發(fā)酵工程思考題含答案資料(參考版)
2025-06-27 00:10本頁面
【正文】 氨基酸高產(chǎn)菌選育中常用的哪些方案？14 陳亮制作于2013/4/21?！窆┭醪蛔銜r(shí)產(chǎn)酸受輕微影響的天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵。 谷氨酸族Aa：谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸等?！?在發(fā)酵中、后期，菌體生長已基本停止，需要維持最適的產(chǎn)酸溫度。 溫度 ◆ 菌體生長最適溫度和氨基酸合成的最適溫度不同。 控制pH方法：流加尿素或氨水。過少菌體生長緩慢甚至不長，發(fā)酵周期長。（6）、生長因子：生物素●作用：影響細(xì)胞膜透性和代謝途徑。不足時(shí)糖代謝受抑制。Glu發(fā)酵：C/N為100：15～21。 ● 氨水用pH自動(dòng)控制連續(xù)流加。 ● 同時(shí)調(diào)整pH值。碳源濃度過高時(shí)，對(duì)菌體生長不利，氨基酸的轉(zhuǎn)化率降低。攪拌轉(zhuǎn)速適當(dāng)30~35r/min，漿式二檔交叉攪拌為宜。添加α型晶種：%~%。 檸檬酸分離提取的方法有哪些？鈣鹽法；直接提取法；溶媒萃取法；離子交換法；滲析法。 檸檬酸發(fā)酵工藝有哪幾種？（1）表面發(fā)酵：利用生長在液體培養(yǎng)基表面的微生物之代謝作用，將原料轉(zhuǎn)化為檸檬酸的發(fā)酵方式。(2) 由乙酸合成檸檬酸途徑：TCA及乙醛酸循環(huán)。石油副產(chǎn)品為原料，主要以假絲酵母屬為生產(chǎn)菌種，其次為畢赤酵母、球擬酵母、漢遜酵母和紅酵母屬等。l 發(fā)酵染菌后，一定要找出染菌的原因，以總結(jié)防治發(fā)酵染菌的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，避免以后有類似情況發(fā)生，并積極采取必要措施處理。l 染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用 甲醛熏蒸。（6）、其它處理l 染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道 滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過氧乙酸等化學(xué)滅菌劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。o 暫時(shí)停產(chǎn)1~4周，車間用甲醛消毒。培養(yǎng)基中加草酸。o 生產(chǎn)環(huán)境用漂白粉、新潔爾滅等消毒。（5）污染噬菌體處理 o 發(fā)酵液經(jīng)滅菌后再放罐，嚴(yán)格控制培養(yǎng)液流失。不用罐加熱水浸泡 。 （4）、染菌后對(duì)設(shè)備的處理染菌后的發(fā)酵罐在重新使用前，必須進(jìn)行徹底清洗并滅菌后才能使用；也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法進(jìn)行處理。②如果發(fā)酵過程的產(chǎn)物代謝已達(dá)到一定水平，此時(shí)產(chǎn)品的含量達(dá)一定值，只要明確是染菌也可放罐。③也可采取降溫培養(yǎng)、調(diào)節(jié)pH值、調(diào)整補(bǔ)料量、補(bǔ)加培養(yǎng)基等措施進(jìn)行處理。（2）、發(fā)酵前期染菌的處理①如果培養(yǎng)基中的碳、氮源含量還比較高時(shí)，終止發(fā)酵，將培養(yǎng)基重新進(jìn)行滅菌后，再接入種子進(jìn)行發(fā)酵。②采用備用種子，接入發(fā)酵罐繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。第六章 發(fā)酵染菌及防治如何檢查判斷是否染菌？ 溶解氧水平異常顯示染菌（谷氨酸）排氣中CO2異常顯示染菌o CO2的含量變化是有規(guī)律的；o 染菌引起糖的消耗變化，染好氧性雜菌，糖耗加快， CO2含量增加；o 染噬菌體，糖耗減慢， CO2含量減少。每次流加又可分為：快速流加、恒速流加、指數(shù)速率流加、變速流加。查閱文獻(xiàn)，了解補(bǔ)料方式對(duì)發(fā)酵的影響。 由于高濃度有毒性，苯乙酸應(yīng)多次少量加入或采取流加方式。但在pH低時(shí)比pH高時(shí)對(duì)青霉素毒性大，因此發(fā)酵早期pH 低時(shí)加入會(huì)影響青霉素產(chǎn)量。添加前體:顯著增加產(chǎn)量、控制發(fā)酵方向。 例：四環(huán)素 補(bǔ)糖時(shí)間 96h效價(jià) 20h 6000u/ml 45h 10000u/ml 62h 6000u/ml 說明：開始補(bǔ)糖的時(shí)間必須根據(jù)代謝的變化情況來決定，即根據(jù)基礎(chǔ)培養(yǎng)基的碳源種類及用量、菌絲生長情況、糖的消耗速率及殘留水平來綜合考慮，不能單純以時(shí)間為依據(jù)。h的補(bǔ)糖速度進(jìn)行，結(jié)果如下：谷氨酸棒桿菌 補(bǔ)糖速度(g/Lh、 25g/L～%之間較為合適。補(bǔ)糖量的控制，以控制菌體濃度不增或略增為原則，使產(chǎn)生菌的代謝活動(dòng)有利于產(chǎn)物合成。原則：控制和引導(dǎo)產(chǎn)生菌在培養(yǎng)過程中，特別是中后期的生化代謝活動(dòng)向著有利于產(chǎn)物積累的方向發(fā)展。第五章 發(fā)酵過程控制（五）中間補(bǔ)料的意義和原則是什么？補(bǔ)料方式有哪些？意義：控制菌的生長速率以及培養(yǎng)中期的代謝活動(dòng)，延長合成期推遲菌體自溶。它的抑泡能力比消泡能力優(yōu)越，適宜在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入，以抑制整個(gè)發(fā)酵過程的泡沫產(chǎn)生。因此將硅油混入分散劑SiO2氣溶膠中，構(gòu)成復(fù)合物，經(jīng)一定溫度、一定時(shí)間處理，就可制得。純粹的聚二甲基硅氧烷，不經(jīng)分散處理難以作為消泡劑。最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。C7~C9的醇是最有效的消泡劑。（3）高碳醇。聚醚類消泡劑種類很多，常用的主要是：聚氧丙烯甘油（GP型消泡劑） ，用于鏈霉素發(fā)酵，代替天然油，加入基礎(chǔ)料，效果很好；聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE型消泡劑）。近年來出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，天然產(chǎn)物消泡劑的地位又有些提高，而且還在研究新的天然消泡劑 。但油脂如保藏不好，易變質(zhì)，使酸值增高，對(duì)發(fā)酵有毒性。天然油脂是最早用的消泡劑，它來源容易，價(jià)格低，使用簡單，一般來說沒有明顯副作用，如豆油、菜油、魚油等，除了用作消泡外，還可作為碳源和中間補(bǔ)料用。③ 機(jī)械消泡④ 化學(xué)消泡：加消泡劑，當(dāng)今發(fā)酵工業(yè)中常用的方法。② 選育在生長期不產(chǎn)生泡沫的微生物突變株。發(fā)酵過程中泡沫多少與哪些因素有關(guān)？答：發(fā)酵過程中泡沫多少與下列因素有關(guān)（1）通氣、攪拌的劇烈程度（2）培養(yǎng)基配比與原料組成（3）菌種質(zhì)量與接種量（4）滅菌質(zhì)量（5）發(fā)酵過程中發(fā)酵液隨菌的代謝活動(dòng)不斷變化，也是泡沫消長的重要因素發(fā)酵中控制泡沫途徑有哪些？答：① 調(diào)整培養(yǎng)基的成分（如少加或緩加易起泡的原材料）、或改變某些物理化學(xué)參數(shù)（如pH、溫度、通氣和攪拌）或者改變發(fā)酵工藝（如采用分次投料）來控制，以減少泡沫形成的機(jī)會(huì)。一是氣液接觸，氣液接觸有兩類情況，分別是氣體從外部進(jìn)入液體與氣體從液體內(nèi)部產(chǎn)生；二是含助泡物，在未加助泡物，但并不純凈的水中產(chǎn)生的泡沫，只能瞬間存在。如何測(cè)定發(fā)酵液中的溶氧濃度，
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