发酵工程考试题.doc

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1、2、试述发酵过程pH变化的原因是什么？答：1、基质代谢：（1）糖代谢特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一（2）氮代谢当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。（3）生理酸碱性物质利用后pH会上升或下降2、产物形成：某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升3、菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升。4

2、、PH对微生物细胞的生长和发酵代谢产物的影响有哪些？生产上怎样控制发酵过程的PH?发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？答：pＨ值对微生物的生长繁殖和产物合成的影响有以下几个方面：①影响酶的活性，当pH值抑制菌体中某些酶的活性时，会阻碍菌体的新陈代谢；②影响微生物细胞膜所带电荷的状态，改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的排泄；③影响培养基中某些组分和中间代谢产物的离解，从而影响微生物对这些物质的利用；④PＨ值不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。另外，pH值还会影

3、响某些霉菌的形态。控制：首先需要考虑和试验发酵培养基的基础配方，使它们有个适当的配比，使发酵过程中的pH值变化在合适的范围内。如果达不到要求，还可在发酵过程中补加酸或碱。过去是直接加人酸(如H2SO4)或碱(如NaOH)来控制，现在常用的是以生理酸性物质(NH)4SO4和生理碱性物质氨水来控制，它们不仅可以调节pH值，还可以补充氮源。当发酵液的pH值和氨氮含量都偏低时，补加氨水，就可达到调节pH和补充氨氮的目的；反之，pH值较高，氨氮含量又低时，就补加(NH)4SO4。此外，用补料的方式来调节pH值也比较有效。

4、可采取的策施：1）调整培养基组分。2）在发酵过程中进行控制。①添加CaCO3，②氨水流加法③尿素流加法④在补料与pH没矛盾时，采取补料调pH.⑤在补料与pH有矛盾时，加酸碱调节pH。5、pH对发酵过程的影响：1、是微生物细胞原生质膜的电荷发生改变。2、直接影响酶的活性。3、直接影响代谢过程（菌体代谢方向、代谢产物合成）。影响pH的因素：1、基质代谢。2、产物形成。3、菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升。导致pH下降的因素：C/N过高；溶氧不足；消泡剂过量、脂肪酸增加；生理酸性物质存在。导致pH上升的因素：C

5、/N过低；生理碱性物质存在。（pH上升是补料标志）7、什么叫染菌，对发酵有什么影响，对提炼有什么危害？对产品质量有什么影响？答：染菌：发酵过程中除了生产菌以外，还有其它菌生长繁殖染菌对发酵的影响：发酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是发酵工业的致命伤;造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨大损失;扰乱生产秩序，破坏生产计划;遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性;影响产品外观及内在质量发酵染菌对提炼的影响：染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。采用有机溶剂萃取的提炼工

6、艺，则极易发生乳化，很难使水相和溶剂相分离，影响进一步提纯。采用直接用离子交换树脂的提取工艺，如链霉素、庆大霉素，染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面，或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换容量，而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与产物一起进入洗脱液，影响进一步提纯发酵染菌对过滤的影响:染菌的发酵液一般发粘，菌体大多数自溶，所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼，导致过滤困难。即使采取加热、冷却、添加助滤剂等措施，使部分蛋白质凝聚，但效果并不理想.；污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异，如污染霉菌时，

7、影响较小，而污染细菌时很难过滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用，破坏了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤收率，直接影响提炼总收率。8、不同时间染菌对发酵有什么影响，染菌如何控制？答:（1）种子培养期染菌：由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势，而且培养液中几乎没有抗生素（产物）或只有很少抗生素（产物）。因而它防御杂菌能力低，容易污染杂菌。如在此阶段染菌，应将培养液全部废弃。（2）发酵前期染菌：发酵前期最易染菌，且危害最大。原因:发酵前期菌量不很多，与杂菌没有竞争

8、优势；且还未合成产物（抗生素）或产生很少，抵御杂菌能力弱。在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。措施:可以用降低培养温度，调整补料量，用酸碱调pH值，缩短培养周期等措施予以补救。如果前期染菌，且培养基养料消耗不多，可以重新灭菌，补加一些营养，重新接种再用。（3）发酵中期染菌：发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸，培养液pH下降；糖、氮消耗快，发酵液发粘，菌丝自溶，产物分泌减