【正文】 ↑，方法一：提高空氣總壓（增加罐壓），方法二：保持空氣總壓不變，提高氧分壓。 3. 臨界氧濃度 ：指微生物的好氧速率受發(fā)酵液中氧濃度的影響，各種微生物對發(fā)酵液中溶解氧濃度的最低要求 4. 生物合成最適氧濃度 ： 使 微生物 生長和代謝最大時所需要的氧最適條件的濃度。 無菌空氣 sterile air 熱滅菌法 heat sterilization 輻射滅菌 radappertization 靜電除菌 degerm by static electricity 介質(zhì)過濾除菌法 sterilization by media filtration 布朗擴散截留 entrapment of Brownian diffusion 攔截截留 entrapment of interception 慣性撞擊截留 entrapment of inertial impaction 重力沉降 gravity settling 靜電吸引 electrostatic attraction 對數(shù)穿透定律 logarithmic perative law 濕度 humidity 第五章 名詞解釋 1. 呼吸強度 ：指單位干菌體在單位時間內(nèi)所吸取的氧量。 ④ 降低進入空氣過濾器的空氣相對濕度，保證過濾介質(zhì)能在干燥狀態(tài)下工作，主要方法有：使用無油潤滑的空氣壓縮機；加強空氣冷卻和去油、水；適當(dāng)提高進入過濾器的空氣溫度，降低其相對濕度。設(shè)計和安裝合理的空氣過濾器，選用除菌效率高的過濾介質(zhì)。 ② 空氣的壓強（表壓）為 ~。 2. 分析過濾除菌的過濾除菌機理，如何提高過濾除菌的效率？ 答 : ① 減少進口空氣的含菌數(shù)量。對發(fā)酵而言，空氣的溫度越低越好，但太 低的空氣溫度是以冷卻能耗為代價的。這是為防治空氣過濾介質(zhì)的受潮。過低的壓強難于克服下游的阻力，過高的壓強則是浪費。發(fā)酵用無菌空氣的 VVM一般為 ~。 解： C0= 107個 /ml C=（ 50 106） =2 1011個 /ml lgK= = = K= t理 = ln = ln(*107)/(2*1011)= t實 =5 *t理 = V=G t實 =15*8. 有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝培養(yǎng)基 50m3，原始污染微生物 107個 /毫升，采用分批滅菌，若失 敗概率為 ，滅菌溫度 121℃，忽略升溫對滅菌的作用，求保溫時間？ 解 : lgK= = = K=t= ln = ln =天然培養(yǎng)基 natural medium/media 合成培養(yǎng)基 synthetic medium 半合成培養(yǎng)基 semisynthetic medium 固體培養(yǎng)基 solid medium 液體培養(yǎng)基 liquid medium 半固體培養(yǎng)基 semisolid medium 孢子培養(yǎng)基 spore medium 種子培養(yǎng)基 seed culture medium 發(fā)酵培養(yǎng)基 fermentation medium 碳源 carbon source 氮源 nitrogen source 無機鹽 inanic salt 微量元素 microelement 生長因子 growth factor(GF) 生物素 biotin 玉米漿 corn steep liquor(CSL) 前體 precursor 促進劑 accelerant 抑制劑 inhibitor 淀粉水解糖 starch hydrolytic syrup 酸水解法 acid hydrolysis method 酶水解法 enzyme hydrolysis method 酸酶結(jié)合水解法 acidenzyme hydrolysis method 淀粉顆粒 starch kernel 淀粉糊化 starch dextrinization/gelatinization/pasting 糊精 starch gum/dextrin 淀粉老化 starch staling 淀粉液化 starch thinning 淀粉糖化 starch saccharification 淀粉酶 amylase 糖化劑 saccharifying agent 理論收率 theoretical yield 實際收率 actual yield 淀粉轉(zhuǎn)化率 starch conversion efficiency 復(fù)合反應(yīng) pound reaction 分 解反應(yīng) catabolic reaction 滅菌 sterilize 消毒 disinfection 干熱滅菌 dry heat sterilization 濕熱滅菌 moist heat sterilization 輻射滅菌 radappertization 化學(xué)藥劑滅菌法 chemical sterilization 過濾除菌 sterilization by filtration 致死溫度 lethal temperature 致死時間 lethal time 熱阻 heat resistance 相對熱阻 relative heat resistance 對數(shù)殘留定律 logarithmic residual law 反應(yīng)速率常數(shù) rate constant 活化能 activation energy 分批滅菌 /實罐滅菌 batch sterilization 連續(xù)滅菌 continuous sterilization 第四章 1. 空氣過濾除菌 : 空氣過濾所用的 過濾介質(zhì)，其間隙一般大于細胞顆粒，空氣中的微生物菌提議可靠氣流通過濾層時，基于濾層的層層阻礙，迫使空氣在流動過程中出現(xiàn)無數(shù)次改變氣流速度大小和方向的繞行運動， 從而導(dǎo)致微生物威力于濾層纖維間產(chǎn)生撞擊、攔截、布朗運動、重力及靜電引力的運動，從而把微生物顆粒截留、捕集在纖維表面上，實現(xiàn)過濾目的。 連續(xù)滅菌的優(yōu)點是對培養(yǎng)基破壞小，可實現(xiàn)自動控制，提高發(fā)酵罐的設(shè)備利用率，蒸汽用量平穩(wěn)等特點，特別適合培養(yǎng)基體積較大的情況；缺點是對蒸汽壓力要求較高，一般不小于 ；需要一組附加設(shè)備，設(shè)備投資大；采用連續(xù)滅菌，也要考慮到萬一蒸汽壓力不夠時和滅菌不透時改用分批滅菌的設(shè)備余量。 5. 如何確定分批滅菌和連續(xù)滅菌的滅菌時間，連續(xù)滅菌中維持罐的體積如何確定？ 答 : 分批滅菌過程包括升溫、保溫和降溫三個階段 6. 分批滅菌和連續(xù)滅菌的優(yōu)缺點。 K=A* △ E：活化能 lgK= 因 培養(yǎng)基營養(yǎng)成分分解的動力學(xué)方程也符合一級分解反應(yīng)動力學(xué)，即 K=A* ， 當(dāng)培養(yǎng)基受熱溫度從 T1上升至 T2時，微生物 的比死亡速率常數(shù) k和培養(yǎng)基成分分解破壞的速率常數(shù) k′的變化情況為 = 由于△ E＞△ E′，因此隨著溫度的上升，微生物比死亡速率常數(shù)增加倍數(shù)要大于培養(yǎng)基成分破壞費解速率常數(shù)的增加倍數(shù)。 4. 根據(jù)對數(shù)殘留 定律，如何確定培養(yǎng)基的滅菌時間？發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中采用高溫瞬時滅菌 依據(jù)是什么？ 答： 微生物熱死速率可 以用分子反應(yīng)速率表示，即微生物受熱死亡的速率 dN/dt與任意瞬間殘留的活菌數(shù) N成正比。優(yōu)點是才有粗原料淀粉，減少原料流失；生產(chǎn)較易控制， 可采用較高淀粉濃度；生產(chǎn)周期短，提高生產(chǎn)效率； PH可控制稍高，減少淀粉水解副反應(yīng)，糖液色澤較淺，質(zhì)量較好。缺點是對設(shè)備要求較高，對淀粉原料要求高。酸酶水解法是以酸為催化劑將淀粉水解成糊精和低聚糖，然后再用糖化酶將其 水解為葡萄糖的工藝。缺點是生產(chǎn)周期性較長；要求的設(shè)備較多，設(shè)備投資大；由于酶本身是蛋白質(zhì)，以造型橫湯液過濾困難。其優(yōu)點是①淀粉水解是在酶的作用下進行的，酶解反應(yīng)條件較溫和，不需耐高溫、耐高壓 、耐酸的 設(shè)備。 水解的方法可根 據(jù)采用的水解催化劑的不同分為酸水解、酶水解法、酸酶結(jié)合水解法 。 2. 發(fā)酵培養(yǎng)基的組成由哪些？ 答： ① 碳源 主要是提供碳素和能源，多為糖類，如淀粉； ② 氮源 可分為有機氮源和無機氮源主要提供氮素，如玉米漿等； ③ 無機鹽和微量元素 提供各類離子 ， 維持位生物活性 和微環(huán)境濃 度； ④ 生長因子 微生物生命活動不可缺少 ，能夠調(diào)節(jié)細胞代謝生長，如 生物素、玉米漿 ； ⑤ 前體 直接在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，用來促進產(chǎn)物合成； ⑥產(chǎn)物促進劑 ，一類刺激因子，可以影響微生物的正常代謝，或促進中間代謝產(chǎn)物的積累，或提高刺激代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量 ；⑦ 抑制劑 抑制某些代謝途徑的進行，同時刺激另一代謝途徑，以致可以改變微生物的代謝途徑 。 問答題 1. 發(fā)酵培養(yǎng)基應(yīng)滿足的條件 ？ 答： 發(fā)酵培養(yǎng)基既要使種子接種后能迅速生長，達到一定的菌體濃度，又要使長好的菌體能迅速合成所需產(chǎn)物。 16. 間歇滅菌 ： 就是將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐或其他裝置中 ,通入 蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進行加熱滅菌的過程。 14. 熱阻 ： 微生物對熱的抵抗力，指微生物在某一特定條件（主要是溫度和加熱方式）下的致死時間。 12. 滅菌 ： 是采用物理或化學(xué)方法殺死或除去物料、 空氣、容器、器具等環(huán)境中所有微生物，包括營養(yǎng)細胞、細菌芽孢和孢子。 10. 葡萄糖的復(fù)合反應(yīng) ： 在淀粉的糖化水解過程中，生成的一部分葡萄糖受酸和熱的催化作用，能通過糖苷鍵相聚合，失掉水分子，生成二糖、三糖和其他低聚糖等的反應(yīng)。主要是葡萄糖 8. 淀粉的糊化 ： 淀粉顆粒由于受熱吸水膨脹，晶體結(jié)構(gòu)消失，便成糊狀液體的現(xiàn)象。 6. 抑制劑 ： 一類能抑制某些代謝途徑的進行，同時刺激另一代謝途徑，以致可以改變微生物的代謝途徑的物質(zhì)。 4. 前體 ：某些化合物被加入培養(yǎng)基后，能夠直接在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而自身的結(jié)構(gòu)并未發(fā)生太大變化，取能提高產(chǎn)物的產(chǎn)量。 3. 生長因子 ： 具有刺激細胞生長活性的細胞因子。 工業(yè)微生物 industrial microbiology 菌種分離 isolation of strain 自然選育 natural breeding 誘變育種 mutation breeding 誘變劑 mutagen 雜交育種 cross breeding 原生質(zhì)體融合 protoplast fusion 基因工程育種 geically engineered breeding 工程菌 engineered strain 菌種保藏 culture preservation/maintenance of culture 菌種退化 degeneration of culture/strain deterioration 菌種復(fù)壯 rejuvenation of culture 種子擴大培養(yǎng) inoculum enlargement 種子罐 seed tank 接種 inoculation 接種物 inoculum 接種齡 seed age 接種量 seed volume/inoculum size 表面培養(yǎng)法 surface culture 固體培養(yǎng)法 solid culture 液體深層培養(yǎng)法 liquid subsurface culture 載體培養(yǎng)法 carrier culture 第三章 1. 發(fā)酵工業(yè)原料 ：通常以糖質(zhì)或淀粉質(zhì)等碳水化合物為主，加入少量 有機氮源和無機氮源，只要不含毒物，一般無精致的必要，微生物本身能有選擇地攝取所需要的物質(zhì)。 3. 種子質(zhì)量的判斷標(biāo)準 答：①細胞或菌體 但細胞的種子要求菌體健壯、形態(tài)意志、均勻整齊，美軍和放線菌要求菌絲粗壯，對某些染料的著色能力強、生產(chǎn)旺盛菌絲分支情況和內(nèi)含物情況良好 ；②生化指標(biāo) 種子液的糖、氮、磷含量的變化和 PH變化噬菌體生長繁殖、物質(zhì)代謝的反映 ；③產(chǎn)物生成 種子液中產(chǎn)物的生成量是多種發(fā)酵產(chǎn)品發(fā)酵中考察種子質(zhì)量的重要指標(biāo) ；④酶活力 種子液中某種酶的活力可能與產(chǎn)物的合成能力有一定的關(guān)系，因此可作為判斷種子 質(zhì)量的依據(jù)。 13. 接種量 ：指移入的種子液的體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例。 11. 種子擴大培養(yǎng) ：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入固體試管斜面活化后，再經(jīng)過搖瓶或靜置培養(yǎng)，以及種子罐逐級擴大培養(yǎng)而獲得發(fā)酵產(chǎn)量高、生產(chǎn)性能穩(wěn)定、數(shù)量充足、不被雜菌和噬菌體污染的生產(chǎn)菌種的純種制備過程。 9. 菌種退化 ：通常是指在較長時期傳代保藏后，菌株的一個或多個生理性狀和形態(tài)特征逐漸減退或消 失的現(xiàn)象。 7. 基因工程育種 ：使用人為的方法將所需的某一供體生物的遺傳物質(zhì) DNA分子提取出來，在離體的條件下進行“切割”，獲得代表某一性狀的目的基因，把該目的基因與作為載體的 DNA分子連接起來，然 后導(dǎo)入某一受體細胞中，讓外來的目的基因在受體細胞中進行正常的復(fù)制和表達，從而獲得目的產(chǎn)物。 5. 雜交育種 ：通過雜交的方法， 將不同菌株的遺傳物質(zhì)進行交換、重組，使不同菌株的優(yōu)良性狀集中在重組體中，克服長期誘變一起的生活力下降等缺陷。 3. 自然選育 ： 不經(jīng)人工處理，利用微生物的自然突變進行菌種選育的過程。 發(fā)酵 fermentation 發(fā)酵工程 fermentation engineering 原料 raw material 培養(yǎng)基 medium 滅菌 sterilization 無菌空氣 sterile air 菌種 strain 生物工程 bioengineering