发酵复习题

复习题

一、工业发酵生产（液体好氧发酵）的一般过程？这一过程的主要细节。

答：发酵工业的成产过程主要包括以下环节：1.原料预处理；2.培养基配制；3.发酵设备和培养基灭菌；4.无菌空气的制备；5.微生物菌种制备和扩大培养；6.发酵；7.发酵产品的分离和纯化。 二、什么是生物工程？其主要研究领域有哪些？

答：生物工程以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程、机械工程、控制工程、环境工程等工程科学，研究和发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程工程科学。狭义的讲，指以基因工程技术为核心的现代生物技术的总称。广义的生物工程指运用生物科学知识及工程学的原理，开发利用生物材料为人类社会提供产品和服务的工程技术。 生物工程的研究领域包括：基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程。

三、常用工业微生物的种类有哪些？每种列举出三个典型代表，并说明其主要的发酵产品。

答：1.细菌 常用的细菌有：枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、乳酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等。用于生产淀粉酶制剂、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等。

2.酵母菌 常用的酵母菌有：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。分别用于酿酒、制造面包、生产酒精、酶制剂以及生产可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等。

3.霉菌 常用的霉菌有：藻状菌纲的根霉、毛霉、犁头霉，子囊菌纲的红曲霉，半知菌类的曲霉、青霉等。可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及甾体激素等。

4.放线菌 常用的放线菌主要来自以下的属：链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属等。最大经济价值在于能产生多种抗生素。从微生物中发现的抗生素，有60%以上是放线菌产生的，如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等。

5.担子菌 是人们常说的菇类微生物，有多糖、橡胶物质和抗癌物质的开发。香菇中1,2-β-葡萄糖苷酶及两种糖类物质具有抗癌作用。

6.藻类 从蛋白质产率来看，螺旋藻是大豆的28倍；每公顷珊列藻所得蛋白质是小麦的20-35倍。还可通过藻类将二氧化碳转变为石油，加工后可转变为汽油、煤油和其他产品。 四、工业生产中使用的微生物为什么会发生衰退？菌种衰退表现在哪些方面？防止菌种衰退的措施有哪些？

答：菌种退化通常是指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象。

引起菌种退化的原因：1.基因突变 菌种退化的主要原因是有关基因的负突变。如果控制产量的基因发生负突变则会引起产量的下降，如果控制孢子生成的基因发生负突变则孢子性能就会下降。经常处于旺盛生长状态的细胞比休眠状态细胞发生突变的概率大得多。

2.变异菌株性状分离 在菌种筛选工作中经常遇到初筛摇瓶产量很高，复筛产量逐渐下降而被淘汰的现象，在霉菌中更为常见。这是一种广义的退化现象。当诱变的单菌落是由一个以上孢子或细胞形成，而其中只有一个孢子或细胞是高产时，在移接传代工程中，这个高产菌株数量减少，当然产量也就下降。即使菌落是由一个孢子或单个细胞形成，只要它是多核细胞，在诱发突变中核的变化不会都一样，随着菌种传代和核的分离也会使性状表现多样化，产量也会随之变化，即使是单核孢子发生突变时，如果双链DNA上仅一条链上某个位点发生变化，经移植后也会出现性状分离。

3.连续传代 个别细胞性状改变不足以引起菌种退化，经多次传代，退化细胞在数量上占优势，于是退化性状表现逐步明朗化，最终成为一株退化菌株。退化并不突然明显，而是当退化细胞在繁殖速率上大于正常细胞时，每移植一代，使退化细胞的优势更为显著，从而导致退化。

4.其他因素 其他如温度、湿度、培养基成分及各种培养条件都会引起菌种的基因突变。 常见的菌种衰退在形态上表现为分生孢子的减少或菌落颜色的改变。在生理上常指菌种发酵能力的降低，有些菌的抗噬菌体能力下降。对诱变育种而获得的高产变异株则常表现出恢复野生型性状等。 防止菌种退化的方法有：1.控制传代次数 2.选择合适的培养条件 3.利用不同类型的细胞进行传代 4.选择合适的保藏方法

五、菌种保藏的主要方法及其要点：

（1）斜面低温保藏法:将菌株接种于合适的培养基上，待生长好后置于4℃冰箱保藏，每隔一定时间进行移接培养后再将新斜面继续保藏。优点：方法简单，存活率高，易于推广，用于经常使用的菌种。缺点：保存时间不长，传代多，菌种容易产生变异。

（2）石蜡油封保藏法：无菌条件下倒入已灭菌的液体石蜡，油层要高出斜面1cm，隔绝空气，然后垂直放于室温或冰箱内保藏即可。方法简单保藏时间可长达一年以上，适用于霉菌、酵母菌、放线菌，对细菌较差。

（3）砂土管保藏法：将孢子悬浮液移置砂土管中，与真空干燥器内用真空泵抽干，再转至有干燥剂的容器中，密封低温保藏。适用于细菌的芽孢、霉菌和放线菌孢子的保藏，不适于干燥敏感的无芽孢的细菌和酵母菌。组要包括砂土制备和真空抽干两步。

（4）冷冻干燥法：在低温下迅速将细胞冻结以保持细胞结构的完整，然后在真空下使水分升华。优点：存活率高，变异率低，并适用于细菌、酵母、霉菌孢子、放线菌孢子和病毒等。缺点：手续烦琐，操作复杂，要求严格，并需有一定设备条件。

（5）超低温保藏法：将要保藏的菌种置于10%甘油或二甲基亚砜保护剂中，密封于试管或安瓿瓶中，然后将其放入超低温冰箱中于-70℃下保藏。该法简便易行，而且保藏效果好。 六、什么是发酵种子的扩大培养及其基本方法？

将保存在沙土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入固体试管斜面活化后，再经过摇甁或静止培养，以及种子罐逐级扩大培养而获得发酵产量高、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染的生产菌种的纯种制备过程。该纯种培养物成为种子。

（1）表面培养法（2）固体培养法（3）液体深层培养法（4）载体培养法 七、深层培养法的基本操作要点及常用的液体深层培养法有哪六种？

（1）灭菌：对培养基进行加热灭菌，并连续的地输送于种子罐或发酵罐内（2）温度控制：维持培养温度恒定，在夹套或蛇管中通以冷却水循环流过进行控制温度（3）通气、搅拌：搅拌目的溶解氧，使培养液中微生物均匀地分散在发酵罐中，促进热传播，调节PH

（1）放大法：以氧的供给为基准进行放大（2）两步法：特点将菌体生长条件（营养期）与产酶条件（自我繁殖期）区分开来（3）控制培养法：短暂时间内状态变量的变化以及可能测定的环境因子对微生物代谢活动的影响为基础（4）分批培养法又称间歇发酵法：微生物周围的环境随时间而变化时一种非稳态操作法（5）连续培养法又称连续发酵法：使微生物处于恒定不变的环境中进行长期持续的培养，该系统的稳态被叫做恒化器（6）补料分批培养发又称流加法：不断供给培养基，所需产物不到某一时刻不放出

八.影响种子质量的重要因素主要有哪些？（详细内容）

（1）培养基 培养基是微生物获得生存的营养来源，对于微生物的生长繁殖、酶的活性与产量都有直接的影响，不同类型微生物所需要的培养基成分与浓度配比并不相同。（原材料质量波动、水质的波动）

（2）种龄与接种量 种子培养期应取菌种的对数生长期为宜，菌龄过嫩或过老，不但延长发酵周期，而且会降低发酵产量。接种量的大小直接影响发酵周期。

（3）培养温度和湿度 培养温度不同，菌种的生理状态也不同，如果不是最适温度培养，其生产力就会下降。湿度对孢子的数量、质量和形成速度有很大影响。空气中相对湿度高时，培养基内水分蒸发少，反之亦然。

（4）PH 培养基的氢离子浓度，对微生物的生命活动有显著影响，各种微生物都有自己生长与合成酶的最适PH

（5）通风和搅拌 通气可以供给大量的氧气，而搅拌则能是新鲜氧气更好地与培养及混合，保证氧气最大限度的溶解，搅拌有利于热交换，使培养基温度一致，还有利于营养物质和代谢物的分散。氧溶解速率大于菌体的吸氧量时，菌体才能正常的生长和合成酶。

（6）泡沫 泡沫的持久存在影响微生物对氧气的吸收，妨碍二氧化碳的排出，破坏其生理代谢的正常进行，不利于发酵，影响设备利用率，甚至跑料，招致染菌。 （7）染菌的控制 染菌是发酵生产的大敌，可造成巨大损失

（8）种子罐级数的决定 减少染菌的机会，减少消毒及值班工作量的以及因种子罐生长异常而造成发酵的波动，决定菌种的性质如菌种传代后的稳定性

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/12ir.html