【正文】 ③代謝產(chǎn)物等三類。 4. 說明發(fā)酵工程下游技術(shù)的一般過程和所用技術(shù)。 2. 胞外產(chǎn)物：經(jīng)微生物代謝分泌到細(xì)胞外的發(fā)酵產(chǎn)物 3. 細(xì)胞破碎：選用物理、化學(xué)、酶或機(jī)械的方法來(lái)破壞細(xì)胞壁或細(xì)胞膜。（ 2）細(xì)胞破碎的目的 ：破壞細(xì)胞外圍使胞內(nèi)物質(zhì)釋放出來(lái)。液體剪切法 /高壓均漿法、高壓均漿器；，固體剪切法 /珠磨法、球磨機(jī)；液體剪切破碎法、超聲破碎法 （ 2） .化學(xué)破碎法：利用化學(xué)或生化試劑。優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)，試劑有：酸堿、有機(jī)溶劑、表面活性劑、 EDTA螯合劑、變性劑等 （ 3） . 其他方法： Xpress法、滲透壓法、反復(fù)凍結(jié) 融化法、干燥法等 3. 細(xì)胞破碎率的測(cè)定方法有哪些？ 答： 1. 直接測(cè)定法：計(jì)算破碎前后的細(xì)胞數(shù)。正是測(cè)定前應(yīng)預(yù)先采用其他方法制定標(biāo)準(zhǔn)曲線。 4. 等電點(diǎn)沉淀法：就是調(diào)節(jié)兩性物質(zhì)溶液的 pH，以達(dá)到某一物質(zhì)的等電點(diǎn)，使其從溶液中沉淀出來(lái)。 8. 吸附：是溶質(zhì)從液相或氣相轉(zhuǎn)移到固相的現(xiàn)象。 12. 陽(yáng)離子交換膜：含有帶負(fù)電的酸性活性基團(tuán)，能選擇透過陽(yáng)離子，陰離子不能透過 13. 陰離子交換膜 : 含有帶正電的堿性活性基團(tuán)，能選擇透過陰離子，陽(yáng)離子不能透過 14. 溶劑萃取法 :是利用一種溶質(zhì)組分（如產(chǎn)物）在兩個(gè)互不混溶的液相（如水相和有機(jī)溶劑相）中競(jìng)爭(zhēng)性溶解和分配性質(zhì)上的差異來(lái)進(jìn)行分離操作。 18. 超臨界流體 SF：處于臨界溫度 Tc和臨界壓力 Pc以上，介于氣體和液體之間的流體。 2. 吸附含義及吸附劑的種類 答：吸附操作所使用的固體一般為多孔微粒，具有很大的比表面積，稱為吸附劑。 4. 萃取常用的方法 答：①溶劑萃取法： ②浸取 : ③超臨界流體萃?。? ④雙水相萃： ⑤取反膠團(tuán)萃取： 5. 膜分離過程分類 答：根據(jù)推動(dòng)力本質(zhì)不同 1) 以靜壓力差為推動(dòng)力：微濾 MF、超濾 UF、反滲透 RO 2) 蒸汽分壓差：膜蒸餾 MD、滲透蒸發(fā)、滲透萃取 3) 濃度差：滲析 4) 電位差：離子交換膜電滲析 EDTM 沉淀 precipitation 結(jié)晶 crystallization 等電點(diǎn)沉淀法 isoelectric point precipitation 鹽析 saltingout 鹽溶 saltingin 分級(jí)鹽析 salt fractionation 吸附 adsorption 吸附平衡 adsorption equilibrium 吸附層析 adsorption chromatography 吸附劑 adsorbent 活性炭 activated carbon 高分子吸附劑 adsorbent of macromolecular 離子交換 ion exchange 離子交換 樹脂 ionexchange resin 陰離子交換樹脂 anionexchange resin 陽(yáng)離子交換樹脂 cationexchange resin 交聯(lián)度 degree of cross linking 交換容量 exchange capacity 洗脫劑 eluting agent 離子交換劑 ionexchanger 離子交換樹脂再生 ion exchanger conditioning 電滲析法 electrodialytic technique 離子交換膜 ion exchange membrane 溶劑萃取法 solvent extraction 萃取劑 extractant/extracting agent/extraction solvent 萃取液 extract 萃余液 raffinate 分配系數(shù) partition coefficient 乳化 emulsification/ emulsify 去乳化 demulsification 浸取 leaching 溶質(zhì) solute 溶劑 solvent 載體 carrier 超臨界流體萃取 super critical fluid extraction 雙 水相萃取 partition of two aqueous phase system 反膠團(tuán)萃取 reversed micelle extraction 臨界膠團(tuán)濃度 critical micelle concentration(CMC) 微濾 microfiltration 超濾 hyperfiltration/ultrafiltration 反滲透 reverse osmosis 膜蒸餾 membrane distillation 滲透蒸發(fā) osmosis pervaporation 滲透萃取 osmosis extraction 滲析 dialysis 濃差極化 concentration polarization 膜吸附 membrane adsorbers 第十四章 名詞解釋 1. 單效蒸發(fā) 2. 多效蒸發(fā) 3. 結(jié)晶 4. 晶體 5. 晶核 6. 氣流干燥 7. 沸騰床干燥 8. 噴霧干燥 9. 冷凍干燥 10. 真空干燥 11. 紅外線干燥 12. 微波干燥 問答題 1. 蒸發(fā)的機(jī)理及其能夠進(jìn)行的必要條件 答：（ 1）機(jī)理：溶劑分離是靠供給溶劑汽化需要的熱量，使溶劑變成蒸汽，而從溶液 中分離出來(lái)。包括傳熱、傳質(zhì)，并且質(zhì)點(diǎn)受晶格的制約作定向排列，結(jié)晶過程需要一定時(shí)間。 3. 影響結(jié)晶過程的因素有哪些？ 答：① 過飽和溶液的形成 途徑：蒸發(fā)部分溶劑法、飽和溶液冷卻法、化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶法、鹽析沉淀法 ② . 晶核的形成 通過控制溶液的濃度在介穩(wěn)區(qū)的某個(gè)范圍內(nèi)，過飽和度適當(dāng)，使晶核不能自發(fā)形成，而在可誘導(dǎo)下被動(dòng)形成，從而可控制結(jié)晶的質(zhì)量。 噴霧干燥器 冷凍干燥 真空干燥 紅外線干燥 微波干燥 蒸發(fā) evaporation/pervaporation 單效蒸發(fā)器 single effect evaporator 多效蒸發(fā)器 multipleeffect evaporation 結(jié)晶 crystallization 晶體 crystal 飽和曲線 saturation curve 過飽和曲線 supersaturated curve 過飽和溶液 supersaturated solution 過飽和度 supersaturated efficiency 晶核 crystal nucleus 晶簇 druse 干燥 dehydration/dry 氣流干燥 pneumatic drying 沸騰床干燥 boilingbed drying。 、沸騰床干燥、 噴霧干燥、冷凍干燥、真空干燥、紅外線干燥、微波干燥的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍 答：（ 1）氣流干燥：把呈泥狀、粉粒狀和塊狀的濕物料送入熱氣流中，與之并流，從而得到分散成粒狀的干燥產(chǎn)品。（ 3）結(jié)晶過程的兩個(gè)步驟： 產(chǎn)生晶核、晶核在良好的環(huán)境中長(zhǎng)大。 2) 影響操作過程的因素：溶液的濃度、溶解度、物料的熱敏性、泡沫的形成、壓力和溫度、設(shè)備結(jié)構(gòu)與材料。 3. 離子交換樹脂的組成及其分類 答： (1)組成：本體（母體） +交換基團(tuán) 本體：有高分子化合物和交聯(lián)劑組成的高分子共聚物； 交換基團(tuán)：能起交換作用的陽(yáng)（陰）離子和與交換樹脂本體連接在一起的陰（陽(yáng)）離子兩部分組成。 20. 反膠團(tuán)：反膠團(tuán)或逆膠團(tuán)是兩性表面活性劑分散于連續(xù)有機(jī)相中自發(fā)形成的納米尺度的 一種聚集體。 16. 乳化：乳化是一種液體（分散相）分散在另一種不相混溶的液體（連續(xù)相）中的現(xiàn)象。 10. 離子交換樹脂：是一種不溶于酸、堿和有機(jī)溶 劑，化學(xué)穩(wěn)定性良好，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有離子交換能力的固態(tài)高分子化合物。 6. 鹽析：蛋白質(zhì)在高離子強(qiáng)度的溶液中溶解度降低、發(fā)生沉淀的現(xiàn)象。 2. 結(jié)晶：是溶質(zhì)呈晶態(tài)從液相或氣相等均相中析出的過程。通常將破碎后的細(xì)胞懸浮液用離心法 分離細(xì)胞碎片，測(cè)定上清液中目的產(chǎn)物的含量或活性，并與 100%破碎率所獲得的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較。優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、分為外加酶法和自溶法。微生物細(xì)胞壁的形狀和強(qiáng)度取決于細(xì)胞壁的組成以及他們之間相互關(guān)聯(lián)的程度，為了破碎細(xì)胞，必須克服的主要阻力是連接細(xì)胞壁網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的共價(jià)鍵。 5. 化學(xué)滲透法：用某些化學(xué)試劑溶解細(xì)胞壁或抽提細(xì)胞中某些組分的方法。 答 :（ 1）目的：①改變發(fā)酵液的物理性質(zhì)，促進(jìn)從懸浮中分離固形物的速率，提高固液分離的效率；②盡可能使產(chǎn)物轉(zhuǎn)入便于后處理的某一相中（多數(shù)情況下是液相）；③除去發(fā)酵液中部分雜質(zhì)，以利于后續(xù)各步操作。 （ 2）發(fā)酵液的組成特點(diǎn)：①發(fā)酵液大都是水，一般含水量大 90%99%；②發(fā)酵液中發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低；③發(fā)酵液中的懸浮固形物主要含有菌體和蛋白質(zhì)的膠狀物，不僅使發(fā)酵液黏度增加，不利于過濾，同時(shí)增加提取和精制后工序的操作困難；③發(fā)酵液的培養(yǎng)基殘留成分中還含有無(wú)機(jī)鹽類，非蛋白質(zhì)分子雜 質(zhì)及其講解產(chǎn)物對(duì)提取和精制均有一定的影響；⑤發(fā)酵液中除了發(fā)酵產(chǎn)物外常有其他少量的代謝副產(chǎn)物；⑥發(fā)酵液中還含有色素、熱原質(zhì)、毒性物質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)。 3. 絮凝：指在某些高分子絮凝劑（通常是天然或合成的大分子量聚合電解質(zhì)）存在下，是膠體粒子交聯(lián)成網(wǎng)，形成較大絮凝團(tuán)的過程。操作一定要嚴(yán)格規(guī)范防治操作失誤引起染菌。 b)設(shè)備的“死角”，發(fā)酵罐的“死角”：加強(qiáng)清洗并定期鏟除污垢，或設(shè)計(jì)一路小徑蒸汽管道通達(dá)進(jìn)行專門的滅菌處理，或安裝邊閥使管口處滅菌徹底；其他的“死角”：采用單獨(dú)的排氣、排水和排污管，或配置單獨(dú)的滅菌系統(tǒng)，或法蘭的加工、焊接和安裝要符合滅菌要求盡可能減少連接法蘭。 2. 過濾空氣帶菌及其防治。在氧濃度處在暫時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)則供氧＝需氧，此外養(yǎng)料的豐富程度影響菌的生長(zhǎng)，溫度也會(huì)影響。通常有以下幾種方 法，ａ）配制合適的培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基初始ｐＨ至合適范圍并使其有很好的緩沖能力；ｂ）培養(yǎng)過程中加入非營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的酸堿調(diào)節(jié)劑，如碳酸鈣等防止ｐＨ過度下降；ｃ）培養(yǎng)過程中加入基質(zhì)性酸堿調(diào)節(jié)劑，如氨水等；ｄ）加生理酸 性或堿性鹽基質(zhì)，通過代謝調(diào)節(jié)ｐＨ；ｅ）將ｐＨ控制與代謝調(diào)節(jié)結(jié)合起來(lái)，通過補(bǔ)料來(lái)控制ｐＨ。 ④如何控制。已知（菌體生長(zhǎng)可用 Monod方程表達(dá)） [S]0=30g/L， YX/S= 第八章 名詞解釋 生物反應(yīng)器 ： 利用生物催化劑為細(xì)胞培養(yǎng)（或發(fā)酵）或酶反應(yīng)提供良好的反應(yīng)環(huán)境的設(shè)備， 通常稱為發(fā)酵罐或酶反應(yīng)器。 圖 1 具有反饋的單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng) 3. 葡萄糖為碳源進(jìn)行釀酒酵母培養(yǎng)，呼吸商為 ，氨為氮源。求個(gè)系數(shù) a、 b、 c、 d、 e。 連續(xù)發(fā)酵 是在微生物培養(yǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期是在發(fā)酵罐中一方面以一定速度連續(xù)不斷地流加新鮮培養(yǎng)基，另一方面又以同樣速度連續(xù)不斷地將發(fā)酵液排出，是發(fā)酵罐中微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)始終保持旺盛的穩(wěn)定狀態(tài)，而 PH、溫度、營(yíng)養(yǎng)成分濃度、溶解氧等都保持一定，噬菌體維持在恒定生長(zhǎng)速率下生長(zhǎng)和發(fā)酵。優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行少量多品種的發(fā)酵生產(chǎn)；發(fā)生染菌一終止操作；當(dāng)條件發(fā)生變化或需要新產(chǎn)品時(shí)，以改變處理對(duì)策；對(duì)原料要求較粗放。 15. 谷氨酸的生物合成途徑及其調(diào)節(jié)機(jī)制 答： 合成途徑 圖 613； 調(diào)節(jié)機(jī)制：圖 334， EMP途徑， HMP途徑， TCA、 DCA和 CO2固定作用，氨的導(dǎo)入、細(xì)胞膜通透性控制 發(fā)酵機(jī)理 fermentation mechanism 代謝控制發(fā)酵 metabolic control fermentation 糖酵解 glycolysis巴斯德效應(yīng) Pasteur effectEMP途徑 /糖酵解途徑 EmbdenMeyerhof pathway HMP途徑 /磷酸己糖途徑 hexose monophosphate pathwayED途徑 / EntnerDoudoroff pathway PK途徑 /磷酸戊糖途徑 phosphopentose pathwayTCA循環(huán) /三羧酸循環(huán) tricarboxylic acid cycle DCA循環(huán) /乙醛酸循環(huán) glyoxylate cycle嘌呤核苷 酸 purine nucleotide 嘧啶核苷酸 pyrimidine nucleotide新陳代謝 metabolism合成代謝 anabolism分解代謝 catabolism 能量代謝 energy metabolism生物氧化 biological oxidation呼吸 respiration 無(wú)氧呼吸 anaerobic respiration發(fā)酵 fermentation組成酶 constitutive enzyme 誘導(dǎo)酶 inducible enzyme誘導(dǎo) induction阻遏 repression阻遏物 repressor 末端代謝產(chǎn)物阻遏 terminal repression操縱子 operon操縱基因 operator/operator gene 調(diào)節(jié)基因 regulatory gene阻遏蛋白 repressor protein結(jié)構(gòu)基因 structural gene 分解代謝產(chǎn)物阻遏 catabolite repression葡萄糖