《发酵工程思考题》word版

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1、1、广义的发酵概念为：借助微生物大量生成并积累特定的代谢产物的现象。微生物工程学是以微生物学、生物化学和生物工程学为基础，又与工程技术紧紧联系在一起而建立的一个完整的科学与工程技术体系。它是研究利用微生物（包括“工程微生物”在内）及其代谢产物与工艺生产过程原理的科学。2、微生物工程简史：孕育时期——天然发酵、第一代微生物发酵技术——纯培养技术的建立（人为控制发酵过程的时期）、第二代（近代）微生物发酵技术——深层培养技术（抗生素工业生产）、第三代微生物发酵技术——微生物工程（主流发展方向——“工程菌”）。3、微生物代谢产物的类型：初级代谢产物（Primarymetabolites）：微生物通过

2、代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。次级代谢产物（Secondarymetabolites）：微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。转化产物：以外源物质为底物，通过微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应，使它转变成结构相类似但更具有经济价值的化合物。4、微生物工程面临的问题菌种问题、合适的反应器、基质的选择5、微生物工程发展的趋向提高现有微生物发酵工业水平、利用重组DNA技术、开拓极端酶1、微生物特点：体积小、比表面积大；生长快、繁殖性强；适应强、多变异。2、对工业菌种的要求生产力：能在廉价的培养基

3、上迅速生长，所需的代谢产物的产量高，其它代谢产物少操作性：培养条件简单，发酵易控制，产品易分离稳定性：抗噬菌体能力强，菌种纯粹，不易变异退化安全性：是非病源菌，不产有害生物活性物质或毒素3、常用工业微生物菌种及主要代表产物。（1）革兰氏阴性无芽孢杆菌A、大肠埃希氏菌（俗称大肠杆菌）可利用大肠杆菌制取天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸等。大肠杆菌的谷氨酸脱羧酶在工业上被用来进行谷氨酸的定量分析。基因工程研究材料。B、醋酸杆菌可生产醋酸；有机酸；制备葡萄糖异构酶；生产山梨糖，好气性C、假单胞菌多数种能氧化葡萄糖、分解蛋白质和利用无机氮；好氧菌；生产维生素c、生产抗生素、制备多种酶、生产酶抑制剂、生产有机酸

4、。（2）革兰氏阳性无芽孢杆菌A、短杆菌发酵生产多种氨基酸如Glu、Thr、Met。发酵生产核苷类产物如ATP。B、棒状杆菌高产谷氨酸及多种氨基酸，可分解土壤中2，4-D类除草剂。C、乳酸杆菌：德氏乳酸杆菌、保加利亚亚种（与嗜热链球菌混合）、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌工业生产乳酸；发酵生产乳制品；生产药用乳酸菌制剂；生产禽畜益生菌制剂。（3）革兰氏阳性芽孢杆菌A、枯草芽孢杆菌在酱油、酱类和白酒制曲时，如果水分含量大，温度较高，就容易造成枯草杆菌迅速繁殖；不仅消耗原料蛋白质和淀粉，而且生成刺眼鼻的氨味，造成曲子发粘发臭，使制曲失败；能产生大量淀粉酶和蛋白酶；可发酵生产核苷，生产某些抗生素、多肽、蛋白

5、质类药物和酶。B、丙酮丁醇梭菌专性厌氧,生产丙酮丁醇；生产丁酸或己酸，在传统的大曲酒生产中赋予白酒浓香型香味成分。（4）放线菌A链霉菌属灰色链霉菌：链霉素；龟裂链霉菌：氧四环素(也称土霉素)；金霉素链霉菌：金霉素(氯四环素)；红霉素链霉菌：红霉素。B、小单孢菌属：庆大霉素。C、游动放线菌属：创新霉素。D、诺卡氏菌属：利福霉素、蚁霉素。E、孢囊链霉菌属：多霉素、孢氯霉素、西伯利亚霉素。（5）蓝细菌A、固氮作用——绿肥。B、作为食物和营养品：发菜念珠蓝细菌、普通木耳念珠蓝细菌、螺旋蓝细菌、螺旋藻产品。C、用于提取各种生物药物。（6）酵母菌单细胞真核，主要分布于含糖质较多的偏酸性环境中。A、啤酒酵

6、母a、根据长与宽的比例，分三组：长宽比为1～2主要供生产啤酒、白酒和酒精及面包用；长宽比为2多供生产葡萄酒、果酒用；长宽比大于2耐高渗透压，供发酵甘蔗糖蜜生产酒精用；b、啤酒酵母在液体培养基中的生长行为有两类：上面酵母——发酵度较高，不易凝集沉淀，浮于上面下面酵母——发酵度较低，易凝集沉淀（主要用于啤酒发酵）B、卡尔斯伯酵母：与酿酒酵母相似，主要的区别在于卡尔斯伯酵母能发酵棉子糖和蜜二糖。卡尔斯伯酵母常用于啤酒酿造的底层发酵，也可食用、药用或作饲料。C、汉逊酵母：此属酵母多能产生乙酸乙酯，但由于它能利用酒精作碳源，又能在饮料表面产生干皱的菌膜，所以又是酒精生产的有害菌。D、球拟酵母：此属酵母

7、有些种能产生不同比例的甘油、赤藓糖、阿拉伯糖；有的能利用烃类生产蛋白质。E、假丝酵母：能形成假丝，液体培养时能形成浮膜；可生产SCP、甘油、脂肪酶；处理工业和农副产品加工业的废弃物。F、红酵母：有明显的红色或黄色色素，很多种因生荚膜而形成粘质状菌落；可由菌体提取大量脂肪、贝特-胡萝卜素。G、棉病针孢酵母：又名棉病囊霉，能危害许多重要的经济作物，如棉花、柑橘、番茄等；该菌具有大量合成核黄素的能力，是核黄素生产的