发布时间 : 星期一 文章发酵工程期末复习更新完毕开始阅读71bd6f7aa5e9856a561260da
空气排除情况：压力表压力所对应的温度应是罐内杀菌的实际温度。
搅拌：搅拌可以加速热量的传递，使培养基均匀一致，避免造成局部过热破坏营养成分或局部温度过低而杀菌不彻底（灭菌死角）。
泡沫：泡沫中的空气形成隔层，使热量难以传递和渗透，因此，达不到微生物的致死温度，从而导致灭菌不彻底。
７、分批灭菌和连续灭菌的优缺点比较。 析： 优点 缺点 1.高温短时灭菌，培养基营养成分损失少。 1.设备复杂，操作麻烦,染菌机会多。 连续灭菌 2.发酵罐占用时间缩短，利用率高。 2.不适合含大量固体物料的灭菌。 3.灭菌质量稳定，提高了热利用率。 1.培养基的营养物质损失大 1.设备要求低，不需另外加热、冷却装置。 2.发酵罐的利用率较低 分批灭菌 2.操作要求低，适合小批量生产规模 3.不适合大规模生产的灭菌 3.适合含大量固体物料的灭菌 4.需反复加热冷却，能耗较高。 ８、空气除菌的方法有哪些？ 析：空气除菌的方法有热灭菌法 、辐射杀菌、静电除菌、介质过滤除菌
９、目前发酵工厂采用的空气过滤设备大多数是深层过滤设备，过滤所用介质的间隙一般大于微生物细胞颗粒，介质过滤除菌的原理是什么？ 撞击、拦截、布朗扩散、重力沉降及静电吸引等
析：气流通过滤层时，基于滤层纤维的层层阻碍，迫使空气在流动过程中无数次改变气流速度大小和方向，绕道前进，从而导致微生物微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力沉降及静电吸引等作用，从而把微生物微粒截留、捕集在纤维表面上，实现了过滤的目的。
１０、了解空气过滤除菌的工艺过程，了解每一步工艺的目的是什么。 析：吸入空气→前过滤→空气压缩机→压缩空气冷却至适当温度→分离除去油和水→加热至适当温度、 50-60%相对湿度→空气过滤器除菌→无菌空气
在空气过滤器之前的处理称为空气预处理。空气预处理的目的：提高压缩前空气的洁净度；去除压缩后空气中所带的油和水。 前过滤：滤除空气中颗粒较大的尘埃，减少进入空压机的灰尘和微生物含量及空压机的磨损，减轻主过滤器负荷，提高除菌空气质量，保护空气压缩机。
空气压缩：克服输送过程中过滤介质的阻力、维持一定的气流速度，以及在培养过程中维持一定的罐压。 压缩空气的冷却：防止过热空气进入过滤介质引起炭化和燃烧，降低培养装置的降温负荷和培养液水分蒸发。
除油除水：冷却降温的空气湿度大，会析出水分，使过滤介质受潮失效，空气本身及空压机的工作导致空气夹带润滑油，必须除去。
过滤器除菌：获得洁净度、压力、温度和流量都符合要求的无菌空气 。 第五章 微生物的代谢 １、名词解释
末端产物阻遏（反馈阻遏）：由于某代谢途径末端产物的过量积累而导致生物合成途径中酶合成的阻遏现象，通常发生在合成代谢中。 分解代谢物阻遏（葡萄糖效应）：在含有两种碳源或氮源的培养基中生长时，细胞利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象，通常发生在分解代谢中。
反馈抑制：某代谢途径的最终代谢物过量时，这个产物对该途径前面的某一个酶活性有抑制现象，促使整个反应速度减慢甚至停止，从而避免了末端产物的过多积累。主要表现在合成途径中。
２、微生物的代谢如何分类？
析：1）新陈代谢：指发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。 分解代谢（异化作用）：指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、三磷酸腺苷（ATP）形式的能量和还原力的过程。 合成代谢（同化作用）：指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂的大分子的过程。
2）根据代谢过程中产生的代谢产物对生物体的作用不同，代谢可分为初级代谢和次级代谢。
初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。
次级代谢：微生物生长到一定阶段，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。
３、微生物代谢自我调节的方式有哪三种？其实质是什么？
析：微生物代谢自我调节的方式（1）控制营养物质透过细胞膜进入细胞（2）通过酶的定位限制酶与底物的接触（3）控制代谢物流向。 实质是酶调节。
４、酶合成调节和酶活性调节的比较。 析： 类型 调节机制 调节结果 调节特点 酶合成的调节 酶的诱导和阻遏 调节基因的表达 酶种类改变(增加或减少) 间接、缓慢 既保证代谢需要,又避 免物质和能量的浪费, 增强微生物适应性 酶活性的调节 酶活性的激活 酶活性的抑制 通过代谢产物与酶的 可逆性结合来调节 酶活性发生变化 快速、精细 避免代谢产物积累过多 调节意义 联系 同时存在,密切配合,协调起作用。 ５、诱导作用、反馈阻遏、分解阻遏、酶的激活、反馈抑制等，哪些属于酶合成调节？哪些属于酶活性调节？
析：酶合成调节：诱导作用、反馈阻遏、分解阻遏 酶活性调节：酶的激活、反馈抑制
６、什么是诱导酶？诱导作用有什么意义？（以大肠杆菌β-半乳糖苷酶为代表）
析：诱导酶：在环境中存在某种物质（诱导物）的情况下才能够合成的酶，又称适应酶。
诱导酶的意义：诱导酶只有需要时才会产生，既保证代谢的需要，避免生物合成原料和能量的浪费，又增强微生物对环境的适应能力。 ７、反馈抑制的类型和各种类型的特点。 析：1）直链式代谢途径（单向途径）：通常是在线性的代谢途径中末端产物对催化第一步反应的酶活性有抑制作用。 2）分支代谢途径：
协同反馈抑制：在分支代谢途径中，几个末端产物同时过量时才能对共同途径中的第一个酶具有抑制作用。
合作反馈抑制：在分支代谢途径中，两种末端产物同时存在时，共同的反馈抑制作用大于二者单独作用之和。
累积反馈抑制：在分支代谢途径中，每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途径中前面的酶，当各种末端产物同时过量时，它们的抑制作用是累加的。
顺序反馈抑制：分支代谢途径中的两个末端产物，不能直接抑制共同代谢途径中的第一个酶，而是分别抑制分支点后的反应步骤，造成分支点上中间产物的积累，这种高浓度的中间产物再反馈抑制第一个酶的活性。
同功酶调节：在一个分支代谢途径中，如果在分支点以前的一个较早的反应是由几个同功酶催化时，则分支代谢的几个最终产物往往分别对这几个同功酶发生抑制作用。即某一产物过量仅抑制相应酶活，对其他产物没影响。只有当几种产物同时过量时，才能完全阻止反应的进行。
８、人工控制代谢的手段有哪些？
析：1）改变微生物遗传性状（遗传学方法） 2）发酵工艺条件的优化（生物化学方法） ９、为什么要改变细胞膜的渗透性？改变方法有哪些？（掌握谷氨酸发酵实例）
析：改变细胞膜的渗透性，使谷氨酸迅速排放到细胞外面，浓度降低即解除了谷氨酸的抑制作用。
改变方法：①用生理学手段控制细胞膜的渗透性—— 直接抑制膜的合成或使膜受缺损 ②利用细胞膜缺损突变株 第六章 发酵动力学 １、名词解释
分批发酵：向反应器中一次投入所需的培养基，然后接种培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养，反应结束后将全部培养液排出进行处理。 补料分批发酵：在分批培养的过程中，随着营养的消耗，向反应器内间歇或连续补充一种或多种营养物质，以达到延长生产期和控制发酵过程的目的。
连续发酵：当微生物培养到对数生长期时，在发酵罐中一方面以一定速度连续不断地流加新鲜液体培养基，另一方面又以同样的速度连续不断地将发酵液排出，使菌体维持在恒定生长速率下进行连续生长和发酵。
２、什么是发酵动力学？发酵过程中反应速度的描述指标主要有哪些？
析：发酵动力学是研究微生物发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律的科学。
发酵过程中反应速度的描述指标：菌体生长速率、基质消耗速率、代谢产物的生成速率。 ３、根据菌体生长与产物形成是否偶联，发酵动力学如何分类？各类的特点和典型代表。 析：分为：偶联型：①产物生成速度与菌体生长速度有紧密关系。②产物的形成与菌体的生长是平行的。产物合成速度与微生物生长速度呈线性关系，而且生长与营养物的消耗成准定量关系。
这种类型的产物主要是葡萄糖代谢的初级中间产物，如：酒精发酵、葡萄糖酸发酵。 混合型：产物生成速率与菌体生长速率只有部分联系，eg：乳酸发酵
非偶联型：①产物的形成与菌体生长无关联，菌体生长时无产物产生，当菌体停止生长后产生大量产物；
多数次生代谢产物的发酵（抗生素和微生物毒素等）属这种类型。 ②产物的合成是在菌体的浓度接近或达到最高之后才开始的，此时比生长速率已不处于最高速率。
４、分批发酵、补料分批发酵、连续发酵三者相互比较，有什么优缺点？ 析： 优点 缺点 效率低；微生物的活性和机能因其所处的环境大幅度变化，也根本不控制培养基组分浓度等环境因素，而任其自然变化，这样不利于生产。 在每一批主反应（生产阶段）之前，必须进行几级种子培养。 分批发酵 操作相对较易 补料分批发酵 使发酵系统中维持很低的基质浓度，可以除去快 速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不致加剧供氧的矛盾；避免培养基累积有毒代谢物。克服分批发酵养分的不足，避免发酵过早结束。 省去了反复放料、清洗、装料、灭菌、接种等步菌种的变异，发酵染菌；反应器骤，避免了延迟期，提高设备的利用率和单位时传质能力；丝状菌丝的阻塞 间产量。发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制； 易于分期控制，可以在不同罐中控制不同的条件。 连续发酵 ５、分批发酵过程中，微生物的生长分为哪四个阶段？各有什么特点？ 析：延滞期：延滞期是微生物细胞适应新环境的过程；菌体体积增大但是数量不变，dx/dt=0；接种物的生理状态和浓度影响延滞期的长短。 对数生长期：微生物细胞的生长速率大大加快，单位时间内细胞的数量或质量的增加达到最大值， u?umax。
稳定期：微生物的净生长速率为零，dx/dt=0 （微生物细胞分裂或细胞增加的速率与死亡的速率相当）；细胞的质量基本维持稳定，x?xmax ；细胞的自溶作用使存活的细胞继续缓慢