肇庆学院发酵工程作业题附答案电子版（2012年10级生技用） - 图(2)

优缺点： 优点：结构简单，冷却面积小，无搅拌转动装置和轴封，不易染菌，能

耗低，运转时噪音小，溶氧效率高，罐的体积装料系数高。 缺点：对黏度较大的发酵液溶氧系数较低

自吸式发酵罐原理：自吸式发酵罐中的搅拌器旋转时，搅拌器上的叶片与三棱形平板内空间的液体被甩出而形成局部真空，于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸入管而被吸入罐内，并与高速流动的液体密切接触，形成细小的气泡分散在液体之中，气液混合流体通过导轮即转子流到发酵液主体。优缺点：优点：

1）可省去空气净化系统的空气压缩机及其附属设备，节省设备投资30%左右，减少厂房占地面积。

2）设备结构简单，溶氧效率高，吸入的空气中70%~80%的氧被利用，操作方便。

3）设备便于自动化、连续化，降低劳动强度，减少劳动力。

缺点：

1）由于这种发酵罐是依靠负压吸入空气的，所以发酵过程中罐压较低，对某些产品的生产容易发生染菌。

2）搅拌转速很高，有可能使菌丝被搅拌器切断，使正常生长受到影响。

第六章

对数残留定律

对微生物进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比

分批灭菌

指将配置好的培养基装入发酵罐内，通入蒸汽进行灭菌的过程

连续灭菌

指将培养基经过专用的消毒设备，连续不断的加热、维持、降温，然后进入空消后发酵罐的灭菌方法

对数穿透定律

N / N0 = e-KL

表示进入滤层的微粒数与穿透滤层微粒数之比的对数是滤层厚度的函数

阿仑尼乌斯定律

在一定温度下，不同的微生物有不同的比死亡速率k。 随着温度的变化，比死亡速率k的值变化很大。温度对k的影响遵循阿仑尼乌斯定律

1、什么是连续灭菌？什么是间歇灭菌？比较连续灭菌与间歇灭菌的优缺点。

连续灭菌：指将培养基经过专用的消毒设备，连续不断的加热、维持、降温，然后进入空消后发酵罐的灭菌方法

间歇灭菌：指将配置好的培养基装入发酵罐内，通入蒸汽进行灭菌的过程 比较连续灭菌与间歇灭菌的优缺点： 1）连续灭菌的优缺点 ? 优点

– 保留较多的营养质量 – 容易放大 – 较易自动控制； – 糖受蒸汽的影响较少； – 缩短灭菌周期；

– 在某些情况下，可使发酵罐的腐蚀减少； – 发酵罐利用率高； – 蒸汽负荷均匀。 ? 缺点

– 设备比较复杂，投资较大。 ? ?

2）分批灭菌的优缺点

优点：不需要另外的灭菌设备，投资少，设备简单；操作简便；染菌机会少，灭菌效果可靠。

缺点：升温和降温的时间较长，营养成分有一定的损失；发酵罐的利用率较低；不能采用高温快速灭菌工艺。

2、空气过滤除菌的主要原理是什么？

微粒随气流通过滤层时，滤层纤维所形成的网格阻碍气流前进，使气流无数次改变运动速度和运动方向，绕过纤维前进。这些改变引起微粒对滤层纤维产生惯性冲击、阻拦、重力沉降、布朗扩散、静电吸引等作用，而将微粒拦截。

论述题

1、根据微生物的热死灭动力学方程和温度对微生物热死灭常数（K）的影响，论述为什么采用高温短时间灭菌既有利于杀灭微生物又有利于减少营养物质的破坏？

2、试述空气的过滤除菌流程。 粗过滤器， 压缩机， 冷却水， 冷却器， 分离器， 冷却水，热器， 空气过滤器。

第七章

倍增时间

细胞浓度增长一倍所需时间

维持因数

单位质量干菌体在单位时间内因维持代谢消耗的基质量

生长得率

菌体的生长量相对于基质消耗量的收得率

1、Monod方程的涵义？

冷却器，分离器，加

2、Gaden把发酵分成哪几类？

一类发酵：

产物的形成和菌体的生长相偶联 二类发酵：

产物的形成和菌体的生长部分偶联 三类发酵：

产物的形成和菌体的生长非偶联

3、什么是Piret模型？

4、简述连续培养富集微生物的原理。

第八章

呼吸强度

单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气

摄氧率

单位时间内单位体积的发酵液所需要的氧量

问答题

1、试比较微生物分批发酵、补料-分批发酵、半连续(发酵液带放)发酵和连续发酵的优缺点。

分批发酵优缺点：优点：操作简单；周期短；染菌的机会减少；生 产过程、产品质量易掌握。 缺点：不适用于测定其过程动力学；因使用复合

培养基，不能简单地运用Monod方程来描 述生长，存在基质抑制问题；存在二次生长 现象。

补料-分批发酵优缺点：

优点：在这样一种系统中可以维持低的基质浓

度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以

通过补料控制达到最佳的生长和产物合成 条件；还可以利用计算机控制合理的补料速 率，稳定最佳生产工艺。