发酵工艺学试卷

1、7得分评卷人一、填空题（每空0.5分，共20分） 1，微生物发酵过程中释放的净热量叫 发酵热 ， 其中产热的因素有： 生物热 、 搅拌热 ；散热的因素有： 蒸发热 、 辐射热 、 显热 。2，发酵过程中与微生物发酵有关的生物参数包括 菌体浓度 、 菌体形态 。3，生产菌种制备过程中影响孢子质量的因素有 培养基（原材料和水质） 、 培养温度和湿度、 培养时间和冷藏时间 、 接种量 。4，发酵过程中，微生物对氧的需求量可用 摄氧氯 和 呼吸强度 两个物理量来表示。5，发酵中产生大量泡沫的危害有 降低生产能力 、 引起原料浪费（逃液） 、 影响菌体呼吸 、 引起染菌 。6，摄氧率测定的方法包括 停气

2、测定法 和 不停气测定法 。7，微生物的DNA 损伤的修复方式主要有 光复活作用 、 切补修复 、 重组修复 、 SOS修复 、 DNA聚合酶的矫正作用 。其中引起真正突变的有： 重组修复 、 SOS修复 ；不发生突变的有： 光复活作用 、 切补修复 、 DNA聚合酶的矫正作用 。8，实罐灭菌以及发酵设备的灭菌中，灭菌要点主要包括有 设备的严密性 、 温度与压力相对应 、 无灭菌死角 等。 9，霉菌的杂交育种的一般过程主要有 选择直接亲本 、 异核体的形成 、 杂合双倍体的形成 、 体细胞重组 。10，培养基质量的影响因素主要有 原材料 、 水质 、 灭菌质量 等。得分评卷人二、名词解释（每小

3、题3分，共30分）1， 菌种衰退：菌种衰退是指菌种经过长期人工培养或保藏，由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象。2，分批发酵：分批发酵是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，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方法。期间只进行一次投料，一次接种，一次收获，也叫间歇培养。3，摄氧率：摄氧率是指单位体积发酵液每小时消耗氧的量，单位为mmol/(L·h)。4，临界菌体浓度：临界菌体浓度是指菌体呼吸不受抑制的最大菌体浓度，通常指摄氧氯（OUR）与氧传递速率（OTR）相等时的菌体浓度。5，流态泡沫：流态泡沫是指存在于

4、发酵液中的泡沫,能够稳定的分散在发酵液中,与液体之间无明显的界限。6，营养缺陷型突变株:营养缺陷型突变株是指野生型菌株通过诱变处理，导致合成某些营养物质的能力缺失，必须在基本培养基中加入相应的营养成分后，才能正常生长的变异株。7，理性化筛选：理性化筛选是指运用遗传学、生物化学的原理，根据产物已知的或可能的生物合成途径、代谢调控机制和产物分子结构来进行设计和采用一些筛选方法，以打破微生物原有的代谢调控机制，获得能大量形成产物的高产突变株。8，现代发酵定义利用培养微生物来制得生物产品的任何需氧和厌氧的过程。9，表型延迟:表型延迟是指微生物通过自发突变或人工诱变而产生新的基因型个体所表现出来的遗传特

5、性不能在当代出现，其表型的出现必须经过两代以上的繁殖复制。10，多价反馈抑制:多价反馈抑制是指分支代谢途径中的多个终产物每一个单独过量时对共同途径中较早的一个酶不产生抑制作用，因而并不影响整个代谢进度，只有多个终产物同时过量才会对关键酶产生抑制作用。得分评卷人三、问答（共50分）1，简述菌种保藏的目的、原理及主要保藏方法。（5分）菌种保藏的目的是保证其生产性能稳定，不污染杂菌，不死亡。（1分）其原理是要挑选典型菌种的优良纯种，最好采用它们的休眠体(如分生孢子、芽孢等)，同时还要创造一个最有利休眠的环境条件。（2分）常用的保藏方法有斜面或穿刺低温保藏法，液体石蜡封存法，固体曲保藏法，沙土管保藏法

6、，超低温液氮保藏法,冷冻干燥保藏法。（2分）2， 影响微生物需氧量的因素有哪些？这些因素对微生物需氧量又会产生怎样的影响？（5分）影响微生物需氧量的因素有：(1)微生物种类和生长阶段：不同种类的微生物的需氧量不同，细胞结构越简单，单位时间消耗的氧越多；不同生长阶段的微生物的需氧量也不同，对数生长期需氧量最高，衰亡期需氧量明显下降。(2)培养基的组成：微生物对不同营养物质的利用情况不同，因而培养基的组成对生产菌种的代谢及需氧量有显著的影响。碳源的种类和浓度对微生物的需氧量的影响尤为显著。(3)培养液中溶解氧浓度CL的影响：溶解氧浓度CL高于菌体的C长临时，菌体的呼吸就不受影响。(4) 培养条件：

7、最适培养条件下微生物需氧量会增加。(5) CO2的影响：发酵液中CO2含量会影响菌体的呼吸情况，进而影响微生物的需氧量。（各点1分）3， 发酵过程中的代谢参数主要有哪几类？每类有哪些参数及其主要作用和影响。（8分）发酵过程中的代谢参数主要有物理参数、化学参数及生物参数三类。（1分）物理参数包括温度、压力、搅拌转速、空气流量和表观黏度。（1分）温度会影响发酵液溶氧、物理性质及菌体酶活、生长等；压力影响溶氧同时防止染菌；搅拌转速和空气流量影响溶氧及泡沫产生等。（3分）化学参数包括pH值、基质浓度、产物浓度、溶氧浓度和废气中的氧气和二氧化碳浓度。（1分）生物参数包括菌体浓度和菌丝形态。（1分）菌体浓

8、度会影响发酵液的表观黏度和溶解氧浓度及产物的产量。（1分）4， pH对发酵有何影响？发酵过程中pH有哪些控制措施？（6分）pH值在发酵过程中会影响微生物的酶活、细胞膜的渗透性、培养基组分的解离状态和代谢产物的种类及比例。（3分）发酵过程中pH值可以通过基础培养基的配方、补料和补加酸碱、培养基加入非营养的酸碱调节剂和改变发酵条件来调节。（3分）5，简述微生物的原生质体制备过程中主要有哪些影响因素？（6分）菌体的预处理 （甘氨酸、EDTA、青霉素等），菌体的培养时间 （对数期、对数期到平稳期），酶浓度，酶解温度和pH，酶解时间及渗透压稳定剂。（各1分）6，生物反应过程的特点主要包括哪些?（6分）反应条件温和、原材料丰富价廉、反应设备简单、酶反应过程和发酵过程各具特色。（每点各1分）7，试述抗生素发酵工业上染菌的危害以及分析在发酵过程中染菌的主要原因有哪些？（8分）发酵生产过程中染菌的危害主要有杂菌消耗营养物质、影响产品的产量质量、影响发酵液的理化性质、影响产物的分离纯化。（各点1分）发酵过程中染菌的主要原因种子带菌、空气带菌、操作失误及设备渗漏或存在“死角”。（各点1分）8，试述微生物的初级代谢和次级代谢主要有哪些关系。（6分）答：两者对产生菌的生长繁殖作用