发酵工程复习资料修订稿.docx

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发酵工程复习资料
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第一章绪论
1、发酵及发酵产品各包括哪些类型？
答案要点：
一）发酵的酶结合法）
三）预处理的目的：除杂的目的：除去原料中的金属、石块、沙子、泥土、杂草等。
粉碎的目的：改变原料的状态，增加物料表面积，有利于原料细胞中的淀粉颗粒从细胞中游离出来。
3、淀粉水解糖的制备方法有哪些各有何特点
答案要点：
　一）酸解法及其特点：
酸解法：以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
特点：对设备的要求：耐腐蚀、耐高温、耐高压。
对淀粉原料要求较严格：淀粉颗粒不宜过大，大小要均匀。
淀粉的转化率较低。
淀粉乳浓度高，淀粉转化率低，
　二）酶解法及其特点：
酶解法（双酶糖化法）：用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的方法。
特点：酶解反应时间较长（48h）；
需要设备较多；
糖液过滤困难。
随着酶制剂生产及应用技术的提高，酶制剂的大量生产，酶法制糖逐渐取代酸法制糖已是淀粉水解制糖的一个发展趋势。
　三）酸酶结合法及其特点：
1）酸酶法：先将淀粉酸水解成糊精或低聚糖，再用糖化酶将其水解成葡萄糖的方法。
特点：适用原料：淀粉粒坚硬的谷物原料。
优点：能结合酸解法、酶解法的优点，提高生产效率。
注意事项：酸的用量。
2）酶酸法：将淀粉乳先用α-淀粉酶液化到一定的程度，然后用酸水解成葡萄糖的方法。
特点：适用原料：颗粒大小不一的原料。
优点：生产易控制，时间短。
注意事项：淀粉浓度较酸解法要高；酸水解时稍增加pH值。
4、培养基有哪几种类型各有何作用选择发酵工业培养基有何要求
答案要点：
　一）培养基的类型及作用：
　　　斜面培养基：菌种活化、保藏菌种。
　　种子培养基：扩大培养，增加强壮、健康、活性高的细胞数量。
　　　发酵培养基：最大限度的获得目的产物。
二）发酵工业培养基的基本要求
1）能够提高微生物生长繁殖及产物合成的基本成分。
2）选择合适的培养基原料，且培养基成分配比合理。
3）原料来源广、质量稳定、价格低廉
5、简述发酵工业培养基的设计程序及方法。
答案要点：设计程序，分为三步：
1）初步确定可能的培养基成分：查找资料，根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题，初步确定；
2）单因子实验：单因子实验确定培养基的成分；
单因子实验确定各成分的适宜浓度；
3）相应面实验：采用正交试验设计对单因子实验结果进行综合试验，确定发酵培养基配方。
摇瓶水平反应器水平
6、影响培养基灭菌的因素有哪些发酵培养基灭菌方法有哪些各有何特点
答案要点：
　一）影响培养基灭菌的因素：
　　　1）培养基成分：油脂、糖类、蛋白质增加微生物的耐热性。
2）pH值：～，微生物最耐热；pH值愈低，灭菌所需的时间愈短。
　　　3）培养基中的颗粒：颗粒小，灭菌容易；颗粒大，灭菌难。
　　　4）泡沫：泡沫中的空气形成隔热层，阻碍热传导，影响灭菌效果。
二）发酵培养基灭菌方法及特点
1）分批灭菌：无需专门的灭菌设备；
能连同发酵设备一道灭菌，灭菌温度难控制；
适合中小型发酵罐使用。
2）连续灭菌：需专门灭菌设施
发酵罐、灭菌设施应先做灭菌先处理；
灭菌温度高；
灭菌时间短。
7、为什么采用高温短时灭菌既有利于杀灭微生物，又有利于减少营养物质破坏？
答案要点：因为：
1）微生物的热死规律及培养基中营养成分破坏符合化学反应的一级反应动力学，即：dN∕dt=-KNdC∕dt=-KC
　2）另外反应常熟与温度的关系为：K’=A’e-E/RT
3）灭菌的活化能E大于培养基营养成分破坏的活化能E，因此，随着温度升高，灭菌速率常数增加的倍数＞培养基中营养成分分解的速率常数的增加倍数。
　4）温度每升高10℃，速率常数的增加倍数为（Q10）不同。
　　　～；
　　　杀灭芽胞的反应Q10为5～10；
　　　杀灭微生物细胞的反应Q10为35左右。
5）在热灭菌的过程中，微生物死亡的速度＞营养成分破坏速度。
“高温瞬时灭菌法”可减少培养基营养成分的破坏。
所以采用高温短时灭菌既有利于杀灭微生物，又有利于减少营养物质破坏。
水和空气的处理
1、名词解释
1）水的硬度：即水的软硬程度，系指单位体积的水中所含钙、镁盐的数量。总硬度是指碳酸盐和非碳酸盐硬度的总和，其中，“暂时硬度”主要指碳酸盐硬度，即用加热方法可以除去的重碳酸盐硬度。“永久硬度”主要指硫酸盐硬度，即用加热方法也不易除去的硬度。
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