发酵工艺学-课后题

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发酵工艺学原理思考题参考答案

发酵工艺学原理思考题参考答案

发酵工艺学原理思考题参考答案吴凤池 200677505125第二章1.比较固体培养与液体培养的优缺点。

固体培养优点:(1)酶活力高。

(因为菌丝体密度大)(2)生产过程中无菌程度要求不是很严格。

(3)对于固体培养,通常用于固体发酵,由于产物浓度大,易于分离,可以有效的降低产品分离成本。

缺点:(1)生产劳动强度较大,占地面积大,不宜自动化生产。

(2)周期长。

(3)培养过程中环境条件控制较难。

(4)生产过程中,由于无菌程度较低,其菌种菌类不纯。

液体培养优点:(1)生产效率高,便于自动化管理。

(2)生产过程中温度、溶氧、pH 值等参数可以实现全面控制。

(3)通常生产液体种子,整个生产周期较短。

缺点:(1)无菌程度要求高,相对生产设备投资较大。

(2)对于某些种类的发酵,液体培养因投资大、生产密度大而难以实现。

2.说明菌种扩大培养的条件。

菌种扩大培养条件因不同的菌种差异是非常大的,通常是与菌种的性质有关的,也与后续的发酵工艺有关。

但是,与发酵工艺却有着很大的差别。

1.培养基:种子培养基因不同的微生物种类差别是很大的,同一种微生物因不同的扩大培养过程(一级、二级)其培养基往往也有较大差异。

通常,对于种子用的培养基,摇瓶与种子罐用的培养基也不相同,摇瓶要求培养基用的原材料精细,碳源浓度较低而且是用微生物较易利用的碳源;对于种子罐用培养基,要求使用接近大生产用的原材料,氮源浓度较高,有利于菌体的增殖。

2.温度种子扩大培养的温度,从试管到三角瓶到种子罐,其温度也应逐步调整,最后接近大生产的温度,目的在于使菌种逐渐适应。

需要指出的是:(1)许多微生物其最适生长温度与最适发酵温度往往有差异的,例如:谷氨酸发酵,谷氨酸产生菌的最适合生长温度为:30℃,而产物合成温度为32-34℃(2)种子扩大培养的温度的选择,应该考虑的是菌体的快速增殖上,一方面可以缩短周期,另一方面有利于抑制其他杂菌的生长。

3.氧的供给菌种扩大培养的目的就是提供大量的强壮的菌体,因此在扩培过程要求菌体增殖速度越快越好,增殖期消耗的底物葡萄糖越少越好,从这个意义上讲,扩培过程中应提供足够的氧气,无论是厌氧发酵还是好氧发酵。

发酵工艺原理

发酵工艺原理

发酵工艺原理发酵工艺学原理讲义及思考题工艺学, 讲义, 原理, 发酵, 思考(1)丙酮酸的有氧氧化就会减弱(由于VH对TCA循环的促进作用),则:乙酰辅酶A的生成量就会少,醋酸浓度降低,它的诱导作用降低;(2)VH对TCA循环的促进作用的降低,使得其中间产物琥珀酸的氧化速度降低,其浓度得到积累,这样它的阻遏和抑制作用加强;两者综合的作用使得,异柠檬酸裂解酶的活性丧失,DCA循环得到封闭。

2.生物素对氮代谢的影响由以上分析可知,当VH缺乏时,异柠檬酸裂解酶的活性减弱,那么相反,当VH丰富时,异柠檬酸裂解酶的活性必然加强,则DCA 循环正常进行,DCA循环的进行,一方面提供了大量的“中间性产物”,另一方面,菌体的能和水平得到提高。

前者是菌体增殖的物质基础,后者则是菌体增殖的能量的保证。

这样的结果是,有利于菌体的增殖和生长,则GA的生物合成就会受到影响,甚至停止,这在生产上,就是通常我们说的“只长菌,不产酸”的现象。

以上分析说明,GA发酵过程中,前期,菌体的增殖期,一定的量的生物素是菌体增殖所必需的;而在产物合成期,则要限制生物素的浓度,以保证产物的正常合成。

3. VH对菌体细胞膜通透性的影响细胞膜通透性的调节对于GA 发酵时非常重要的,正如前述,当菌体进入产物合成期时,开始有GA的产生,这是如果能够大量的把产物及时的排泄到细胞膜外,可以解除GA对L—谷氨酸脱氢酶活性的抑制作用,从而使现由Glucose GA的高效率转化,反之,如果……。

可见,改善细胞膜通透性的重要性,如何进行呢?通常谷氨酸发酵采用的菌种都是VH-,而VH又是菌体细胞膜合成的必须物质,因此,可以通过控制VH的浓度,来实现对菌体细胞膜通透性的调节。

VH对细胞膜合成的影响主要是通过对细胞膜的主要成分——磷脂中的脂肪酸的生物合成来实现的,当限制了菌体脂肪酸的合成时,细胞就会形成一个细胞膜不完整的菌体。

生物体内脂肪酸的合成途径如下:葡萄糖丙酮酸+ 丙酮酸乙酰辅酶A 乙酰辅酶A乙酰辅酶A羧化酶CO2CO2丙二酰辅酶AC4丙二酰辅酶A CO2C6其中,将乙酰辅酶A羧化生成丙二酰辅酶A的酶是乙酰辅酶A羧化酶,该酶的辅酶是VH,VH在此反应过程中起到传递CO2的作用。

发酵工艺原理复习题答案

发酵工艺原理复习题答案

发酵工艺原理复习题答案一、单项选择题1. 发酵过程中,微生物生长的四个阶段中,哪一个阶段的微生物代谢产物产量最高?A. 调整期B. 对数生长期C. 稳定期D. 衰减期答案:C2. 在发酵过程中,以下哪种营养物质是微生物生长所必需的?A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 所有选项答案:D3. 下列哪种发酵罐设计最适合于大规模工业生产?A. 实验室规模的发酵罐B. 搅拌式发酵罐C. 气升式发酵罐D. 固定床发酵罐答案:B二、填空题1. 发酵过程中,微生物的______是影响发酵效率的关键因素之一。

答案:代谢途径2. 在发酵过程中,通过控制______和______可以优化微生物的生长环境。

答案:温度、pH值3. 发酵工业中常用的灭菌方法包括______和______。

答案:高压蒸汽灭菌、干热灭菌三、简答题1. 描述发酵过程中的氧气供应对微生物生长和产物形成的影响。

答案:氧气供应对微生物生长和产物形成至关重要。

在好氧发酵中,充足的氧气供应可以促进微生物的呼吸作用,增强能量产生,从而支持微生物的快速生长和代谢产物的合成。

而在厌氧发酵中,氧气的存在可能会抑制某些微生物的生长,影响产物的形成。

2. 阐述发酵过程中温度控制的重要性及其对微生物生长和产物形成的影响。

答案:温度控制是发酵过程中的关键因素之一。

适宜的温度可以促进微生物的酶活性,从而加速代谢过程,提高产物的产量和质量。

温度过高或过低都可能导致酶活性下降,影响微生物的生长速率,甚至导致细胞死亡,从而影响发酵效率和产物的产量。

四、计算题1. 假设一个发酵罐的体积为100升,初始pH值为6.0,通过添加1升pH为12.0的NaOH溶液后,求发酵罐内混合溶液的最终pH值。

答案:首先计算NaOH溶液的摩尔浓度,然后根据pH值计算H+离子浓度,最后应用Henderson-Hasselbalch方程计算最终pH值。

假设NaOH 完全离解,其摩尔浓度为0.1M。

混合溶液的H+离子浓度为10^(-6.09) M,最终pH值为6.09。

发酵食品工艺学课后题答案

发酵食品工艺学课后题答案

发酵食品工艺学课后题答案
一、发酵食品工艺学课后题答案:
1、发酵是什么?
发酵是一种生物或物理转化过程,是指有机物(特别是糖)的化学降
解及二次代谢,微生物对食品原料的分解及产物的形成过程,常产生热、气体及特定的有机酸或醇。

2、发酵有何作用?
1)发酵能增强食品颗粒感,改善口味组份,抑制有害微生物的生长,
防止食品腐败;
2)发酵能将维生素、蛋白质、碳水化合物的形式发生改变,含量也增加;
3)发酵能使食品变软,减少食品的膨胀,使食品变得饱满,改善口感,增强外观;
4)发酵能改变酸度,有利于细菌和发酵酶的活性;
5)发酵能够在合理的温度和湿度下,达到最大添加剂效果,提高食品
质量和防止食品变质;
6)发酵能对食品中添加的各种抗菌剂杀灭有害细菌,延长食品的贮藏期;
7)发酵能增加食品的美味,增加口感。

3、发酵的过程?
1)发酵物的选择:根据酵母菌的类型,选择合适的原料及其他添加剂。

2)酵母菌培养:酵母菌培养剂及其他添加剂按照要求混合搅拌。

3)发酵:将酵母菌接种到食品原料中,在合适的温度和湿度条件下进
行发酵,使糖类物质降解,产生酒精、气体及有机酸。

4)发酵产物的分离:滤除发酵内容物中的悬液,分离发酵产物。

5)发酵产物的处理:对发酵产物进行灭菌、所需调味甚至包装操作。

4、常见发酵食品有哪些?
1)营养美味:酱油、糯米酒、发酵牛奶等;
2)果酒饮料:啤酒、白酒、葡萄酒、荔枝酒、甘蔗汁及酸梅汁等;
3)烘焙食品:泡芙、糕点、面包、蛋糕等;
4)保鲜防腐食品:泡菜、腌黄瓜、火腿肠及番茄酱等;
5)蔬菜:茴香、豆腐等。

发酵工程原理课后习题

发酵工程原理课后习题

发酵动力学习题第一章1. 硫杆菌将硫氧化为硫酸,∆G0=-494 kJ/mol,同化1g碳需氧化30 g硫,求硫杆菌生长的标准自由能效率。

2. Spirophyllum ferrugineum将FeCO3氧化,利用其自由能固定CO2,生成Fe(OH)3,因而将将铁矿石中的铁溶出。

反应如下:4FeCO3+O2+6H2O−→4Fe(OH)3+4CO2, ∆G0=-41.9 kJ/mol若标准自由能效率为0.03,生成1 g菌体要氧化多少FeCO3?3. 氢单孢菌进行以下反应:H2+1/2 O2−→H2O ∆G0=-240 kJ/mol固定1 mol CO2氧化7 mol H2,求标准自由能效率。

4. 将S. agalactiae在含有葡萄糖和酪蛋白水解物的复合培养基中培养时,菌体的生长得率Y X/S为21.4 g菌体/mol葡萄糖,乳酸、醋酸、甲酸和乙醇的得率(Y P/S)分别为1.50,0.25,0.33和0.14 g/mol。

计算-∆H C和Y C。

5. 将Aerobacter aerogenes在以葡萄糖为唯一碳源的基本培养基中培养时,得到以下数据:μ=0.4 h-1,Q S=15.4 mmol/g/h,Q P=10.2 mmol/g/h。

假定同化的葡萄糖不产生ATP,1 mol葡萄糖异化代谢形成丙酮酸时产生2 mol ATP,每形成1 mol醋酸时则形成1 mol ATP,求Y ATP。

6. 在以葡萄糖为唯一碳源的培养基中连续培养Rhodopseudomonas spheroides时得到如下结果:μ (h-1) Q S (mmol/gh) Q O2 (mmol/gh) Q CO2 (mmol/gh)0.051 0.70 1.44 1.660.097 1.09 2.28 2.360.143 1.77 2.64 2.720.167 1.89 3.57 3.48问该过程是否有产物形成?计算Q P,RQ,Y X/O,Y X/S,m O,以及Y GO(已知α3=72 g C/mol,α2=0.5 g/g,B=42 mmol/g)。

发酵工艺复习题及参考答案

发酵工艺复习题及参考答案
19.临界氧浓度
答:微生物对发酵液中溶解氧浓度有一个最低要求,这个浓度叫临界氧浓度。
20.菌体生长速率
答:每小时单位质量的菌体所增加的菌体量。
21.生物热(Q生物)
答:产生菌在生长繁殖过程中所产生的大量热能。
22.搅拌热(Q搅拌)
答:由于机械搅拌,高速运转造成液体之间、液体和设备之间的摩擦,从而产生热能。
3.有机氮源主要有、、。
答:尿素、动植物粉类、玉米浆
4.有机氮源中的动、植物粉类主要有、、、和。
答:黄豆粉、棉子粉、菜子粉、玉米粉、鱼粉
5.培养基按用途分为、、。
答:孢子培养基、种子培养基、发酵培养基
6.在培养基中碳源不足,易出菌体,甚至;氮源不足,则易出现菌体繁殖量。
答:过早衰老、自溶、偏少
7.在选用天然农副产品原材料时,要做到定、定、定、定、定。
28.发酵过程中的中间分析项目主要有、、、、、。
答:抗生素效价、pH、糖含量、氨基氮和氨氮、磷、菌丝浓度和黏度
29.基因工程菌常用的培养方法有、、、、。
答:分批式培养、流加式培养、连续培养、透析培养、固定化培养
30.废水的处理方法有、和。
答:物理、化学、生物处理
二、单项选择题
1.生产酵母菌的发酵属于()
A.碳B.氮C.氧D.水
答:C
26.有利于氧溶解的条件是()
A.温度升高B.温度降低C.容质含量增加D.降低罐压
答:B
27.有利于氧溶解的条件是()
A.温度升高B.增大罐压C.容质含量增加D.降低罐压
答:B
28.导致pH上升的因素是()
A.酸性物质的生成B.碱性物质的消耗C.添加硫酸铵D.添加氨水
答:D
29.导致pH下降的因素是()

发酵工程课后题参考答案

发酵工程课后题参考答案

发酵课后题参考答案第一章一.发酵工程技术的发展大致可分为那几个阶段?每个阶段的技术特点是什么?答:发酵工程技术大致可分为六个发展阶段分别为:1.自然发酵阶段,在这一阶段人们对微生物的性质尚未认知,只是利用自然接种方法进行发酵制品的生产。

此阶段的技术特点是多数产品属嫌气发酵,且非纯种培养,凭经验传授技术和产品的质量不稳定的特点。

2.转折阶段,这一阶段又可分为三个阶段。

第一个阶段以纯种培养和无菌操作技术为转折点,这一阶段的技术特点发酵过程避免了杂菌污染,发酵效率逐步提高,生产规模逐渐扩大,产品质量稳定提高。

第二个转折点是深层液体通气搅拌纯种培养的采用,这一阶段的技术特点是深层液体通气搅拌纯种培养技术解决了大量培养基和生产设备的灭菌以及大量无菌扛起的制备问题,,且在提取精制中采用离心萃取机,冷冻干燥器等新型高效化工设备,是生产规模,产品质量和收效稳步提高。

第三个转折点是利用代谢调控进行微生物菌种选育和发酵条件的控制,技术特点是采用遗传育种方法进行微生物人工右边,选育出某种营养缺陷株或者抗代谢类似物菌株,在控制营养条件的情况下发酵生产大量积累所预期的氨基酸。

3.发酵放大技术的进一步发展阶段,技术特点是发酵罐的容积发展到前所未有的规模,发酵时氧耗大,对发酵设备提出了新的要求,并逐步运用计算机以及自动化控制技术进行灭菌和发酵过程的PH,溶解氧等发酵参数的控制,使发酵生产向连续化,自动化前进了一大步。

4.以基因工程为中心的时代。

技术特点是定向的改变生物性状与功能,创造新物种的目的,赋予微生物细胞具有生产较高等生物细胞所产生的和化合物的能里。

扩大了微生物的范围,大大丰富了发酵产业的内容,使发酵工业发生了革命性的变化。

二.简述工业发酵的应用范围?答:发酵工业的应用范围很广,按其产品可以分为四大类:11.微生物菌体。

工业生产的微生物菌体可分为两种,一种是供制面包用的酵母,另一种是作为人类或者动物使用的微生物细胞。

2.酶制剂。

发酵课后题整理答案

发酵课后题整理答案

第一章1.发酵与酿造的概念,发酵、酿造工业与化学工业的区别答:发酵:将提炼精制获得的成分单纯、无风味的要求的产品的生产过程称为发酵。

(PPT)广义上,微生物进行的一切活动都可以称为发酵;狭义上,发酵仅仅是指厌氧条件下有机化合物进行不彻底分解代谢释放能量的过程。

(书)工业上的发酵:利用微生物生产某些产品的过程。

酿造:通常指成分复杂并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。

区别:在于发酵与酿造工业是利用生物体或生物体产生的酶进行的化学反应。

2.简述发酵与酿造技术的研究对象答:按产业部门分类:酿酒工业、传统酿造工业、有机酸发酵工业、酶制剂发酵工业、氨基酸发酵工业、功能性食品生产工业、食品添加剂生产工业、菌体制造工业、维生素发酵工业、核苷酸发酵工业。

按产品性质分类:生物代谢产物发酵、酶制剂发酵、生物转化发酵、菌体获得。

3.简述发酵与酿造的特点答:安全、简单;原料广泛;反应专一;代谢多样;易受污染;菌种选育。

4.简述发酵与酿造和现代生物技术的关系答:生物技术是靠基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和生化工程这五大体系支撑起来的,发酵工程常常是基因工程、酶工程的基础和必要条件。

食品发酵和酿造主要是以发酵工程和酶工程为支撑,是利用微生物细胞或动植物细胞的特定性状,通过现代化工程技术,生产食品或保健品的一种技术。

发酵技术的两个核心部分是生物催化剂和生物反应系统,总而言之,食品发酵和酿造与现代生物技术关系密切,传统的发酵与酿造技术只有采用现代生物技术加以改造才被赋予新的内涵,才会有新的突破性进展。

(补充请翻书4、5页)5.我国主要发酵食品有哪些答:酒精饮料、谷类食品发酵、豆类食品发酵、蔬菜发酵。

6.新型发酵食品的生产工艺及用途答:第四章1.发酵工业的特征是什么答:①微生物菌种选育及扩大培养;②发酵原料的选择及预处理;③发酵设备选择及工艺条件控制;④发酵产物的提取和分离;⑤发酵产物的回收和利用。

2.优质种子应具备哪些条件答:①菌种细胞的生长活力强,移种到发酵罐后能迅速生长以缩短延滞期;②生理性状稳定,以便得到稳定的菌体生长过程;③菌体浓度及总量能满足大容量发酵接种的要求;④无杂菌污染,以确保整个发酵过程的正常进行;⑤保持稳定的生产能力,使最终产物的生物合成量维持稳定高产。

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第一章1按照现代观点,发酵的定义是什么?通过微生物的生长代谢活动,产生和积累人们所需代谢产物的一切微生物培养过程通称为发酵。

2历史上哪位科学家阐明了发酵的化学本质,按照他的观点,发酵的化学本质是什么?1897年巴克纳(Buchner)阐明了微生物发酵的化学反映本质,证明了乙醇发酵是酵母细胞中的酶催化了一系列化学反应的结果。

3按发酵类型可将微生物发酵产品分为哪几类?以微生物菌体为产品的微生物发酵;以酶制剂和酶调节剂为产品的微生物发酵;以微生物的代谢产物为产品的微生物发酵;此外,还包括微生物转化发酵、工程菌、工程细胞的产物的发酵等。

4采用液体深层培养法生产微生物发酵产品时,主要包括哪些工艺过程?菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取精制→成品检验→成品包装第三章速效碳源与迟效碳源:葡萄糖、蔗糖等被微生物利用的速度较快的碳源为速效碳源;而乳糖、淀粉等被利用的速度相对较为缓慢的为迟效碳源。

速效氮源与迟效氮源:无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮可直接被菌体吸收利用,被称为速效氮源;花生饼粉、酵母膏等有机氮源中所含的氮存在于蛋白质中,必须在微生物分泌的蛋白酶作用下,水解成氨基酸和多肽以后,才能被菌体直接利用,被称为迟效氮源。

生理酸性物质与生理碱性物质:经过微生物代谢作用后,能形成酸性物质的营养成分称为生理酸性物质;同理。

诱导物(inducer):一般是指一些特殊的小分子物质,在微生物发酵过程中添加这些小分子物质后,能够诱导代谢产物的生物合成,从而显著提高发酵产物的产量。

前体(precursor):在微生物代谢产物的生物合成过程中,有些化合物能直接被微生物利用构成产物分子结构本身的一部分,而化合物本身的结构没有多大变化。

促进剂(accelerant)在发酵培养基中加入某些微量的化学物质,可促进目的代谢产物的合成。

抑制剂(inhibitor)在发酵过程中加入某些化学物质会抑制某些代谢途径的进行,同时会使另一代谢途径活跃,从而获得人们所需的某种代谢产物,或使正常代谢的中间产物积累起来。

孢子培养基:供菌种繁殖孢子用的培养基。

种子培养基:供孢子发芽和大量繁殖菌丝体用的培养基。

发酵培养基:供菌种在进一步的生长繁殖后生物合成目的产物用的培养基。

补料培养基:在补料分批发酵过程中,间歇或连续补加的、含有一种或多种培养基成分的新鲜料液。

1孢子培养基、种子培养基和发酵培养基在营养需求上有什么不同?孢子营养要求:1)营养成分不要太丰富,碳源和氮源的浓度要低,否则不易产生孢子;2)无机盐浓度要低,否则会影响孢子量和孢子颜色。

3)培养基的pH和湿度要适宜,否则孢子的生长量会受到影响。

种子营养要求:1营养成分要比较丰富和完全,含容易被利用的碳源、氮源无机盐和维生素等。

2培养基的组成能维持pH在一定范围内,以保证菌体生长时的酶活力。

3营养物质的总浓度以略稀薄为宜,以保持一定溶氧水平,有利于大量菌体的生长繁殖。

4最后一级种子培养基的营养成分要尽可能接近发酵培养基的成分,使种子进入发酵培养基后能迅速适应,快速生长。

发酵营养要求:①营养物质的组成比较丰富,浓度恰当;②在一定条件下,所采用的各种原材料彼此之间不能产生化学反应,理化性质相对稳定;③粘度适中,具有适当的渗透压;④要考虑所选用的原材料品种和浓度与代谢产物生物合成过程中的调节关系,要利于主要产物的生物合成并维持较长时间的最高生产速率,不需要的产物合成速率降至最低;⑤生产过程中,既不影响通气与搅拌的效果,又不影响或稍影响产物的分离精制和废物处理;⑥大生产中选用的原材料尽量做到因地制宜,质忧价廉,成本低。

2试述培养基的筛选方法及其应用。

单因子实验法、正交试验、均匀设计。

应用:分析推断优化培养基的组分和浓度,还可以考察个因子之间的交互作用。

3论述影响培养基质量的因素。

原材料质量、水质、灭菌、培养基黏度。

第四章1发酵工业中灭菌的目的是什么?防止发酵过程染菌,确保正常生产。

2湿热灭菌有哪些特点?价格低廉,来源方便,灭菌效果可靠,所以它是最基本的灭菌方法。

3什么是热阻?什么是相对热阻?热阻是指微生物在某一种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。

4介质过滤除菌的主要机制是什么?空气气流流速大时,气流中的微粒具有较大的惯性力。

当微粒随气流以一定速度向纤维垂直运动因受纤维阻挡而急剧改变运动方向时,由于微粒具有的惯性作用使它们仍然沿原来方向前进碰撞到纤维表面,产生摩擦粘附而使微粒被截留在纤维表面,这种作用亦称惯性碰撞截留。

5工业生产中采用高温快速灭菌的依据是什么?由于它使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏,例如它可使核酸发生脱氨、脱嘌呤或降解,以及破坏细胞膜上的类脂质成分等。

6连续灭菌(continuous sterilization)将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌。

优点:1.采用高温快速灭菌法2.可以把培养基按其性质分开灭菌3.有利于自动控制4.节省冷却水缺点:1.投资费用高2.对物料要求高3.蒸汽用量大分批灭菌(batch sterilization):配好的培养基输入发酵罐内,经过间接蒸汽预热,然后直接通入饱和蒸汽加热,使培养基和设备一起灭菌,达到要求的温度和压力后维持一段时间,在冷却至发酵要求的温度。

优点:1.不需附加设备2.蒸汽利用率高3.节约劳动力缺点1.培养基质量比较差2.罐的利用率低3. 冷却水用量大7空气过滤除菌的流程中有哪些设备?这些设备各有什么用?采风塔粗过滤器通风设备空气储罐冷却器气液分离设备--旋风分离器加热器。

第五章重点章节1孢子制备和种子制备的一般过程有哪些?孢子培养:母瓶:活化、纯化,使保藏菌种生长,并去处变异株。

所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。

子瓶: 大量繁殖,得到大量孢子。

接种:①从母斜面上点接种,选取生长好的单菌落②接种时密一点,得到大量的孢子种子制备过程:实验室阶段:不用种子罐,所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备,在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成,因此将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。

生产车间阶段:种子培养在种子罐里面进行,一般在工厂归为发酵车间管理,因此称这些培养过程为生产车间阶段。

2影响孢子质量和种子质量的主要因素有哪些?如何控制?(P93-P98)孢子质量:培养基培养温度和湿度培养时间和冷藏时间接种量种子质量:培养基培养条件种龄接种量种子质量标准种子异常分析3菌种保藏的目的和原理是什么?主要有哪些保藏方法?微生物菌种的保藏:目的:一个优良的菌种被选育出来后,要保持其生产性能的稳定,不污染杂菌,不死亡,这是菌种保藏的主要目的。

原理:根据菌种的生理生化特性,人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态。

创造有利于休眠状态的环境条件,以降低菌种的代谢活动,减少菌种变异,达到长期保存的目的。

干燥保藏法悬液保藏法石蜡油封存法沙土管低温保藏:低温、液氮、冻干斜面保藏法和穿刺保藏法第六章摄氧率:(OUR; Oxygen Utilization Ratio):单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。

呼吸强度:比耗氧速率-----相对于单位质量的干菌体在单位时间内所消耗的氧量。

也称呼吸强度呼吸临界氧浓度:在溶氧浓度低时,呼吸强度随溶解氧浓度的增加而增加,当溶氧浓度达到某一值后,呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化,此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。

2影响微生物需氧量的因素有哪些?并解释其原因。

1)微生物种类:种类不同,其生理特性不同,代谢活动中的需氧量也不同2)培养基的组成与种类:培养基的组成对菌种的需氧量有显著的影响,碳源的种类和浓度影响尤为显著。

一般而说,碳源浓度在一定范围内,需氧量随碳源浓度的增加而增加。

3)菌龄;不同菌种需氧量情况各异;同一菌种不同菌龄,其需氧程度也不同;一般菌龄低者,呼吸强度高。

例如;菌龄为24小时的产黄青霉呼吸强度最高4)培养条件:pH、温度等一般温度愈高,营养越丰富,临界值也相应越高5)有毒产物的形成与积累CO2是菌体代谢产生的气态终产物,它的生成与菌体的呼吸作用密切相关。

CO2在水中的溶解度是氧的30倍,因而发酵过程中不及时将培养液中的CO2排出,势必影响菌的呼吸,进而影响菌的代谢。

3发酵液气泡中的氧传递到微生物细胞内,并完成氧化过程都要克服哪些传递阻力?答1供氧方面的阻力1)气膜阻力(1/k1 ; 1/K G):为气体主流及气-液界面的气膜阻力,与空气情况有关。

2)气液界面阻力(1/k2;1/K I):与空气情况有关,只有具备高能量的氧分子才能透到液相中去,而其余的则返回气相。

3)液膜阻力(1/k3; 1/K L):为从气-液界面至液体主流间的液膜阻力,与发酵液的成分和浓度有关。

4)液流阻力(1/k4; 1/K LB):液体主流中传递的阻力;也与发酵液的成分和浓度有关。

2耗氧方面的阻力1)细胞周围液膜阻力(1/k5; 1/K LC)与发酵液的成分和浓度有关。

2)菌丝丛或团内的扩散阻力(1/k6; 1/K A)与微生物的种类、生理特性状态有关,单细胞的细菌和酵母菌不存在这种阻力;对于菌丝,这种阻力最为突出。

3)细胞膜的阻力(1/k7; 1/K W):与微生物的生理特性有关。

4)细胞内反应阻力(1/k8; 1/K R)氧分子与细胞内呼吸酶系反应时的阻力;与微生物的种类、生理特性有关。

4影响液相体积氧传递系数的因素有哪些?这些因素与Kla有什么关系?(P110)答1搅拌功率:2空气流速:正比3发酵液的物理性质:与黏度成反比4泡沫的影响:降低5空气分布器形式和发酵罐结构:5发酵过程中搅拌的作用有哪些?1)把从空气管中引入发酵罐的空气打成碎泡,增加气-液接触面积“a”,亦即增加氧的传递面积。

2)使液体形成涡流,从而延长气泡在液体中的停留时间。

3)增加液体的湍流程度,降低气泡周围的液膜阻力和液体主流中的流体阻力,从而增大K L a值。

4) 减少菌丝结团现象,降低细胞壁表面的液膜阻力,改变细胞对氧和营养物质的吸收,同时降低细胞周围“废物”和“废气”的浓度,有利于微生物的代谢。

5)是发酵罐内的温度和营养物质浓度达到均一,使系统充分混合。

6如何测定发酵罐上的摄氧率和Kla?P115摄氧率r=(单位时间内通入罐内氧气的量—单位时间内由发酵罐排出的氧气的量)/发酵液体积Kla=r/(C*-C L) C*=4C L第七章发酵热:所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。

净热量:在发酵过程中产生菌分解基质产生热量,机械搅拌产生热量,而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。

这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。

生物热:在发酵过程中,菌体不断利用培养基中的营养物质,将其分解氧化而产生的能量,其中一部分用于合成高能化合物(如ATP)提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量,其余一部分以热的形式散发出来,这散发出来的热就叫生物热。

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