《发酵工程原理与技术》习题集

《发酵工程原理与技术》习题集问答题1、发酵工业有何特点？简述发酵生产过程的主要环节。2、工业用微生物的要求在哪些？试举例说明微生物要工业中的应用。3、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？4、在菌种扩大培养中，就注意哪些事项？5、影响种子质量的因素有哪些？如何控制种子的质量？6、配制发酵培养基时应注意哪些问题？本着什么原则进行配制？7、发酵培养基的碳氮比对菌体的生长和产物的生成有何影响？8、请列出适用于发酵培养基灭菌的方法，并比较其各自的优缺点。9、某制药厂现有一发酵罐，内装80t发酵培养基，在121℃温度下进行实罐灭菌。如果每毫升培养基中含有耐热的芽孢数为2*107个，121℃时灭菌速度常数为0.0287S-1.请部灭菌失败概率为0.001时所需的灭菌时间是多少？10、请列出空气除菌的方法，并比较各种方法的优缺点。11、影响空气过滤除菌效率的因素有哪些？12、比较两级冷却除菌流程、冷热空气直接混合除菌流程、高效前置过滤除菌流程的优缺点和适用场合，并分析原因。13、解释氧在发酵液中的传质阻力和气体溶解过程的双膜理论。14、说明影响氧传递速率的主要因素和效果。15、比较酵母菌的酒精发酵和细菌的酒精发酵之异同。16、说明初级代谢和次级代谢的关系及次级代谢产物的特征。17、抗生素产生菌的主要代谢调节有哪几种方式？说明各种抗生素的生物合成机制。18、阐述菌体生长速率、基质消耗速率、产物生成速率及意义。19、发酵动力学如何分类？20、试比较不同发酵方法的优缺点。叙述生物反应器（发酵设备）的功能和分类。21、设计反应器时要本着哪些原则？反应器必须具备什么条件？22、机械搅拌发酵罐有哪些主要组成部分，它们各有怎样的功能或作用？23、发酵过程中温度升高对微生物生长和产物的形成有什么影响？什么原因造成温度升高？24、生产中为什么要控制pH？怎样调节和控制pH？25、发酵过程中哪些因素引起的pH上升和下降？26、泡沫的实质和形成原因是什么？它对发酵生产有什么影响？27、发酵生产中消除泡沫的方法有哪些种？各有什么优缺点？28、基质浓度对发酵有什么影响？说明补料分批发酵的优点和作用。29、发酵工业生产中控制的主要参数有哪些？30、说明发酵生产过程中染菌的途径及防治方法。31、说明染菌对不同发酵过程造成的影响，不同发酵时间染菌对发酵的影响。32、发酵产物有何特性？发酵液组成有何特点？33、说明发酵工程下游技术过程和要点。34、简述发酵液预处理目的和方法。35、说明细胞破碎的目的和主要方法？36、简述有机溶剂沉淀法的原理及优缺点。37、何为吸附？吸附法有何优缺点？发酵工业常用吸附剂主要有哪几类？二、解释下列名词1、发酵工程2、生物反应器3、菌种退化4、分批培养5、连续培养6、补料分批培养7、初级代谢产物8、次级代谢产物9、前体、10、促进剂11、淀粉的糊化12、淀粉的老化13、液化和糖化14、呼吸强度15、耗氧速率16、溶氧传递系数KLa17、临界氧浓度18、氧饱和度19、代谢控制发酵20、呼吸作用21、同型乳酸发酵22、异型乳酸发酵23、比生长速率24、产物得率系数（YP/S）25、稀释率（D=F/V）26、恒化器27、流体的屈服应力（剪应力）28、剪切率29、持气率30、生物热31、搅拌热32、呼吸商33、发酵染菌34、假压35、逃液36、下游技术37、凝聚与絮凝38、盐溶和盐折39、超临界流体40、双水相萃取技术41、反胶团萃取三、填空题1、微生物发酵培养（过程）方法主要有分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种。2、微生物生长一般可以分为：调整期、对数期、稳定期和衰亡期。3、发酵过程工艺控制的主要化学参数有溶解氧、PH、核酸量等.4、发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。5、菌种分离的一般过程包括采样、富集、分离、目的菌的筛选。6、富集培养目的就是让目的菌在种群中占优势，使筛选变得可能。7、根据工业微生物对氧气的需求不同，培养法可分为好氧培养和厌氧培养两种。8、微生物的培养基根据生产用途主要分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。9、常用灭菌方法有：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。10、常用工业微生物可分为：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。11、发酵过程工艺控制的代谢参数中物理参数主要有温度、压力、搅拌转速、功率输入、流加数率和质量等12、环境无菌的检测方法有：显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法、发酵过程的异常观察法等。13、染菌原因有：发酵工艺流程中的各环节漏洞和发酵过程管理不善两个方面。14、实验室中进行的发酵菌液体发酵方式主要有四种：试管液体培养、浅层液体培养、摇瓶培养、台式发酵罐。15、发酵高产菌种选育方法包括自然选育、杂交育种、诱变育种、基因工程育种、原生质体融合。16、发酵产物整个分离提取路线可分为：预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化和成品加工等五个主要过程。17、发酵过程主要分析项目如下：pH、排气氧、排气CO2和呼吸熵、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌浓度和菌形态。18、微生物调节其代谢采用酶活性、酶合成量、细胞膜的透性。19、工业微生物菌种可以来自自然分离，也可以来自从微生物菌种保藏机构单位获取。20、发酵工业上常用的糖类主要有葡萄糖、糖蜜。21、工业发酵方式根据所用菌种是单一或是多种可以分为单一纯种发酵和混合发酵。22、种子及发酵液进行无菌状况控制常用的方法显微镜检测法、酚红肉汤培养基法、平板画线培养法、发酵过程的异常观察法。23、菌种的分离和筛选一般分为采样、富集、分离、目的菌的筛选步骤。24、常用灭菌方法有：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。25、在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。26、在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________；操作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能。27、通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的____________。28、若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过_______处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。29、培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是。30、对细菌简单染色法的一般步骤是___。常用的染料有____和_____等。31、在混合菌样中获得纯菌株的方法主要有______和____等。32、在微生物培养过程中，引起培养基pH值改变的原因主要有___和___等。33、实验室常用的有机氮源有__和___等，无机氮源有_____和___等。为节约成本，工厂中常用__等做有机氮源。34、在微生物学奠基时代（生理学期）公认的代表人物为___和____。前者的主要业绩有____等，后者的主要业绩有______等。35、杀死微生物的极限温度称为__________。36、通过温和型噬菌体作为媒介，把供体细胞中的DNA片断携带到受体细胞中，从而使后者]获得前者部分遗传性状的现象称为。37、进行酶法脱壁时使用溶菌酶处理。38、AS是一个菌种保藏中心的缩写，它的机构情况是。39、有些微生物既是工业生产菌，有时也可能在其它的产品发酵中是杂菌。如：_________在生产食醋是使生产菌，但在酒类发酵时引起败坏。40、在发酵过程中需要不断地通入一定量的无菌空气，这类发酵称之为。41、使微生物在固体表面上生长的发酵方法称为。42、随着微生物细胞质量的增加，其它所有可检测的菌体组成物质，如：蛋白质、DNA、RNA等也以相同比例增加，这就是生长。43、发酵热就是微生物发酵过程中释放出来的热量。44、油脂、糖类以及一定浓度的蛋白质会微生物的耐热能力，在灭菌工程中需加以注意。45、空气除菌的方法很多，其中也包括辐射灭菌法，常用来进行辐射灭菌的射线有。46、发酵罐在发酵生产中为了避免空气的进入，一般保持罐压在（表压）左右的压力。47、控制发酵液pH的方法主要有加入酸、碱、________和中间补料。48、凡把两个不同性状个体细胞内的遗传基因转移到一个个体细胞内并使遗传物质发生重新组合的过程称为。49、进行酶法脱壁时使用蜗牛酶处理。50、美国标准菌种培养物保藏中心的缩写是。51、市售商品紫外灯管的波长是________nm。52、单位底物所产生的菌体或产物量即为：。53、相对单位质量干菌体单位时间内增加的干菌体质量，称为（μ）。54、发酵用的菌体在生长繁殖过程中，本身会产生大量的热称之为：。55、培养基中发生的泡沫对灭菌，在灭菌工程中应加以注意。56、通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小的机会。此类空气称为。57、在发酵过程的检测与自动控制中，参数溶解氧浓度是通过测试方法获得的。四、单项选择题1、下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是（D）A、大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状DNA分子B、在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源C、用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子D、处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的材料2、酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示：a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于产生次级代谢产物的时期是（B）A、aB、bC、cD、d3、下列对根瘤菌的叙述，正确的是（C）时间0细菌数目的对数abcdA、根瘤菌在植物根外也能固氮B、根瘤菌离开植物根系不能存活C、土壤浸水时，根瘤菌固氮量减少D、大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌4、发酵工程的第一个重要工作是从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种，获得纯种的方法不包括：（C）A、根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基B、根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子C、利用高温高压消灭不需要的杂菌D、根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素5、下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（A）A、微生物群体生长繁殖速度最快的温度B、发酵的最适温度C、积累某一代谢产物的最适温度D、无法判断6、发酵法生产酵母菌时，正确的措施是（C）A、密闭隔绝空气B、用萃取、离子交换获得产品C、在稳定期获得菌种D、使菌体生长长期处于稳定期7、下表为某培养基的配方，有关叙述正确的是（B）成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10g10g2g0.4g0.065g1000mLA、从化学成分看该培养基属于合成培养基，从用途看该培养基属于鉴别培养基B、培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C、该培养基缺少能提供生长因子的物质D、该培养基PH调好后就可以接种菌8、右图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述，错误的是C学科网A、丁物质既是酶③催化生成的产物，又是酶③的反馈抑制物学科网B、戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降学科网C、当丁物质和戊物质中任意一种过量时，酶①的活性都将受到抑制学科网D、若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则可消除丙物质对酶①的抑制作用9、属于细菌细胞特殊结构的为（A）A、荚膜B、细胞壁C、细胞膜D、核质体10、下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述，正确的是CA、根瘤菌通过生物固氮，制造了含氮养料和含碳有机物B、接种到培养基上的青霉菌，进入对数期能大量积累青霉素C、培养液中溶解氧量的变化，会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径D、用32P标记的噬菌体感染细菌，在新形成的噬菌体中都能检测到32P11、下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是CA、发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸学科网B、发酵时常采用的培养基为液体天然培养基学科网C、从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产学科网D、当菌体生长进入稳定期时