发酵工程作业.doc

发酵工程作业1 再分批发酵过程中，按细胞生长与生产形成的关系，可分为哪几种类型，举例说明。 Ⅰ型：生长偶联产物生成——菌体生长、碳源利用和产物形成几乎在相同时间出现高峰。产物形成直接与碳源利用有关。? Ⅱ型：生长与产物生成部分偶联——在生长开始后并无产物生成，在生长继续进行到某一阶段才有产物生成。产物形成间接与碳源利用有关。? Ⅲ型：非生长偶联产物生成——在生长停止后才有产物生成。产物形成与碳源利用无准量关系。 在单级连续发酵过程中，μ=D意味着什么？ 稳定状态，此时可通过稀释率调节比生长速率 生物热的大小与哪些因素有关？ 答：生物热大小与如下因素有关：? （1）生物热与发酵类型有关：微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多。? （2）培养过程中生物热的产生具有强烈的时间性，生物热的大小与呼吸作用强弱有关：? a、在培养初期，菌体处于适应期，菌数少，呼吸作用缓慢，产生热量较少。 ?b、菌体在对数生长期时，菌体繁殖迅速，呼吸作用激烈，菌体也较多，所以产生的热量多，温度上升快，必须注意控制温度。? c、培养后期，菌体已基本上停止繁殖，主要靠菌体内的酶系进行代谢作用，产生热量不多，温度变化不大，且逐渐减弱。? （3）培养基营养越丰富，生物热也越大。 发酵过程中的温度的选择有哪些依据？ 根据菌种以及生长阶段选择、根据培养条件选择、根据菌生长情况、 为了确定最佳的PH值，我们该如何实验？ 配置不同初始PH的培养基，考察发酵情况 如何确定发酵罐中的溶氧以及发酵罐的KLa？ 基于极普原理的电流型测氧覆膜电极；平衡法KLa (Ca-cL)=Qo2X 对于粘稠的发酵液应选择何种类型的消泡液？较稀的呢？ GP的亲水性差，在发泡介质中的溶解度小，所以，用于是稀薄发酵液中要比用于粘稠发酵液中的效果好。其抑泡性能比消泡性能好，适宜用于基础培养基中，以抑制泡沫的产生。如用于链霉素的基础培养基中，抑泡效果明显，可全部代替食用油，也未发现不良影响，消泡效力一般相当于豆油的60～80倍。 GPE的亲水性好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，作用又快，而溶解度相应也大，所以消泡活性维持时间短，因此，用于黏稠发酵液的效果比用于稀薄的好。GPE用于四环类抗生素发酵中，消泡效果很好，用量为0.03％～0.035％，消泡能力一般相当于豆油的10～20倍。 中间补料的意义和原则是什么？补料方式有哪些？ 意义：控制菌的生长速率以及培养中期的代谢活动，延长合成期，推迟菌体自溶。另外，加入前体增加合成产物的中间体，从而使产量大幅度提高。 原则：控制和引导产生菌在培养过程中，特别是中后期的生化代谢活动向着有利于产物积累的方向发展。 补料方式可分为：连续流加、不连续流加（少量多次、大量少次）和多周期流加 每次流加又可分为：快速流加、恒速流加、指数速率流加、变速流加 查阅文献，说明补糖量和补糖时间的机制？ 补糖时间：补糖时间控制很重要，过早会刺激菌体生长，加速糖的消耗，不利于合成产物；过迟所需能量供应不上菌体已老化，合成产物的能力本身都很低了。 补糖量：补糖量的控制，以控制菌体浓度不增或略增为原则，使产生菌的代谢活动有利于产物合成。一般在补糖开始阶段控制还原糖在较高水平，以利于产物合成，但高浓度的还原糖不宜维持过久，否则会导致菌体大量繁殖影响产物的合成。 10、查阅文献，了解补料方式对发酵的影响。 补料方式可分为：连续流加、不连续流加（少量多次、大量少次）和多周期流加 每次流加又可分为：快速流加、恒速流加、指数速率流加、变速流加。连续流加效果最好，可以避免因一次大量加入引起环境突然改变给菌体带来的影响。从不加营养物来看，又有单组份补料和多组分补料。 11、试叙述比好氧速度和呼吸强度的概念？临界饱和溶氧浓度、临界溶氧浓度、氧饱和度的概念？ 比好氧速度：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-1呼吸强度：单位时间内单位质量的菌体所消耗的氧量 临界饱和氧浓度：发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度? 临界氧浓度：指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。。 氧饱和度：在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度 12、发酵过程参数的检测有什么意义？生产过程中检测到的参数有哪些？ 答：对发酵过程中的参数进行检测，可以实时掌握发酵生产的情况，帮助人们有效地控制微生物生长和代谢产物的发酵生产，不断提高发酵水平。?生产中主要检测的参数分为直接状态参数和间接状态参数。直接状态参数是指能直接反映发酵过程中微生物生理代谢状况的参数，如pH、DO、溶解CO2、尾气O2、尾气CO2、粘度等。间接状态参数是指那些采用直接状态参数计算求得的参数