发酵工程复习题(6)

来源：网络收集时间：2026-01-21

导读：答：①培养基制备 ②无菌空气制备 ③菌种与种子扩大培养 ④发酵培养 ⑤通过化学工程技术分离、提� ⒕啤� 11.影响供氧的因素有那些？答：根据气液传递速率方程可知，凡影响推动力、比表面积和传递系数的因素都会

答：①培养基制备 ②无菌空气制备 ③菌种与种子扩大培养

④发酵培养

⑤通过化学工程技术分离、提取、精制。 11.影响供氧的因素有那些？

答：根据气液传递速率方程可知，凡影响推动力、比表面积和传递系数的因素都会影响氧的传递速率。此外，发酵罐中液体体积与高度、发酵液的物理性质等也对供氧有影响。影响传递系数的因素：1.搅拌2.空气流量3.培养液性质的影响4.微生物生长的影响5.消泡剂的影响6.离子强度的影响 12.试述提高次级代谢产物产量的方法。答：（1)补加前体类似物

（2)加入诱导物,把一些对次级代谢产物产生有诱导作用的物质加入发酵培养基中可增加产量

（3)防止碳分解代谢阻遏或者抑制的发生

（4)防止氮代谢阻遏的发生,避免使用高浓度的铵盐作氮源以防止氮代谢阻遏的发生，是抗生素工业成熟的经验

（5)筛选耐前体或前体类似物的突变株,加入前体有提高次级代谢产物产量的效果，但过量对菌体又会有毒害 6)选育抗抗生素突变株 7)筛选营养缺陷型的回复突变株

13.说明机械搅拌通风发酵罐、自吸式发酵罐和气升式发酵罐通气的原理并比较其结构特点。答：发酵罐原理机械搅拌通风发酵吸式发酵罐罐自利用搅拌器使被搅拌的液体产生轴向启动前转子被液体浸没；转子高速旋罐内或罐外装设上升管，两端与罐底部和罐空气带升式发酵罐流动和径向流动，使转，液体、空气在离上部相连通，构成循环通入的空气分散成气泡并与发酵液充心力作用下被甩向系统；上升管的下部装外缘，在转子的中心有空气喷嘴，空气以 - 26 -

分混合，使气泡破碎处形成负压；于是将250-300m/s高速喷入上以增大气－液界面，罐外的空气通过搅获得所需的溶氧速拌器中心的吸入管升管，借喷嘴的作用将空气泡分割成细泡，与率，并使细胞悬浮分而被吸入罐内；通过上升管内发酵液密切接散于发酵体系中，以导轮使气液均匀分维持适当的气－液触；由于上升管内发酵布甩出，并使空气在液含气多、比重小，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，使氧气溶解于发酵液中。－固（细胞）三相的循环的发酵液中分混合与质量传递，同裂成细微的气泡。时强化传热过程。用挡板防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍流和溶氧传质。用消泡器消泡。特点 1目前使用最多的一1、省却空气压缩机结构简单、不易污染、种发酵罐及其辅助设备，减少能耗低 2使用性好、适应性厂房，减少设备投资好、放大容易，从小约30% 型直至大型的微生2、设备便于自动化、物培养过程都可以连续化应用 3、气泡小、气液均匀接触，溶氧系数高 4、在搅拌的同时完成了充气作用 14.简述机械搅拌发酵罐的基本条件以及自吸式发酵罐充气的原理。

【现代发酵工程所用的发酵罐应具备那些特征？（发酵罐的基本条件包括那些？）】

答：机械搅拌发酵罐的基本条件

（1）、发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长，氧的利用率较高；[高：直径约为2.5～4]

（2）、发酵罐应能承受一定的压力。因为发酵罐在灭菌和正常工作时，要承受一定的压力（气压和液压）和温度；[水压试验（1.5倍）]

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（3）、发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，实现传质传热作用，保证微生物发酵过程中所需的溶解氧；

（4）、发酵罐内应尽量减少死角，避免藏污纳垢，保证灭菌彻底，防止染菌；（5）、发酵罐应具有足够的冷却面积；[代谢产热] （6）、搅拌器的轴封要严密，尽量减少泄漏。自吸式发酵罐的充气原理：

自吸式发酵罐在搅拌的同时完成了充气作用。启动前转子被液体浸没；转子高速旋转，液体、空气在离心力作用下被甩向外缘，在转子的中心处形成负压；于是将罐外的空气通过搅拌器中心的吸入管而被吸入罐内；通过导轮使气液均匀分布甩出，并使空气在循环的发酵液中分裂成细微的气泡。自吸式发酵罐在搅拌的同时完成了充气作用。

15.机械搅拌发酵罐和空气带升式发酵罐都属于好氧发酵罐，二者在结构和供氧机理上有何不同。

答：空气带升式发酵罐设有搅拌器，罐内或罐外设液体循环管（上升管）。空气由特殊结构的喷嘴以250～300m/s的高速喷出。机械搅拌发酵罐的供氧机理：

利用空气分布装置，吹入无菌空气，并使空气均匀分布。分布装置的形式有单管及环形管式。单管式管口对正管底中央，管口与管底的距离约为40MM,这样空气分散效果较好。环管式以环径为搅拌器的0.8倍较有效，喷孔直径为5~8MM，喷孔向下，喷孔约等于通风管的截面积，通风管内通常空气流速取20M\\S。空气带升式发酵罐的供氧机理：

罐内或罐外装设上升管，两端与罐底部和罐上部相连通，构成循环系统；上升管的下部装有空气喷嘴，空气以250-300m/s高速喷入上升管，借喷嘴的作用将空气泡分割成细泡，与上升管内发酵液密切接触；由于上升管内发酵液含气多、比重小，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，使氧气溶解于发酵液中。

16.讨论：微生物（包括动、植物）可以生产我们所需的一切产品，但是涉及到工业化生产，对于某一种特定的产品，为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力？

答：在不同的环境条件下，微生物细胞对遗传信息作选择性的表达，实现代谢的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间，只合成必要的

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酶系（参与代谢的多种酶）和刚够用的酶量。一旦特定物质的合成达到足够的量，与这些物质合成有关的酶就不再合成了。并且，已合成的酶的活力受到许多调节机制的控制，以确保新陈代谢全面协调，、为细胞的经济运行提供保证。因此，细胞固有的生产关系支持细胞自身的增殖（生产细胞），不支持（人的）目的产物的过量生产（生产特定的初级代谢产物）。而工业化生产要求特定表达某种或某类物质，只有正常代谢被打破，代谢协调失常的微生物才能达到要求。 17.什么是培养基? 什么是发酵培养基？发酵培养基的特点和要求？

答：培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时，培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的环境条件。发酵培养基是指人工制备的适合不同发酵微生物生长繁殖及积累代谢产物的营养基源。

①培养基能够满足产物最经济的合成。 ②发酵后所形成的副产物尽可能的少。

③培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。

④所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

⑤必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。

⑥有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。

⑦有利于提高培养基和产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。 ⑧有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。

⑨所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能耗。

18.常用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？

答：碳源:糖类（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（动、植物油）、有机酸（琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是会引起葡萄糖效应 < …… 此处隐藏：2532字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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