发酵工艺学名词解释

名词解释：1.发酵：通过微生物的生长和代谢活动，产生和积累人们所需代谢产物的一切微生物培养过程。2.发酵工艺：指工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺。3.前体：在微生物代谢产物的生物合成过程中，有些化合物能直接被微生物利用构成产物分子结构的一部分，而化合物本身的结构没有大的变化，这些物质称为前体。4.热阻：指微生物在某一特定条件下的致死时间。5.对数残留定律：指在一定温度下，微生物受热后，活菌数不断减少，其减少速度随残留活菌数的减少而降低，且在任何瞬间，菌的死亡速率与残存的活菌数成正比。6.实消：将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所有设备一起进行加热灭菌的操作过程称为实罐灭菌。7.连消：培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续加热灭菌，冷却后送入已灭菌的发酵罐内，这种工艺过程称为连消灭菌。8.空消：无论是种子罐、发酵罐还是液氨罐、消泡罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，为空罐灭菌。9.液化：用ɑ-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖。10.糖化：用糖化酶将糊精和低聚糖转化葡萄糖。11.种子制备：将固体培养基上培养出的孢子或菌体转入到液体培养基中培养，使其繁殖成大量菌丝或菌体的过程。12.菌种保藏：根据菌种的生理、生化特性，人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态。13.呼吸临界氧浓度：在溶解浓度低时，呼吸强度随溶氧浓度的增加而增加，当溶氧浓度达到某一值后，呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化，把此时的溶解氧浓度称为呼吸临界氧浓度。14.溶解氧饱和度：在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度。15.氧传递系数：比表面积与以浓度差为推动力的氧传质系数的乘积。16.分批发酵：指一次性投入料液，发酵过程中不补料，一直到放罐。17.补料分批发酵：指在发酵过程中一次或多次补入含有一种或多种营养成分的新鲜料液，以达到延长发酵周期，提高产量的目的。18.连续发酵：指在特定的发酵设备中进行的，一边连续不断地输入新鲜无菌料液，同时一边连续不断地放出发酵料液。简答题：1发酵过程有哪些特征？谈谈你对发酵工程技术应用前景的想法？特征：1.原料广2.反应条件温和，易控制3.产物单一，纯度高4.投资少，效益好想法：随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大，基因工程及细胞杂交技术在微生物育种上的应用，将使发酵用菌种量达到前所未有的水平；生物反应器技术及分离技术的相应进步将发酵工业的某些神秘特征；由于物理微生物数据库、发酵动力学、发酵传递学的发展，将使人们能够清楚的描述与使用微生物。（个人的，你也可以自已）2.发酵工业对菌种的要求？答：1.菌种不能是病源菌2.发酵周期短，生产能力强3.发酵过程中不产生或少产生与目标产物性质相似的副产物4.原料来源广泛价格低廉，菌种能高效地将原料转化为产品5.对需添加剂的前体有耐受能力，且不能将前体作为一般碳源利用6.遗传性状稳定，菌种不易变异退化7培养条件易于控制3.菌种选育有哪些方法？答：1.自然选育2、诱变选育3.原生质体技术育种4.基因工程技术育种4.自然选育、诱变选育的概念，一般步骤，影响诱变的主要因素。答：自然选育：利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理，通过分离筛选排除衰退型菌株，从中选出维持或高于原有生产水平菌株的过程，以达到稳定和提高生产能力的目的。步骤：1.单孢子悬液制备2.稀释及单菌落培养3.单菌落传斜面4摇瓶初筛5.菌种保藏6.摇瓶复筛7.放大实验诱变育种：利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群体，促进其突变率大幅度提高，然后采用简便、高效的筛选方法，从中选出少数具有优良性状的突变菌株。步骤：1.出发菌株的选择2.诱变处理3.突变株的筛选影响因素：1、出发菌的遗传特性2、诱变剂的选择及诱变剂量的选择3、菌种的生理状态4、被处理菌株的预培养和后培养条件及诱变处理时的外界条件5.培养基的类型？答：按培养基组成物质的来源：合成培养基、天然培养基按物理状态：固体培养基、液体培养基按工业发酵的用途：孢子培养基、种子培养基、发酵培养基、补料培养基6、影响培养基质量的因素？答：原材料质量、水质、培养基的灭菌和黏度7.影响培养基灭菌的因素有哪些？答：1、温度和时间2、培养基的成分3、pH4、培养基的物理状态5、泡沫6、培养基中的微生物数量8、比较培养基的间歇灭菌与连续灭菌两种方式的优缺点？答：间歇灭菌优点：1、不需要专门的灭菌设备2、投资少、操作简便、灭菌效果可靠3、对蒸汽的要求较低缺点：1、在灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大2、加热和冷却时间较长，营养成分有一定的损失3、罐利用率低4、不能采用高温快速灭菌工艺连续灭菌优点：1、培养基受热时间段，营养成分破坏少2、热能利用合理，适合自动化控制3、蒸汽用量平稳缺点：1、不适用于黏度大或固形物含量高的培养基的灭菌2、需增加一套连续灭菌设备，投资较大3、增多了操作环节，增加了染菌几率9、分析过滤除菌机理与影响过滤除菌的因素，如何提高过滤除菌的效率？答：机理：惯性撞击、截留、扩散、重力沉降、静电吸附影响因素：介质直径、介质的滤层厚度、填充密度以及空气流速提高效率：1、减少进口空气的含菌量2、安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质3、设计合理的空气预处理设备4、保证过滤介质干燥10、什么是种子的扩大培养？其目的是什么？其一般流程是什么？答：指将保存在沙土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养，最终获得一定数量和质量的纯种过程。目的：1、接种量的需要2、菌种驯化3、缩短发酵周期，提高发酵设备的利用率，节省动力消耗流程：斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵11、影响种子质量的主要因素有哪些？如何控制？答：因素：1、培养基2、培养条件3、种龄4、接种量控制：1、制备培养基时要严格控制灭菌后的培养基质量及营养物质的含量2、选择最适的培养温度及充足的通气量3、种龄选择生长旺盛的对数期4、采取适宜的接种量12、菌种保藏的目的和原理是什么？主要有哪些保藏方法？答：目的：保持其生产性能的稳定，不污染杂菌、不死亡原理：根据菌种的生理、生化特点，人工地创造条件，使菌种的代谢活动处于不活泼、生长繁殖受到抑制的休眠状态。保藏方法：1、斜面低温保藏法2、液体石蜡封存保藏法3、固体曲保藏法4、沙土管保藏法5.冷冻干燥法6、液氮超低温保藏法13、什么是发酵染菌？染菌的危害？怎样防止染菌？答：在发酵系统内除了需要培养的微生物外，还有其他微生物存活。危害：1、影响产率和产品质量2、造成生产失败，浪费原材料防止：1、提高生产技术水平2、强化生产过程的管理14、溶氧控制的意义？溶氧对发酵的影响？答：意义：1、提高生产效率2、改善产品质量影响：对菌体的生长以及对产物的形成15、影响氧传递的因素？影响液相体积氧传递系数的因素有哪些？答：氧传递因素：1、搅拌2、空气流速3、空气分布管4、氧分压5、醪液的性质6、温度、7、离子强度液相体积氧传递系数因素：1、搅拌功率2、空气流速3、发酵液物理性质4、泡沫5、空气分布器形式和发酵罐结构16、菌体浓度、基质浓度、温度、pH、溶解氧浓度、补料和泡沫对发酵的影响及其控制方法？答：菌体浓度：影响发酵产物的生产率通过控制培养基中营养物质的含量基质浓度：影响：碳源、氮源、磷酸盐控制碳氮比的含量及磷酸盐的含量温度：1、影响酶的活性2、影响代谢产物合成的方向3、影响发酵液的物理性质控制：依据工业生产上的温度pH：1、影响酶的活性2、影响基质或中间产物的解离状态3、影响发酵产物的稳定性控制：1、调整发酵培养基的组成2、补料3、添加pH缓冲剂4、改变发酵条件5、直接加酸、碱溶解氧浓度：影响：1、对微生物自身生长及发酵产物的影响控制：根据对氧的需求来进行控制补料：影响：1、控制抑制性底物的浓度2、解除或减弱分解产物阻遏3、促使发酵过程最佳化控制：反馈与无反馈控制泡沫：影响：1、减少了发酵设备的利用率2、增加了染菌的机会3、影响气体交换和氧的传递4、易造成菌体缺氧，导致代谢异常控制：1、调整培养基的成分，减少泡沫的产生2、消除生成的泡沫17、初级代谢与次级代谢的关系？答：初级代谢过程对于各种生物来说，基本上是相同的，其代谢产物广泛分布于生物体内；而次级代谢是从某些一次代谢产物作为起始原料，通过一系列特殊生物化学反应生成表面上看来似乎对生物无用的化合物。18、次级代谢的主要调控机制？答：1、酶合成的诱导调节2、反馈调节3、磷酸盐的调节4、ATP的调节作用