生物工程機(jī)械與設(shè)備重點(diǎn)

1、生物工程與機(jī)械設(shè)備1、何為比速？如何計(jì)算菌體生長比速、底物消耗比速和產(chǎn)物形成比速？單位時(shí)間內(nèi)單位菌體消耗底物或形成產(chǎn)物（菌體）的量稱為比速菌體的比生長速率：單位重量的菌體瞬時(shí)增量=（dx/dt）/x；單位為1/h，其中x菌體濃度（g/L ）底物的消耗比速:單位時(shí)間內(nèi)單位菌體消耗基質(zhì)的量=（ds/dt）/x；單位為1/h，其中s底物濃度（g/L ）產(chǎn)物的形成比速：單位時(shí)間內(nèi)單位菌體形成產(chǎn)物（菌體）的量=（dp/dt）/x,；單位為1/h，其中p產(chǎn)物濃度（g/L ）2、請用發(fā)酵動(dòng)力學(xué)方程描述菌體在一個(gè)密閉環(huán)境中生長過程曲線。 延遲期：dx/dt=0 指數(shù)生長期：=max 減速期：d/dt0 靜止期

2、：dx/dt=0 X=Xmax 衰亡期：dx/dt03、如何利用Monod方程求解菌體生長： max 和Ks 。當(dāng)培養(yǎng)基中不存在抑制細(xì)胞生長的物質(zhì)時(shí)，細(xì)胞的生長速率與基質(zhì)濃度關(guān)系（Monod方程式）如下：=maxS/(Ks+S)：菌體的生長比速. S：限制性基質(zhì)濃度. Ks：半飽和常數(shù). max: 最大比生長速度Monod方程的參數(shù)求解(雙倒數(shù)法)：將Monod方程取倒數(shù)可得：1/=1/max+ Ks/max S或S/= S/max+ Ks/max這樣通過測定不同限制性基質(zhì)濃度下，微生物的比生長速度，就可以通過回歸分析計(jì)算出Monod方程的兩個(gè)參數(shù)。4、啤酒發(fā)酵通常使用那種類型的發(fā)酵罐？簡述C

3、.C.T發(fā)酵罐優(yōu)缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的啤酒發(fā)酵設(shè)備是由分別設(shè)在發(fā)酵間的發(fā)酵池和貯酒間內(nèi)的貯酒罐組成的。優(yōu)點(diǎn)：l 加速發(fā)酵，C.C.T發(fā)酵和傳統(tǒng)發(fā)酵相比，由于發(fā)酵基質(zhì)(麥汁)和酵母對流獲得強(qiáng)化，可加速發(fā)酵；l 廠房投資節(jié)??；l 冷耗節(jié)??；l C.C.T發(fā)酵可依賴CIP自動(dòng)程序清洗消毒，工藝衛(wèi)生更易得到保證。 缺點(diǎn)：l 由于罐體比較高，酵母沉降層厚度大，酵母泥使用代數(shù)一般比傳統(tǒng)低(只能使用56代)；l 貯酒時(shí)，澄清比較困難(特別在使用非凝聚性酵母)，過濾必須強(qiáng)化；l 若采用單釀發(fā)酵，罐壁溫度和罐中心溫度一致，一般要57d以上，短期貯酒不能保證溫度一致 。5、簡述通風(fēng)發(fā)酵罐設(shè)備有哪些類型？各自有哪些特點(diǎn)？l

4、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐：它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促使氧在發(fā)酵液中溶解，以保證供給微生物生長繁殖、發(fā)酵所需要的氧氣。l 氣升式發(fā)酵罐：結(jié)構(gòu)簡單，冷卻面積??；無攪拌傳動(dòng)設(shè)備，節(jié)省動(dòng)力約50%，節(jié)省鋼材；操作時(shí)無噪音；料液裝料系數(shù)達(dá)8090%，而不須加消泡劑；維修、操作及清洗簡便，減少雜菌感染。但還不能代替好氣量較小的發(fā)酵罐，對于粘度較大的發(fā)酵液溶氧系數(shù)較低。l 自吸式發(fā)酵罐：自吸式發(fā)酵罐是一種不需要空氣壓縮機(jī)，而在攪拌過程中自動(dòng)吸入空氣的發(fā)酵罐。這種設(shè)備的耗電量小，能保證發(fā)酵所需的空氣，并能使氣液分離細(xì)小，均勻地接觸，吸入空氣中7080%的氧被利用。l 伍式發(fā)酵罐：攪拌時(shí)液體沿著

5、套筒外向上升至液面，然后由套筒內(nèi)返回罐底，攪拌器是用六根彎曲的空氣管子焊于圓盤上，兼作空氣分配器?？諝庥煽招妮S導(dǎo)入經(jīng)過攪拌器的空心管吹出，與被攪拌器甩出的液體相混合，發(fā)酵液在套筒外側(cè)上升，由套筒內(nèi)部下降，形成循環(huán)。設(shè)備的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清洗套筒較困難，消耗功率較高。l 文氏管發(fā)酵罐：用泵將發(fā)酵液壓入文氏管中，由于文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成真空將空氣吸入，并使氣泡分散與液體混合，增加發(fā)酵液中的溶解氧。6、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的基本組成部件有哪些，分別說明他們的功能？l 罐體：封閉發(fā)酵罐，罐頂有視鏡及燈鏡和各種接管，罐身也有很多接管。l 攪拌器：打碎氣泡，使空氣與溶液均勻接觸，使氧溶解于發(fā)酵液

6、中。l 擋板：改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體劇烈翻動(dòng)，增加溶解氧。l 消泡器：將泡沫打破。l 聯(lián)軸器：使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。l 軸承：為了減少震動(dòng)l 變速裝置：變速l 軸封：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄漏和污染雜菌。l 換熱裝置：冷卻。7、在一定培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)大腸桿菌，測定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 S（mg/L）100120153170220 (h-1）0.6670.7060.7540.7730.815求在該培養(yǎng)條件下，大腸桿菌的max，KS，和td。將數(shù)據(jù)整理為S/（mg h/L）150170203220270S (mg/L）100120153170220Monod

7、方程取倒數(shù)：S/= S/max+ Ks/max，以S/為橫軸，S為縱軸作圖得如圖，1/max=1，max=1h-1Ks/max=50，Ks=50mg/L，td=ln2/max=0.7h8、葡萄糖為碳源，NH3為氮源進(jìn)行酵母厭氧發(fā)酵。培養(yǎng)基中分析結(jié)果表明，消耗100 mol葡萄糖(C6H12O6)和12 mol NH3 生成了57 mol菌體（CwHxNyOz)、43 mol甘油(C3H5(OH)3)、13 mol乙醇(C2H5OH)、154 molCO2和 3.6 mol H2O，求酵母的經(jīng)驗(yàn)分子式。反應(yīng)方程式如下：100C6H12O6+12NH3=57CwHxNyOz+43C3H5(OH)3

8、+13C2H5OH+154CO2+3.6H2OC:100*6=57w+43*3+13*2+154H:100*12+12*3=57x+43*8+13*6+3.6*2O:100*6=57z+43*3+13+154*2+3.6N:12=57y解得：w=5.1 x=11 y=0.21 z=2.57即：w=1 x=2 y=0.04 z=0.5酵母經(jīng)驗(yàn)分子式：CH2N0.04O0.59、發(fā)酵操作方式可分為分批發(fā)酵（batch）、補(bǔ)料分批發(fā)酵（fed-batch）和連續(xù)發(fā)酵三種，請簡述述三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。發(fā)酵方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分批發(fā)酵操作簡單非生產(chǎn)時(shí)間較長、設(shè)備利用率低操作引起染菌的概率低不會(huì)產(chǎn)生菌種老化和變異等

9、問題補(bǔ)料分批發(fā)酵使發(fā)酵系統(tǒng)中維持很低的基質(zhì)濃度存在一定的非生產(chǎn)時(shí)間和連續(xù)發(fā)酵比、不需要嚴(yán)格的無菌條件和分批發(fā)酵比，中途要流加新鮮培養(yǎng)基，增加了染菌的危險(xiǎn)不會(huì)產(chǎn)生菌種老化和變異等問題連續(xù)發(fā)酵能維持低基質(zhì)濃度菌種發(fā)生變異的可能性較大可以提高設(shè)備利用率和單位時(shí)間的產(chǎn)量要求嚴(yán)格的無菌條件便于自動(dòng)控制10、Monod方程建立的幾點(diǎn)假設(shè)是什么？Monod方程和米氏方程的主要區(qū)別及意義。假設(shè)：(1)菌體生長為均衡型非結(jié)構(gòu)生長;(2)培養(yǎng)基中只有一種底物是生長限制性底物；(3)菌體產(chǎn)率系數(shù)恒定。Monod方程與米氏方程的區(qū)別與聯(lián)系：1.Monod方程是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的總結(jié)是經(jīng)驗(yàn)方程2.米氏方程是根據(jù)酶反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)

10、得出是機(jī)理方程11、泡沫產(chǎn)生的因素是什么？泡沫的控制方式分為哪幾種類型，請簡述之。產(chǎn)生因素：由外界引進(jìn)的氣流被機(jī)械地分散形成（通風(fēng)、攪拌）；發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體聚結(jié)生成（發(fā)泡性物質(zhì)）物理消泡法：靠機(jī)械力引起強(qiáng)烈振動(dòng)或者壓力變化，促使泡沫破裂，或借機(jī)械力將排出氣體中的液體加以分離回收。罐內(nèi)消沫法，罐外消沫法?；瘜W(xué)消泡法：當(dāng)泡沫的表層存在著由極性的表面活性物質(zhì)形成雙電層時(shí)，可以加入另一種具有相反電荷的表面活性劑，以降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)曲或加入某些具有強(qiáng)極性的物質(zhì)與發(fā)泡劑爭奪液 膜上的空間，降低液膜強(qiáng)度，使泡沫破裂。當(dāng)泡沫的液膜具有較大的表面粘度時(shí)，可以加入某些分子內(nèi)聚力較小的物質(zhì)，以降低液膜的表面粘度

11、，使液膜的液體流失，導(dǎo)致泡沫破裂。12、在啤酒酵母的生長試驗(yàn)中，消耗了0.2kg 葡萄糖和0.0672kg O2，生成0.0746kg 酵母菌和0.121kgCO2，請寫出該反應(yīng)的質(zhì)量平衡式，計(jì)算酵母得率YX/S 和呼吸商RQ。假設(shè)質(zhì)量平衡式：aC6H12O6+bO2cCHxOy+dCO2+eH2O求解：a=1.11 b=2.1 c=3.91 d=2.75 e=4 x=1.36 y=0.35質(zhì)量平衡式為1.11C6H12O6+2.1O23.91CH1.36O0.35+2.75CO2+4H2OYX/S =X/-S=0.0746/0.2=0.373(kg/kg)RQ=CO2/-O2=(0.121/

12、44)/(0.0672/32)=1.313、請簡述Gaden和Piret對分批發(fā)酵劃分類型和相關(guān)產(chǎn)物，并用動(dòng)力學(xué)公式進(jìn)行描述，說明這種分類對實(shí)際生產(chǎn)的意義。類型相關(guān)產(chǎn)物動(dòng)力學(xué)公式生長關(guān)聯(lián)型：產(chǎn)物直接來源于產(chǎn)能的初級(jí)代謝（自身繁殖所必需的代謝），菌體生長與產(chǎn)物形成不分開。單細(xì)胞蛋白和葡萄糖酸Qp=部分生長關(guān)聯(lián)型：產(chǎn)物也來源于能量代謝所消耗的基質(zhì)，但產(chǎn)物的形成在與初級(jí)代謝分開的次級(jí)代謝中檸檬酸和某些氨基酸Qp=+非生長關(guān)聯(lián)型：產(chǎn)物是在基質(zhì)消耗和菌體生長之后，菌體利用中間代謝反應(yīng)來形成的，即產(chǎn)物的形成和初級(jí)代謝是分開的?？股豎p=14、簡述溫度、pH 和溶氧對發(fā)酵過程微生物生長和產(chǎn)物合成的影響以及

13、如何控制。影響因素影響內(nèi)容控制方法溫度影響各種酶的反應(yīng)速率和蛋白質(zhì)性質(zhì)影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)影響生物合成的方向發(fā)酵罐：夾套（10M3以下）盤管（蛇管） （10M3以上）pHpH影響酶的活性pH影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷的狀態(tài)pH影響培養(yǎng)基某些組分和中間代謝產(chǎn)物的離解pH不同，往往引起菌體代謝過程的不同，使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變調(diào)節(jié)基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配方調(diào)節(jié)碳氮比（C/N）添加緩沖劑補(bǔ)料控制直接加酸加堿補(bǔ)加碳源或氮源溶氧溶氧濃度高于其臨界值，才能維持菌體的最大比攝氧率，得到最大的菌體合成量。如果溶氧濃度低于臨界值，則菌體代謝受到干擾。調(diào)節(jié)通風(fēng)與攪拌限制基礎(chǔ)培養(yǎng)基的濃度，使發(fā)酵器內(nèi)的生物體濃度維持于適

14、當(dāng)水平；并以補(bǔ)料方式供給某些營養(yǎng)成分而控制菌體生長率和呼吸率。15、何為空氣除菌？空氣除菌的方法有幾種？各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？空氣除菌：通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)輻射滅菌多種射線可用殺菌效率較低，殺菌時(shí)間較長。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等來保證無菌室的無菌程度加熱滅菌靜電除菌阻力小，約1.01325104Pa ；染菌率低，平均低于10-15 ；除水、除油的效果好 ；耗電少捕集率尚嫌不夠，需要采取其它措施；設(shè)備龐大 ；一次性投資較大介質(zhì)過濾過濾介質(zhì)的過濾/分離效率由于直接攔截，慣性撞擊，擴(kuò)散攔截的共同作用而增強(qiáng) 16、過濾的機(jī)理是什么？請舉例說

15、明。直接攔截本質(zhì)是一種篩分效應(yīng)，機(jī)械攔截顆粒例如：一種簡單的篩網(wǎng)可以攔截尺寸大于其孔徑的顆粒。慣性撞擊尺寸小于濾材孔徑的顆粒的輔助攔截方式；流體攜帶的顆粒由于質(zhì)量和線速度而具有直線運(yùn)動(dòng)的慣性；顆粒離開流體主流而撞擊到濾材上。擴(kuò)散攔截氣體分子 (作隨機(jī)運(yùn)動(dòng)) 碰撞小顆粒或霧滴；布朗運(yùn)動(dòng)碰撞的結(jié)果，增加了顆粒碰撞過濾介質(zhì)的機(jī)會(huì)；僅在氣體中有效。17、過濾介質(zhì)有幾種類型？說明他們的優(yōu)缺點(diǎn)。類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)表面過濾介質(zhì)所有濾孔在一個(gè)平面上主要依靠直接攔截，小于孔徑的顆粒將穿過。慣性撞擊無效。擴(kuò)散攔截有微效。深層過濾介質(zhì)污染物被介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)捕獲的一種過濾介質(zhì)，濾孔貫穿于整個(gè)介質(zhì)厚度顆粒可以在表面被捕集，也可

16、以在介質(zhì)深度被捕集，因此，提高了容污能力。18、空氣過濾除菌有幾種流程？各自的特點(diǎn)是什么？兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣過濾除菌流程兩次冷卻，兩次分離，適當(dāng)加熱。冷熱空氣直接混合式空氣過濾除菌流程可省第二冷卻分離設(shè)備和空氣再加熱設(shè)備，流程比較簡單，冷卻水用量較少，利用壓縮空氣的熱量來提高空氣溫度。19、何為種子擴(kuò)大培養(yǎng)？發(fā)酵生產(chǎn)用種的要求是什么？種子擴(kuò)大培養(yǎng)：是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，在經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)放大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。發(fā)酵生產(chǎn)用種的要求：u 菌種細(xì)胞的生長活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長，遲緩期短； u 生理形狀穩(wěn)定

17、； u 菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求；u 無雜菌污染； u 保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。 20、請舉例說明不同類型的種子制備過程。實(shí)驗(yàn)室種子制備孢子制備細(xì)菌孢子的制備；霉菌、放線菌液體種子制備好氧培養(yǎng)、厭氧培養(yǎng)生產(chǎn)車間種子制備實(shí)驗(yàn)室制備的孢子或液體種子移種至種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)細(xì)菌：生長快，種子用量比例少，級(jí)數(shù)也較少，二級(jí)發(fā)酵。茄子瓶種子罐發(fā)酵罐 霉菌：生長較慢，如青霉菌，三級(jí)發(fā)酵 孢子懸浮液一級(jí)種子罐（27C, 40小時(shí)孢子發(fā)芽，產(chǎn)生菌絲）二級(jí)種子罐（ 27C,1024小時(shí)，菌體迅速繁殖，粗壯菌絲體）發(fā)酵罐 放線菌：生長更慢，采用四級(jí)發(fā)酵酵母：比細(xì)菌慢，比霉菌，放線菌快，通常用一級(jí)種子 21、請

18、舉例說明影響種子質(zhì)量的因素有那些？可以采取那些控制條件？培養(yǎng)基1營養(yǎng)成分適合種子培養(yǎng)的需要：選擇有利于孢子發(fā)芽和菌體生長的培養(yǎng)基；營養(yǎng)上要易于被菌體直接吸收和利用；營養(yǎng)成分要適當(dāng)豐富和完全，氮源和維生素含量要高。2營養(yǎng)成分要盡可能與發(fā)酵培養(yǎng)基相近培養(yǎng)條件（溫度、通氣量等）在種子罐中培養(yǎng)的種子除保證供給易被利用的培養(yǎng)基外，有足夠的通氣量可以提高種子質(zhì)量。種齡通常種齡是以處于生命力極旺盛的對數(shù)生長期，菌體量還未達(dá)到最大值時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間較為合適接種量通常接種量，細(xì)菌15%，酵母菌510%，霉菌715%、有時(shí)2025%孢子質(zhì)量從培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)時(shí)間和冷藏時(shí)間上控制22、請通過生產(chǎn)實(shí)例詳細(xì)說明菌種擴(kuò)

19、大生產(chǎn)的流程和控制條件。谷氨酸發(fā)酵的菌種擴(kuò)大培養(yǎng)斜面菌種一級(jí)種子培養(yǎng)二級(jí)種子培養(yǎng)發(fā)酵罐1斜面菌種的培養(yǎng)菌種的斜面培養(yǎng)必須有利于菌種生長而不產(chǎn)酸，并要求斜面菌種絕對純，不得混有任何雜菌和噬菌體，培養(yǎng)條件應(yīng)有利于菌種繁殖，培養(yǎng)基以多含有機(jī)氮而不含或少含糖為原則。(1)斜面培養(yǎng)基組成 (2)培養(yǎng)條件：3334，培養(yǎng)1824h。2一級(jí)種子培養(yǎng)一級(jí)種子培養(yǎng)的目的在于大量繁殖活力強(qiáng)的菌體，培養(yǎng)基組成應(yīng)以少含糖分，多含有機(jī)氮為主，培養(yǎng)條件從有利于長菌考慮。(1)培養(yǎng)基組成 (2)培養(yǎng)條件：用1000mL三角瓶裝入培養(yǎng)基200mI，滅菌后置于沖程7.6cm、頻率96次min的往復(fù)式搖床上振蕩培養(yǎng)12h，培養(yǎng)溫

20、度3334(3)一級(jí)種子質(zhì)量要求3二級(jí)種子培養(yǎng)為了獲得發(fā)酵所需要的足夠數(shù)量的菌體，在一級(jí)種子培養(yǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)而擴(kuò)大到種子罐的二級(jí)種子培養(yǎng)。種子罐容積大小取決于發(fā)酵罐大小和種量比例。(1)培養(yǎng)基組成(2)培養(yǎng)條件(3)二級(jí)種子的質(zhì)量要求23、菌種保藏的意義和原理是什么？菌種保藏有哪些主要的方法？菌種保藏的意義：菌種是從事微生物學(xué)以及生命科學(xué)研究的基本材料，特別是利用微生物進(jìn)行有關(guān)生產(chǎn)如抗生素、氨基酸、釀造等工業(yè)，更離不開菌種。菌種保藏是進(jìn)行微生物學(xué)研究和微生物育種工作的重要組成部分。原理：菌種保藏主要是根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)人工創(chuàng)造條件使孢子或菌體的生長代謝活動(dòng)盡量降低，以減少其變異。一般可通過保

21、持培養(yǎng)基營養(yǎng)成分在最低水平缺氧狀態(tài)，干燥和低溫，使菌種處于“體眠”狀態(tài)，抑制其繁殖能力。一種好的保藏方法首先應(yīng)能長期保持菌種原有的優(yōu)良性狀不變，同時(shí)還需考慮到方法本身的簡便和經(jīng)濟(jì)，以便生產(chǎn)上能推廣使用。方法：v 斜面低溫保藏法：酵母菌 v 石蠟油封保藏法：酵母菌 v 砂土管保藏法：細(xì)菌，霉菌，防線菌 v 硅膠保藏法：細(xì)菌 v 冷凍干燥法：細(xì)菌，防線菌 v 液氮超低溫凍結(jié)法：細(xì)菌，真菌 24、何為菌種退化？防止菌種退化的措施有哪些？菌種衰退：菌種經(jīng)過長期人工培養(yǎng)或保藏，由于自發(fā)突變的作用而引起某些優(yōu)良特性變?nèi)趸蛳У默F(xiàn)象。防止菌種退化的措施：控制傳代次數(shù)；選擇合適的培養(yǎng)條件；選擇合適的保藏方法；

22、菌種穩(wěn)定性檢查；分離復(fù)壯25、何為菌種復(fù)壯？退化的菌種采取哪些方面進(jìn)行復(fù)壯？菌種復(fù)壯：使衰退的菌種重新恢復(fù)原來的優(yōu)良特性。復(fù)壯措施：對已衰退菌種配合一定培養(yǎng)條件進(jìn)行單細(xì)胞分離純化；淘汰衰退的個(gè)體；選擇合適的培養(yǎng)基。 26、某制藥廠現(xiàn)有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝80T發(fā)酵培養(yǎng)基，在121進(jìn)行實(shí)罐滅菌，如果每毫升培養(yǎng)基中含耐熱菌孢子數(shù)為2x107個(gè)，121 時(shí)的滅菌速度常數(shù)為0.028S-1，請問滅菌失敗概率為0.001時(shí)所需的滅菌時(shí)間是多少？N08010621071.61015（個(gè)）Nt0.001（個(gè)）K=0.028（S-1）滅菌時(shí)間： t(2.303/0.028) lg (1.61018)=25min27

23、、請簡述發(fā)酵培養(yǎng)基的組成成分，并通過查找資料舉一個(gè)發(fā)酵培養(yǎng)基的實(shí)例。水，碳源，氮源，無機(jī)鹽，維生素，緩沖劑，前體和代謝調(diào)節(jié)劑，消沫劑。28、請簡述原料預(yù)處理的具體的步驟和方法有哪些？原料除雜（篩選、風(fēng)選、磁力除鐵）原料的粉碎（干粉碎、濕粉碎）原料輸送（機(jī)械輸送、氣流輸送）29、請簡述原料氣流輸送的幾個(gè)主要流程及之間的區(qū)別和應(yīng)用。吸引式流程不需加料器，但要有封閉較好的排料器較粗的管道從幾個(gè)不同的地方，向一個(gè)卸料點(diǎn)時(shí)壓送式流程不需排料器，但要有封閉較好的加料器較細(xì)的管道從一個(gè)加料點(diǎn)向幾個(gè)不同地方送料30、淀粉糖化過程中葡萄糖會(huì)產(chǎn)生哪些形式變化？請簡述淀粉酶法液化糖化的過程和方法？形式變化：淀粉糊精

24、及低聚糖葡萄糖利用淀粉酶將淀粉液化為糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，這個(gè)過程稱為液化利用糖化酶將糊精或低聚糖進(jìn)一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程，在生產(chǎn)上稱為糖化間歇（升溫）液化法調(diào)pH-加酶-劇烈攪拌-加熱-液化-升溫-滅酶半連續(xù)（高溫、噴淋）液化法調(diào)pH和Ca2+濃度-加酶-用泵打給噴淋頭-糊化-液化-保溫連續(xù)（噴射）液化法蒸汽噴射-糊化、液化-保溫31、根據(jù)工業(yè)發(fā)酵使用碳源不同，淀粉糖化使用酶不同，請說明制備糊精、麥芽糖和葡萄糖使用的酶的作用和功能？-淀粉酶：其作用是將淀粉迅速水解為糊精及少量麥芽糖糖化酶：作用于淀粉的-1,4糖苷鍵，因?yàn)槭菑逆湹囊欢酥饾u地一個(gè)個(gè)地切斷為葡萄糖，所以稱為外切淀

25、粉酶。-淀粉酶： -淀粉酶能水解-1,4糖苷鍵，不能水解-1,6糖苷鍵。異淀粉酶：能水解支叉地位的-1,6糖苷鍵，但對于直鏈結(jié)構(gòu)中的-1,6糖苷鍵卻不能水解。普魯藍(lán)酶 能水解所有-1,6糖苷鍵32、應(yīng)用熱死滅動(dòng)力學(xué)方程原理舉例說明高溫短時(shí)間滅菌培養(yǎng)基的優(yōu)勢。 細(xì)菌孢子熱死滅反應(yīng)的E很高，而某些有效成分熱破壞反應(yīng)的E較低。將溫度提高到一定程度，會(huì)加速細(xì)菌孢子的死滅速度，縮短滅菌時(shí)間，由于有效成分的E很低，溫度的提高只能稍微增大其破壞速度，但由于滅菌時(shí)間的顯著縮短，有效成分的破壞反而減少。33、簡述連續(xù)滅菌和間歇滅菌在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和不足？優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)連續(xù)滅菌l 保留較多的營養(yǎng)質(zhì)量l 容易放大l 容

26、易自動(dòng)控制；l 糖受蒸汽的影響較少；l 縮短滅菌周期；l 在某些情況下，可使發(fā)酵罐的腐蝕減少；l 發(fā)酵罐利用率高；l 蒸汽負(fù)荷均勻。設(shè)備比較復(fù)雜，投資較大間歇滅菌l 設(shè)備投資較少l 染菌的危險(xiǎn)性較小l 人工操作較方便l 對培養(yǎng)基中固體物質(zhì)含量較多時(shí)更為適宜滅菌過程中蒸汽用量變化大，造成鍋爐負(fù)荷波動(dòng)大，一般只限于中小型發(fā)酵裝置34、何為工業(yè)發(fā)酵和發(fā)酵工程？請簡述工業(yè)發(fā)酵的特點(diǎn)和類型。工業(yè)發(fā)酵：泛指利用生物細(xì)胞制造某些產(chǎn)品或凈化環(huán)境的過程。發(fā)酵工程：應(yīng)用微生物學(xué)等相關(guān)的自然科學(xué)以及工程學(xué)原理，利用微生物等生物細(xì)胞進(jìn)行酶促轉(zhuǎn)化，將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品或提供社會(huì)性服務(wù)的一門科學(xué)。工業(yè)發(fā)酵的特點(diǎn)：l 常溫常壓、反應(yīng)溫和；l 原料廉價(jià)可再生l 反應(yīng)專一且高度選擇性l 無菌培養(yǎng)l 菌株的生產(chǎn)潛力大l 經(jīng)濟(jì)效益高發(fā)酵類型：l 發(fā)酵原料：有糖類物質(zhì)發(fā)酵，石油發(fā)酵，廢水發(fā)酵； l 發(fā)酵產(chǎn)物：氨基酸、有機(jī)酸、抗生素、酒精、維生素發(fā)酵l 發(fā)酵形式：固態(tài)、深層液體發(fā)酵l 工藝流程：分批、連續(xù)、流加發(fā)酵l 氧的需求：厭氧、通風(fēng)發(fā)酵35、請簡述工業(yè)發(fā)酵發(fā)展的五個(gè)階段。請查閱文獻(xiàn)以青霉素發(fā)現(xiàn)為例說明現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)建立過程。天然發(fā)酵階段-純培養(yǎng)技術(shù)的建立-通氣攪拌發(fā)酵技術(shù)的建立-開拓發(fā)酵原料-基因工程36、工業(yè)發(fā)