發(fā)酵工程工藝原理復(fù)習(xí)思考題答案。修改版-資料下載頁
2025-06-24 00:10本頁面
【正文】 變化是微生物代謝情況的綜合標(biāo)志，其變化的根源主要在于培養(yǎng)基的成分和配比以及發(fā)酵與條件的控制。谷氨酸發(fā)酵前期，由于菌體大量利用氮源進(jìn)行自我繁殖，所以前期PH變化活躍，PH較高（~），這種PH暫時較高對菌體的生長繁殖影響不大，同時有利于抑制雜菌的生長。發(fā)酵中后期控制PH極為重要，主要是谷氨酸大量的合成時期，在菌體內(nèi)催化谷氨酸形成的谷氨酸脫氫酶和轉(zhuǎn)氨酶在中性和弱堿性環(huán)境中催化活性最高，~. 在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺.通風(fēng)量對發(fā)酵的影響：谷氨酸是兼性好氣性微生物，缺氧或者氧氣充足均可生長，然而代謝產(chǎn)物有所不同。通風(fēng)量下小時，通風(fēng)量小，進(jìn)行不完全氧化，蔗糖進(jìn)入菌體后經(jīng)糖酵解途徑產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸則經(jīng)還原產(chǎn)生乳酸；如果通風(fēng)量大，丙酮酸則形成乙酰輔酶A，進(jìn)入TCA循環(huán)生成α酮戊二酸。但由于供氫體（NADPH2）在氧氣充足的條件下經(jīng)呼吸鏈被氧化成水，而無氫的供給，谷氨酸的合成受阻。只有在供氧適當(dāng)?shù)臈l件下，供氫體（NADPH2）大部分不經(jīng)呼吸鏈氧化成水，在NH4+供應(yīng)充足的條件下，才能雜谷氨酸脫氫酶的催化下還原氨基化形成谷氨酸。使谷氨酸大量積累。因此，為了獲得谷氨酸發(fā)酵的高產(chǎn)，通氣量必須適當(dāng)。7．何謂呼吸強(qiáng)度、耗氧速率和臨界氧濃度？發(fā)酵過程中如何根據(jù)發(fā)酵需要控制溶解氧？呼吸強(qiáng)度：單位重量干菌體在單位時間內(nèi)所吸取的氧量，以 表示，單位[ mmolO2 /（g干菌體h）]，亦稱氧的比消耗速率。耗氧速率：單位體積培養(yǎng)液在單位時間內(nèi)的吸氧量，以r 表示，單位為[ mmolO2 / （Lh）]。臨界氧濃度(C臨界):各種微生物對發(fā)酵液中溶氧濃度的最低要求。發(fā)酵過程中溶解氧的控制在書P1008．影響氧傳遞速率的因素有哪些？為什么？進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)時，如何增加氧傳遞速率？凡是影響推動力c*cL,比表面積α和傳遞系數(shù)的因素都會影響氧傳遞速率9．哪些因素會導(dǎo)致發(fā)酵過程中的泡沫產(chǎn)生？生產(chǎn)上如何控制泡沫的產(chǎn)生？書P105? 泡沫產(chǎn)生的原因 1 由外界引進(jìn)的氣流被機(jī)械地分散形式 2 發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體聚結(jié)而成（發(fā)酵泡沫，代謝旺盛時明顯）發(fā)酵工業(yè)上常用的消泡方法有兩種：化學(xué)消泡和機(jī)械消泡。第七章復(fù)習(xí)思考題1．發(fā)酵染菌對生產(chǎn)有何危害？發(fā)酵過程污染雜菌，會嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。l 造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失l 擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。l 遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。l 影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量（8PPT2）2．發(fā)酵生產(chǎn)中引起染菌的原因有哪些？如何進(jìn)行檢查和判斷分析？設(shè)備滲漏 空氣帶菌種子帶菌滅菌不徹底技術(shù)管理不善檢查：環(huán)境無菌的檢查（塵埃粒子檢測、無菌平板檢測）種子及發(fā)酵液無菌狀況檢測（酚紅肉湯培養(yǎng)基檢測、平板劃線、顯微鏡觀察）分析：單罐染菌不是系統(tǒng)問題，而是該罐本身的問題。如種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、罐有滲漏、分過濾器失效多罐染菌系統(tǒng)問題，如空氣過濾系統(tǒng)有問題，特別是總過濾器長期沒有檢查，可能受潮失效；移種或補(bǔ)料的分配站有滲漏或滅菌不徹底前期染菌種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底中后期染菌補(bǔ)料的料液滅菌不徹底或補(bǔ)料管道、閥門滲漏，一般不會是種子問題3．生產(chǎn)中防止雜菌污染的措施有哪些？防止種子帶菌l 注意接種時的無菌操作l 無菌室和搖床間都要保持清潔。無菌室內(nèi)要供給恒溫恒濕的無菌空氣，還要裝紫外燈用以滅菌，或用化學(xué)藥品滅菌。防止設(shè)備滲漏發(fā)酵設(shè)備及附件由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕，物料與設(shè)備摩擦造成機(jī)械磨損以及加工制作不良等原因會導(dǎo)致設(shè)備及附件滲漏。防止培養(yǎng)基滅菌不徹底培養(yǎng)基滅菌方法——高壓蒸汽滅菌分批滅菌 1210C，30分鐘連續(xù)滅菌 罐溫125－1300C，30－45分鐘防止空氣引起的染菌空氣冷卻器的列管穿孔泄露，冷卻水會滲入到空氣中，造成染菌。棉花活性炭過濾器長期使用會造成過濾器失效。過濾器用蒸汽滅菌時，若被蒸汽冷凝水潤濕就會降低或喪失過濾效能，滅菌完畢應(yīng)立即緩慢通入壓縮空氣，將水分吹干。發(fā)酵染菌后的措施l 染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。l 凡染菌的罐要找染菌的原因，對癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。l 染菌厲害時，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒。4．如何診斷發(fā)酵感染了噬菌體？有何防治措施？如何診斷：發(fā)酵過程中如果受噬菌體的侵染，一般發(fā)生溶菌，隨之出現(xiàn)發(fā)酵遲緩或停止，而且受噬菌體感染后，往往會反復(fù)連續(xù)感染，使生產(chǎn)無法進(jìn)行，甚至使種子全部喪失。有無染噬菌體，根本的要做噬菌斑檢驗(yàn)必須建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度，定期檢查、定期清掃，車間四周有嚴(yán)重污染噬菌體的地方應(yīng)及時撒石灰或漂白粉。車間地面和通往車間的道路盡量采取水泥地面種子和發(fā)酵工段的操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作規(guī)程，認(rèn)真地進(jìn)行種子保管，不使用本身帶有噬菌體的菌種。感染噬菌體的培養(yǎng)物不得帶入菌種室、搖瓶間認(rèn)真進(jìn)行發(fā)酵罐、補(bǔ)料系統(tǒng)的滅菌。嚴(yán)格控制逃液和取樣分析和洗罐所廢棄的菌體。對倒罐所排放的廢液應(yīng)滅菌后才可排放。選育抗噬菌體的菌種，或輪換使用菌種。發(fā)現(xiàn)噬菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)酵液加熱到70~800C殺死噬菌體，才可排放。發(fā)酵罐周圍的管道也必須徹底滅菌。
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