【文章內容簡介】 熱滅菌、濕熱滅菌三、問答題發(fā)酵工程的概念是什么？發(fā)酵工程基本可分為那兩個大部分，包括哪些內容?答：發(fā)酵工程是利用微生物特定性狀好功能，通過現代化工程技術生產有用物質或其直接應用于工業(yè)化生產的技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術結合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。也可以說是滲透有工程學的微生物學，是發(fā)酵技術工程化的發(fā)展，由于主要利用的是微生物發(fā)酵過程來生產產品，因此也稱為微生物工程。 :167。 ，選擇及其滅菌理論 3．發(fā)酵液的特性 。 。溶解。吸收。理論。 ，分離 ，過濾. 除雜 ，逆滲透，超濾 ，沉淀分離 5溶媒萃取，蒸發(fā)蒸餾結晶，干燥，包裝等過程和單元操作 現代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應具備那些特征？答：（1）、發(fā)酵罐應有適宜的徑高比。罐身較長，氧的利用率較高；（2）、發(fā)酵罐應能承受一定的壓力。因為發(fā)酵罐在滅菌和正常工作時，要承受一定的壓力（氣壓和液壓）和溫度；（3）、發(fā)酵罐的攪拌通風裝置能使氣液充分混合，實現傳質傳熱作用，保證微生物發(fā)酵過程中所需的溶解氧；（4）、發(fā)酵罐內應盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染菌；（5）、發(fā)酵罐應具有足夠的冷卻面積；（6）、攪拌器的軸封要嚴密，以減少泄露。微生物發(fā)酵的種子應具備那幾方面條件？答:（1）、菌種細胞的生長活力強，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長，遲緩期短。（2）、生理性狀穩(wěn)定。（3）、菌體總量及濃度能滿足大量發(fā)酵罐的要就。（4）、無雜菌污染。（5）、保持穩(wěn)定的生產能力。發(fā)酵工業(yè)上常用的氮源有那些，起何作用？答：氮源主要用于構成菌體細胞物質（氨基酸，蛋白質、核酸等）和含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：有機氮源和無機氮源。 無機氮源種類：氨鹽、硝酸鹽和氨水特點：微生物對它們的吸收快，所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無機氮源的迅速利用常會引起pH的變化如： (NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4 NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH 無機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，這種經微生物生理作用（代謝）后能形成酸性物質的無機氮源叫生理酸性物質，如硫酸胺，若菌體代謝后能產生堿性物質的則此種無機氮源稱為生理堿性物質，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性物質，對穩(wěn)定和調節(jié)發(fā)酵過程的pH有積極作用。 所以選擇合適的無機氮源有兩層意義： 滿足菌體生長； 穩(wěn)定和調節(jié)發(fā)酵過程中的pH有機氮源來源：工業(yè)上常用的有機氮源都是一些廉價的原料，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、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。成分復雜：除提供氮源外，有些有機氮源還提供大量的無機鹽及生長因子。有機氮源成分復雜可以從多個方面對發(fā)酵過程進行影響，而另一方面有機氮源的來源具有不穩(wěn)定性。所以在有機氮源選取時和使用過程中，必須考慮原料的波動對發(fā)酵的影響發(fā)酵產品的生產特點是什么，什么是種子擴大培養(yǎng)，其任務是什么？答： （2）、種子擴大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產菌種接入試管斜面活化后，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng),最終獲得一定數量和質量的純種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。（3）、種子擴大培養(yǎng)的任務： 現代的發(fā)酵工業(yè)生產規(guī)模越來越大，每只發(fā)酵罐的容積有幾十立方米甚至幾百立方米，?要使小小的微生物在幾十小時的較短時間內，完成如此巨大的發(fā)酵轉化任務，那就必須具備數量巨大的微生物細胞才行。（1）發(fā)酵和其他化學工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進行的化學反應。其主要特點如下： 1，發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應，反應安全，要求條件也比較簡單。 2，發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農副產品為主，只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養(yǎng)?；谶@—特性，可以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進行生物資源的改造和更新。 3，發(fā)酵過程是通過生物體的自動調節(jié)方式來完成的，反應的專一性強，因而可以得到較為單—的代謝產物。 4，由于生物體本身所具有的反應機制，能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應，也可以產生比較復雜的高分子化合物。 5，發(fā)酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外，反應必須在無菌條件下進行。如果污染了雜菌，生產上就要遭到巨大的經濟損失，要是感染了噬菌體，對發(fā)酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發(fā)酵成敗的關鍵。 6，微生物菌種是進行發(fā)酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產的優(yōu)良菌株并使生產設備得到充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產的產品。 7，工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經濟效益。 基于以上特點，工業(yè)發(fā)酵日益引起人們重視。和傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相比，現代發(fā)酵工程除了上述的發(fā)酵特征之外更有其優(yōu)越性。除了使用微生物外，還可以用動植物細胞和酶，也可以用人工構建的“工程菌’來進行反應；反應設備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐，而是以各種各樣的生物反應器而代之，自動化連續(xù)化程度高，使發(fā)酵水平在原有基礎上有所提高和和創(chuàng)新。發(fā)酵產品的生產特點： ①一般操作條件比較溫和；②以淀粉、糖蜜等為主，輔以少量有機、無機氮源為原料；③過程反應以生命體的自動調節(jié)方式進行；④能合成復雜的化合物如酶、光學活性體等；⑤能進行一些特殊反應，如官能團導入；⑥生產產品的生物體本身也是產物，含有多種物質；⑦生產過程中，需要防止雜菌污染；⑧菌種性能被改變，從而獲得新的反應性能或提高生產率。培養(yǎng)成分用量的確定有什么規(guī)律？答： （1）、參照微生物細胞內元素的比例確定。培養(yǎng)基的成分配比雖然千差萬別，但都是用來培養(yǎng)某種微生物的，而不同類型的微生物細胞的成分比例其實是有一定規(guī)律的。這些規(guī)律可以在很大程度上知道培養(yǎng)基的基本成分配比的選擇。 不同種類的微生物內某種成分的含量其實是比較穩(wěn)定的。培養(yǎng)基最終會被微生物吸收利用，因此其成分比例可以參考該種微生物的成分比例，至少可以作為一個重要依據。另外，盡管不同種類的微生物的成分比例有一定的差異，但還是有一定共性的。所以培養(yǎng)基中這集中營養(yǎng)成分不管由什么具體物質提供，其用量基本上也符合這種關系。（2）參照碳氮比確定。如果培養(yǎng)基中碳源過多，不利產物的合成。同樣碳源過少或氮源過少對發(fā)酵的影響也是不利的。不同種微生物碳氮比差異很大，既是同種微生物在其不同生理時期對碳氮比要求也有不同，所以最適碳氮比要通過試驗確定，一般在100：（1—20）之間。（3）、其他因素。培養(yǎng)基中一些用量極少的物質一般要嚴格控制，不能過量。例如，維生素、微量元素、某些生長因子、前體等。具體用量要通過試驗確定。培養(yǎng)基中的一些成分的比例會影響培養(yǎng)基的某些理化性質，這時要引起重視。 敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些？答：（1）控制傳代次數：盡量避免不必要的移種和傳代，并將必要的傳代降低到最低限度，以減少細胞分裂過程中所產生的自發(fā)突變幾率。（2）創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件：，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5‘核苷酸或甘露醇等豐富營養(yǎng)物時，有防止衰退效果。（3）利用不易衰退的細胞傳代：