發(fā)酵工程思考題含答案資料(已修改)
2025-07-06 00:10 本頁(yè)面
【正文】 博學(xué)慎思，明辨篤行發(fā)酵工程課后思考題第一章 緒論發(fā)酵及發(fā)酵工程定義？答：它是應(yīng)用微生物學(xué)等相關(guān)的自然科學(xué)以及工程學(xué)原理，利用微生物等生物細(xì)胞進(jìn)行酶促轉(zhuǎn)化，將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或提供社會(huì)性服務(wù)的一門(mén)科學(xué)。由于它以培養(yǎng)微生物為主，所以又稱(chēng)為微生物工程。 發(fā)酵工程基本組成部分？答：從廣義上講分為三部分：上游工程、發(fā)酵工程、下游工程發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)抓好哪三個(gè)環(huán)節(jié)？答：發(fā)酵工程產(chǎn)業(yè)化就是將有關(guān)應(yīng)用微生物的科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)品，并投向市場(chǎng)的過(guò)程。三個(gè)環(huán)節(jié)：投產(chǎn)試驗(yàn)、規(guī)?；a(chǎn)和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)。①投產(chǎn)試驗(yàn)：涉及到”上、中、下三游”工作，即研究成果的驗(yàn)證、小試、中試和擴(kuò)大試驗(yàn)。②規(guī)模化生產(chǎn)：值得注意的是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，其檢測(cè)必須符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。③市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)：市場(chǎng)開(kāi)拓對(duì)技術(shù)本身影響不大，但參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)卻是產(chǎn)業(yè)化成敗的決定因素。當(dāng)前發(fā)酵工業(yè)面臨三大問(wèn)題是什么？答：菌種問(wèn)題純種，遺傳穩(wěn)定性，安全，周期短、轉(zhuǎn)化率高產(chǎn)率高抗污染能力強(qiáng)：噬菌體、蛭弧菌；合適的反應(yīng)器生產(chǎn)規(guī)模化原料利用量大，并且具有一定選擇性，節(jié)能，結(jié)構(gòu)多樣化、操作制動(dòng)化，節(jié)勞力?；|(zhì)的選擇價(jià)廉原料利用量大，并且具有一定選擇性易被利用、副產(chǎn)物少，滿(mǎn)足工藝要求。我國(guó)發(fā)酵工業(yè)應(yīng)該走什么樣的產(chǎn)業(yè)化道路？發(fā)酵過(guò)程的組成部分？答第一步為技術(shù)積累階段、第二步為產(chǎn)業(yè)崛起階段、 第三步為持續(xù)發(fā)展階段典型的發(fā)酵過(guò)程可劃分成六個(gè)基本組成部分：（1）繁殖種子和發(fā)酵生產(chǎn)所用的培養(yǎng)基組份設(shè)定；（2）培養(yǎng)基、發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備的滅菌；（3）培養(yǎng)出有活性、適量的純種，接種入生產(chǎn)容器中；（4）微生物在最適合于產(chǎn)物生長(zhǎng)的條件下，在發(fā)酵罐中生長(zhǎng)；（5）產(chǎn)物分離和精制；（6）過(guò)程中排出的廢棄物的處理。 第二章 菌種的來(lái)源(1)自然界分離微生物的一般操作步驟？答：標(biāo)本采集，預(yù)處理，富集培養(yǎng)，菌種分離（初篩，復(fù)篩），發(fā)酵性能鑒定，菌種保藏從環(huán)境中分離目的微生物時(shí)，為何一定要進(jìn)行富集？答：讓目的微生物在種群中占優(yōu)勢(shì)，使篩選變得可能。什么叫自然選育？自然選育在工藝生產(chǎn)中的意義？答：不經(jīng)人工處理，利用微生物的自然突變進(jìn)行菌種選育的過(guò)程稱(chēng)為自然選育。意義：自然選育是一種簡(jiǎn)單易行的方法，可達(dá)到純化菌種、防止菌種退化、穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)量的目的。雖然其突變率很低，但卻是工廠保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要措施。誘變育種對(duì)出發(fā)菌株有哪些要求？答：出發(fā)菌株指用于誘變育種的最初菌株或每代誘變的試驗(yàn)菌株。選擇出發(fā)菌株的要求：對(duì)菌株產(chǎn)量，形態(tài)、生理等情況了解；生長(zhǎng)繁殖快，營(yíng)養(yǎng)要求低，產(chǎn)孢子多且早；對(duì)誘變劑敏感；菌株要有一定的生產(chǎn)能力；多出發(fā)菌株：一般采用3~4個(gè)出發(fā)菌株，在逐代處理后，將產(chǎn)量高、特性好的菌株留作繼續(xù)誘變的出發(fā)菌株。誘變選育的流程？工業(yè)上優(yōu)良生產(chǎn)菌種應(yīng)具備哪些基本特性？答：（1）菌種細(xì)胞的生長(zhǎng)活力強(qiáng)；（2）生理性狀穩(wěn)定；（3）純、具有抗噬菌體感染的能力；（4）穩(wěn)定高產(chǎn)，與目標(biāo)產(chǎn)品性質(zhì)相近的副產(chǎn)物及其他產(chǎn)物少；（5）能采用價(jià)格便宜，來(lái)源廣泛的原料，并且轉(zhuǎn)化效率高。什么是正突變？什么是負(fù)突變？什么是結(jié)構(gòu)類(lèi)似物？答：一種是我們生產(chǎn)上所不希望看到的，表現(xiàn)為菌株的衰退和生產(chǎn)質(zhì)量的下降，這種突變成為負(fù)突變。另一種是我們生產(chǎn)上希望看到的，對(duì)生產(chǎn)有利，這種突變成為正突變。什么是誘變育種？常用的誘變劑有哪些？答：人工利用各種誘變劑誘發(fā)基因突變，再通過(guò)適當(dāng)?shù)暮Y選方法獲得所需要的優(yōu)良菌種的育種方法，稱(chēng)為誘變育種。物理的：紫外線(xiàn)、快中子、x射線(xiàn)等化學(xué)的：硫酸二乙酯、亞硝基胍、Y啶類(lèi)物質(zhì)等生物的：噬菌體、轉(zhuǎn)座子第二章 菌種的來(lái)源——種子的擴(kuò)大培養(yǎng)(2)何謂種子接種量，接種齡？答：接種量指移入種子液的體積和接種后培養(yǎng)液體積之比。種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌絲體開(kāi)始移入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。影響種子質(zhì)量的因素是哪些？答：原材料質(zhì)量、種齡、培養(yǎng)條件和斜面冷藏時(shí)間。保證種子質(zhì)量有哪些措施？答：種子質(zhì)量的最終指標(biāo)是考察其在發(fā)酵罐中所表現(xiàn)出來(lái)的生產(chǎn)能力，所以必須保證：①菌種的穩(wěn)定性；②提供種子培養(yǎng)的適宜環(huán)境；③無(wú)雜菌侵入。工業(yè)上接種方法有哪些？雙種法：兩個(gè)種子罐接種到一個(gè)發(fā)酵罐中倒種法：一部分種子來(lái)源于種子罐，一部分來(lái)源于發(fā)酵罐中發(fā)酵液第三章 發(fā)酵培養(yǎng)基什么是培養(yǎng)基?發(fā)酵培養(yǎng)基的特點(diǎn)和要求?答：培養(yǎng)基：廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng) 繁殖所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。同時(shí)培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營(yíng)養(yǎng)外的其它所必須的條件。特點(diǎn)與要求：① 培養(yǎng)基能夠滿(mǎn)足產(chǎn)物最經(jīng)濟(jì)的合成；② 發(fā)酵后所形成的副產(chǎn)物盡可能的少；③ 培養(yǎng)基的原料應(yīng)因地制宜，價(jià)格低廉，且性能穩(wěn)定，資源豐富，便于采購(gòu)運(yùn)輸，適合大規(guī)模儲(chǔ)藏，能保證生產(chǎn)上的供應(yīng)；④ 所選用的培養(yǎng)基應(yīng)能滿(mǎn)足總體工藝的要求，如不應(yīng)該影響通氣、提取、純化及廢物處理等。常用碳源有哪些，常用糖類(lèi)有哪些？答：常用碳源：糖類(lèi)、油脂、有機(jī)酸、正烷烴常用糖類(lèi)：① 葡萄糖（速效碳源）幾乎所有的微生物都能利用葡萄糖，抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、多糖、甾體轉(zhuǎn)化，但是過(guò)多會(huì)引起葡萄糖效應(yīng)② 糖蜜糖蜜是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液，它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物，是發(fā)酵培養(yǎng)基價(jià)廉物美的碳源。 糖蜜主要含有蔗糖，總糖可達(dá)50%～75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。③ 淀粉 、糊精使用條件：微生物必須能分泌水解淀粉、糊精的酶類(lèi)，經(jīng)水解成單糖后再被吸收利用什么是生理酸性物質(zhì)，什么是生理堿性物質(zhì)？答：無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理作用（代謝）后能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸銨；若菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱(chēng)為生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。 正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的pH有積極作用。 常用無(wú)機(jī)氮源和有機(jī)氮源有哪些？有機(jī)氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用？答：常用無(wú)機(jī)氮源有銨鹽、硝酸鹽和氨水；常用有機(jī)氮源有花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚(yú)粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。有機(jī)氮源除了作為菌體生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)外，有的還是某些產(chǎn)物的前體什么是前體？前體添加方式？答：前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中后，能直接使微生物在生物合成過(guò)程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大
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