發(fā)酵工程試題答案？

【專家解說(shuō)】：一、名稱解釋 1、前體 指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接彼微生物在生物合成過(guò)程中合成到產(chǎn)物物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。 2、發(fā)酵生長(zhǎng)因子 從廣義上講，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長(zhǎng)因子 3、菌濃度的測(cè)定 是衡量產(chǎn)生菌在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中菌體量的變化，一般前期菌濃增長(zhǎng)很快，中期菌濃基本恒定。補(bǔ)料會(huì)引起菌濃的波動(dòng)，這也是衡量補(bǔ)料量適合與否的一個(gè)參數(shù)。 4、攪拌熱 ：在機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐中，由于機(jī)械攪拌帶動(dòng)發(fā)酵液作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，造成液體之間，液體與攪拌器等設(shè)備之間的摩擦，產(chǎn)生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關(guān) 5、分批培養(yǎng) ：簡(jiǎn)單的過(guò)程，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒(méi)有物料的加入和取出，除了空氣的通入和排氣。整個(gè)過(guò)程中菌的濃度、營(yíng)養(yǎng)成分的濃度和產(chǎn)物濃度等參數(shù)都隨時(shí)間變化。 6、接種量 ： 移入種子的體積 接種量＝ ————————— 接種后培養(yǎng)液的體積 7、比耗氧速度或呼吸強(qiáng)度 單位時(shí)間內(nèi)單位體積重量的細(xì)胞所消耗的氧氣，mmol O2•g菌-1•h-1 8、次級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物在一定生長(zhǎng)時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無(wú)明確功能的物質(zhì)過(guò)程，這一過(guò)程的產(chǎn)物，即為次級(jí)代謝產(chǎn)物。 9、實(shí)罐滅菌 實(shí)罐滅菌（即分批滅菌）將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備加熱至滅菌溫度后維持一定時(shí)間，在冷卻到接種溫度，這一工藝過(guò)程稱為實(shí)罐滅菌，也叫間歇滅菌。 10、種子擴(kuò)大培養(yǎng) ：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。 11、初級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)和能量的過(guò)程。這一過(guò)程的產(chǎn)物即為初級(jí)代謝產(chǎn)物。 12、倒種 ：一部分種子來(lái)源于種子罐，一部分來(lái)源于發(fā)酵罐。 P 147 13、維持消耗（m） 指維持細(xì)胞最低活性所需消耗的能量，一般來(lái)講，單位重量的細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)用于維持消耗所需的基質(zhì)的量是一個(gè)常數(shù)。 14、產(chǎn)物促進(jìn)劑 是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑 15、補(bǔ)料分批培養(yǎng) ：在分批培養(yǎng)過(guò)程中補(bǔ)入新鮮的料液，以克服營(yíng)養(yǎng)不足而導(dǎo)致的發(fā)酵過(guò)早結(jié)束的缺點(diǎn)。 在此過(guò)程中只有料液的加入沒(méi)有料液的取出，所以發(fā)酵結(jié)束時(shí)發(fā)酵液體積比發(fā)酵開始時(shí)有所增加。在工廠的實(shí)際生產(chǎn)中采用這種方法很多。 16、發(fā)酵熱 ：所謂發(fā)酵熱就是發(fā)酵過(guò)程中釋放出來(lái)的凈熱量。什么叫凈熱量呢？在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生菌分解基質(zhì)產(chǎn)生熱量，機(jī)械攪拌產(chǎn)生熱量，而罐壁散熱、水分蒸發(fā)、空氣排氣帶走熱量。這各種產(chǎn)生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù)和就叫做凈熱量。發(fā)酵熱引起發(fā)酵液的溫度上升。發(fā)酵熱大，溫度上升快，發(fā)酵熱小，溫度上升慢。 17、染菌率 總?cè)揪手敢荒臧l(fā)酵染菌的批（次）數(shù)與總投料批（次）數(shù)之比的百分率。染菌批次數(shù)應(yīng)包括染菌后培養(yǎng)基經(jīng)重新滅菌，又再次染菌的批次數(shù)在內(nèi) 18、連續(xù)培養(yǎng) ： 發(fā)酵過(guò)程中一邊補(bǔ)入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持恒定。 達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，整個(gè)過(guò)程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。 19、臨界溶氧濃度 指不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度 20、回復(fù)突變 由突變型回到野生型的基因突變 21、種子 見種子擴(kuò)大培養(yǎng) 22、培養(yǎng)基 廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng) 繁殖所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。同時(shí)培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營(yíng)養(yǎng)外的其它所必須的條件。 23、發(fā)酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細(xì)胞融合、分子修飾和改造等新技術(shù)集合并發(fā)展起來(lái)的發(fā)酵技術(shù)。 二、填空題 1、 微生物發(fā)酵培養(yǎng)（過(guò)程）方法主要有 分批 培養(yǎng)、補(bǔ)料分批 培養(yǎng)、連續(xù) 培養(yǎng)、半連續(xù) 培養(yǎng)四種。 2、 微生物生長(zhǎng)一般可以分為：調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。 3、 發(fā)酵過(guò)程工藝控制的只要化學(xué)參數(shù) 溶解氧、PH、核酸量等. 4、 發(fā)酵過(guò)程控制的目的就是得到最大的比生產(chǎn)率和最大的得率。 5、 菌種分離的一般過(guò)程 采樣、富集、分離、目的菌的篩選。 6、 富集培養(yǎng)目的就是讓 目的菌 在種群中占優(yōu)勢(shì)，使篩選變得可能。 7、 根據(jù)工業(yè)微生物對(duì)氧氣的需求不同，培養(yǎng)法可分為 好氧培養(yǎng) 和 厭氧培養(yǎng) 兩種。 8、 微生物的培養(yǎng)基根據(jù)生產(chǎn)用途只要分為 孢子 培養(yǎng)基、種子 培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。 9、 常用滅菌方法：化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌 10、 常用工業(yè)微生物可分為： 細(xì)菌、 酵母菌、 霉菌、 放線菌四大類。 11、 發(fā)酵過(guò)程工藝控制的代謝參數(shù)中物理參數(shù) 溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速、功率輸入、流加數(shù)率和質(zhì)量 等 12、 環(huán)境無(wú)菌的檢測(cè)方法有：顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法、發(fā)酵過(guò)程的異常觀察法等 13、 染菌原因： 發(fā)酵工藝流程中的各環(huán)節(jié)漏洞和發(fā)酵過(guò)程管理不善兩個(gè)方面。 14、 實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的發(fā)酵菌液體發(fā)酵方式主要有四種：試管液體培養(yǎng)、淺層液體培養(yǎng)、搖瓶培養(yǎng)、臺(tái)式發(fā)酵罐 15、 發(fā)酵高產(chǎn)菌種選育方法包括 （自然選育）、（雜交育種）、（誘變育種）、（基因工程育種）、（原生質(zhì)體融合）。 16、 發(fā)酵產(chǎn)物整個(gè)分離提取路線可分為：預(yù)處理、固液分離、初步純化、精細(xì)純化和成品加工加工等五個(gè)主要過(guò)程。 17、 發(fā)酵過(guò)程主要分析項(xiàng)目如下 ：pH、排氣氧、排氣CO2和呼吸熵、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態(tài)。 18、 微生物調(diào)節(jié)其代謝采用 酶活性、酶合成量、細(xì)胞膜的透性。 19、 工業(yè)微生物菌種可以來(lái)自 自然分離，也可以來(lái)自從微生物 菌種保藏機(jī)構(gòu) 單位獲取。 20、 發(fā)酵工業(yè)上常用的糖類主要有 葡萄糖、糖蜜。 21、 工業(yè)發(fā)酵方式根據(jù)所用菌種是單一或是多種可以分為 單一純種 發(fā)酵和 混合 發(fā)酵。 22、 種子及發(fā)酵液進(jìn)行無(wú)菌狀況控制常用的方法 顯微鏡檢測(cè)法、酚紅肉湯培養(yǎng)基法、平板畫線培養(yǎng)法、發(fā)酵過(guò)程的異常觀察法。 23、 菌種的分離和篩選一般分為 采樣、富集、分離、目的菌的篩選步驟。 24、 菌種的分離和篩選一般可分為＿＿＿＿＿＿＿＿。 25、 常用滅菌方法有：化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌 三、問(wèn)答題 1、發(fā)酵工程的概念是什么？發(fā)酵工程基本可分為那兩個(gè)大部分，包括哪些內(nèi)容? 答：發(fā)酵工程是利用微生物特定性狀好功能，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用物質(zhì)或其直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代的DNA重組、細(xì)胞融合、分子修飾和改造等新技術(shù)結(jié)合并發(fā)展起來(lái)的發(fā)酵技術(shù)。也可以說(shuō)是滲透有工程學(xué)的微生物學(xué)，是發(fā)酵技術(shù)工程化的發(fā)展，由于主要利用的是微生物發(fā)酵過(guò)程來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品，因此也稱為微生物工程。  一.發(fā)酵部分: 1.菌種的特征和選育  2.培養(yǎng)基的特性，選擇及其滅菌理論  3．發(fā)酵液的特性  4.發(fā)酵機(jī)理。  5.發(fā)酵過(guò)程動(dòng)力學(xué)  6.空氣中懸浮細(xì)菌微粒的過(guò)濾機(jī)理  7.氧的傳遞。溶解。吸收。理論。  8.連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)發(fā)酵的控制  二.提純部分  1.細(xì)胞破碎，分離  2.液輸送，過(guò)濾. 除雜  3.離子交換滲析，逆滲透，超濾  4.凝膠過(guò)濾，沉淀分離  5溶媒萃取，蒸發(fā)蒸餾結(jié)晶，干燥，包裝等過(guò)程和單元操作 2、現(xiàn)代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應(yīng)具備那些特征？ 答：（1）、發(fā)酵罐應(yīng)有適宜的徑高比。罐身較長(zhǎng)，氧的利用率較高； （2）、發(fā)酵罐應(yīng)能承受一定的壓力。因?yàn)榘l(fā)酵罐在滅菌和正常工作時(shí)，要承受一定的壓力（氣壓和液壓）和溫度； （3）、發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱作用，保證微生物發(fā)酵過(guò)程中所需的溶解氧； （4）、發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染菌； （5）、發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積； （6）、攪拌器的軸封要嚴(yán)密，以減少泄露。 3、微生物發(fā)酵的種子應(yīng)具備那幾方面條件？ 答:（1）、菌種細(xì)胞的生長(zhǎng)活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長(zhǎng)，遲緩期短。 （2）、生理性狀穩(wěn)定。 （3）、菌體總量及濃度能滿足大量發(fā)酵罐的要就。 （4）、無(wú)雜菌污染。 （5）、保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。 4、發(fā)酵工業(yè)上常用的氮源有那些，起何作用？ 答：氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等）和含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源。 1、無(wú)機(jī)氮源 種類：氨鹽、硝酸鹽和氨水 特點(diǎn)：微生物對(duì)它們的吸收快，所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無(wú)機(jī)氮源的迅速利用常會(huì)引起pH的變化如： (NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4 NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH 無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理作用（代謝）后能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸胺，若菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的則此種無(wú)機(jī)氮源稱為生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的pH有積極作用。 所以選擇合適的無(wú)機(jī)氮源有兩層意義： 滿足菌體生長(zhǎng) 穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中的pH 2、有機(jī)氮源 來(lái)源：工業(yè)上常用的有機(jī)氮源都是一些廉價(jià)的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。 成分復(fù)雜：除提供氮源外，有些有機(jī)氮源還提供大量的無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子。 有機(jī)氮源成分復(fù)雜可以從多個(gè)方面對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行影響，而另一方面有機(jī)氮源的來(lái)源具有不穩(wěn)定性。所以在有機(jī)氮源選取時(shí)和使用過(guò)程中，必須考慮原料的波動(dòng)對(duì)發(fā)酵的影響 5、發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)是什么，什么是種子擴(kuò)大培養(yǎng)，其任務(wù)是什么？ 答： （2）、種子擴(kuò)大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過(guò)程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。 （3）、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的任務(wù)： 現(xiàn)代的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，每只發(fā)酵罐的容積有幾十立方米甚至幾百立方米，•要使小小的微生物在幾十小時(shí)的較短時(shí)間內(nèi)，完成如此巨大的發(fā)酵轉(zhuǎn)化任務(wù)，那就必須具備數(shù)量巨大的微生物細(xì)胞才行。 （1）發(fā)酵和其他化學(xué)工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。其主要特點(diǎn)如下： 1，發(fā)酵過(guò)程一般來(lái)說(shuō)都是在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)安全，要求條件也比較簡(jiǎn)單。 2，發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農(nóng)副產(chǎn)品為主，只要加入少量的有機(jī)和無(wú)機(jī)氮源就可進(jìn)行反應(yīng)。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營(yíng)養(yǎng)。基于這—特性，可以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進(jìn)行生物資源的改造和更新。 3，發(fā)酵過(guò)程是通過(guò)生物體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來(lái)完成的，反應(yīng)的專一性強(qiáng)，因而可以得到較為單—的代謝產(chǎn)物。 4，由于生物體本身所具有的反應(yīng)機(jī)制，能夠?qū)Ｒ恍缘睾透叨冗x擇性地對(duì)某些較為復(fù)雜的化合物進(jìn)行特定部位地氧化、還原等化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，也可以產(chǎn)生比較復(fù)雜的高分子化合物。 5，發(fā)酵過(guò)程中對(duì)雜菌污染的防治至關(guān)重要。除了必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒處理和空氣過(guò)濾外，反應(yīng)必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行。如果污染了雜菌，生產(chǎn)上就要遭到巨大的經(jīng)濟(jì)損失，要是感染了噬菌體，對(duì)發(fā)酵就會(huì)造成更大的危害。因而維持無(wú)菌條件是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。 6，微生物菌種是進(jìn)行發(fā)酵的根本因素，通過(guò)變異和菌種篩選，可以獲得高產(chǎn)的優(yōu)良菌株并使生產(chǎn)設(shè)備得到充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產(chǎn)的產(chǎn)品。 7，工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 基于以上特點(diǎn)，工業(yè)發(fā)酵日益引起人們重視。和傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相比，現(xiàn)代發(fā)酵工程除了上述的發(fā)酵特征之外更有其優(yōu)越性。除了使用微生物外，還可以用動(dòng)植物細(xì)胞和酶，也可以用人工構(gòu)建的“工程菌’來(lái)進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)設(shè)備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐，而是以各種各樣的生物反應(yīng)器而代之，自動(dòng)化連續(xù)化程度高，使發(fā)酵水平在原有基礎(chǔ)上有所提高和和創(chuàng)新。 發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)： ①一般操作條件比較溫和； ②以淀粉、糖蜜等為主，輔以少量有機(jī)、無(wú)機(jī)氮源為原料； ③過(guò)程反應(yīng)以生命體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行； ④能合成復(fù)雜的化合物如酶、光學(xué)活性體等； ⑤能進(jìn)行一些特殊反應(yīng)，如官能團(tuán)導(dǎo)入； ⑥生產(chǎn)產(chǎn)品的生物體本身也是產(chǎn)物，含有多種物質(zhì)； ⑦生產(chǎn)過(guò)程中，需要防止雜菌污染； ⑧菌種性能被改變，從而獲得新的反應(yīng)性能或提高生產(chǎn)率。 6、培養(yǎng)成分用量的確定有什么規(guī)律？ 答： （1）、參照微生物細(xì)胞內(nèi)元素的比例確定。培養(yǎng)基的成分配比雖然千差萬(wàn)別，但都是用來(lái)培養(yǎng)某種微生物的，而不同類型的微生物細(xì)胞的成分比例其實(shí)是有一定規(guī)律的。這些規(guī)律可以在很大程度上知道培養(yǎng)基的基本成分配比的選擇。 不同種類的微生物內(nèi)某種成分的含量其實(shí)是比較穩(wěn)定的。培養(yǎng)基最終會(huì)被微生物吸收利用，因此其成分比例可以參考該種微生物的成分比例，至少可以作為一個(gè)重要依據(jù)。另外，盡管不同種類的微生物的成分比例有一定的差異，但還是有一定共性的。所以培養(yǎng)基中這集中營(yíng)養(yǎng)成分不管由什么具體物質(zhì)提供，其用量基本上也符合這種關(guān)系。 （2）參照碳氮比確定。如果培養(yǎng)基中碳源過(guò)多，不利產(chǎn)物的合成。同樣碳源過(guò)少或氮源過(guò)少對(duì)發(fā)酵的影響也是不利的。不同種微生物碳氮比差異很大，既是同種微生物在其不同生理時(shí)期對(duì)碳氮比要求也有不同，所以最適碳氮比要通過(guò)試驗(yàn)確定，一般在100：（1—20）之間。 （3）、其他因素。培養(yǎng)基中一些用量極少的物質(zhì)一般要嚴(yán)格控制，不能過(guò)量。例如，維生素、微量元素、某些生長(zhǎng)因子、前體等。具體用量要通過(guò)試驗(yàn)確定。培養(yǎng)基中的一些成分的比例會(huì)影響培養(yǎng)基的某些理化性質(zhì)，這時(shí)要引起重視。 7、敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些？ 答：（1）控制傳代次數(shù)：盡量避免不必要的移種和傳代，并將必要的傳代降低到最低限度，以減少細(xì)胞分裂過(guò)程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率。 （2）創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件：如在赤霉素生產(chǎn)菌G.fujikuroi的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5‘-核苷酸或甘露醇等豐富營(yíng)養(yǎng)物時(shí)，有防止衰退效果。 （3）利用不易衰退的細(xì)胞傳代：對(duì)于放線菌和霉菌，菌絲細(xì)胞常含有幾個(gè)細(xì)胞核，因此用菌絲接種就易出現(xiàn)衰退，而孢子一般是單核的，用于接種就可避免這種現(xiàn)象。 （4）采用有效的菌種保藏方法 （5）合理的育種：選育菌種是所處理的細(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核細(xì)胞;合理選擇誘變劑種類或增加突變位點(diǎn)，以減少分離回復(fù)突變；在誘變處理后及分離提純化，從而保證保藏菌種的純度。 （6）、選用合適的培養(yǎng)基 在培養(yǎng)基中添加某種化學(xué)物質(zhì)可以防止菌種退化。或者選取營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的培養(yǎng)基在菌種保藏培養(yǎng)基，限制菌株的生長(zhǎng)代謝減少變異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。 8、如何選擇最適發(fā)酵溫度？ 答：1、根據(jù)菌種及生長(zhǎng)階段選擇。 微生物種類不同，所具有的酶系及其性質(zhì)不同，所要求的溫度范圍也不同。在發(fā)酵前期由于菌量少，發(fā)酵目的是要盡快達(dá)到大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生長(zhǎng)迅速；在中期菌量已達(dá)到合成產(chǎn)物的最適量，發(fā)酵需要延長(zhǎng)中期，從而提高產(chǎn)量，因此中期溫度要稍低一些，可以推遲衰老。發(fā)酵后期，產(chǎn)物合成能力降低，延長(zhǎng)發(fā)酵周期沒(méi)有必要，就又提高溫度，刺激產(chǎn)物合成到放罐。 2、根據(jù)培養(yǎng)條件選擇。 溫度選擇還要根據(jù)培養(yǎng)條件綜合考慮，靈活選擇。 通氣條件差時(shí)可適當(dāng)降低溫度，使菌呼吸速率降低些，溶氧濃度也可髙些。 培養(yǎng)基稀薄時(shí)，溫度也該低些。因?yàn)闇囟雀郀I(yíng)養(yǎng)利用快，會(huì)使菌過(guò)早自溶。 3、根據(jù)菌生長(zhǎng)情況 菌生長(zhǎng)快，維持在較高溫度時(shí)間要短些；菌生長(zhǎng)慢，維持較高溫度時(shí)間可長(zhǎng)些。培養(yǎng)條件適宜，如營(yíng)養(yǎng)豐富，通氣能滿足，那么前期溫度可髙些，以利于菌的生長(zhǎng)?？偟膩?lái)說(shuō)，溫度的選擇根據(jù)菌種生長(zhǎng)階段及培養(yǎng)條件綜合考慮。要通過(guò)反復(fù)實(shí)踐來(lái)定出最適溫度。 9、不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵有什么影響，染菌如何控制？ 答：（1）種子培養(yǎng)期染菌：由于接種量較小，生產(chǎn)菌生長(zhǎng)一開始不占優(yōu)勢(shì)，而且培養(yǎng)液中幾乎沒(méi)有抗生素（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)物）。因而它防御雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部廢棄。 （2）發(fā)酵前期染菌：發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。 原因 發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，抵御雜菌能力弱。 在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。 染菌措施 可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補(bǔ)救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新接種再用。 （3）發(fā)酵中期染菌 ：發(fā)酵中期染菌會(huì)嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)酸，培養(yǎng)液pH下降；糖、氮消耗快，發(fā)酵液發(fā)粘，菌絲自溶，產(chǎn)物分泌減少或停止，有時(shí)甚至?xí)挂旬a(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。 措施 降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。 （4） 發(fā)酵后期染菌：發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對(duì)雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性較大，可以提前放罐。 發(fā)酵染菌后的措施： 染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過(guò)氧乙酸等化學(xué)滅菌劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。否則由于各罐的管道相通，會(huì)造成其它罐的染菌，而且直接放下水道也會(huì)造成空氣的污染而導(dǎo)致其它罐批染菌。  凡染菌的罐要找染菌的原因，對(duì)癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。  染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒 10、發(fā)酵級(jí)數(shù)確定的依據(jù)是什么？ 答： 一般由菌絲體培養(yǎng)開始計(jì)算發(fā)酵級(jí)數(shù)，但有時(shí)，工廠從第一級(jí)種子罐開始計(jì)算發(fā)酵級(jí)數(shù) 谷氨酸：三級(jí)發(fā)酵 一級(jí)種子（搖瓶）→二級(jí)種子 （小罐）→發(fā)酵 青霉素：三級(jí)發(fā)酵 一級(jí)種子 （小罐）→二級(jí)種子（中罐）→發(fā)酵 1、發(fā)酵級(jí)數(shù)確定的依據(jù)：級(jí)數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長(zhǎng)特性、接種量的影響。 2、級(jí)數(shù)大，難控制、易染菌、易變異，管理困難，一 般2-4級(jí)。 3、 在發(fā)酵產(chǎn)品的放大中，反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定是非常重要 的一個(gè)方面 11、發(fā)揮菌種的最大生產(chǎn)潛力主要考慮那幾點(diǎn)？ 12、什么是半連續(xù)培養(yǎng)，說(shuō)明其優(yōu)缺點(diǎn)。 答：在補(bǔ)料分批培養(yǎng)的基礎(chǔ)上間歇放掉部分發(fā)酵液（帶放）稱為半連續(xù)培養(yǎng)。某些品種采取這種方式，如四環(huán)素發(fā)酵 優(yōu)點(diǎn) 放掉部分發(fā)酵液，再補(bǔ)入部分料液，使代謝有害物得以稀釋有利于產(chǎn)物合成，提高了總產(chǎn)量。 缺點(diǎn) 代謝產(chǎn)生的前體物被稀釋，提取的總體積增大 13、發(fā)酵工程主題微生物有什么特點(diǎn)？ 答：發(fā)酵工程所利用的微生物主要是細(xì)菌、放線菌，酵母菌和霉菌 特點(diǎn)：(1)對(duì)周圍環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)、滲透壓、酸堿度等條件有極大的適應(yīng)能力 (2)有極強(qiáng)的消化能力 (3)有極強(qiáng)的繁殖能力 14、什么叫染菌，對(duì)發(fā)酵有什么影響，對(duì)提煉有什么危害？ 答：染菌：發(fā)酵過(guò)程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長(zhǎng)繁殖 染菌的影響：發(fā)酵過(guò)程污染雜菌，會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。  造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失  擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。  遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。  影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量 發(fā)酵染菌對(duì)提煉的影響：染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)。 采用有機(jī)溶劑萃取的提煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進(jìn)一步提純。 采用直接用離子交換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏附在離子交換樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，大大降低離子交換樹脂的交換容量，而且有的雜菌很難用水沖洗干凈，洗脫時(shí)與產(chǎn)物一起進(jìn)入洗脫液，影響進(jìn)一步提純 15、結(jié)合所學(xué)《微生物發(fā)酵工程》課程論述某個(gè)工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程（可畫圖說(shuō)明），越詳細(xì)越好。 答：①培養(yǎng)基制備 ②、無(wú)菌空氣制備 ③、菌種與種子擴(kuò)大培養(yǎng) ④、發(fā)酵培養(yǎng) ⑤、通過(guò)化學(xué)工程技術(shù)分離、提取、精制。