发酵工程试卷E及答案.doc

一、 选择题（共10小题, 每题2分, 累计20分）
1.下列相关发酵工程说法, 错误是 （C 　）
A 发酵工程产品关键是指微生物代谢产物、 酶和菌体本身
B 能够经过人工诱变选育新菌株
C 培养基、 发酵设备和菌种必需经过严格灭菌
D 环境条件改变既影响菌种生长繁殖又影响菌体代谢产物形成
2.当培养基pH发生改变时, 应该 （C 　）
A 加酸 B 加碱 C 加缓冲液 D 加无机盐
3. 甘油生物合成关键由下列哪种物质引发 （D 　）
A 尿素 B 硫酸铵 C 酶 D 亚硫酸盐
4. 对谷氨酸发酵叙述正确是 （D 　）
　 A 菌体是异养厌氧型微生物 　 B 生物素对谷氨酸生成无影响
　 C 谷氨酸形成与搅拌速度无关 D 产物可用离子交换法提取
5. 为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量, （B 　）
A 它们必需第一步变成脂肪分子 B 它们葡萄糖单位必需被释放
C 环境中必需有游离氧存在 D 遗传密码必需起促进作用
6. 相关微生物代谢产物说法中不正确是 （D ）
　 A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必需
　 B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必需
　 C 初级代谢产物在代谢调整下产生
　 D 次级代谢产物合成无需代谢调整
7. 在发酵中相关氧利用正确是 （B 　）
　 A 微生物可直接利用空气中氧 　 B 微生物只能利用发酵液中溶解氧
　 C 温度升高, 发酵液中溶解氧增多 　 D 机械搅拌与溶氧浓度无关
8.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸, 结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸, 其原因可能是 （B ）
　 A 温度控制不适 B 通气量过多 　C pH呈酸性 　　D 溶氧不足
9.下列可用于生产谷氨酸菌种是 （C 　）
　 A 谷氨酸棒状杆菌、 金黄色葡萄球菌　　B 链球菌、 大肠杆菌
　 C 谷氨酸棒状杆菌, 黄色短杆菌　　　　D 大肠杆菌、 乳酸菌
10.酵母菌培养液中常含有一定浓度葡萄糖, 但当葡萄糖浓度过高时, 反而会抑制微生物生长, 原因是 （B ）
　 A．碳源供给太充足　　 B．细胞会发生质壁分离
　 C．改变了酵母菌pH值　　 D．葡萄糖不是酵母菌原料
二、 判定正误（共15小题, 每题1分, 累计15分）
1、 在微生物杀虫剂中, 引用最广泛是苏云金芽孢杆菌, 她用来毒杀鳞翅目和双翅目害虫。（√）
2、 分批发酵又称为半连续发酵。（×）
3、 青霉素是由放线菌产生。（×）
4、 培养基连续灭菌称为空消（×）
5、 在分批发酵中, 最好收获期是指数生长久。（×）
6、 在微生物菌体对数生长久所产生产物如氨基酸、 核苷酸等是菌体生长繁殖所必需, 这些产物叫初级代谢产物。（√）
7、 发酵过程中需要预防杂菌污染, 大多数情况下设备需要进行严格冲洗、 灭菌, 但空气不需要过滤。（×）
8、 发酵工业中常见细菌有: 枯草芽孢杆菌、 乳酸杆菌、 醋酸杆菌、 棒状杆菌、 短杆菌等。（√）
9、 发酵培养基组成和配比因为菌种不一样、 设备和工艺不相同有所差异, 但都包含碳源、 氮源、 无机盐类、 生长因子等几类。（√）
10、 发酵产物产量与成品质量, 与菌种性能及 孢子和种子制备情况亲密相关。（√）
11. 最适生长繁殖温度就是微生物代谢最适温度。（×）
12、 在发酵过程中要控制温度和pH, 对于需氧微生物还要进行搅拌和通气。（√）
13、 通用式发酵罐和自吸式发酵罐是机械搅拌式发酵罐。（√）
14..经过调整基础培养基配方和补料控制能够调控发酵醪pH值。（√）
15.参与淀粉酶法水解酶包含淀粉酶、 麦芽糖酶和纤维素酶等。（×）
三、 名词解释（共5小题, 每题4分, 累计20分）
1、 前体
答: 指一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, 而其本身结构并没有多大改变, 不过产物产量却因加入前体而有较大提升。

2、 搅拌热
答: 在机械搅拌通气发酵罐中, 因为机械搅拌带动发酵液作机械运动, 造成液体之间, 液体与搅拌器等设备之间摩擦, 产生可观热量。搅拌热与搅拌轴功率相关。

3、 次级代谢产物
答: 是指微生物在一定生长时期, 以初级代谢产物为前体物质, 合成部分对微生物生命活动无明确功效物质过程, 这一过程产物, 即为次级代谢产物。

4、 连续培养
答: 发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量发酵液, 使发酵罐内体积维持恒定。 达成稳态后, 整个过程中菌浓度, 产物浓度, 限制性基质浓度都是恒定。

5、 发酵工程
答: 利用微生物特定性状和功效, 经过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产技术体系, 是将传统发酵于现代DNA重组、 细胞融合、 分子修饰和改造等新技术集合并发展起来发酵技术。
四、 填空题（共6小题, 每空1分, 累计20分）
1、 微生物发酵培养（过程）方法关键有 分批培养、 连续培养、 半连续培养四种。
2、 常见工业微生物可分为: 细菌、 酵母菌、 霉菌、 放线菌四大类。
3、 依据工业微生物对氧气需求不一样, 培养法可分为 好氧培养 和 厌氧培养 两种。
4、 菌种分离通常过程 采样、 富集、 分离、 目菌筛选。
5、 环境无菌检测方法有: 显微镜检验法、 肉汤培养法、 平板培养法等。
6、 发酵高产菌种选育方法包含自然选育、 诱变育种、 基因工程育种、 原生质体融合等。
五、 简答题（共5小题, 每题5分, 累计25分）
1、 分析发酵工程通常特征？
答: （1）作为生化反应, 通常在常温常压下进行, 所以没有爆炸之类危险, 多种设备都无须考虑防爆问题, 还有可能使一个设备含有多个用途;
（2）原料通常以糖蜜、 淀粉等碳水化合物为主, 加入少很多种有机或无机氮源, 只要不含毒物, 通常无精制必需, 微生物本身就有选择地摄取所需物质;
（3）反应以生命体自动调整方法进行, 所以数十个反应过程能够像单一反应一样, 在称为发酵罐单一设备内很轻易地进行;
（4）能够轻易地生产复杂高分子化合物, 是发酵工业最有特色领域;
（5） 因为生命体特有反应机制, 能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位氧化、 还原、 官能团导入等反应;
（6）生产发酵产物生物物质菌体本身也是发酵产物, 富含维生素、 蛋白质、 酶等有用物质。所以, 除特殊情况外, 发酵液等通常对生物体无害;
（7）发酵生产在操作上最需要注意是预防杂菌污染
（8）经过微生物菌种改良, 能够利用原有生产设备使生产飞跃上升。

2、 叙述预防发酵菌种退化具体条件方法有那些？
答: （1）控制传代次数: 尽可能避免无须要移种和传代, 并将必需传代降低到最低程度, 以降低细胞分裂过程中所产生自发突变几率。
（2）发明良好培养条件: 如在赤霉素生产菌G.fujikuroi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, 有预防衰退效果。
（3）利用不易衰退细胞传代: 对于放线菌和霉菌, 菌丝细胞常含有多个细胞核, 所以用菌丝接种就易出现衰退, 而孢子通常是单核, 用于接种就可避免这种现象。
（4）采取有效菌种保藏方法
（5）合理育种: 选育菌种是所处理细胞应使用单核, 避免使用多核细胞;合理选择诱变剂种类或增加突变位点, 以降低分离回复突变; 在诱变处理后及分离提纯化, 从而确保保藏菌种纯度。
（6）、 选择适宜培养基 在培养基中添加某种化学物质能够预防菌种退化。或者选择营养相对贫乏培养基在菌种保藏培养基, 限制菌株生长代谢降低变异反而发生从而预防菌种退化。
3、 简述柠檬酸发酵生产工艺步骤？
答: （1）菌种培养
（2）接种、 发酵
（3）发酵工艺条件控制
（4）浸取柠檬酸
（5）清液中和
（6）酸解与脱色
（7）浓缩、 结晶

4、 淀粉水解通常有多个工艺？各有何特点？
答: 酸解法: 是淀粉水解糖制备传统方法, 它是以无机酸为催化剂, 在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖方法。
优点: 工艺简单、 水解时间短、 设备生产能力大。
缺点: 高温高压以及酸腐蚀对设备有一定要求; 副反应多, 影
响水解糖液质量; 对原料要求严格, 淀粉颗粒必需大小均
匀, 不然水解不均一不根本。
（1）酶解法: （双酶水解法）是用专一性很强α-淀粉酶将原料淀粉水解为糊精和低聚糖（液化）, 再用糖化酶继续水解为葡萄糖制糖工艺（糖化）。
优点: 条件温和, 设备要求低; 酶专一性强, 副反应少; 淀粉液初
始浓度较高, 对原料要求较低; 糖液颜色浅, 较纯净。
缺点: 生产周期长, 需要专门设备（培养酶）, 过滤困难（酶是蛋
白质）。
（2）①酸酶法: 是先将淀粉用酸水解成低聚糖和糊精, 再用糖化酶将其水解成葡萄糖工艺。
②酶酸法: 是先用α-淀粉酶将原料淀粉水解到一定程度, 过滤除去杂质后, 再用酸完全水解工艺。
糖液质量: 酶解法＞（酸酶法＞酶酸法）＞酸解法
糖液粘度: 酸解法＞酸酶结正当＞酶解法
水解时间: 酶解法＞酸酶结正当＞酸解法

5、 发酵过程中溶解氧受哪些原因影响？
答: （1）搅拌。（2）温度 （3）发酵液浓度 （4）培养基 （5）气体组成成份。发酵前期: 因为微生物大量繁殖, 需氧量不停大幅度增加, 此时需氧超出供氧, 溶氧显著下降; 发酵中后期: 溶氧浓度显著地受工艺控制手段影响, 如补料数量、 时机和方法等; 发酵后期: 因为菌体衰老, 呼吸减弱, 溶氧浓度也会逐步上升, 一旦菌体自溶, 溶氧就会显著地上升 。