生物工艺学考试复习提纲.doc

发酵工程考试复习提纲 1、初级代谢的氨基酸发酵根据需氧不同，可将其分为哪些类型？请例举各类型的发酵产品。 2、最适pH与微生物生长，产物形成之间相互关系有四种类型，请简述之。 最适pH与微生物生长，产物形成之间相互关系有四种类型： 1、菌体比生长速率μ和产物比生产速率QP的最适pH在一个相似的较宽的范围内（比较容易控制）； μ较宽， Qp范围较窄，或μ较窄， Qp范围较宽（难控制，应严格控制）； 3、μ和 Qp对pH都很敏感，其最适pH相同（应严格控制）； 4、更复杂，μ和 Qp对pH都很敏感，并有各自的最适pH（难度最大）； 3、培养基灭菌为什么要采用高温瞬时灭菌法？ 由于灭菌时的活化能E大于培养基营养成分破坏的活化能E’，因此，随着温度升高，灭菌速率常数增加的倍数培养基中营养成分分解的速率常数的增加倍数。即当灭菌温度升高时，微生物杀灭速度提高，超过了培养基营养成分破坏的速度。因此可以采用较高的温度，较短的灭菌时间，以减少培养基营养成分的破坏，这就是通常所说的“高温瞬时灭菌法”。 4、泡沫对发酵的不利影响有哪些？ 泡沫的持久存在，易影响微生物对溶氧的吸收，妨碍二氧化碳的排除，因而破坏其生理代谢的正常进行，不利于发酵。此外，由于泡沫的大量地产生，致使培养液的容量一般只是种子罐容量的一半左右，降低种子罐的利用率，甚至发生跑液现象，导致染菌等不利影响，不利于种子的培养。 5、分批发酵与连续发酵的优缺点。 分批发酵的优缺点 优点：操作简单；操作引起染菌的概率低。不会产生菌种老化和变异等问题 缺点：非生产时间较长、设备利用率低。 连续发酵的优缺点 优点：能维持低基质浓度；可以提高设备利用率和单位时间的产量；便于自动控制。 缺点：菌种发生变异的可能性较大；要求严格的无菌条件。 6、发酵过程中引起pH上升和下降的原因有哪些？ 引起pH下降的因素：碳源过量；消泡油添加过量；生理酸性物质的存在 引起pH上升的因素：氮源过多；生理碱性物质的存在；中间补料，碱性物质添加过多 7、什么是淀粉的糊化、液化和老化。 糊化是指淀粉受热吸水膨胀，从细胞壁中释放，晶体结构破坏，并形成凝胶的过程。 液化是指淀粉糊化后温度继续上升或受到淀粉酶的作用，网状结构彻底破坏，淀粉链断裂成短链，胶体状态破坏，淀粉变成粘度较低的流动性料液的过程。其本质：淀粉彻底溶解与断裂，产生糊精。 糊化或初步液化后的淀粉醪液在温度降低时，粘度逐渐增加，直至变为冻胶，称为“老化”，“反生”，也叫β-化。实质：淀粉分子重新排列，链间的氢键重新结合。 8、从谷氨酸合成途径知，氨的导入主要方式有哪些？ 氨的导入主要方式: 糖代谢中间体还原氨基化;天冬氨酸或丙氨酸通过氨基转移；谷氨酸合成酶途径 9、发酵过程中引起溶解氧异常上升的原因有哪些？ 引起溶氧异常下降的可能原因 污染好气性杂菌 菌体代谢异常 设备或工艺控制故障 引起溶氧异常上升的可能原因 菌体代谢出现异常，好氧能力下降 污染了烈性噬菌体 10、什么是絮凝剂和凝聚剂？ 11、什么是酵母的1、2、3型发酵？ 12、菌种退化的原因有哪些？ 1、菌种衰退：菌种经过长期人工培养或保藏，由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象。 2、菌种退化的原因： 基因突变； 变异菌株性状分离； 诱变的单菌落是由—个以上孢子或细胞形成 菌落由—个孢子或单个细胞形成，但它是多核细胞 单核孢子发生突变时，双链DNA上仅—条链上某个位点发生变化 连续传代 其它因素 菌种保藏不当 生长条件不满足（培养基组成、培养条件） 13、柠檬酸发酵，Mn2+缺乏促进柠檬酸积累的机制是什么？ 14、根据抗生素的生物合成方式及其代谢途径的不同，抗生素分为哪几类？ 15、淀粉水解的方法有哪些？各有哪些优缺点？ （1）酸解法 以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法. 用酸解法生产葡萄糖，具有生产方便、设备要求简单、水解时间短、设备生产能力大等优点 但由于水解作用是在高温、高压及一定酸度条件下进行的，因此，酸解法要求有耐腐蚀、耐高温、耐高压的设备。淀粉在酸水解过程中所发生的化学变化是很复杂的，除了淀粉的水解反应外，尚有副反应的发生，这将造成葡萄糖的损失而使淀粉的转化率降低。 酸水解法对淀粉原料要求较严格，淀粉颗粒不宜过大，大小要均匀。颗粒大，易造成水解不透彻； 淀粉乳浓度也不宜过高，浓度高，淀粉转化率低，这些是酸解法存在的待解决的问题。 （2）酶解法 酶解法是用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的工艺。 淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故酶解法又有双酶(或多酶)水解法之称 酶解法的优点： 　　① 采用酶法制备葡萄糖，酶解反应条件较温和。因此，不需耐高温、高压、耐酸的设备，便于就地取材，容易运