高中化学发酵工程简介练习
发酵工程(题库)

发酵工程(题库)发酵工程(题库)一、名词解释1.引物:与待扩增的DNA片段两端的核苷酸序列特异性互补的人工合成的寡核苷酸序列,它是决定PCR扩增特异性的关键因素。
2.富集培养:通过采用选择性培养基,使目的微生物大量繁殖,而其他微生物的生长被抑制,从而便于目的微生物的分离。
3.操纵子学说:调节基因的产物阻遏物,通过控制操纵子中的操纵基因从而影响其邻近的结构基因的活性。
4.生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。
5.连续发酵:连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液,同时又连续不断的排出等量的发酵液,从而使pH、养分、溶解氧保持恒定,使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式。
或以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同的速度流出培养液,使培养物在近似恒定的状态下生长的培养方法。
6.聚合酶链式反应:又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术,使根据DNA模板特异性模仿体内复制的过程,在体外适合的条件下,以单链DNA为模板,以人工设计合成的寡核苷酸为引物,利用热稳定的DNA聚合酶,从5′-3′方向渗入单核苷酸,从而特异性的扩增DNA 片段的技术。
7.代谢控制发酵:就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法,人为的在脱氧核糖核酸的分子水平上,改变和控制微生物的代谢,使有用的目的产物大量生成、积累的发酵。
8.菌种退化:主要指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行接种传代或保藏之后,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。
或菌种的一个或多个特性,随时间的推移逐步减退或消失的现象,一般常指菌株的生活力、产孢能力衰退和目的产物产量的下降。
9.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,如:大肠杆菌10.种子培养:是指经冷冻干燥管、砂土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后,在经过摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量纯种的过程。
专题32 发酵工程(解析版)

专题32 发酵工程1.(2022·湖北·高考真题)关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是()A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌【答案】C【解析】A、酒精发酵利用的是酵母菌,发酵初期在有氧条件下该菌大量增殖,发酵后期无氧条件下进行酒精发酵,A正确;B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程中酒精发酵利用的都是酵母菌,发酵初期在有氧条件下该菌大量增殖,B 正确;C、酒精发酵是无氧呼吸过程,无氧呼吸的场所在细胞质基质,C错误;D、白酒、啤酒和果酒酿制的过程中酒精发酵利用的都是酵母菌,但是不同的品种利用的发酵的原料不同,D正确。
故答案为:C。
2.(2022·湖北·高考真题)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。
下列叙述正确的是()A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌【答案】D【解析】A、动、植物细胞DNA的提取过程不需要在无菌环境,A错误;B、动物细胞培养基中需要无菌无毒的环境,添加一定量的抗生素,微生物的培养不能加入抗生素,抗生素抑制细菌生长,B错误;C、培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌,以防止杂菌污染,C错误;D、湿热灭菌法和干热灭菌法都可用来对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌,D正确。
故答案为:D。
3.(2022·湖北·高考真题)废水、废料经加工可变废为宝。
某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。
下列叙述正确的是()A.该生产过程中,一定有气体生成B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理【答案】A【解析】A、由图可知,该生产过程中利用酿酒酵母进行发酵,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有气体生成,A正确;B、由图可知,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,糖类是主要的能源物质,B错误;C、由图可知,该生产过程中需要连续搅拌反应器,该操作的作用除了可以增加微生物与营养物质的接触面积,也可增大溶解氧含量,故该生产工艺利用微生物有氧发酵技术生产蛋白质,C错误;D、酿酒酵母发酵过程中产生的酒精,pH和氧气条件,会抑制厌氧微生物的生存,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。
《发酵工程》练习题题集

《发酵工程》练习题题集一、选择题1.下列哪项不是发酵工程的基本过程?A. 培养基的制备B. 菌种的扩大培养C. 发酵产物的分离与纯化D. 发酵产物的市场销售答案:D。
发酵工程的基本过程包括培养基的制备、菌种的扩大培养、发酵产物的形成以及发酵产物的分离与纯化,市场销售不属于其基本过程。
2.以下哪种微生物常用于啤酒发酵?A. 乳酸菌B. 酵母菌C. 醋酸菌D. 大肠杆菌答案:B。
酵母菌是啤酒发酵中的关键微生物,通过其代谢作用将糖类转化为酒精和二氧化碳。
3.发酵过程中,pH值对微生物生长和产物形成有何影响?A. 无显著影响B. 影响微生物酶的活性C. 只影响产物形成D. 只影响微生物生长答案:B。
pH值是发酵过程中的重要参数,它影响微生物酶的活性,进而影响微生物的生长和产物的形成。
4.下列哪种技术常用于提高发酵产物的产量?A. 降低温度B. 减少氧气供应C. 优化培养基组成D. 增加污染物答案:C。
优化培养基组成是提高发酵产物产量的常用技术,通过调整营养成分的比例和种类,可以为微生物提供更好的生长环境。
5.在发酵工业中,哪种设备常用于大规模的液体发酵?A. 摇床B. 发酵罐C. 培养皿D. 试管答案:B。
发酵罐是发酵工业中常用的设备,特别适用于大规模的液体发酵,具有良好的密封性和混合效果。
6.下列哪种因素不是影响发酵产物纯度的主要原因?A. 发酵时间B. 提取方法C. 发酵温度D. 发酵液的pH值答案:A。
发酵时间主要影响产物的产量,而不是纯度。
纯度受提取方法、发酵温度和发酵液pH值等因素的影响更大。
7.在发酵过程中,为了维持无菌环境,常采用哪种技术?A. 高温灭菌B. 低温保存C. 紫外线消毒D. 化学消毒答案:A。
高温灭菌是发酵过程中常用的技术,通过高温处理杀死或去除培养基和发酵设备中的微生物,以维持无菌环境。
8.下列哪种发酵产物在食品工业中有广泛应用?A. 青霉素B. 乙醇C. 柠檬酸D. 胰岛素答案:C。
发酵工程试题含答案

发酵工程试题及答案一、名称解释1、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。
2、发酵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3、菌浓度的测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化,一般前期菌浓增长很快,中期菌浓基本恒定。
补料会引起菌浓的波动,这也是衡量补料量适合与否的一个参数。
4、搅拌热: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,液体与搅拌器等设备之间的摩擦,产生可观的热量。
搅拌热与搅拌轴功率有关5、分批培养:简单的过程,培养基中接入菌种以后,没有物料的加入和取出,除了空气的通入和排气。
整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
6、接种量:接种量=移入种子的体积/接种后培养液的体积7、比耗氧速度或呼吸强度单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气,mmol O2•g菌-1•h-18、次级代谢产物是指微生物在一定生长时期,以初级代谢产物为前体物质,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程,这一过程的产物,即为次级代谢产物。
9、实罐灭菌实罐灭菌(即分批灭菌)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加热至灭菌温度后维持一定时间,在冷却到接种温度,这一工艺过程称为实罐灭菌,也叫间歇灭菌。
10、种子扩大培养:指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
11、初级代谢产物是指微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。
这一过程的产物即为初级代谢产物。
12、倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
高中生物《发酵工程》练习题(附答案解析)

高中生物《发酵工程》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.果胶酶可从黑曲霉中提取,下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是()A.蛋白胨和酵母提取物培养基B.尿素固体培养基C.MS培养基D.添加蔗糖的豆芽汁培养基2.下列关于培养基配制的叙述,错误的是()A.合适的培养基可实现分离、鉴定微生物等不同目的B.固体培养基中加入的琼脂能提供额外的碳源和氮源C.对有特殊生长条件需求的微生物要对培养基做调整D.无论是固体培养基还是液体培养基,配置时都要加水3.如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图,下列有关叙述错误的是()A.进行果酒发酵时,需密封气体入口B.进行果酒发酵时,培养基装量需预留约 1/3 空间C.进行果醋发酵时,最好在气体入口处塞脱脂棉球D.进行果醋发酵时,加入的酒-水混合物需调 pH 至 8.04.常用于培养酵母菌的培养基是()A.肉汤培养基B.查氏培养基C.LB培养基D.麦芽汁琼脂培养基5.唐代苏敬的《新修本草》云:凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。
下列叙述错误的是()A.装置密闭发酵过程中,酒精度的变化是先增加后趋于稳定B.“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物C.酿酒中期起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO2释放形成的D.工业发酵中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌6.下列关于发酵技术的应用,有关叙述合理的是()A.将葡萄汁煮沸冷却后灌入发酵瓶,密闭发酵即可自制葡萄酒B.家庭制作果醋时,在液体的表面能形成单菌落C.从传统作坊中分离和筛选优良菌种可用于大规模工厂化生产泡菜D.制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵7.下图表示探究高效耐低温原油降解菌YF28-1(8)降解原油的最适温度实验的结果,5组实验中的温度t1~t5逐渐递增。
下列相关叙述正确的是()A.对本实验中使用的接种工具——接种环采用灼烧灭菌法灭菌B.实验中应注意控制温度、接种的菌液量等无关变量C.温度为t1的培养皿为对照组,其他4组均为实验组D.若要确定更精确的最适温度,应在t2~t4内设置更小的温度梯度8.如图为腐乳制作过程的流程图,下列说法错误的是()―→―→―→A.用胶条密封瓶口时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染B.毛霉为需氧型真菌,为避免其无氧呼吸,放置豆腐时要留出一定缝隙C.加卤汤、密封腌制过程中,毛霉不断增殖,并产生大量的酶,分解蛋白质D.加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使之变硬,同时能抑制微生物的生长9.将大肠杆菌接种到适宜的细菌培养基上,加盖后,以不同的方式处理,并放置在不同的温度环境中,培养24小时后,观察所得结果列表如下:根据上述实验结果所作出的下列判断中,错误的是()A.编号a和f比较可知,有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊B.根据编号b和c的观察结果,可知抗生素Y比抗生素X的杀菌能力强C.将编号e和a的结果比较可知,0℃的环境不适合大肠杆菌生长D.若揭开编号f的盖子,24小时后可观察到培养基表面会出现浑浊10.有关平板划线操作正确的是A.使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞C.将沾有菌种的接种环迅速伸人平板内,划三至五条平行线即可D.最后将平板倒置,放入培养箱中培养二、综合题11.发酵工程填空(1)分离微生物的方法_______,_______;统计样品中活菌数目的方法_______。
高中生物发酵工程测试卷

第1章 发酵工程一、选择题:本题包括15小题,每小题2分,共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述,错误的是( ) A.两者均可进行有氧呼吸B.在无氧条件下,酵母菌可以产生酒精,醋酸菌则不能产生醋酸C.两者都是异养生物,生存都离不开葡萄糖D.醋酸菌可以用酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸2.果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要,下列相关措施正确的是( ) A .葡萄汁要装满发酵瓶,营造无氧环境,以利于发酵B .在葡萄酒发酵过程中,每隔12 h 左右打开瓶盖一次,放出CO 2C .果酒发酵过程中温度控制在30 ℃,果醋发酵过程中温度控制在20 ℃D .在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于醋酸菌的代谢 3.如图是苹果醋的制作流程简图。
下列有关叙述正确的是( )鲜苹果――→①高纯度苹果酒――→②苹果原醋+苹果汁→苹果醋A.在苹果醋的制作过程中图中的①过程是必不可少的B.由①过程到②过程需要改变的环境因素只是通入无菌空气C.可以取少量发酵液滴加酸性重铬酸钾溶液检测是否有酒精产生D.利用该技术生产果醋需在无氧条件下进行4.甲、乙、丙为三种微生物,下表中℃、℃、℃是用来培养微生物的三种培养基。
甲、乙、丙都能在℃中正常生长繁殖;甲能在℃中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在℃中正常生长繁殖,甲、丙都不能。
下列说法正确的是( )注 “+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物,丙是异养微生物C.甲是异养微生物,乙是固氮微生物,丙是自养微生物D.甲是固氮微生物,乙是自养微生物,丙是异养微生物5.下列有关以CO2为唯一碳源的自养微生物所需营养物质的描述中,错误的是()A.铵盐和硝酸盐等无机氮为该微生物提供必要的氮素B.碳源物质不是该微生物的能源物质C.水、无机盐也是该微生物不可缺少的营养物质D.琼脂是该微生物的营养要素之一6.培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是()①化学消毒②灼烧灭菌③干热灭菌④紫外线消毒⑤高压蒸汽灭菌⑥巴氏消毒法A.⑤③②①④⑥B.①②③④⑤⑥C.⑥②③④①⑤D.③④②①⑥⑤7.检验培养基是否有杂菌污染的最有效方法是()A.将未接种的培养基放在实验桌上培养B.将未接种的培养基放在窗台上培养C.将未接种的培养基放在恒温箱中培养D.将已接种的培养基放在恒温箱中培养8.在分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如下图。
高中生物第1章发酵工程第3节发酵工程及其应用课后习题新人教版选择性必修

第3节发酵工程及其应用必备知识基础练1.下列关于发酵工程的菌种的叙述,错误的是( )A.发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来B.发酵工程可以利用原材料中含有的菌种C.发酵工程的菌种可以来自基因工程D.发酵工程的菌种可以来自诱变育种2.下列关于啤酒发酵的说法,错误的是( )A.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的B.酵母菌的大量繁殖在啤酒发酵主发酵阶段C.啤酒生产的主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸D.啤酒生产的后发酵阶段是在低温、密闭环境下进行的3.(2021山东泰安一中高二月考)下列对发酵工程内容的叙述,正确的是( )A.单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质B.用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养C.根据工程菌所需的营养精确地配制出培养基并进行严格的消毒处理D.人工控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件4.某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒发酵过程的研究。
下列叙述正确的是( )A.为加快发酵速度,应使发酵液保持35 ℃的恒温B.给发酵罐适时排气,后期可缩短排气间隔时间C.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵D.若定期对培养液中酵母菌进行计数,只能采用稀释涂布平板法5.为了改善食品品质和色、香、味及防腐与加工工艺的需要,人们在食品中加入一些化学合成物质或天然物质,这类物质被称为食品添加剂。
下列有关叙述错误的是( )A.许多食品添加剂可以通过发酵工程生产,如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得B.食品工业中,常用的着色剂有β-胡萝卜素、红曲黄色素等C.食品工业中,用来延长食品保质期的乳酸链球菌素、溶菌酶可通过发酵工程生产D.食品添加剂不能增加食品的营养6.就当前的技术手段来说,利用基因工程培育的“工程菌”进行发酵,生产的产品有( )①石油②生长激素释放抑制激素③紫杉醇④磷脂⑤味精⑥重组乙肝疫苗A.③⑥B.②⑥C.①④D.②⑤7.(2022湖南百所学校大联考)下列有关发酵工程的叙述,错误的是( )A.可以通过设置生长条件选育优良的目的菌种B.菌种扩大培养过程一般使用液体培养基C.所有发酵过程中使用的菌种都是单一菌种D.发酵过程中,要随时对培养液中的微生物数量及产品浓度等进行检测8.(2021天津三中高二期中)下列关于微生物发酵过程的叙述,正确的是( )A.菌种选育是发酵的中心阶段B.只要不断地向发酵罐中通入液体培养基,就能保证发酵的正常进行C.在发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢产物的形成D.在谷氨酸发酵过程中,当pH呈酸性时,生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸9.(2021北京高二月考)下列有关谷氨酸发酵罐的监测装置的作用及目的的叙述,不正确的是( )A.检测培养液中的细菌数目、产物浓度、代谢产物类型等B.监控pH并及时添加碱性物质或氨水以提高产量C.监控溶氧量、温度、通气量和转速等条件,以免影响其代谢途径和产量D.此过程需要控制无氧和恒温条件以利于谷氨酸棒状杆菌和谷氨酸的生成10.(2022广东高州长坡中学高二月考)发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,下列哪项不是发酵过程中要完成的?( )A.随时取样检测培养液中的微生物数量、产物浓度B.不断添加菌种C.及时添加必需的营养组分D.严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件11.(2021山东德州夏津一中高二月考)发酵工程有着多项优点,广泛应用于许多领域,下列有关说法错误的是( )A.进行发酵工程生产时排出的废弃物,对环境无害B.在农牧业上利用发酵工程可生产出微生物肥料、饲料和农药C.在医药工业上利用发酵工程不仅能提高药物产量,还能降低成本D.在食品工业上利用发酵工程既能生产传统发酵产品,也能生产食品添加剂12.(2022福建厦门启悟中学高二月考)下列对发酵工程及其应用的叙述,不正确的是( )A.利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长B.用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身D.啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成13.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率,下图是发酵工程生产产品的流程图。
专题01发酵工程(综合题30道)(原卷版)

专题01 发酵工程(综合题30道)1.龙眼汁中富含蔗糖、葡萄糖等糖类及多种氨基酸、维生素和铁、磷、钙等元素,以龙眼汁开发生产果醋饮料,能保留较高的药用保健价值。
回答下列有关问题:(1)新鲜龙眼去皮后需先榨汁打浆酶解,酶解的目的是。
(2)利用龙眼汁生产龙眼果醋的过程通常分为果酒发酵和果醋发酵两个阶段,发酵过程发挥作用的菌种主要是。
龙眼果酒制作好后进一步发酵得到龙眼果醋的原理是(写出反应式),同时还需要调整的条件有(3)如图为一定条件下研究LB活性醋酸菌对龙眼果酒的醋酸发酵作用,该实验的实验目的是探究条件下LB活性醋酸菌对的影响。
根据实验结果可知,当发酵温度为20℃时,发酵转化率较低,主要原因是。
图中最适合LB活性醋酸菌发酵的温度为。
2.红酸汤是一种很有特色的火锅底料,制作流程如图所示。
请分析回答以下问题:(1)密封发酵时,常在坛中加入成品红酸汤,其目的是。
乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行的过程,该过程发生在乳酸菌细胞的中。
(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是,红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出,但气泡的产生逐渐停止,试分析原因是。
(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。
消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。
研究表明,治疗消化道慢性炎症时,不宜滥用抗生素,滥用抗生素的害处有。
(4)亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质,在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有。
(至少2个)3.柿子果肉绵软香甜,还能用来制作果酒和果醋,下面是民间制作柿子酒和柿子醋的过程。
(1)果酒发酵过程中,如果一直密封发酵罐,将产生一定的安全隐患,原因是,相关的化学反应式是。
(2)果醋发酵过程中没有接种微生物,说明空气以及柿子皮上可能天然存在菌,发酵中没有进行严格的消毒灭菌,却少有杂菌生长,主要原因是。
(3)秋冬季酿酒和酿醋的过程中,人们会把发酵罐放置在相对温暖的地方,原因是。
4.某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了探究,操作如下:选取1、2、3号三只相同的泡菜坛,在每个坛中加入等量洗净的新鲜莲花菜,再分别倒入相同量煮沸并冷却的10%盐水,将坛密封,置于同一环境中定时测定亚硝酸盐含量,结果如图所示。
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发酵工程简介
一、书本知识梳理
1.发酵的概念
2.谷氨酸发酵实例
3.发酵工程的概念和内容
4.发酵工程的应用
5.发酵工程的优点
6.发酵工程生产流程图
7.发酵罐的装置及作用
二、思维拓展
液体培养基━━按物理性质分
1.发酵工程常用培养基
天然培养基━━按化学成分分
目的要明确
2.培养基配制原则营养要协调
PH值要适宜
温度
PH值
容氧影响因素:通气和搅拌
3.影响发酵的因素安装消泡沫控板
泡沫:消除方法
使用消泡沫剂
营养物质的浓度
4.扩大培养与发酵生产过程的培养
扩大培养是将培养到对数期的菌种分开,在分别培养,以促进菌体数量快速增加,在短时间内获得大量菌种;发酵生产过程的培养是为了获得代谢产物;它们培养
目的不同,条件也就可能不同:如酒精发酵过程中,在有氧条件下快速增殖,就
是说酵母菌扩大培养必须有充足的氧气;酵母菌在无氧的条件下才能产生酒精,
所以酒精发酵的条件必须缺氧。
5.味精的生产与使用:
目前我国采用发酵法生产味精,首先要将各种粮食制成淀粉,然后将淀粉糖化,加入菌种进行发酵产生谷氨酸,再经过冷却隔离,中和除铁脱色结晶,分离干燥等工序制成纯度很高的谷氨酸钠,即味精。
味精易溶于水,一般在起锅之前加入效果好,味道会更加鲜美。
味精平时贮存在密闭防潮通风干燥处,可经久不变质。
6.发酵工程的人工控制
说明:条件控制至关重要,不仅会影响菌种的生长繁殖,而且会影响代谢产物的形成,例子见课本。
7单细胞蛋白
本质:微生物菌体
分离提纯法:过滤、沉淀
石油蛋白
按生产原料分甲醇蛋白
甲烷蛋白
分类:细菌蛋白
按产生菌种类分
真菌蛋白
作用:作为饲料,制造“人造肉”,用作食品添加剂。
生产效率高
优点:生产原料来源广
生产工业化
缺点:安全性问题如食用过多,由于核酸含量多,可导致痛风等疾病
跟踪训练
1.下列不属于单细胞蛋白作用的是()
A使家禽家畜快速增重B做饲料
C增加产奶产蛋量D做食品添加剂
2 . 在谷氨酸发酵生产中,必须不断地调整PH,原因是( )
①谷氨酸发酵的最适PH是7.0~8.0 ②在发酵过程中,溶液的PH会发生变化
③当PH呈酸性时,谷氨酸的产量会下降④不调整PH,培养液中生产的谷氨酸会转变成其他物质
A. ①②③
B. ①②③④
C. ①②
D. ①④
3. 下列何种条件的变化使谷氨酸发酵得不到产物
①PH升高②PH值降低③温度升高④温度降低⑤溶氧增多⑥溶氧降低
A.①③④
B.②③⑥
C.①⑤
D.②⑥
4. 若不进行扩大培养,直接接种将导致( )
A.对数期提前出现
B.调整期延长
C.代谢产物减少
D.稳定期缩短
5. 酵母菌扩大培养,培养条件应该是( )
A.C:N为4:1
B.C:N为3:1
C.提供无菌空气
D.隔绝空气
6. 以下不属于发酵工程范畴的是( )
A.利用高产型青霉菌生产青霉素
B.缺氧时人的某些组织细胞产生乳酸
C.利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精
D.利用乳酸菌制作泡菜
7. 利用酵母菌酿酒时,从开始便向发酵罐内通入氧气,其结果是( )
A.酵母菌大量死亡,酒精减少B酵母菌数量不变,酒精产量不变
C 酵母菌数量增多,酒精增产
D 酵母菌数量增多,不产酒精
8掌握微生物群体的生长规律有利于研究它们.下列有关说法错误的是( )
A生产上常用对数期菌种B在稳定期适当补充营养物质有利于提高产量
C连续培养延长了培养期D调整期细菌的代谢活跃,体积增长快
9下列那些不是发酵工程的特点()
A生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉B产物专一
C废物对环境污染小,易处理D微生物的发酵产物对人类都有利的(多选)10.谷氨酸发酵生产中,控制好发酵的条件是十分重要的。
下列关于谷氨酸发酵过程中的处理的叙述中,正确的是()
A。
从控制磷脂合成或使细胞膜受损入手,提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的通透性,有利于提高谷氨酸的合成速率。
B.谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌,发酵过程中应进行通气和搅拌,以提高培养液的溶氧量。
C.控制C/N的值为3:1,既有利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖又有利于谷氨酸的大量合成。
D.在发酵过程中应保持PH呈酸性,有利于谷氨酸高效持久地大量合成。
11(多选)发酵工程使发酵的中心阶段,这一阶段要严格控制的条件有()A温度 B PH C溶氧D通气量与转速
(多选)12。
下列有关谷氨酸发酵的叙述中,不正确的是()A。
发酵中要不断通入空气。
B.培养条件不当将不能得到产品。
C.搅拌的唯一目的是使空气成为小泡。
D.冷却水可使酶活性下降。
13(多选)菌种选育常用方法有()
A人工诱变育种 B 基因工程 C 原生质体融合 D 克隆
14(多选)在发酵过程中除严格控制发酵条件还应进行()
A随时检测培养液中细菌的数量B随时检测产物的浓度
C大量补充营养物质D及时添加必需的培养基成分
15.如图所示为发酵工程生产产品的流程图,据图回答问题:
(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养
的,①是▁▁▁▁▁▁;高产青霉素菌种是通
过②培育的,②是 ▁▁▁▁▁▁ ③是▁▁▁
▁▁▁▁。
(2)配置好的培养基必须经过灭菌,其目的是
▁▁▁▁▁▁▁,常用的方法是 ▁▁▁▁▁。
(3)选择好的菌种经扩大培养后,接种到发酵
罐内的培养液中,接种的最佳时期是 ▁▁▁▁
▁ , 因为 ▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(4)接种完毕后,在37℃、PH =7.0的条件下,
发酵若干天,仍然无产物合成,试分析最可能的
原因是 ▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(5)整个过程的中心阶段是发酵,要随时取样
检测培养基的细菌数目、产物浓度等。
同时,要
严格控制 ▁▁▁▁▁ 通气量、转速等发酵条件。
(6)若⑥是单细胞蛋白的话,⑥实际上是▁▁▁
▁▁▁ , 氨基酸、维生素属⑦中的 ▁▁▁▁▁▁ 产物。
16.回答谷氨酸发酵过程中问题:
(1)在生产中配制合适的培养基,在发酵的初级阶段即 和 期,为以后的谷氨酸发酵做准备,培养基中C/N 为 。
(2)当要大量生产谷氨酸时,C/N 应为 ,配制好的培养基必须严格 ,这是因为 将导致产量下降。
17.请认真思考后回答问题:
(1)人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻,而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生 物,据酶的特性分析原因.
(2)淀粉酶可以通过微生物发酵生产.为提高酶的产量,请设计一实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株.(要求:写出主要实验步骤;根据诱发突变率低和不定向性预测实验结果。
)
答案:
选择题:CBDBCBDCD;AB;ABCD;ACD;ABC;ABD.
15.(1)基因工程 诱变育种 细胞工程 (2)杀死一定环境中所有的细胞芽孢和孢子 高压蒸汽灭菌 (3)群体生长的对数期 对数期的菌种代谢旺盛,个体形态和生理特征比较稳定 (4)PH 不适当 (5)溶氧量 温度 PH (6)微生物菌体 初级代谢
16.(1)调整 对数 4/1 (2)3/1 灭菌 杂菌污染
17.(1)嗜冷海藻体内的酶遇高温后,酶的分子结构被破坏而失去活性,海藻很快死亡;而嗜热微生物体内的酶遇低温环境,酶活性降低,但酶的分子结构没有被破坏,遇到合适的温度又可以恢复活性。
(2)第一步:将培养好的生产菌株分为两组,一组用一定量的诱变剂处理,另一组不做处理做对照。
第二步:制备含淀粉的培养基。
第三步:把诱变组大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,相同条件下培养。
第四步:比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。
预期实验结果: 由于诱发突变率低,诱变组中绝大部分菌落周围的透明圈大小与对照组相同。
由于诱发突变的不定向性,诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。