙醇)2. 微生物发酵培养基的氮源主要有哪几种?无机:氨水,尿素(有脲酶的M,流加);铵盐。
发酵工程复习参考题及答案

《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答案。修改版22页word

《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。
发酵课后思考100题

1.谷氨酸的发酵生产菌株有哪些来源?答:谷氨酸的发酵生产菌株来源主要有两种1)最初的从自然界筛选的菌株2)用紫外线、激光、化学诱变剂诱变育种,筛选出的较为高产的菌株2.谷氨酸的发酵生产工艺流程3.答:菌种的选育---斜面菌种----液体培养(摇床或自动反应器)----培养基的配制---灭菌----传种及扩大培养(1-3级发酵)---发酵管理-----产品的提取(过滤、浓缩、离心、分离纯化等)-----制备-----包装----入库4.谷氨酸的发酵生产中应注意控制哪些因素?怎样操作?答:应控制的因素有:氧温度pH 磷酸盐1)氧:注意通风和搅拌,尤其是在发酵后期,要加大通气量,这将有利于谷氨酸的合成2)温度:谷氨酸的发酵是变温发酵菌株生长的最适温度是30-32℃。
当菌体生长到稳定期后,适当提高温度有助于产酸,因此,在发酵后期,可将温度提高到34-37℃3) pH:谷氨酸发酵的最适pH为7.0-8.0。
但随着发酵中营养物质的利用和代谢产物的积累,pH会改变,控制pH的方法有:在培养基中添加缓冲液;在发酵过程中加酸或碱(氨水)4)磷酸盐:是谷氨酸代谢的必需物,但是浓度不能过高5.怎样从谷氨酸的发酵液中分离纯化谷氨酸?答:采用交换法提取:将发酵液过滤后,把处理好的离子交换树脂放入培养液中(动相提取,也可采用静相法,即把树脂装到离子交换柱里,让发酵滤液通过被交换提取。
)谷氨酸被树脂吸附或扩散到树脂表面,再从树脂表面扩散到内部,并与内部的离子互相交换。
被交换出来的离子从树脂的内部扩散到培养液中。
交换完毕,再用少量的洗脱剂将谷氨酸洗下来,然后再浓缩洗脱液,通过结晶,沉淀等方法得到谷氨酸产品。
6.单蛋白是什么?它是怎么产生的?答:微生物菌体蛋白统称为单蛋白,大多是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。
单蛋白的产生:在培养液配制及灭菌完成以后,将它们和菌种投放到发酵罐中,控制好发酵条件,菌种就会迅速繁殖;发酵完毕,用离心、沉淀等方法收集菌体,最后经过干燥处理,就制成了单蛋白成品。
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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。
表示为“X–”。
青霉素法
6.菌种保藏的目的与核心是什么?产孢子的微生物适宜用何种保藏方法?
答:目的: 保证菌种不发生遗传变异、无污染和保持活力。
核心:人工创造条件(如低温、干燥、缺氧、和缺乏营养物质),使菌种的代谢活动处于不活动状态。
产孢子或芽孢的微生物采用适宜砂土管保藏法,例如霉菌。
7.造成菌种退化的原因是什么?生产中如何防止菌种的退化?
答:造成菌种退化的原因主要是保藏方法不妥、保藏操作不当、传代不当、培养基不适、回复突变等;
从菌种选育方法上考虑:1)进行充分的后培养及分离纯化
2)增加突变位点,减少基因回复突变的几率
从菌种保藏方式上考虑:1)尽量减少传代次数
2)选择适宜的保藏培养基
从菌种培养适宜条件上考虑:1)结构类似物抗性菌株在保藏培养基中应添加相应药物及时淘
汰回复突变细胞。
2)基因工程菌添加抗生素于培养基中防止质粒的丢失
从菌种管理的措施上考虑(复壮):1)定期对保藏菌种分离纯化,淘汰已退化细胞;
2)定期对发酵液进行分离筛选
8.何为菌种的复壮?
答:菌种的复壮是指使衰退的菌种恢复原来优良性状。
狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下,通过纯种分离和生产性能测定等方法,从衰退的群体中找出未衰退的个体,以达到恢复该菌原有典型性状的措施;广义的复壮是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常、进行纯种的分离和生产性能测定工作,以期菌种的生产性能逐步提高。
9.培养基有哪些类型?各有何种用途?发酵工业上使用最广的是哪种类型?
答:状态:固体、半固体和液体培养基。
纯度:天然培养基、合成培养基和半合成培养基
生产工艺要求:孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。
发酵工业上使用最广的是液体培养基
10.如何确定培养基的组成?生产中液体培养基的制备有哪些步骤?
答:培养基的配制原则:根据不同微生物的营养需要配制、确定合适的碳氮比、控制pH条件、控制氧化还原电位、根据原料特点确定配比;
(1)原料预处理淀粉糖的制备、糖蜜的预处理
(2)原料混溶
缓冲物质主要元素原料微量元素生长素
↓↓↓↓
加底水→搅拌→搅拌均匀→搅拌均匀→搅拌→搅拌均匀
(3)调节酸碱度、灭菌
11. 淀粉糖的制备方法?哪种方法制备的淀粉糖质量好?
答:1 酸解法
优点:生产简易,设备简单,水解时间短,设备生产能力大。
缺点:设备需耐腐蚀,高温高压;副反应复杂。
对原料要求高,颗粒不能大,浓度不能高,否则转化率低。
2 酶解法
优点:反应条件较温和,不需耐高温、耐压、耐酸设备;酶作用专一性强,淀粉水解副反应少,糖液纯度高,淀粉转化率高;可在较高淀粉乳浓度下水解,可采用粗原料;糖液颜色浅,纯净,无苦味,质量高,有利于糖液的精制。
缺点:反应时间较长,要求的设备较多,需专门培养酶的条件,由于酶本身是蛋白质,易造成糖液过滤困难。
3 酸酶结合法
酸酶法:先用酸水解成糊精或低聚糖,再用糖化酶水解为葡萄糖。
酸液化速度快,且糖化是由酶来进行,对液化要求不高,可采用较高的淀粉乳浓度,提高生产效率。
酶酸法:先用淀粉酶液化到一定程度,然后用酸水解成葡萄糖。
能采用粗原料淀粉,淀粉浓度较酸法高,生产易控制,时间短,减少副反应,糖液颜色较浅。
12.糖蜜可直接用作发酵原料吗?为什么?
答:不可以。
第三章复习思考题
1.何谓消毒、灭菌?消毒可以达到灭菌的目的吗?
答:消毒:指用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。
灭菌:指用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物。
2.灭菌的方法主要有哪几种?其灭菌原理何在?发酵工业中为何应用最广的是湿热灭菌?答:工业生产上的灭菌方法有加热灭菌、化学药剂灭菌、射线灭菌等。
化学药剂灭菌、射线灭菌用于无菌间、培养室及车间空气灭菌。
加热灭菌分为:干热灭菌:火焰灭菌、烘箱灭菌
湿热灭菌:巴氏灭菌、间歇灭菌、高压蒸汽灭菌
湿热灭菌的原理:温度升高,菌死亡速率大于培养基成分破坏的速率。
①微生物的热阻
致死温度:指杀死微生物的最低温度。
致死时间:在致死温度下杀死全部微生物所需要的时间。
②微生物的热死规律——对数残留定律
(对数残留规律公式)
③反应速度常数k
在相同温度下,k值愈小,则此微生物愈耐热。
同一种微生物在不同温度下,k值也不相同,灭菌温度愈低,k值愈小,温度愈高,k值愈大。
④培养基灭菌温度的选择
在实际生产中为了既达到灭菌目的又较好地保存营养成分,最好采用高温快速灭菌法。
3.何谓微生物的热阻?高温短时灭菌法(HTST)的理论基础是什么?
答:热阻:微生物对热的抵抗力;
HTST理论基础——温度升高,菌死亡速率大于培养基成分破坏的速率
4.在工业生产中,影响培养基灭菌的因素有哪些?为什么?
答:培养基成分、PH值、培养中的颗粒、泡沫、温度
5.比较分批灭菌与连续灭菌的优缺点,两种灭菌方法各适用于何种场合?
答:1.连续灭菌的适用条件:大规模生产,培养基中不含有固体颗粒或泡沫较少。
优点:(1)培养基受热时间短(可在20~30s达到预定灭菌温度),营养成分破坏少;(2)质量均匀;(3)适用于自动控制
2. 分批灭菌(实消)的适用条件:当培养基中含有固体颗粒或培养基有较多泡沫时,以采用分批灭菌为好。
对于容积小的发酵罐,连续灭菌的优点不明显,而采用分批灭菌比较方便。
优点:无需专一灭菌设备,但易发生局部过热而破坏营养成分的现象。
6.工业上空气除菌所用过滤介质(如棉花、玻璃纤维、活性炭等)的滤孔远大于菌体,为何也能达到除菌的目的?
答:深层介质过滤除菌——空气流通过这种介质过滤层时,借助惯性碰撞、拦截滞流、静电吸附、扩散等作用,将其尘埃和微生物截留在介质层内,达到过滤除菌目的。
7.过滤效率受哪些因素影响?如何提高除菌效率?
①过滤介质、颗粒尺寸、气体流速、静电作用等;
②当气体流速较大时,以惯性冲击为主;当气体流速低于一定值时,以截留、扩散、重力沉降作用为主,并认为惯性冲击不去作用,此时的气体流速称为临界速度;只有静电吸引不受外界因素的影响。
提高除菌效率:增加滤层厚度、控制适宜的气流速度。