(整理)食品发酵与酿造工艺学复习资料之一思考题

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X发酵工程工艺原理复习思考题答案

X发酵工程工艺原理复习思考题答案

《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?次级代谢产物重要有哪些种类?次级代谢产物:由微生物新陈代谢所产生的、对一般生命活动并不必需的代谢产物。

糖苷类、多肽类、酰基类、核苷类及混杂类。

2.典型的发酵过程由哪几个部分组成?原始材料:菌株;培养基的碳源、氮源、微量元素以及生长因子;上游过程:对菌种加以改造,提高生产能力或者导入外源基因等以获得工程菌;发酵过程:发酵或生物转化,是通过优化发酵条件如温度、营养、供气量等。

运用工程菌的生物合成,加工和修饰等以获得目的产物;下游过程:是运用生物化学、物理学方法分离、纯化产品,最终将产品推向市场并获得社会或经济效益。

3.发酵工程的特点及微生物的共性.发酵过程的特点:-发酵过程以生物体的自动调节方式进行,数十个反映过程可以象单一反映同样,在发酵设备中一次完毕。

-反映通常在常温常压下进行,条件温和、能耗少,设备较简朴。

原料以农副产品、再生资源(植物秸杆、木屑)为主。

-可生产复杂的化合物。

-发酵过程需防止杂菌污染(设备灭菌、空气过滤)。

-除运用微生物外,还可以用动植物细胞和酶,也可以用人工构建的遗传工程菌进行反映。

-投资少、见效快、利润丰厚。

是生物工程制品的最后表达形式。

微生物的共性:(1)对周边环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。

(2)有极强的消化能力。

(3)有极强的繁殖能力。

第二章思考题:1.发酵对微生物菌种有何规定?举例说明。

1. 能在便宜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. 生长速度和反映速度快,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规定。

2.什么叫自然突变和诱发突变?诱变育种的实质是什么?自然突变:环境因素的影响,DNA复制过程的偶尔错误等而导致,一般频率较低,通常为10-6-10-9 。

食品发酵学思考题(整理)

食品发酵学思考题(整理)

食品发酵学《绪论》 1、发酵和酿造的特点。

安全简单、原料广泛、反应专一、代谢多样2、食品发酵有哪些方式⑴根据涉及发酵用微生物种类分类:①自然发酵;②单菌纯种发酵;③混菌纯种发酵;⑵根据培养基性质:①液态发酵;②半固态发酵;③固态发酵;3、根据其产品性质,发酵与酿造可分为哪几种类型?生物代谢产物发酵 、酶制剂发酵 、生物转化发酵、菌体制造《第四章》发酵动力学:它以化学热力学和化学动力学为基础,研究发酵过程中变量在活细胞作用下变化的规律,以及各种发酵条件对这些变量变化速度的影响。

菌体的生长比速(比生长速率):单位时间内,单位菌体消耗基质或形成产物或形成菌体的量称为比速临界稀释率:连续培养过程中菌体发生洗出时的稀释率称为临界稀释率,以DC表示。

最适稀释率:指细胞或产物的生产能力达最大时的稀释率。

倍增时间:细胞群体数量增加一倍的时间为倍增时间。

在连续培养时,当流速增加,开始X 呈线形下降,当D 达临界值时X=0,达到“清洗点”,细胞被洗出,称冲溃现象。

1、 Monod 方程的表达式,其使用条件如何?各参数的意义。

2、分批发酵菌体生长与产物形成有如几种模式,并各举一实际生长的实例。

第Ⅰ型-生长产物合成偶联型:菌体培养 酒精发酵第Ⅱ型-生长产物合成半偶联型:柠檬酸、丙酸第Ⅲ型-生产与产物合成非偶联类型:各种抗生素、微生物毒素等物质的生产。

3、发酵热:发酵过程中释放出来的净热量。

表达式:4、发酵热的计算方法有:1)测定一定时间冷却水流量和进出口温度;2)通过发酵液的温度升高进行计算 辐射显蒸发搅拌生物发酵QQ Q Q Q Q ---+=3)根据化合物的燃烧值计算5、温度对发酵过程的影响:⑴温度对微生物生长的影响: 不同微生物的生长对温度的要求不同。

随着温度上升,微生物的生长和繁殖加快,但随着温度的上升,酶失活的速度也加快,菌体衰老提前,发酵周期缩短,这对发酵生产是极为不利的。

微生物受高温的伤害比低温的伤害大,即超过最高温度,微生物很快死亡;低于最低温度,微生物代谢受到很大抑制,并不马上死亡。

发酵工艺原理复习思考题

发酵工艺原理复习思考题

《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。

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。

2.什么叫自然突变和诱发突变?诱变育种的实质是什么?3.突变分为哪两种类型,举例说明。

4.何为DNA体外重组技术?举例说明在发酵工业中的应用。

5.何为营养缺陷型?举例说明营养缺陷型的筛选方法。

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?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?8.何为菌种的复壮?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?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?11. 淀粉糖的制备方法?哪种方法制备的淀粉糖质量好?12.糖蜜可直接用作发酵原料吗?为什么?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?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?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?4.在工业生产中,影响培养基灭菌的因素有哪些?为什么?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?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?7.过滤效率受哪些因素影响?如何提高除菌效率?第四章复习思考题1.培养好氧菌和兼性需氧菌常用哪些方法?2.在进行种子的扩大培养和发酵过程中,如何掌握培养基的碳氮比?3.举例说明种龄与接种量对发酵的影响。

4.最佳种龄和最佳代谢产物收获期分别在生长曲线的哪个阶段?第五章复习思考题1.在分批发酵中,按细胞生长和产物生成的关系可分为哪几种类型?举例说明。

2.何为补料分批发酵?该法主要适用在哪些场合?3.什么叫连续培养?提出连续培养的根据是什么?连续培养有何缺点?4.在单级连续培养中,μ=D意味着什么?5.补料分批发酵中的准恒定状态有何特点?6.什么叫比生长速率?什么叫得率系数?第六章复习思考题1.EMP途径中的关键酶有哪些,调节机制怎样?2.什么是巴斯德效应?3.同型乳酸发酵与异型乳酸发酵有何区别?4.谷氨酸产生菌利用糖质原料合成谷氨酸的代谢途径中有哪些关键环节?5.作为谷氨酸产生菌,应具备哪些生理特征?6.简述柠檬酸的积累机制,柠檬酸产生菌需具备什么特点?7. 天冬氨酸族氨基酸的发酵机制?第七章复习思考题1.发酵过程的研究方法有哪些,可以分为几个研究层次?2.发酵过程中主要控制参数分为哪几大类,通常发酵工厂必须控制的几个参数包含哪些?3.什么是发酵热、生物热?生物热的产生受哪些因素的影响?4.以谷氨酸发酵为例,说明发酵温度、pH、通气量等环境条件对谷氨酸产生菌的影响。

食品工艺学思考题及答案

食品工艺学思考题及答案

第一章1.食品与食物‎在概念上的‎有何区别?食物是天然‎存在可以直‎接食用或经‎初加工可供‎食用的物质‎。

食品是经过‎加工和处理‎,作为商品可‎供流通的食‎物的总称。

2.构成食品的‎基本要素有‎哪些?1)卫生和安全‎性;2)营养和易消‎化性;3)外观(食品色泽和‎形态);4)风味(食品香气、滋味和口感‎);5)食用方面性‎;储藏运输性‎。

3.威胁食品安‎全的污染源‎有哪些?1)源头污染:①动物饲养:疾病、兽药残留、饲料添加剂‎;②农作物种植‎:水源污染、土壤污染、农药、化肥。

2)环境污染3)加工环节污‎染4.影响食品腐‎败变质的因‎素有哪些?如何防止食‎品腐败?1)生物学因素‎(微生物、害虫和啮齿‎类动物、自身新陈代‎谢)2)化学因素(酶的作用、非酶作用、氧化作用)3)物理因素(温度、水分、PH、光、氧气)4)其他因素(如机械损伤‎、乙烯、外源污染物‎等)措施:1)控制微生物‎的危害(水分、温度、PH、光、氧气)2)控制酶反应‎(温度、水分、PH)3)控制氧化还‎原反应(温度、氧气、光)5.概念:食品保质期‎、保存期、栅栏技术1、食品保质期‎:指在标签上‎规定的条件‎下,保持食品质‎量的期限,是食品的最‎佳食用期,超过此期限‎,在一定时间‎内食品仍然‎是可以食用‎的,但《中华人民共‎和国食品卫‎生法》规定禁止销‎售超过保质‎期的食品。

2、保存期:指从生产之‎日起食品可‎以食用的最‎终日期,保存期是推‎荐的最终食‎用期。

3、栅栏技术:在保藏食品‎的数个栅栏‎因子中,它们单独或‎相互作用,形成特有的‎防止食品腐‎败变质的“栅栏”,使存在于食‎品中的微生‎物不能逾越‎这些“栅栏”,这种食品从‎微生物学的‎角度考虑是‎稳定和安全‎的,这种技术成‎为栅栏技术‎。

第二章1.食品低温保‎藏的基本原‎理;1)低温对微生‎物的影响2)低温对酶活‎性的影响3)低温对氧化‎还原作用的‎影响4)低温对农产‎品生理作用‎(呼吸、蒸腾、代谢)的影响2.食品冷却的‎目的;快速排出食‎品内部的热‎量,使食品温度‎在尽可能短‎的时间内降‎低到接近食‎品适宜的低‎温储藏温度‎,以保证食品‎良好的品质‎和新鲜度,延长储藏期‎。

发酵工艺学原理思考题及答案

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。

发酵食品思考题

发酵食品思考题

第一章1、发酵:在生物化学上或生理上,发酵是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,或者更严格的说发酵是以有机物为电子受体的氧化还原产能反应(狭义)。

利用培养生物细胞(含动、植物细胞和微生物)获得产物的所有过程。

2、发酵设备:指在发酵过程中为了实施(实现)微生物发酵及其原料准备、和产品的分离提纯等而采用的所有容器与机械的总称。

微生物是主体、设备是发酵实施的场所、工艺是保障。

按培养基的状态分:固体发酵、液体发酵、半固体发酵。

3、固体发酵和液体发酵的区别容器:由曲面构成的封闭或敞开的空间构件在力学上又称为壳或壳体薄壳容器:按壳体壁厚(s)与内径(Di)的比值或外径(Do=Di+2S)与内径的之比的大小分为薄壳容器和厚壳容器。

Do/Di<1.2,而S/Di<0.1,为薄壳容器,Do/Di>1.2,或S/Di>=0.1为厚壳容器。

发酵罐:是为了一个特定生物化学放映的操作提供良好而满意环境的容器,属于薄壳容器的范畴。

通常是有一个柱形的筒体和两个风头焊接而成的,并带有能够调节和控制微生物(动、植物细胞)生长代谢所需条件(温度、PH等)的附件的一类容器。

焊缝系数:焊缝处材料强度与本体材料强度的比值。

小于或等于1发酵罐的封头大体上可以分为半球形、椭圆形封头、碟形、锥形等发酵罐筒体上的轴向应力是周向应力的1/2倍发酵罐的壁厚附加量包括钢板或钢管的负偏差、腐蚀裕度、制造过程产生的材料减薄量。

焊接的形式主要有双面焊和单面焊。

发酵过程中发酵罐具有中心作用,发酵罐是连接原料和产物的桥梁。

在发酵罐中,通过产物的合成使廉价的原料升值。

全挡板条件:是指在一定转数下再增加罐体内附件而轴功率保持不变,消除因搅拌而产生的漩涡。

按微生物生长代谢需要分类,可将发酵罐分为非通风和通风发酵罐。

机械搅拌发酵罐的搅拌器主要有螺旋叶式和涡旋式搅拌器两种涡旋式搅拌器的叶片有平叶式、弯叶式、箭叶式三种。

发酵过程中消除泡沫的方法有物理消泡法和化学消泡法。

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。

(完整版)食品工艺学课后思考题1,2,36章答案

(完整版)食品工艺学课后思考题1,2,36章答案

课后思考题第一章1食品有哪些功能和特性营养功能(第一功能)、感官功能(第二功能)、保健功能(新发展的功能,第三功能)安全性、保藏性、方便性2食品加工、工艺的概念食品加工:将食物(原料)经过劳动力、机器、能量及科学知识,把它们转变成半成品或可食用的产品(食品)的方法或过程工艺:食品工艺就是将原料加工成半成品或将原料和半成品加工成食品的过程和方法;加工过程和方法就是由加工操作和加工步骤组合起来的;整个过程是加工工艺流程3食品原料有哪些特点?1.有生命活动、2.季节性和地区性、3.复杂性、4.易腐性4食品的质量要素主要有哪些?质量的定义:食品好的程度,是构成食品特征及可接受性的要素,主要有:5常见食品的变质主要由哪些因素引起?如何控制?引起食品(原料)变质的原因:(1)微生物的作用:是腐败变质的主要原因(2)酶的作用:在活组织、垂死组织和死组织中的作用;酶促褐变(3)化学物理作用:热、冷、水分、氧气、光、pH、引起变色、褪色要使食品保持品质或达到保藏效果,有四大保藏途径:(1)运用无菌原理:杀死微生物:高温,辐射;灭酶:加热可以灭酶(2)抑制微生物:低温(冷冻)、干藏、腌制、烟熏、化学防腐剂、生物发酵、辐射抑制酶;能抑制微生物的方法一般不易抑制酶,如冷藏、干藏、辐射(3)利用发酵原理(生物化学保藏):利用代谢产物酸和抗生素或抑菌剂等,如豆腐乳,食醋,酸奶等(4)维持食品最低生命活动:降低呼吸作用、低温、气调;如水果6谈谈食品工艺学研究的内容和范围。

食品工艺学是根据技术上先进、经济上合理的原则,研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学。

研究内容和范围(一)根据食物原料特性,研究食品的加工保藏(二)研究食品质量要素和加工对食品质量的影响(三)创造新型食品第二章上1水分活度的概念游离水和结合水可用水分子的逃逸趋势(逸度)来反映,我们把食品中水的逸度与纯水的逸度之比称为水分活度Aw。

2食品中水分含量和水分活度有什么关系?说明原因食品中水分含量(M)与水分活度之间的关系曲线称为该食品的吸附等温线。

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食品发酵与酿造工艺学第一章绪论1.什么是发酵和酿造?各有何特点?【课件题目+课本答案】☆:(1)发酵和酿造:食品发酵与酿造主要以发酵工程和酶工程为支撑,利用微生物细胞或动植物细胞的特定形状,通过现代化工程技术,生产食品或保健品的一种技术。

(2)特点:①安全简单; ②原料广泛; ③反应专一; ④代谢多样; ⑤易受污染; ⑥菌种选育。

2.发酵与酿造发展的历程经历了哪五个转折点?【课件题目+课本答案】☆:①柯赫建立单种微生物分离和纯培养技术;②20世纪40年代,二战(青霉素),通风搅拌培养技术(深层液态发酵);③人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的诞生;④发酵动力学、发酵连续化自动化工程技术建立,化学合成与微生物发酵有机结合的工程技术建立。

⑤基因工程菌的构建和发展。

3.食品发酵与酿造的发展趋势是什么?【课件题目+课本答案】☆:①利用基因工程技术,人工选育和改良菌种;②结合细胞工程技术,用发酵技术进行动植物细胞培养;③应用酶工程技术,将固定化酶或细胞广泛应用于发酵和酿造工业;④重视生化工程在发酵与酿造业的应用;⑤发酵生产单细胞蛋白;⑥加强代谢研究,进一步搞好代谢控制,开发更多代谢产品。

第二章菌种选育、保藏与复壮1.名词解释:突变、诱变、完全培养基。

☆:(1)突变:微生物的遗传物质存在于变动着的环境中,染色体上的遗传信息及染色体组会受到环境的作用而改变,这种改变或多或少是永久性的,从生物表型上说是突然发生的可遗传的变异,这种变化就称为突变,带有这种变化的菌株称为突变菌株。

(2)诱变:人为地利用物理或化学因素诱发的突变叫做诱发突变,简称诱变。

(3)完全培养基:是一种含有糖类、多种氨基酸、维生素、核苷酸及无机盐等营养比较完全的基质,野生型和营养型缺陷型菌株均可生长。

2.生产菌为什么会发生退化?如何防止退化?【课件题目+课件答案】☆:(1)退化的原因:①基因型的分离;②自发变异的发生。

③人工诱变导致的退化变异。

(2)防止衰退的措施:①减少传代次数;②创造良好的培养条件;③利用单核体传代;④经常进行纯种分离,并对相应的性状指标进行检查;⑤采用有效的菌种保藏方法。

3.菌种选育的意义?菌株选育过程中优良菌株获得的方法主要有哪些?举例说明。

【课本题目+课件答案】☆:(1)自然选育目的:建立高产菌株占优势的群体—纯种M,减缓变异和退化。

①菌种长期保存,进行自然分离,尽量纯化。

②诱变到高产菌株时,及时进行自然分离,淘汰已回复突变的不良菌株。

③各种方法进行菌种选育时,只有结合使用自然分离,真正得稳定的高产菌株。

(2)菌株选育过程中优良菌株获得的方法主要有:自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程技术。

自然选育的方法:①通过表现形态来淘汰不良菌株;②通过目的代谢物产量的考察;③纯度考察④传代的稳定性试验斜面传3-5次,产量稳定。

4.常用的菌种保藏方法、要求、原理及适合的对象?【课件题目+课件答案】☆:(1)菌种保藏方法:①低温保藏法;②低温定期移植法;③石蜡油低温保藏法;④干燥保藏:沙土管法、滤纸保藏法、大小米保藏法;⑤甘油管保藏法;⑥真空冷冻干燥法;⑦液氮超低温保存。

(2)基本原则:①挑选典型菌种的优良纯种。

②尽量使用分生孢子、芽孢等休眠体。

③创造有利于休眠的保藏环境(如干燥、低温)。

④尽可能多的采用不同的手段保藏一些比较重要的微生物菌株。

(3)保藏原理:根据微生物的生理、生化特性,人工地创造条件(低温、干燥、缺氧、缺营养),使之达到不死、不衰、不污染的休眠状态。

(4)5.简述物理诱变的机理。

【课本题目+课件图+网上答案】☆:物理诱变因子诱变机理:快中子、γ射线、β射线产生电离辐射,而紫外线是不形成离子的非电离辐射。

以紫外线为例,紫外线照射后引起的DNA结构改变,DNA强烈吸收紫外线,特别是碱基对,而嘧啶比嘌呤对紫外线更为敏感。

紫外线引起DNA结构变化,是胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用以及二聚体形成。

第三章微生物的代谢调控理论及其应用1.名词解释:初级代谢(产物)/次级代谢(产物),别构酶,别构效应,酶的共价修饰,反馈抑制,反馈阻遏,能荷调节,巴斯德效应☆:(1)初级代谢(产物)/次级代谢(产物):①初级代谢:是指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动。

初级代谢产物。

防止过量本能。

②初级代谢产物:微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。

③次级代谢:是指非微生物生命活动所必需的代谢活动。

次级代谢产物。

结构复杂特殊。

④次级代谢产物:微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。

(2)别构酶:又称变构酶,迄今所有已知的别构酶都是寡聚酶,即含有两个或两个以上的亚基。

(3)别构效应:调节物(或效应物)与酶分子中的别构中心(调节中心/控制中心)结合后,诱导出或稳定住酶分子的某种构象,使酶活中心对底物的结合与催化作用受到影响,从而调节酶的反应速度及代谢过程。

(4)酶的共价修饰:蛋白质分子中的一个或多个氨基酸残基与一化学基团共价连接或解开,使其活性改变的作用。

(5)反馈抑制:是指一生物合成途径中的最终代谢产物抑制该途径的前面第一或第二个酶的作用。

(6)反馈阻遏:是指抑制酶的形成是由途径终点产物或其衍生物执行的。

(或当代谢的最终产物大量存在并达到一定浓度时,它会同细胞中早已存在的阻遏物结合起来共同发挥作用,阻止了一个或几个反应步骤中酶的合成,从而抑制了产物的形成。

)(7)能荷调节:细胞内ATP、ADP、AMP之间的比例实际上是在不断的变动的,细胞通过改变这三者的比例来调节其代谢活动,称为能荷调节或腺苷酸调节。

(8)巴斯德效应:从有氧条件转入无氧条件时,酵母菌的发酵作用增强;反之,从无氧转入有氧时,酵母菌的发酵作用受到抑制,这种氧气抑制酒精发酵的现象叫做巴斯德效应。

2、简述分支代谢途径中代谢调节的主要模式。

举例说明。

【课本题目+网上答案】☆:①协同反馈抑制:是指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式。

②合作反馈抑制:又称增效反馈抑制,是指两种末端产物同时存在时可以起到比一种末端产物大得多的反馈抑制作用。

③积累反馈抑制:每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途径中前面的酶,所以当几种末端产物共同存在时它们的抑制作用是积累的,各末端产物之间既无协同效应,亦无拮抗作用。

④顺序反馈抑制:一种终产物的积累,导致前面一中间产物的积累,通过后者反馈抑制合成途径关键酶的活性,使合成终止。

3、简述大肠杆菌在含有葡萄糖、乳糖液体培养基中其生长曲线规律。

说明原因。

【课本题目+课本答案】☆:大肠杆菌可以利用葡萄糖、乳糖、麦芽糖、阿拉伯糖等作为碳源而生长繁殖。

当培养基中有葡萄糖和乳糖时,细菌优先使用葡萄糖,当葡萄糖耗尽,细菌停止生长,经过短时间的适应,就能利用乳糖,细菌继续呈指数式繁殖生长,从而出现二次生长曲线。

4.简述巴斯德效应产生的原因。

【课本题目+课件答案】充足,ATP↑,TCA循环产物渗出线粒体对PFK产生抑制作用。

☆:① O2② O充足,胞质中的ADP和无机磷进入线粒体,从而降低了PFK和HK的2活性。

③PFK活性下降导致F-6-P积累,从而导致G-6-P积累,对HK进行反馈抑制。

第四章发酵与酿造工程学基础及主要设备(第4-8题属于第三、四节的内容)1.在分批发酵过程中,微生物的生长曲线中的各阶段的特点是什么?为提高代谢产物的产量,可采取什么措施?【课本题目+课件答案】☆:(1)①延迟期:代谢活跃,大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP等;体积增大;分裂迟缓。

②对数生长期:细胞浓度的变化率与细胞浓度成正比,分裂速度最快、代时最短、代谢活动旺盛、对环境变化敏感。

③减速期:经过对数生长期细胞的大量繁殖,培养基中营养物质迅速消耗,有害物质逐渐积累,细胞的比生长速率逐渐下降,进入减速期。

④稳定期:细胞浓度达最大,比生长速率为0。

⑤衰亡期:细胞开始死亡,活细胞浓度不断下降。

(2)?2.比较分批发酵、连续发酵和补料分批发酵的优缺点。

【课本题目+课件答案】☆:(1)分批发酵:①优点:操作简单;操作引起染菌的概率低,且发生杂菌污染后易终止操作;不会产生菌种老化和变异等问题;当运转条件变化时,易改变处理对策;对原料组成要求较粗放。

②缺点:非生产时间较长、设备利用率低。

(2)连续发酵:①优点:A. 提供一个微生物在恒定状态下高速生长的环境;B. 工业上减少清洗、装料等操作;C. 产物的生产稳定,可节省人力物力等;D. 可作为分析微生物的生理、生态及反应机制的有效手段;E. 所需的设备和投资少,便于实现自动化;F. 产物质量比较稳定.②缺点:A. 长时间的培养,微生物及变异,发酵易染菌;B. 新加入的培养基与原有的不完全混合,影响培养基的利用率;C. 必须和整个作业的其他工序一致;D. 收率与产物浓度较分批法稍低;E. 有可能被杂菌污染及变异,诸因素对生物反应的研究和动力学关系不能充分解释。

(3)补料分批发酵:①优点:A.使发酵系统中维持很低的基质浓度;B.和连续发酵比,不需要严格的无菌条件;C.不会产生菌种老化和变异等问题。

②缺点:A.存在一定的非生产时间;B.和分批发酵比,中途要流加新鲜培养基,增加了染菌的危险。

3.影响分批发酵总产率的因素有哪些?简述生产上提高发酵产率的有效方法。

【课本题目+课本答案】☆:(1)影响分批发酵总产率的因素:计算发酵时间时,不仅包括发酵时间,还包括放罐清洗、装料消毒以及延迟期所耗的时间。

(2)生产上提高发酵产率的有效方法:?4.温度对发酵有何影响?发酵过程中温度选择的依据有哪些?5.影响氧传递速率的因素有哪些?为什么?进行摇瓶培养时,如何增加氧传递速率?6.哪些因素会导致发酵过程中泡沫的产生?生产上如何控制泡沫的产生?7.如何判断发酵终点?8.举例说明培养基优化有哪些方法。

各自的优缺点有哪些?9.标准通气式发酵罐的各部位结构作用?【课件题目+课件答案+网上答案】☆:(1)罐体:为一个受压容器,通常灭菌的压力为2.5公斤/厘米2(绝对压力)。

(2)搅拌器:①产生强大的总体流动:宏观均匀翻动②产生强烈的湍动:微观均匀剪切(3)挡板:改变液流的方向,将切向流改为轴向流,防止产生漩涡。

(或防止液面中央形成漩涡流动,增强其湍动和溶氧传质。

)(4)轴封:使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封,防止泄露和污染杂菌。

(5)联轴器及轴承:①大型发酵罐搅拌轴较长,常分为二至三段加工,再用联轴器组成牢固的刚性联接。

②小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接,轴的连接应垂直,中心线对正。

(6)变速装置:需要变速的原因是电机的转速大于搅拌器所需转速。

(7)空气分布器:吹入无菌空气,并使空气均匀分布。

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