发酵工程复习题(5)

3.影响种子质量的因素

答：（1）培养基：营养成分适合种子培养的需要选择有利于孢子发芽和菌体生 长的培养基；营养上要易于被菌体直接吸收和利用；营养成分要适当丰富和完全，氮源和维生素含量要高营养成分要尽可能与发酵培养基相近。 （2）培养条件 ①温度

②通气量：在种子罐中培养的种子除保证供给易被利用的培养基外，有足够 的通气量可以提高种子质量。例如：青霉素的生产菌种在制备过程中将通气充 足和不足两种情况下得到的种子分别接入发酵罐内，它们的发酵单位可相差1 倍。但也有例外，例如土霉素生产菌，一级种子罐的通气量小对发酵有利。 （3）种龄：是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培 养时间。通常种龄是以处于生命力极旺盛的对数生长期，菌体量还未达到最大 值时的培养时间较为合适。时间太长，菌种趋于老化，生产能力下降，菌体自 溶；种龄太短，造成发酵前期生长缓慢。

不同菌种或同一菌种工艺条件不同，种龄是不一样的，一般需经过多种实验来确定。嗜碱性芽孢杆菌生产碱性蛋白酶，12小时最好。

（4）接种量：是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度，采用较大的接种量可以缩短发酵罐中菌丝繁殖达到高峰的时间，使产物的形成提前到来，并可减少杂菌的生长机会。但接种量过大或者过小，均会影响发酵。过大会引起溶氧不足，影响产物合成；而且会过多移入代谢废物，也不经济；过小会延长培养时间，降低发酵罐的生产率。

通常接种量，细菌1～5%，酵母菌5～10%，霉菌7～15%，有时20～25% 4.培养成分用量的确定有什么规律？

答：（1）参照微生物细胞内元素的比例确定。培养基的成分配比虽然千差万别， 但都是用来培养某种微生物的，而不同类型的微生物细胞的成分比例其实是有 一定规律的。这些规律可以在很大程度上知道培养基的基本成分配比的选择。 不同种类的微生物内某种成分的含量其实是比较稳定的。培养基最终会被微生 物吸收利用，因此其成分比例可以参考该种微生物的成分比例，至少可以作为 一个重要依据。另外，尽管不同种类的微生物的成分比例有一定的差异，但还 是有一定共性的。所以培养基中这集中营养成分不管由什么具体物质提供，其

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用量基本上也符合这种关系。

（2）参照碳氮比确定。如果培养基中碳源过多，不利产物的合成。同样碳源过 少或氮源过少对发酵的影响也是不利的。不同种微生物碳氮比差异很大，既是 同种微生物在其不同生理时期对碳氮比要求也有不同，所以最适碳氮比要通过 试验确定，一般在100：（1—20）之间。

（3）、其他因素。培养基中一些用量极少的物质一般要严格控制，不能过量。 例如，维生素、微量元素、某些生长因子、前体等。具体用量要通过试验确定。 培养基中的一些成分的比例会影响培养基的某些理化性质，这时要引起重视。 5.试述影响培养基灭菌效果的因素。 答：培养基成分：

（1）油脂、糖类：油脂、糖类及一定浓度的蛋白质会增加微生物的耐热性。因高浓度有机物会环绕细菌的四周形成一层薄膜，影响热的传入。所以，浓度较高的培养基相对需要较高温度和较长时间灭菌。如低质量浓度（1%～2%）的氯化钠溶液对微生物有保护作用；随着浓度的增加，保护作用减弱，当质量浓度达到8%～10%则减弱微生物的耐热性。而高浓度的盐类、色素等则削弱其抗性。 （2）pH：微生物在pH6.0～8.0范围内耐热性最大。当pH低于6.0时，氢离子极易渗入微生物细胞，从而改 变细胞的生理反应而促进其死亡； 故培养基酸度愈高，则所需的杀菌时间愈短。

（3）颗粒：颗粒小，灭菌容易，颗粒大，灭菌难。

（4）泡沫：泡沫中的空气形成隔热层，使热量难以渗透进到泡沫中杀死其中潜伏的微生物；易产生泡沫的培养基在灭菌时，可加入少量消泡剂。

6.发酵工程的概念是什么？发酵工程基本可分为那两个大部分，包括哪些内容? 答：发酵工程是利用微生物特定性状好功能，通过现代化工程技术生产有用物质或其直接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。也可以说是渗透有工程学的微生物学，是发酵技术工程化的发展，由于主要利用的是微生物发酵过程来生产产品，因此也称为微生物工程。 发酵部分:

（1）菌种的特征和选育

（2）培养基的特性，选择及其灭菌理论 （3）发酵液的特性

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（4）发酵机理。 （5）发酵过程动力学

（6）空气中悬浮细菌微粒的过滤机理 （7）氧的传递。溶解。吸收。理论。 （8）连续培养和连续发酵的控制 提纯部分

（1）细胞破碎，分离 （2）液输送，过滤. 除杂 （3）离子交换渗析，逆渗透，超滤 （4）凝胶过滤，沉淀分离

（5）溶媒萃取，蒸发蒸馏结晶，干燥，包装等过程和单元操作 7.发酵工业上常用的氮源有那些，起何作用？

答：氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢 物。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。 (1)无机氮源

种类：氨盐、硝酸盐和氨水。

特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化如：

(NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4 NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH

无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺，若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。 所以选择合适的无机氮源有两层意义： 满足菌体生长，稳定和调节发酵过程中的pH (2)机氮源

来源：工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。

成分复杂：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。

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有机氮源成分复杂可以从多个方面对发酵过程进行影响，而另一方面有机氮源的来源具有不稳定性。所以在有机氮源选取时和使用过程中，必须考虑原料的波动对发酵的影响

8.叙述防止发酵菌种退化的具体条件措施有那些？

答：（1）控制菌种传代次数：尽量避免不必要的移种和传代，并将必要的传代降低到最低限度，以减少细胞分裂过程中所产生的自发突变几率。

（2）创造良好的培养条件：如在赤霉素生产菌G.fujikuroi的培养基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5‘-核苷酸或甘露醇等丰富营养物时，有防止衰退效果。

选用合适的培养基 在培养基中添加某种化学物质可以防止菌种退化。或者选取营养相对贫乏的培养基在菌种保藏培养基，限制菌株的生长代谢减少变异反而发生从而防止菌种的退化。

（3）利用不易衰退的细胞移种传代：对于放线菌和霉菌，菌丝细胞常含有几个细胞核，因此用菌丝接种就易出现衰退，而孢子一般是单核的，用于接种就可避免这种现象。

（4）采用有效的菌种保藏方法

（5）合理的育种（讲究菌种选育技术）：选育菌种是所处理的细胞 …… 此处隐藏：2732字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……