生物工艺学模拟

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1、发酵染菌：指在发酵过程中生产菌以外的其他微生物侵入了发酵系统，从而使发酵过程失去真止意义上的纯种培养。培养基：是人工配制的供微生物或动植物细胞生r繁殖和合成各种代谢产物所需要的、一定比例的多种营养物质的混合物，同时培养基也为微生物等提供除营养外的其他生长所必须的环境条件。相对热阻：某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在和同条件下的致死时间的比值。消毒：用物理或化学的方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物，一般只能杀死营养细胞而不能杀死芽胞。生物反应器：在生物体外模拟生物体的功能所设计出來的用于生产或检测各种化学物品的反应装置。前体：是指

2、加入到发酵培养基中的某些化合物能被微生物直接结合到产物分了中去，而自身的结构无多大变化，口具有促进产物合成的作用。补料分批培养是指在分批培养过程中，间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法。菌种的退化：是由个别、少数菌体细胞衰退后逐渐导致整个菌株退化的一个从量变到质变的遗传变异过程。过滤除菌法是让含菌空气通过过滤介质，以阻截空气中所含微生物，而取得无菌空气的方法。发酵操作类型有分批发酵、补料分批发酵、半连续发酵及连续发酵。典型的生长曲线至少可以分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。以数量变化对微牛物牛t情况进行测定的方法

3、有培养平板计数法、膜过滤培养法、液体稀释法和显微镜直接计数法°种子制备一般包括两个过程，即他子制备过程和种子制备过程。发酵过程中的溶鳗水平发生异常变化一般就是发酵染菌发生的表现。引起发酵液pH值异常波动的因素有所用的菌种、培养基的成分和培养条件。菌种分离的方法包括施加选择压力的分离方法和随机分离方法。种子质量的判断的指标有细胞或菌休、生化指标、产物生成量、酶活力。生物的代谢调节方式冇代谢途径区域化、代谢流向的调控、代谢速度的调控、细胞透性的调节。工业发酵常用微生物种类冇型適、酵母菌、霉菌、放线菌、担子菌、藻类。菌种的发酵产量决定于菌种的遗传特性

4、和菌种的培养条件。空气灭菌的基本方法冇热灭菌法、静电除菌、介质过滤除菌法。与传统的分批发酵相比，补料一分批发酵的优点在于使发酵系统屮维持很低的基质浓度。菌种选育的口的是—改良菌种的特性，使其符合工业牛产的要求。一般讲，灭菌的彻底与否以能否杀死芽胞细菌为标准。发酵罐上轴封的作用是防止泄漏和染菌。实验室常用的有机氮源有牛肉膏和蛋白腺等:为节约成木，工厂中常用豆饼粉等做有机氮源。种子培养异常的表现包括菌体生长缓慢、菌丝结团、代谢不正讯。列举几种常用的菌种保藏方法。(至少5种)答:①冰箱保藏法;②石蜡油封藏法;③甘油悬液保藏法;④砂土保藏法；⑤冷冻干燥

5、保藏法；⑥液氮保藏法。简述补料分批培养的优点。答：①可以解除底物抑制、产物反馈抑制和分解代谢物的阻遏；②可以避免在分批发酵屮因一次投料过多造成细胞大量生长所引起的影响，改善发酵流变学的性质；③可用作控制细胞质量的手段，以提高发芽泡子的比例；④可作为理论研究的手段，为自动控制和最优控制提实验基础。工业微生物的扩大培养吋，作为种子的准则是什么？答:(1)菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，延缓期短；(2)生理性状稳定；(3)菌体总量及浓度能满足人容量发酵罐的耍求；(4)无杂菌污染；(5)保持稳定的生产能力。与传统的分批发酵相比，连续培养

6、有何优点？答：①维持低基质浓度：可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；②避免培养基积累有毒代谢物；③可以提高设备利用率和单位吋间的产量，节省发酵罐的非生产吋间；④便于自动控制。防止菌种衰退的措施有哪些？答：①控制菌种传代次数；②创造良好的培养条件；③利用不易衰退的细胞移种传代；④采用有效的菌种保藏方法；⑤讲究菌种选育技术；⑥定期进行分离纯化。发酵异常的表现有哪些？答：(1)菌体生长差；(2)pH值过高或过低；(3)溶解氧水平异常；(4)泡沫过多；(5)菌体浓度过高或过低。积累代谢产物的有效措施有哪些？答：

7、（1）反馈抑制作用的解除；（2）反馈阻遏作用的解除；（3）遗传障碍；（4）使细胞膜透性增大灭菌的方法有哪些？答:（1）干热灭菌法；（2）火焰灭菌法；（3）电磁波、射线灭菌法;（4）湿热灭菌法（主要是高压蒸汽灭菌）；（5）化学药剂灭菌法;（6）过滤除菌法。发酵用无菌空气的质量标准是什么？答：（1）连续提供一定流量的压缩空气；（2）空气的压强（表压）为0.2-0.4MPa；（3）进入过滤器Z前，空气的相对湿度＜70%；（4）进入发酵罐的空气温度可比培养温度高10-30°；（5）压缩空气的洁净度，在设计空气过滤器时一般取失败概率为10彳为指标。右图为

8、发酵罐的部分结构模型，根据此图简要说明发酵罐操作中取样过程的基本操作。（①取样阀，②蒸气阀，③出口阀门）（1）关紧取样阀①，打开蒸气阀②，再打开出口阀