1、1. 工业上常用的菌种保藏方法？：斜面冰箱保藏法； 沙土管保藏法； 石蜡油封保藏法； 真空干燥冷冻保藏法； 液氮超低温保藏法 低温冷冻保藏。2. 发酵培养基由哪些成份组成？：1）碳源 构成菌体和产物的碳架及能量来源（2）氮源 构成微生物细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质（3）无机盐和微量元素（4）生长因子：微生物生长不可缺少而细胞自身不能合成的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。 （5）水、产物形成的诱导物、前体和促进剂3. 根据操作方式的不同，发酵类型主要分成哪几种？：（1）分批发酵（2）连续发酵（3）补料分批发酵（4）固体发酵4. 发酵过程主要分析项目有哪些？：
2、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。5. 简述工业发酵产品的生产工艺流程。：培养基制备无菌空气制备菌种与种子扩大培养发酵培养通过化学工程技术分离、提取、精制。6. 工业化菌种的要求？：能在廉价原料上快速生长；生长条件易于掌控；对设备和操作方式适应性强；菌株生产性能稳定性强；产物产量高，积累浓度高；产物的回收容易；抗杂菌、抗噬菌体能力强；菌体不是病原菌。7. 自然界分离微生物的一般操作步骤？：一般菌种分离纯化和筛选步骤如下：样品(标本) 采取标本材料的预处理培养（富集培养）菌落的选择菌种初筛复筛性能的鉴定菌种保藏8. 什
3、么叫自然选育？自然选育在工艺生产中的意义？：自然选育就是不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。自然选育在工业生产上的意义：自然选育可以有效地用于高性能突变株的分离。然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的重要措施。9. 什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？：经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质，若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质10. 什么是前体？前体添加的方式？：前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
4、前体使用时普遍采用流加的方法。 11. 什么是生长因子？生长因子的来源？：凡是微生物生长不可缺少而细胞自身不能合成的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。有机氮源是这些生长因子的重要来源12. 临界溶氧浓度、氧饱和度的概念？：临界氧浓度：CCr 临界氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。氧饱和度：发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度。饱和溶氧浓度：在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度。(mol/m3)13. 简述发酵热产生的原因：微生物分解有机物释放的能量，一部分用于合成 ATP，另一部分散发到培养基中时，会引起发酵温度升高（生物热） ；机械搅拌也会产生一部分热量
5、引起温度升高（搅拌热） 。此外，发酵罐壁散热(辐射热)、水分蒸发（蒸发热）会带走部分热量，使发酵温度降低14. 简述发酵工业经历的几个不同阶段：发酵工业经历了以下几个不同阶段：1)自然（天然）发酵时期 2) 纯培养技术的建立 3)通气搅拌（好气性）发酵（工程）技术的建立 4)人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术的建立 5)开拓新型发酵原料时期6)与基因操作技术相结合的现代发酵工程技术阶段。15. 简述发酵工业对微生物菌种的要求：菌种的培养基原料来源广、廉价；培养条件易控制；发酵周期短；菌株高产；菌种抗性强，如抗病毒（噬菌体）能力强；菌株性状稳定，不易变异退化；菌种安全性高，不产生有害物质。16.
6、 简述发酵醪的一般特征：发酵醪的一般特征是：1)发酵醪大部分是水；2)发酵醪中发酵产物浓度较低；3)发酵醪中的悬浮固体物主要含有菌体和蛋白质胶状物；4)培养基残留成分中含有无机盐类、非蛋白质大分子杂质及其降解产物；5)除发酵产物外，伴有一些代谢副产物；6)发酵醪中含有色素、热原质、毒性物质等有机杂质。17. 连续灭菌有哪些优缺点：连续灭菌的优点:有利于减少营养物质的破坏；灭菌过程中,蒸汽用量平稳. 缺点:蒸汽压力一般要求高于 5 乘以十的五次方 Pa；设备比较复杂,投资较大。18. 论述发酵下游加工过程：（1）预处理方法：加热：适当加热之后，发酵液中的蛋白由于变性而凝聚，形成较大的颗粒，发酵液
7、的粘度就会降低。此法仅适用于对非热敏感性产品发酵液的预处理。调节 PH 值：适当的 PH 值可以提高产物的稳定性，减少其在随后的分离纯化过程中的损失。此外，发酵液 PH 值的改变会影响发酵液中某些成分的电离程度，从而降低发酵液的粘度。注意选择比较温和的酸和碱，以防止局部过酸或过碱。草酸较常用。加入絮凝剂：通常情况下，细菌的表面都带有负电荷，可以在发酵液中加入带正电荷的絮凝剂，从而使菌体细胞与絮凝剂结合形成絮状沉淀，降低发酵液的上粘度，利于菌体的收获。 （2）固液分离方法：常用到过滤、离心等方法。如果欲提取的产物存在于细胞内，还需先对细胞进行破碎。沉淀提取法、色谱分离法、萃取法、膜分离技术（3）
8、精制：初步纯化中的某些操作，如沉淀、超滤等也可应用于精制。大分子(蛋白质)精制依赖于层析分离，小分子物质的精制则可利用结晶操作（4）成品加工：经提取和精制后，根据产品应用要求，有时还需要浓缩、无菌过滤和去热原、干燥、加稳定剂等加工步骤。19. 发酵工程的概念是什么？发酵工程基本可分为那两个大部分，包括哪些内容?：发酵工程是利用微生物特定性状好功能，通过现代化工程技术生产有用物质或其直接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的 DNA 重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。也可以说是渗透有工程学的微生物学，是发酵技术工程化的发展，由于主要利用的是微生物发酵过程来
9、生产产品，因此也称为微生物工程。一.发酵部分:1. 菌种的特征和选育 2.培养基的特性，选择及其灭菌理论 3发酵液的特性 4.发酵机理。5.发酵过程动力学 6.空气中悬浮细菌微粒的过滤机理 7.氧的传递。溶解。吸收。理论。8.连续培养和连续发酵的控制二.提纯部分 1.细胞破碎，分离 2.液输送，过滤.除杂 3.离子交换渗析，逆渗透，超滤 4.凝胶过滤，沉淀分离 5 溶媒萃取，蒸发蒸馏结晶，干燥，包装等过程和单元操作20. 现代发酵工程所用的发酵罐应具备那些特征？：（1）发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长，氧的利用率较高；（2）发酵罐应能承受一定的压力。因为发酵罐在灭菌和正常工作时，要承受一定的压
10、力（气压和液压）和温度；（3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，实现传质传热作用，保证微生物发酵过程中所需的溶解氧；（4）发酵罐内应尽量减少死角，避免藏污纳垢，保证灭菌彻底，防止染菌（5）发酵罐应具有足够的冷却面积（6）搅拌器的轴封要严密，以减少泄露。21. 微生物发酵的种子应具备那几方面条件？：（1）、菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短。 （2）、生理性状稳定。（3）、菌体总量及浓度能满足大量发酵罐的要就。 （4）、无杂菌污染。（5）、保持稳定的生产能力22. 发酵工业上常用的氮源有那些，起何作用？：氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物
11、。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。1 无机氮源种类：氨盐、硝酸盐和氨水特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。但无机氮源的迅速利用常会引起 pH 的变化。无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺，若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的 pH 有积极作用。所以选择合适的无机氮源有两层意义：满足菌体生长稳定和调节发酵过程中的 pH。2、有机氮源。来源：工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料，花生
12、饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。成分复杂：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。有机氮源成分复杂可以从多个方面对发酵过程进行影响，而另一方面有机氮源的来源具有不稳定性。所以在有机氮源选取时和使用过程中，必须考虑原料的波动对发酵的影响23. 发酵产品的生产特点是什么，什么是种子扩大培养，其任务是什么：（2）种子扩大培养是指将保存在砂土管、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，再经过扁瓶或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。这些纯种培养物称为种子。（3）种子扩大培养的任务： 现
13、代的发酵工业生产规模越来越大，每只发酵罐的容积有几十立方米甚至几百立方米，要使小小的微生物在几十小时的较短时间内，完成如此巨大的发酵转化任务，那就必须具备数量巨大的微生物细胞才行。24. 叙述防止发酵菌种退化的具体条件措施有那些？：（1）控制传代次数：尽量避免不必要的移种和传代，并将必要的传代降低到最低限度，以减少细胞分裂过程中所产生的自发突变几率。（2）创造良好的培养条件：如在赤霉素生产菌G.fujikuroi 的培养基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5- 核苷酸或甘露醇等丰富营养物时，有防止衰退效果。（3）利用不易衰退的细胞传代：对于放线菌和霉菌，菌丝细胞常含有几个细胞核，因此用菌丝接种
14、就易出现衰退，而孢子一般是单核的，用于接种就可避免这种现象。（4）采用有效的菌种保藏方法（5）合理的育种：选育菌种是所处理的细胞应使用单核的，避免使用多核细胞;合理选择诱变剂种类或增加突变位点，以减少分离回复突变；在诱变处理后及分离提纯化，从而保证保藏菌种的纯度。（6）、选用合适的培养基 在培养基中添加某种化学物质可以防止菌种退化。或者选取营养相对贫乏的培养基在菌种保藏培养基，限制菌株的生长代谢减少变异反而发生从而防止菌种的退化。25. 如何选择最适发酵温度？：1、根据菌种及生长阶段选择。微生物种类不同，所具有的酶系及其性质不同，所要求的温度范围也不同。在发酵前期由于菌量少，发酵目的是要尽快达
15、到大量的菌体，取稍高的温度，促使菌的呼吸与代谢，使菌生长迅速；在中期菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要延长中期，从而提高产量，因此中期温度要稍低一些，可以推迟衰老。发酵后期，产物合成能力降低，延长发酵周期没有必要，就又提高温度，刺激产物合成到放罐。2、根据培养条件选择。温度选择还要根据培养条件综合考虑，灵活选择。通气条件差时可适当降低温度，使菌呼吸速率降低些，溶氧浓度也可髙些。培养基稀薄时，温度也该低些。因为温度高营养利用快，会使菌过早自溶。3、根据菌生长情况菌生长快，维持在较高温度时间要短些；菌生长慢，维持较高温度时间可长些。培养条件适宜，如营养丰富，通气能满足，那么前期温度可髙些，以利于
16、菌的生长。总的来说，温度的选择根据菌种生长阶段及培养条件综合考虑。要通过反复实践来定出最适温度。26. 不同时间染菌对发酵有什么影响，染菌如何控制？：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。染菌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
17、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，产物分泌减少或停止，有时甚至会使已产生的产物分解。有时也会使发酵液发臭，产生大量泡沫。 措施降温培养，减少补料，密切注意代谢变化情况。如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐，或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐，抑制杂菌。（4）发酵后期染菌：发酵后期发酵液内已积累大量的产物，特别是抗生素，对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。因此如果染菌不多，对生产影响不大。如果染菌严
18、重，又破坏性较大，可以提前放罐。发酵染菌后的措施：染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。灭菌方法：可通蒸汽灭菌，也可加入过氧乙酸等化学灭菌剂搅拌半小时，才放下水道。否则由于各罐的管道相通，会造成其它罐的染菌，而且直接放下水道也会造成空气的污染而导致其它罐批染菌。凡染菌的罐要找染菌的原因，对症下药，该罐也要彻底清洗，进行空罐消毒，才可进罐。 染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒，空气用甲醛熏蒸。特别，若染噬菌体，空气必须用甲醛蒸汽消毒27. 结合所学发酵工程课程论述某个工业发酵产品的生产工艺流程（可画图说明） ，越详细越好。：培养基制备、无菌空气制备、菌种与种子扩大培养、发酵培养、通过化学工程技术分离、提取、精制。
