發(fā)酵工程名詞簡(jiǎn)答(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上發(fā)酵工程名詞解釋與簡(jiǎn)答一.名詞解釋：1.發(fā)酵工程：是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品的一種技術(shù)。2.代謝控制發(fā)酵：人為地改變微生物的代謝調(diào)控機(jī)制，使有用中間代謝產(chǎn)物過量積累，這種發(fā)酵稱為代謝控制發(fā)酵。3.次級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物在一定生長(zhǎng)時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無明確功能的物質(zhì)過程，這一過程的產(chǎn)物，即為次級(jí)代謝產(chǎn)物。4.營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株：指某一菌株喪失了合成某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力，在培養(yǎng)基中若不外加這種營(yíng)養(yǎng)成分就不能正常生長(zhǎng)的變異菌株。5.酶活性調(diào)節(jié)：通過改變酶分子的活

2、性來調(diào)節(jié)代謝速度的調(diào)節(jié)方式稱為酶活性的調(diào)節(jié)，是發(fā)生在蛋白質(zhì)水平上的調(diào)節(jié)。6.初級(jí)代謝產(chǎn)物： 是指微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)和能量的過程。這一過程的產(chǎn)物即為初級(jí)代謝產(chǎn)物。7.產(chǎn)物促進(jìn)劑： 是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。8.DE值（葡萄糖值）：表示淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（所有測(cè)定的還原糖都當(dāng)作葡萄糖來計(jì)算）占干物質(zhì)的百分率。9.前體：指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產(chǎn)物物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。9

3、.培養(yǎng)基： 廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng) 繁殖所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。同時(shí)培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營(yíng)養(yǎng)外的其它所必須的條件。10.發(fā)酵生長(zhǎng)因子：從廣義上講，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長(zhǎng)因子11.臨界氧濃度：微生物的耗氧速率受發(fā)酵液中氧的濃度的影響，各種微生物對(duì)發(fā)酵液中溶氧濃度有一個(gè)最低要求，這一溶氧濃度叫做臨界氧濃度。12.介質(zhì)過濾除菌：是使空氣通過經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)過濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截13.發(fā)酵熱：引起發(fā)酵過程溫度變化的原因是發(fā)酵過程所產(chǎn)生的熱量，稱為發(fā)酵熱。發(fā)酵熱包括生物熱、攪拌熱、蒸發(fā)(汽化)熱和輻射熱等。14

4、.分批培養(yǎng) ：簡(jiǎn)單的過程，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒有物料的加入和取出，除了空氣的通入和排氣。整個(gè)過程中菌的濃度、營(yíng)養(yǎng)成分的濃度和產(chǎn)物濃度等參數(shù)都隨時(shí)間變化。15凈熱量：在發(fā)酵過程中產(chǎn)生菌分解基質(zhì)產(chǎn)生熱量，機(jī)械攪拌產(chǎn)生熱量，而罐壁散熱、水分蒸發(fā)、空氣排氣帶走熱量。這各種產(chǎn)生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù)和就叫做凈熱量。發(fā)酵熱引起發(fā)酵液的溫度上升。發(fā)酵熱大，溫度上升快，發(fā)酵熱小，溫度上升慢。16.發(fā)酵熱 ：所謂發(fā)酵熱就是發(fā)酵過程中釋放出來的凈熱量17.種子擴(kuò)大培養(yǎng) ：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純

5、種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。18.實(shí)罐滅菌： 實(shí)罐滅菌（即分批滅菌）將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備加熱至滅菌溫度后維持一定時(shí)間，在冷卻到接種溫度，這一工藝過程稱為實(shí)罐滅菌，也叫間歇滅菌。19.染菌率： 總?cè)揪手敢荒臧l(fā)酵染菌的批（次）數(shù)與總投料批（次）數(shù)之比的百分率。染菌批次數(shù)應(yīng)包括染菌后培養(yǎng)基經(jīng)重新滅菌，又再次染菌的批次數(shù)在內(nèi)在介質(zhì)層中，而達(dá)到除菌的目的。20.初級(jí)代謝產(chǎn)物：微生物細(xì)胞在其對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期所產(chǎn)生的產(chǎn)物，往往是細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖中所必需的物質(zhì)，如糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸以及由這些化合物聚合而成的高分子化合物，如多糖、蛋白質(zhì)、脂類和核酸等，這些化合

6、物稱為初級(jí)代謝產(chǎn)物。21.培養(yǎng)基：是人工配制的適合于不同微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。根據(jù)微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求，培養(yǎng)基都基本包括碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子和水分，此外，還應(yīng)根據(jù)微生物的要求，有一定的酸堿度和滲透壓。22.發(fā)酵：指微生物在無氧條件下，分解各種有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式?；蛘吒鼑?yán)格地說，發(fā)酵是以有機(jī)物作為電子受體的氧化還原產(chǎn)能反應(yīng)。如葡萄糖在無氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出二氧化碳，同時(shí)獲得能量。23.酵母的第三型發(fā)酵，又稱堿法甘油發(fā)酵。即在堿性條件下（pH7.6），2分子乙醛發(fā)生歧化反應(yīng)，生成1分子乙醇和1分子乙酸，而磷酸二羥丙酮?jiǎng)t還原為甘油?？偡磻?yīng)式：2葡萄糖 +

7、 H2O2甘油 + 乙醇 + 乙酸 + 2CO224.補(bǔ)料分批培養(yǎng) ：在分批培養(yǎng)過程中補(bǔ)入新鮮的料液，以克服營(yíng)養(yǎng)不足而導(dǎo)致的發(fā)酵過早結(jié)束的缺點(diǎn)。在此過程中只有料液的加入沒有料液的取出，所以發(fā)酵結(jié)束時(shí)發(fā)酵液體積比發(fā)酵開始時(shí)有所增加。在工廠的實(shí)際生產(chǎn)中采用這種方法很多。25.酶合成調(diào)節(jié)：酶合成的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)酶合成的量來控制微生物代謝速度的調(diào)節(jié)機(jī)制，這類調(diào)節(jié)在基因轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行。酶合成調(diào)節(jié)主要有酶的誘導(dǎo)和酶的阻遏兩種類型。二.簡(jiǎn)答題：1.簡(jiǎn)述發(fā)酵熱產(chǎn)生的原因：.答：微生物分解有機(jī)物釋放的能量，一部分用于合成ATP，另一部分散發(fā)到培養(yǎng)基中時(shí)，會(huì)引起發(fā)酵溫度升高（生物熱）；機(jī)械攪拌也會(huì)產(chǎn)生一部分熱量引

8、起溫度升高（攪拌熱）。此外，發(fā)酵罐壁散熱(輻射熱)、水分蒸發(fā)（蒸發(fā)熱）會(huì)帶走部分熱量，使發(fā)酵溫度降低2.簡(jiǎn)述發(fā)酵過程進(jìn)行中間補(bǔ)料的原則：.答：菌體生長(zhǎng)代謝需要一個(gè)合適的濃度，過高的濃度對(duì)菌體生長(zhǎng)有抑制作用，過低，不能滿足產(chǎn)物合成的需要。中間補(bǔ)料的原則是使生產(chǎn)菌在分泌期有足夠多而不過多的養(yǎng)料，使代謝活動(dòng)朝著有利于合成產(chǎn)物的方向發(fā)展。3.簡(jiǎn)述菌種保藏的基本原理及措施：答：菌種保藏的基本原理主要是根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)，人工地創(chuàng)造條件，使菌種的代謝活動(dòng)處于不活潑狀態(tài)，同時(shí)，使菌種避免污染、死亡和變異。保藏菌種時(shí)首先要挑選優(yōu)良純種，最好是它們的休眠體（孢子、芽胞等）；其次，要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)有利于休眠的環(huán)境條

9、件，如低溫、干燥、缺氧和缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，即可以達(dá)到降低其代謝活動(dòng)，延長(zhǎng)保存期的目的。4.簡(jiǎn)述溫度對(duì)發(fā)酵的影響答：溫度對(duì)發(fā)酵的影響是多方面的，對(duì)菌體生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物形成的影響是由各種因素綜合表現(xiàn)的結(jié)果。1)溫度升高，酶促反應(yīng)速度加大，生長(zhǎng)代謝加快，產(chǎn)物生成提前。但溫度愈高酶失活愈快，菌體易于衰老影響產(chǎn)物生成。2)溫度通過影響發(fā)酵液中溶解氧從而影響發(fā)酵。3)溫度能影響生物合成方向。4)溫度能影響微生物酶系的組成及酶的特性。5)同一種生產(chǎn)菌，菌體生長(zhǎng)和積累代謝產(chǎn)物的最適溫度往往不同。5.簡(jiǎn)述大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)菌種選擇的要求1) 能夠利用廉價(jià)的原料，簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基，大量高效地合成產(chǎn)物2) 有關(guān)合成產(chǎn)物的途徑

10、盡可能地簡(jiǎn)單，或者說菌種改造的可操作性要強(qiáng)3) 遺傳性能要相對(duì)穩(wěn)定4) 不易感染它種微生物或噬菌體5) 產(chǎn)生菌及其產(chǎn)物的毒性必須考慮（在分類學(xué)上最好與致病菌無關(guān)）6) 生產(chǎn)特性要符合工藝要求6.簡(jiǎn)述發(fā)酵生產(chǎn)中如何調(diào)節(jié)pH值答：在實(shí)際發(fā)酵生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)pH值的方法應(yīng)根據(jù)具體情況加以選用。1)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的初始pH值。初始pH值是指發(fā)酵液配制完畢后、滅菌前的pH值(注意：滅菌前與滅菌后pH值有所不同)?；蚣尤刖彌_劑（如磷酸鹽）制成緩沖能力強(qiáng)、pH值改變不大的培養(yǎng)基。2)在發(fā)酵過程中加弱酸或弱堿進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)，合理地控制發(fā)酵條件，如添加CaCO3?；蛘{(diào)節(jié)通氣量來控制pH值。3)進(jìn)行中間補(bǔ)料是調(diào)節(jié)pH值

11、較好的辦法，既調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值，又可補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，如氨水、尿素流加法等。通過補(bǔ)料調(diào)節(jié)pH值來提高發(fā)酵產(chǎn)率已在酶制劑發(fā)酵和抗生素發(fā)酵生產(chǎn)上取得明顯的效果。7.簡(jiǎn)述發(fā)酵工業(yè)經(jīng)歷的幾個(gè)不同階段答：發(fā)酵工業(yè)經(jīng)歷了以下幾個(gè)不同階段：1)自然（天然）發(fā)酵時(shí)期2)純培養(yǎng)技術(shù)的建立3)通氣攪拌（好氣性）發(fā)酵（工程）技術(shù)的建立4)人工誘變育種與代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)的建立5)開拓新型發(fā)酵原料時(shí)期6)與基因操作技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)階段。8.簡(jiǎn)述發(fā)酵醪的一般特征答：發(fā)酵醪的一般特征是：1)發(fā)酵醪大部分是水；2)發(fā)酵醪中發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低；3)發(fā)酵醪中的懸浮固體物主要含有菌體和蛋白質(zhì)膠狀物；4)培養(yǎng)基殘留成分中含有

12、無機(jī)鹽類、非蛋白質(zhì)大分子雜質(zhì)及其降解產(chǎn)物；5)除發(fā)酵產(chǎn)物外，伴有一些代謝副產(chǎn)物；6)發(fā)酵醪中含有色素、熱原質(zhì)、毒性物質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)。9.簡(jiǎn)述泡沫給發(fā)酵造成的影響答：泡沫給發(fā)酵造成的影響包括：1)泡沫過多，升到罐頂從軸封滲出，易造成染菌；2)使發(fā)酵罐裝填系數(shù)減少，降低了設(shè)備利用率；3)影響通風(fēng)攪拌正常進(jìn)行，影響氧的傳遞，妨礙菌的呼吸；4)增加菌群的非均一性，微生物隨泡沫漂浮；5)造成產(chǎn)物的損失；6)加入消泡劑給下游提取工序帶來困難。10.簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)室用壓力鍋進(jìn)行培養(yǎng)基滅菌時(shí)的注意事項(xiàng)答：壓力鍋是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng)基滅菌最常用的設(shè)備，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1)實(shí)驗(yàn)室常采用1公斤/厘米2（約15磅/英寸2）

13、的蒸汽壓（蒸汽溫度約121）處理1530分鐘，即可殺死各種微生物及其芽孢。2)在使用高壓滅菌鍋時(shí)，必須將滅菌鍋內(nèi)的冷空氣完全趕光，否則壓力表所表示的壓力是水蒸汽壓力和空氣壓力的總和，不是水蒸汽的實(shí)際壓力，它所相當(dāng)?shù)臏囟扰c滅菌鍋內(nèi)的溫度是不一致的。3)滅菌完畢應(yīng)緩慢減壓（放汽），若急速減壓，則容器內(nèi)裝的液體必然會(huì)突然沸騰，將試管或三角瓶棉塞頂出或弄溫，造成污染。應(yīng)在壓力下降至零后再打開滅菌鍋的蓋子，否則蒸汽外溢會(huì)燙傷人11.舉例說明生物化學(xué)意義上的“發(fā)酵”和工業(yè)意義上的“發(fā)酵”概念的異同。答：生物化學(xué)意義上的“發(fā)酵”，指微生物在無氧條件下分解各種有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式。如葡萄糖在無氧條件下被

14、微生物利用產(chǎn)生酒精并放出二氧化碳，同時(shí)獲得能量；丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等。而工業(yè)意義上的“發(fā)酵”，它泛指利用微生物制造成生產(chǎn)某些產(chǎn)品的過程。它包括厭氧培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如酒精、乳酸、丙酮丁醇等，以及通氣（有氧）培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如抗生素、氨基酸、酶制劑等的生產(chǎn)。產(chǎn)品既有微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物，也包括菌體細(xì)胞（如單細(xì)胞蛋白SCP）、酶等。12.簡(jiǎn)述選擇和配制發(fā)酵培養(yǎng)基應(yīng)遵循哪些基本原則答：選擇和配制發(fā)酵培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：1)必須提供合成微生物細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成份；2)所用的單位營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能產(chǎn)生最大量的微生物體或發(fā)酵產(chǎn)物；能形成最大濃度的微生物體或產(chǎn)物；3)能形成最大產(chǎn)物生成率，從而

15、縮短發(fā)酵周期；4)盡量減少副產(chǎn)物的形成，便于產(chǎn)物的他離純化；5)對(duì)生產(chǎn)中除發(fā)酵以外的其他方面如通氣、攪拌、精制、廢棄物的處理等帶來的困難最少；6)原料價(jià)格低廉、質(zhì)量穩(wěn)定、取材容易。13.簡(jiǎn)述菌種保藏的基本原理和方法。答：菌種保藏的原理是將菌種在低營(yíng)養(yǎng)水平、缺氧狀態(tài)，干燥和低溫等條件下貯藏，使菌種處于“體眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力，從而減少其變異。方法有斜面低溫保藏法、蒸餾水保藏法、麩皮保藏法、冷凍干燥法、液氮保藏法等。14.簡(jiǎn)述酶解法制備淀粉水解糖的過程和特點(diǎn)。答：以酶為催化劑，在常溫常壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和；副反應(yīng)少；可在較高淀粉濃度下水解，對(duì)原料要求不高；糖液的質(zhì)量

16、高、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較豐富。缺點(diǎn)：水解時(shí)間長(zhǎng)，酶制備較復(fù)雜，設(shè)備較多。15簡(jiǎn)述發(fā)酵工業(yè)對(duì)微生物菌種的要求。答：菌種的培養(yǎng)基原料來源廣、廉價(jià)；培養(yǎng)條件易控制；發(fā)酵周期短；菌株高產(chǎn)；菌種抗性強(qiáng)，如抗病毒（噬菌體）能力強(qiáng)；菌株性狀穩(wěn)定，不易變異退化；菌種安全性高，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。16簡(jiǎn)述菌種分離篩選的一般步驟。答：分離過程包括查閱資料、確定方案；采集樣品；富集培養(yǎng)：人為地通過控制養(yǎng)分或培條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。分離菌種：利用分離技術(shù)得到純種。性能測(cè)定：進(jìn)行生產(chǎn)性能測(cè)定。17分析發(fā)酵工業(yè)中雜菌污染的危害、原因和預(yù)防措施。答：染菌原因有：無菌室的無菌條件不符合要求；培養(yǎng)基滅菌不徹底；操作不當(dāng)；發(fā)酵設(shè)備、管件的滲漏等。危害有：雜菌產(chǎn)生的一些物質(zhì)會(huì)影響產(chǎn)量或產(chǎn)品質(zhì)量、消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而影響生產(chǎn)菌的正常生長(zhǎng)，雜菌產(chǎn)生的一些物質(zhì)可以抑制生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)，雜菌會(huì)寄生于生產(chǎn)菌體內(nèi)，殺死生產(chǎn)菌。防治措施有：培養(yǎng)基滅菌要徹底、操作規(guī)范、定時(shí)檢查等。發(fā)酵早期染菌可以適當(dāng)添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，重新滅菌后再接種發(fā)酵。中后期染菌，如果雜菌的生長(zhǎng)將影響發(fā)酵的正常進(jìn)行或影響產(chǎn)物的提取時(shí)，應(yīng)該提早放罐。18