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1、微生物工程试题库试卷题型：名词解释（每小题2分，共10分）；填空题(每空1分,共30分)；单项选择题（每小题1分，共20分）；判断题(每小题1分，共10分)；简答题(共5小题,共30分)；论述题(共10分)本课程为考试课，最终成绩由平时成绩和期末考试成绩组成，平时成绩包括作业、考勤、课堂讨论和提问等，不得低于总成绩的30；期末考核采用闭卷考试进行，但是不高于70。01.微生物工程的定义与内容是什么？答：微生物工程的主题是利用微生物代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。该工程包括微生物学、生物化学、化学工程学、药学和市场营销学等有关的知识。02.微生物工程有几个发展阶段？答：1.传统的微
2、生物发酵技术-天然发酵2.第一代的微生物发酵技术-纯培养技术的建立3.第二代微生物发酵技术-深层发酵技术4.第三代微生物发酵技术-微生物工程03.微生物工程有那些方面的应用？答：一、微生物工程在食品中的应用二、微生物工程在医药卫生中的应用（抗生素、氨基酸、维生素、甾体激素）三、微生物工程在轻工业中的应用 四、微生物工程在化工能源中的应用 五、微生物工程在农业中的应用（生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌）六、微生物工程在环境保护中的应用七、微生物工程在细菌冶金中的应用八、微生物工程在高技术研究中的应用04 微生物工程的工业生产水平的要素？答：微生物工程的工业生产水平由三个要素决定，即生产菌
3、种的性能，发酵及提纯工艺条件和生产设备。05 工业生产菌的筛选步骤。答：一般菌种分离纯化和筛选步骤如下：标本采集标本材料的预处理富集培养菌种初筛性能鉴定菌种保藏06什么是施加选择压力分离法。答：为了增加菌种分离成功率，可通过富集培养增加待分离菌的数量。主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。这种方法又被称为施加选择性压力分离法。07 简述一些重要生物活性物质产生菌分离方法。答：施加选择性压力分离法、随机分离
4、法08 微生物自我调节的部位有那些？答：诱导调节、碳分解产物调节、氮分解产物调节、磷酸盐调节、反馈调节、生长速度调节09 酶活性的调节机制有哪些？答:酶的变构调节理论和变构酶分子内部的化学修饰调节理论常用的灭菌方法及使用范围？10 什么是组成酶、诱导酶？什么是弱化作用？答：在微生物细胞中不依赖于酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶称为组成酶。依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶称为诱导酶，又叫适应性酶，其合成的基因以隐性状态存在于染色体中。弱化作用是通过操纵子的引导区内类似于终止子结构的一段DNA序列实现的，这种调节方式不是使所有正在翻译中的mRNA全部都中途停止，而仅有部分中
5、途停止转录，所有称为弱化作用。11 分支生物合成途径的调节类型？答：分支生物合成途径的调节方式包括同工酶调节、顺序反馈调节、协同反馈调节、累加反馈调节、增效反馈调节、激活和抑制联合调节和酶的共价修饰等方式。12 什么是能荷调节答：能荷调节也称腺苷酸调节,系指细胞通过改变ATP、ADP、AMP三者比例来调节其代谢活动.13 怎样通过发酵条件控制来提高发酵产物产量？答：（1）同一种微生物在同样的培养基中进行培养时，只要控制不同的发酵条件（合适的温度，PH，通气量，生物素量等），进而影响微生物自身的代谢调节系统，改变其代谢方向，就可能获得不同的代谢产物。（2）使用诱导物。许多与蛋白质、糖类或其他物质
6、降解有关的酶类都是诱导酶，在发酵过程中加入相应的底物作为诱导物，可以有效的增加这些酶的产量。（3）添加生物合成的前体，可以大幅度提高发酵产量。（4）培养基成分和浓度的控制，保证微生物机体生长需要，利于代谢产物合成。14 次级代谢的调节类型？答：已知抗生素等次级代谢产物生物合成的调控类型包括诱导调节、碳分解产物调节、氮分解产物调节、磷酸盐调节、反馈调节、生长速度调节等。15 什么是代谢工程？主要包括那些内容？答：代谢工程是指利用基因工程技术，定向的对细胞低些途径进行修饰、改造，以改变微生物的代谢特性，并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合，构建新的代谢途径，生产新的代谢途径的工程技术领域。
7、在代谢工程设计中主要包括：改变代谢流；扩展代谢途径；构建新的代谢途径三种16 自然选育的优缺点答：1优点：是一种简单易行的选育方法，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目的。2缺点：自然选育的效率低，故经常与诱变育种交替使用，以提高育种效率。17 诱变育种的原理答：诱变育种的理论基础是基因突变，主要包括染色体畸变和基因突变。诱变育种是利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。18 简述诱变育种的基本方法及筛选答：诱变育种一般包括两个部分：诱变和筛选。诱变部分成功的关键包括出发菌株的选择、诱变
8、剂种类和剂量的选择，以及合理的使用方法。筛选部分包括初筛和复筛来测定菌种的生产能力。突变菌株的筛选：1、营养缺陷性突变株的筛选；2、抗反馈阻遏和抗反馈抑制突变菌株的筛选；3、组成型突变株的筛选；4、抗性突变株的筛选。19 微生物杂交育种包括那些？答：细菌的杂交育种、放线菌的杂交育种、霉菌的杂交育种、酵母的杂交育种20 放线菌的杂交方法答：混合培养法，平板杂交法，和玻璃纸转移法三种。21 原生质体融合优越性答：1、受接合型或治愈型的限制小，两亲株没有供体和受体之分，有利于不同种微生物的杂交。2、重组频率高于其他杂交方法。3、遗传物质的传递更加充分、完善，既有核配又有质配。4、可以采用温度、药物、
9、紫外线等处理纯化亲株的一方或双方。然后使其融合，筛选再生重组子菌落，提高筛选频率。5、用微生物的原生质体进行诱变，可明显提高诱变频率。22 影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素答：1.外源基因的拷贝数2.外源基因的表达效率3.表达产物的稳定性4.细胞的代谢负荷23 质粒不稳定的原因及提高稳定性的方法答：其主要与两个因素有关：一是含质粒菌产生不含质粒子代菌的频率；二是这两种菌的比生长速率差异的大小。提高质粒稳定性的方法：工程菌的培养一般采用分成两阶段培养法来提高质粒的稳定性。在培养的第一阶段以增加菌体的生长达到一定密度为目的，外源基因不表达，从而使工程菌与质粒丢失菌的比生长速率的差异减小，增加了质
10、粒的稳定性；第二阶段再诱导外源基因的表达。可以在培养基中加入选择性压力如抗生素等，以抑制质粒丢失菌的生长。控制适当的培养条件也能使工程菌具有优势的比生长速率，可调控的培养条件有温度、PH、培养基组分和溶解氧等。24 菌种保藏的基本原理答：菌种保藏的方法很多，其基本原理都是根据微生物的生理生化特性，人为的创造条件，是微生物处于代谢不活跃，生长繁殖受到抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。一般可以通过降低培养基营养成分、低温、干燥和缺氧等方法，达到防止突变、保持纯种的目的。25 简述菌种保藏的几种方法答：斜面保藏法 沙土管干燥保藏法 真空冷冻干燥保藏法 液氮保藏法悬液保藏法低温保藏法26 培养基营养成
11、分包括那几类？答：培养基的成分：能源物质、碳源物质、氮源物质、无机盐、微量元素、特殊生长因子、前体、促进剂和抑制剂、水分。27 简述如何调节营养物质成分提高发酵产量？答：选择合适的碳源，掌握氮源利用与碳源利用的关系，调节碳氮的比例，控制前体，补料28 简述培养基的类型有哪些？答：培养基的类型有很多，按照组成成分，有合成培养基和天然培养基，按照培养基的状态，可以分为固体，液体和半固体培养基，也可以按照用途分为孢子培养基，种子培养基和发酵培养基。30 简述温度对发酵有哪些影响？答：(1)温度影响微生物细胞的生长(2)温度影响产物的形成(3)温度影响发酵液的物理性质(4)温度影响生物合成的方向31
12、发酵热包括哪几类？答：生物热、搅拌热、蒸发热、辐射热32 影响发酵pH的因素有那些？调节控制pH的根本措施？影响发酵PH的因素主要取决与培养基的成分和微生物的代谢特性，此外，通气条件的变化，菌体自溶或杂菌污染都可能引起发酵液PH的变化。调节控制PH的根本措施主要是考虑培养基中生理酸性物质与生理碱性物质的配比，然后是通过中间补料进一步加以控制，还可在发酵过程中加弱酸或弱碱进行PH的调节。33 氧传质方程式是什么？什么是比好氧速率、摄氧率和临界氧浓度？答：OTR=KL a（C*-CL)式中 OTR单位体积培养液中的氧传递速度、a-比表面积、KL-以氧浓度为推动力的总传递系数、CL-液相主体氧浓度、
13、C*-与p平衡的液相氧浓度。比耗氧速率（或呼吸强度）：单位质量的细胞（干重）在单位时间内消耗氧的量。摄氧率：单位体积培养液，在单位时间内消耗的氧量。临界氧浓度：各种微生物的呼吸强度是不同的，并且呼吸强度是随着培养液中溶解氧浓度的增加而加强，直至达到一个临界值为止。这个临界值就称为“临界氧浓度”。34 非牛顿流体类型及特点？答：类型：1拟塑性流体：其粘度随着剪应速率增高而降低；2平汉塑性流体：当剪应力小于屈服应力时，液体不发生流动，只有当剪应力超过屈服力时才发生流动；3涨塑性流体：它的黏度随着剪应力的增高而升高；4凯松流体：发酵液的屈服应力和黏度与菌体的浓度和形态有关。35 影响供氧的因素 有那
14、些？答：根据气液传递速率方程可知，凡影响推动力、比表面积和传递系数的因素都会影响氧的传递速率。此外，发酵罐中液体体积与高度、发酵液的物理性质等也对供氧有影响。影响传递系数的因素：1.搅拌2.空气流量3.培养液性质的影响4.微生物生长的影响5.消泡剂的影响6.离子强度的影响37如何对发酵过程中二氧化碳浓度进行控制？答：对CO2浓度的控制主要看其对发酵的影响，如果对发酵有促进作用，应该提高其浓度；反之应设法降低其浓度。通过提高通气量和搅拌速率，在调节溶解氧的同时，还可以调节CO2的浓度，通气使溶解氧保持在临界值以上，CO2又可随着废气排出，使其维持在引起抑制作用的浓度之下。降低通气量和搅拌速率，有
15、利于提高CO2在发酵液中的浓度。38什么是发酵性泡沫？泡沫对发酵有那些危害？泡沫的消除与防止方法有那些？答：什么是发酵性泡沫？泡沫对发酵有那些危害？泡沫的消除与防止方法有那些？微生物细胞生长代谢和呼吸会排出气体，如氨气，二氧化碳等，这些气体使发酵液产生的气泡也称为发酵性泡沫。尽管泡沫是好氧发酵中正常现象，但过多的泡沫仍然给发酵带来负面影响，主要表现在由于过多的泡沫生成，如不加控制，会引起逃液，造成损失。而泡沫过多,气体交换受阻,将影响生产菌的呼吸和代谢导致菌体自溶;如果泡沫控制不好,还会引起大量逃液,造成浪费和污染环境;泡沫上升到罐顶,会从轴封渗出，增加了杂菌污染的机会。泡沫的消除与防止方法有
16、：正目前发酵工业上消除泡沫的方法,大都采用机械方法消沫与消沫剂消沫。机械消沫是利用物理作用，靠机械的强烈振动或压力的变化促使泡沫破碎。机械消沫的方法有多种，一种是在罐内将泡沫消除，最简单的时在搅拌轴的上部安装消沫桨，搅拌桨随搅拌轴转动时将泡沫打碎；另一种是将泡沫引出罐外，通过喷嘴的加速作用或离心力消除泡沫，液体再返回罐内。常用的消沫剂有天然油脂，聚醚类，高级醇，硅酮类，脂肪酸等，其中使用最多是天然油脂和聚醚类39 简单了解发酵过程中物理参数和化学参数有那些？答：物理参数是一类直接参数，主要有温度、生物热、搅拌转速和搅拌功率、通气罐压、发酵液黏度、消沫剂和发酵液计量等。化学参数亦是直接参数，包括
17、PH值、溶解氧浓度、二氧化碳浓度、细胞浓度、基质浓度、产物浓度等参数。40 复合pH电极特殊要求有那些？氧电极的指示读数有几种？答：1.（1）首先能高温灭菌（2）其次还要求电极具有长时间稳定性（3）另外还要求一定的液络部流通，维持液接界电位的稳定（4）还应该便于安装和耐受一定的压力2.（1）百分饱和浓度表示法（2）氧分压表示法（3）氧浓度表示法41 哪些仪器可以测定尾气氧和尾气二氧化碳？答：测定尾气氧的仪器：磁氧分析仪，固体电解质，极谱电位，质谱分析仪。测定尾气二氧化碳的仪器：热导式气相色谱法（GC），二氧化碳电解法，不分光红外线二氧化碳测定仪（IR），质谱仪（MS）。42 什么是发酵过程自动
18、控制？包括哪三方面内容？答：发酵过程的自动控制是根据对过程变量的有效测量和对发酵过程变化规律的认识,借助于有自动化仪表和计算机组成的控制器,控制一些发酵的关键变量,达到控制发酵过程的目的.发酵过程的自动控制包括三方面内容:（1）与发酵过程的未来状态相联系的控制目标,如需要控制的温度、PH、生物量和浓度等.（2）一组可供选择的控制动作,如阀门的开或关、泵的开动或停止等.（3）能够预测控制动作对过程状态影响的模型,如用加入基质的浓度和速率控制细胞生长率时,表达两者之间关系的数学式.这三者是互相联系、互相制约的,组成具有特定自动控制功能的自控系统43 发酵类型可分哪几类？答：根据产物形成与底物利用的
19、关系，即碳源利用与产物形成速度的关系，将微生物发酵过程分成以下三个类型：第型（又称为与生长相关型）、第型（又称为与生长部分相关型）、第型（又称为与生长不相关型）。44 分批培养的特点是什么？答：操作简单，发酵液中的细胞浓度、基质浓度和产物浓度均随时间而不断变化。就细胞的浓度的变化而言，在分批培养中要经历延迟期、对数生长期、减速期、稳定期和衰亡期各阶段。45 什么是得率系数？维持系数？答：菌体的生长量相对于基质消耗量的收得率称为生得率Yx/s，其定义为：以消耗的基质为基准的细胞得率系数Yx/s可用下式表示 Yx/s=X/-S式中Yx/s 相对于基质消耗的实际生长得率（g/mol）或（g/g）；X
20、干细胞的生长量（g）；S基质的消耗量（mol或g）。如果对于氧，其细胞得率系数为Yx/o=X/O2。Yx/o的倒数表示生成单位质量细胞所需氧的质量。在培养过程中，细胞产生除二氧化碳和水以外的产物时，以消耗基质为基准的产物得率系数Yp/s可用下式表示Yp/s=P/-S式中Yp/s相对于基质消耗的实际产物得率（mol/mol）或（g/g）；P产物生成量（mol或g）。维持系数是微生物菌株的一种特性值，对于特定的菌株、特定的基质和特定的环境因素（如温度、PH等）是一个常数，故又称维持常数。维持系数越低，菌株的能量代谢效率越高。46 连续培养的优点是什么？答：1.可以提高设备的利用率和单位时间产量，只
21、保持一个期的稳定状态。2.发酵中各参数趋于恒指，便于自动控制3.易于分期控制，可以在不同的罐中控制不同的条件47 什么是恒成分培养和恒浓度培养？什么是单级或多级连续培养？答：单级连续培养：在微生物达到产物合称期后，开始以恒定的流量向发酵罐流加培养基，同时以相同的流量排放出培养液，是发酵罐内培养液的体积保持恒定，微生物能持续生长并持续合成产物的方式。多级连续培养：把多个发酵罐串联起来，第一罐的情况与单罐培养相同，以后下一罐的进料便是前一罐的出料，这样就组成了多级串联连续培养恒成分培养和恒浓度培养没搜出来，自己查查写上吧！(百度百科里没有。书本里也没有)48 什么叫下游加工工程？答：常相对于菌种选
22、育和发酵生产这些上游技术，把分离纯化技术称为下游加工工程。49 微生物工程下游加工工程的特点和重要性？答：特点：一般代谢产物在培养液中浓度很低，并且稳定性低，对若、酸、碱、有机溶剂、酶以及机械剪切力等均十分敏感，在不适宜的条件下很容易失活或分解，培养基中杂质含量很高。下游加工过程的代价昂贵，其回收率往往很低。下游加工工程的研究目的就是提高产品回收率，降低分离提纯的成本。重要性：上游技术的发展应该注意到下游方面的困难，否则，即使发酵液的产物浓度提高了，却仍然得不到产品，所以上游要为下游提取提供方便创造条件。51 微生物工程下游加工工程的基本原理？答：主要是利用他们之间特异性的差异，如分子的大小，
23、形状，酸碱性，溶解性，溶解度，极性，电荷和与其他分子的亲和性等。各种方法基本原理归纳2各方面：利用混合物中几个组份分配系数的差异，把他们分配到两个或几个相中，如盐析、有机溶剂沉淀、层析和结晶等。将混合物置于某一相（大多数是液相）中，通过物理力场的作用，使各组分分配于不同的区域，从而达到分离的目的，如电泳、离心、超滤等。52 微生物工程下游加工工程的一般程序？答：大多数微生物产品的下游加工工程，常常按生产过程的顺序分为四个大框架步骤，即发酵液的预处理和过滤，提取，精制，成品加工。微生物工程下游加工的工艺流程：发酵液预处理细胞分离细胞破碎细胞碎片分离提取（初步纯化）精制（高度纯化）成品加工53 发
24、酵液的预处理包括那些方面？什么叫凝聚和絮凝？答：预处理包括：1 高价无机离子的去除;2可溶性杂蛋白质的去除；3色素及其他物质的去除。胶体的排斥电位（）降低而发生沉淀，称之为凝聚。高分子化合物长链的架桥作用使胶体成团聚结而沉淀，称之为絮凝。55 简述影响发酵液过滤因素有那些？提高过滤性能的方法有哪些？答：预处理：1、高价无机离子的去除方法；2、可溶性蛋白质的去除方法；3、色素及其他物质的去除。无机絮凝剂有硫酸铝、氯化钙、氯化铁、碱式氯化铝和一些高分子无机聚合物（如聚合硫酸亚铁、聚合氯化铁等），它们可使胶体的排斥电位降低而发生沉淀，称之为凝聚。有机絮凝剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚季胺酯等中性、阴
25、性和阳性的絮凝剂，这些高分子化合物长链的架桥作用使胶体成团聚结而沉淀，称之为絮凝。56 机械法破碎细胞有哪几种？答：包括高压匀浆法、X press法、超声波法57 非机械法包括几种？答：包括酶解法、渗透压冲击法、冻结和融化法、热处理、化学溶胞法等58 细胞破碎率的测定方法有那些？答：直接测定法，测定蛋白质质量或酶活力以及测定导电率59 什么是沉淀法，其优点是什么？主要包括那些？答：沉淀是通过改变条件或加入某种试剂，使溶液中的溶质由液相转变为固相析出的过程。它是常用的生物物质分离和纯化的方法。沉淀法具有成本低，设备简单，收率高，浓缩倍数高和操作简单的等优点。根据所加入溶剂不同，可以分为以下几类:
26、盐析法，有机溶剂沉淀法，等电点沉淀法，非离子型聚合物沉淀法，聚电解质沉淀法，生成盐复合物沉淀法，热变性及酸碱变性沉淀法，其他沉淀法。60 什么是盐析法？影响盐析的主要因素有那些？答：1：盐析法又称中性盐沉淀法，一般说，所有的固体溶质都可以因在溶液中加入中性盐而被沉淀析出，这一过程叫盐析。2：影响因素：蛋白质浓度，离子强度和种类，温度，PH。61.什么是有机溶剂沉淀法？影响其的因素有那些？答：1利用与水可以互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇、丙酮等)使产物沉淀的方法，称为有机溶剂沉淀。2影响其的因素有机溶剂的种类 温度 pH 样品浓度和相对分子质量 金属离子和离子强度01 什么是非离子型多聚物？该沉淀
27、法有何优点?答：非离子多聚物是包括各种不同相对分子质量的聚乙二醇、壬苯乙烯化氧、葡聚糖右旋糖苷硫酸钠等在内的一种沉淀剂。优点有1、操作条件温和，不易引起生物大分子变性2、沉淀后的多聚物也容易除去 3、无毒，不可燃性 4、对大多数蛋白质有保护作用02 聚电解质主要包括那些物质？答：1.离子型的多糖化合物：羧甲基纤维素、海藻酸盐、果胶酸盐、卡拉胶等2.阳离子聚合物:聚乙烯亚胺、以聚丙乙烯为骨架形成的季铵盐3.阴离子聚合物：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸03 溶剂萃取的原理是什么？答：一、分配定律 二、弱电解质萃取的分配平衡04 有机溶剂的选择原则是是什么?答：有机溶剂沉淀法 所选择的有机溶剂必须能与水互溶
28、，但与生产物如蛋白质等不发生反应溶剂萃取法 选择萃取用的溶剂应该考虑对产物有较大的溶解度和良好的选择性，还应该注意溶剂与被萃取液的互溶度要小，黏度低，界面张力适中，对相的分散和相的分离有利；溶剂的化学稳定性高，回收和再生容易；价格低廉；安全性好，如闪点高、毒性低等05 影响水相溶质溶解度的因素有那些？答：影响溶剂萃取效果的因素有很多：包括离子强度、PH、温度、去垢剂、带溶剂等06 什么是乳化？去乳化方法有那些？答：在溶剂萃取过程中，经常会出现一种液体分散到另一种本不相容的液体中，即乳化现象。去乳化常用的方法有：离心分离法、提高温度、稀释法、电解质破乳化、吸附法、顶替法、转型法。07 什么是吸附
29、作用？什么是吸附剂？什么是吸附物？答：吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。吸附剂所以具有吸附性质,是因为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同.内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系,因而它们之间的一切作用力都互相平衡，而表面上的质点，表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场，借这种力场，物质的表面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸住。08 影响吸附的因素有哪些？答：吸附剂的性质、吸附物的性质、溶液PH值得
30、影响、温度的影响、溶液中其他溶质的影响。09 常用的灭菌方法及使用范围？答：常用的灭菌方法有：化学药剂灭菌；射线灭菌；干热灭菌；湿热灭菌；过滤除菌。化学药剂灭菌：因化学药剂会与培养基的一些成分作用，而且加入培养基后不易去除，所以不用于培养基的灭菌。射线灭菌：因紫外线的穿透力低，所以，仅用于表面消毒和空气的消毒。干热灭菌：适用于一些要求保持干燥的实验器材和材料（如培养皿、接种针、牙签、吸管等）湿热灭菌：是最基本的灭菌方法，使用范围宽泛。过滤除菌：只适用于澄清流体的除菌。10 什么是致死温度、致死时间、热阻、相对热阻、D值、Z值？答：杀死微生物的极限温度称为致死温度。在致死温度下，杀死全部微生物所
31、需的时间称为致死时间。热阻是指微生物对热的抵抗能力，即指微生物在某一特定条件下（主要是温度）的致死时间。想对热阻是指某一微生物在某一条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间之比。11 什么是对数残留定律、对数穿透定律？答：对数残留定律：对微生物进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比，这就是对数残留定律。对数穿透定理上式即称为对数穿透定律，表示进入滤层的微粒数与穿透滤层微粒数之比的对数是滤层厚度的函数。12 分批灭菌、连续灭菌的优缺点各是什么？答：分批灭菌的优点:不需要专门的灭菌设备,投资少,设备简单,灭菌效果可靠,对蒸汽的要求较低,一般在3乘以十的五次
32、方到4乘以十的五次方Pa就可满足要求.缺点:在灭菌过程中蒸汽用量变化大,造成锅炉负荷波动大.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.13 空气过滤除菌的原理是什么？和液体过滤原理有什么不同？答：原理：空气中的微粒随气流通过滤层时，滤层纤维所形成的网格阻碍气流前进，使气流无数次改变运动速度和运动方向，绕过纤维前进。这些改变引起微粒对滤层纤维产生惯性冲击、阻拦、重力沉降、布朗扩散、静电吸引等作用，而将微粒拦截。空气溶胶的过滤菌原理与通常的液体过滤原理不同，后者介质间的空隙应小于颗粒直径，而前者介质间
33、的空隙往往远大于颗粒直径。14 压缩空气的预处理包括那些？答：压缩空气的冷却、压缩空气的除油除水15 空气过滤除菌包括那些仪器？各有什么作用？答：粗过滤器：是安装在空气压缩机前的过滤设备，主要作用是捕集较大的灰尘颗粒，起到保护空气压缩机，防止其受磨损的作用，同时也可减轻空气过滤器的负荷。空压机：压缩空气。空气贮罐：消除压缩机排出空气量的脉动，维持稳定的空气压力。同时也可以利用重力沉降作用去除部分油雾。空气冷却器：对空气进行冷却。气液分离器：将空气与水和其他颗粒物质分离开。空气加热器：对分离出来的空气进行加热。空气过滤器：过滤除菌。16 两相分离设备包括那些？各自用途是什么？答：两相分离设备是用
34、来进行固液分离或液分离的设备A过滤设备，板框过滤机，根据滤液的不同排出方式可以分为两种，一种是明流式，其滤液从每一块滤板流出，它能很方便的检查各块滤板中过滤的质量，便于发现有无漏渣。另一种是暗流式，滤液集中从尾板的出液口流出，这种板框过滤机大部分用于成品级无菌过滤，这样可以减少滤液与外界的接触，防止外界杂质的污染。真空过滤机，在抗生素工业中，最常用的是转鼓式真空过滤机，它把过滤、洗饼、吹干、卸饼等各项操作，全在转鼓的一周循环中依次完成。在转鼓旋转过程中，连续刮去滤饼，同时在除了滤饼的滤布处形成新的滤饼，实现了恒压恒滤速的操作。转鼓式真空过滤机也适用于霉菌发酵液的过滤，如青霉素的发酵液，黑曲霉生
35、产柠檬酸发酵液等的过滤。B离心分离设备，保留固体式离心机，在发酵工业中，很早就采用这种离心机来澄清啤酒、葡萄酒、麦芽汁等。分批自动排出固体的离心机，被广泛应用于以淀粉为原料的霉菌、放线菌、酵母发酵液的固液分离，以及啤酒、葡萄糖、果汁、麦芽汁等的澄清。管式超速离心机，除可以有效的连续进行液液分离外，它对含有少量微细固体悬浮液固液两相的分离，也有令人满意的结果。碟片式离心机，乳浊液进入碟片空间，重液沿碟片的背向向外流动即流向轻鼓的方向，轻液表面被迫向上和向着轴线的流动，最后轻重液被分离，由不同的出口排除。连续逆流离心萃取机，重液由近转轴中心处入转鼓，从转鼓外缘流出，轻液由转鼓周缘进入，由轴心通道流
36、出。17 蒸发浓缩设备包括那些？各自用途是什么？答：蒸发浓缩设备包括：真空浓缩器。用途是能够处理粘性较大、容易起泡的溶液。对粘性较小、不易气泡的溶液更加适合。薄膜蒸发器。用途是为了缩短受热时间，使溶液在蒸发设备的加热器内以很薄的液层通过，使溶液受热升温并汽化而被浓缩，然后迅速离开加热表面。这样不会引起或减少物料的变化，能够保持产品原有的质量、风味或颜色18 干燥设备包括那些？各自用途是什么？答：包括：气流干燥设备、沸腾干燥、喷雾干燥。各自用途：气流干燥设备用途：在潮湿状态时仍能在气体中自由流动的颗粒物料，如味精、柠檬酸、某些抗生素等。沸腾干燥用途：用于使颗粒物料呈液化沸腾状态，是水分迅速气化而
37、达到干燥的目的。喷雾干燥用途：用于将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大表面积的分散颗粒，与热空气发生强烈的热交换，迅速派出自身的水分，在几秒到几十秒内获得干燥。19按氧气需求，发酵罐分几种；按能量输入方式，好氧发酵罐可分为几类？答：按氧气需求，发酵罐分为：厌氧发酵罐和好氧发酵罐按能量输入方式，好氧发酵罐可分为三类：内部机械搅拌型、外部液体搅拌型和空气喷射提升式发酵罐。20 发酵罐的基本条件包括那些？答：1 发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长，氧的利用率极高。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，要承受一定的压力和温度。3 发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混匀，实现传质
38、传热作用，保证微生物发酵过程中所需的溶解氧。4 发酵罐应具有足够的冷却面积。5 发酵罐内应尽量减少死角，避免藏污积垢，保证灭菌彻底，防止染菌。6 搅拌器的轴封要严密，以减少泄露。21 机械搅拌发酵罐主要包括那些部件？答：包括罐身、搅拌器、挡板、冷却装置、空气分布装置、轴封等22 搅拌器、挡板、消泡器、连轴器、轴封等的作用是什么？答：搅拌器作用：1.将空气打碎成小泡，增加气-液接触界面，提高氧的传质速率。2.使发酵液充分混合，液体中的固形物质保持悬浮状态。挡板作用：克服搅拌器运转时液体产生的涡流，将径向流动改变为轴向流动，促使液体激烈翻动，增加溶氧速率。消泡器作用：将泡沫打碎。连轴器作用：使上下
39、搅拌轴成牢固的刚性连接。轴封作用：使固定的发酵罐与转动的搅拌轴之间能够密封，防止泄漏和杂菌污染。23 空气带升环流式发酵罐的工作原理？答：其工作原理是在罐外装设上升管，上升管两端与罐底及罐上部相连，构成一个循环系统。在上升的下部装设空气喷嘴，空气喷嘴以250300m/s的高速度喷入上升管，借喷嘴的作用将空气泡分割成细泡，与上升管的发酵液密切接触。由于上升管的发酵液轻，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，供给发酵液所消耗的溶解空气量，使发酵正常进行24 机械搅拌自吸式发酵罐优缺点是什么？答：主要优点是：节约空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、
40、油水分离器、空气储罐、总过滤器等设备，减少厂房占地面积；减少发酵设备投资30%左右；设备便于自动化、连续化，降低劳动强度，减少劳动力；设备结构简单，溶氧效率高，操作方便。缺点是：由于罐压低，在某些发酵中，容易引起染菌。25 简述啤酒酿造的工艺流程？答：主要分为四个阶段：麦粒发芽 糖化和麦芽汁制备酵母发酵 后发酵处理工艺流程如下：淀粉添加物大麦发芽池浸泡干燥炉麦芽储存蹍磨糖化和麦芽制+啤酒花+酵母备铜釜煮沸回收澄清的加啤酒花的麦芽汁麦芽汁冷冻并通气发酵成熟澄清无菌过滤或巴斯德杀菌包装分发26 简述谷氨酸发酵的机理及工艺流程？谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸答：发酵机理：羰基戊二酸+NH4+NAD(P)+H
41、2O工艺流程：菌种的选育、培养基的配置、斜面培养、一级种子培养、二级种子培养、发酵（发酵过程控制通风量、pH值、温度、泡沫）、发酵液。27 简述柠檬酸(citric acid)发酵机理及工艺流程？答：发酵机理：柠檬酸生物合成的代谢途径是EMP途径和TCA循环。由糖裂解成为丙酮酸，然后丙酮酸进一步氧化脱羧生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和丙酮酸羧化所生成的草酰乙酸缩合成为柠檬酸并进入三羧酸循环途径。柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中，当乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低，而柠檬酸合成酶活性很高时，才有利于柠檬酸的大量积累。工艺流程：菌种培养，原料处理，接种，发酵，发酵工艺条件的控制，沉没培养柠檬酸，清夜中和，酸解与脱色，浓缩与结晶。