发酵工程思考题

发酵工程-思考题

※ 第一章

1．发酵工程技术的发展大致可分为哪几个阶段？每个阶段的技术特点是什么？ 2．简述工业发酵的应用范围。

3．简述液体发酵生产的一般工艺流程。

4．请查阅相关文献，结合学科发展和国家需求，谈谈发酵工业的发展前景？ 5．简述发酵工程与生物技术和生物工程其他学科的区别和联系。

※ 第二章

1．发酵工业用菌种应具备哪些特点？

2．什么是选择性培养基？它在菌种筛选中有何应用价值？试举例说明选择性培养基的筛选原理。

3．以氨基酸代谢为例，说明为什么有些突变菌株对末端代谢产物的结构类似物具有抗性？ 4．如何防止菌种退化？

5．简述自然界分离微生物的一般操作步骤。

6．菌种选育分子改造的目的何在？具体有哪些方法？

7．什么叫自然选育？自然选育在发酵生产中有何应用价值？

8．如何实现使微生物合成比自身需求多得多的产物？试举例说明。 9．设计一个从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌的实验方案，并说明主要步骤及其基本原理。 10．如果纤维素酶的合成受反馈阻遏作用的调控，如何根据这一调控机制设计纤维素酶高产菌的选育方案？

11．菌种保藏主要利用哪些原理？试举例说明。

※ 第三章

1．什么是培养基?简述发酵培养基的特点和要求。 2．什么是生长因子？

3．简述培养基设计的一般步骤和应注意的问题。

4．工业发酵常用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？

5．常用的无机氮源和有机氮源有哪些？简述各类氮源在发酵培养基中的作用。 6．什么是理论转化率和实际转化率？ 7．举例说明培养基设计的方法与步骤？

8．简述培养基优化在发酵优化控制中的作用。

※ 第四章

1．试述消毒和灭菌的区别。

2．染菌对发酵有什么危害，对产物提取有什么危害？试从污染杂菌的种类分析发酵污染的原因？染菌以后应采取哪些措施？ 3．如何避免菌种在移接过程中染菌？

4．简述染菌的检验方法及染菌类型的判断。

5．影响培养基灭菌效果和灭菌时间的因素有哪些？ 6．感染了噬菌体后应采取哪些措施？

7．为提高空气过滤除菌效率可采用哪些有效措施？

8．现有培养基30 m3，采用处理量6m3/h的连消塔进行加热，设原污染程度为微生物个数达105个/ml, 要求灭菌程度达到10-3个/批，灭菌 温度为125 ℃，已知k=11min-1，试求维持时间及维持罐容积。

9．某除菌流程, 空气压力为4个标准大气压，要求空气加热到35℃时相对湿度达Φ=60%， 求第二级冷却器应至少将空气冷却到多少度(假 定冷却后空气中水雾全部分离) ?

※ 第五章

1．简述种子扩大培养的目的与要求及一般步骤。

2．在大规模发酵的种子制备过程中，实验室阶段和生产车间阶段在培养基和培养物选择上 各有何特点？

3．细菌、放线菌及霉菌常用的接种量分别是多少？

4．什么是发酵级数？发酵级数对发酵有何影响，影响发酵级数的因素有哪些？什么情况下可采用一级种子发酵？

5．影响种子的质量的因素有哪些？可采取什么措施保证种子的质量？

6．在实验室种子的制备过程中，对于产孢子能力强的菌种应采取什么方式？对产孢子弱或孢子发芽慢的菌种又应采取何种方式？

※ 第六章

1．微生物生长可分为几个阶段？次级代谢产物通常在什么阶段开始合成？ 2．根据无抑制细胞生长动力学（Monod方程），试述μ与Cs(基质浓度)之间的关系。 3．获得所培养细胞的生物量，可采用什么方法进行测定，试举2~3例说明。

4．影响分批发酵过程中总产率的因素有哪些？简述生产上提高发酵产率的有效方法？ 5．发酵操作方式可分为分批、补料分批和连续发酵三种，试述三种培养方式的优缺点。为什么连续培养不能无限期地连续下去，请简述之？

6．什么是菌体的生长比速率、产物的形成比速率以及基质的消耗比速率？ 7．什么是Monod方程？其使用条件是什么？请说明各参数的意义。 8．什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？ 9．什么是连续培养？什么是连续培养的稀释率？ 10．恒化培养与恒浊培养各自有哪些特点？

※ 第七章

1．微生物生长中呼吸强度和摄氧率变化的一般规律及其影响因素各有哪些？ 2．影响氧传递的因素有哪些？氧在传递过程中的传质阻力有哪些？ 3．什么是临界饱和溶氧浓度、临界溶氧浓度以及氧饱和度？

4．影响微生物需氧的因素有哪些？如何调节摇瓶发酵的供氧水平？如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？

5．写出发酵液中的体积氧传递方程？指出其中KLa的物理意义。 6．测定KLa的方法有哪些？可以采取哪些措施调节发酵液中KLa？

7．溶氧电极能够测定液体中溶氧浓度的原理是什么？影响溶氧电极测定的灵敏度和准确性的因素有哪些？

8．氧从气相传递到液相的推动力是什么？并简述影响推动力的因素有哪些？ 9．什么是双膜理论？

10．为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素？ 11．影响微生物耗氧速率的因素有哪些？

※ 第八章

1．简单介绍发酵罐的类型及其特点。

2．什么是通用式发酵罐？机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？ 3．发酵罐设计的基本要求有哪些？ 4．轴封的作用和常用类型？

5．氧的供需研究与反应器设计与放大的关系？ 6．生物反应器的放大方法有哪些？

7．发酵罐电机选配过程中应该满足哪些原则？

※ 第九章

1．用于在线检测的传感器必须符合哪些要求？

2．发酵过程的参数检测有何意义？生产中主要检测的参数有哪些？ 3．什么是生物反应过程中的直接参数和间接参数？请各举5个实例。 4．哪些仪器可以测定尾气中的氧和二氧化碳？测定原理分别是什么？ 5．发酵过程的温度为什么会变化？什么是发酵热？

6．温度对发酵有哪些影响？发酵过程温度的选择有什么依据？ 7．在微生物培养过程中，引起pH 改变的原因有哪些？pH对发酵的影响表现在哪些方面？ 8． 在实际生产中如何通过实验确定发酵的最佳pH？发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？

9．发酵过程糖代谢、氮代谢有什么规律？ 10．发酵过程为什么要补料？ 11．机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？搅拌转速的高低对不同种类微生物的生长、代谢有何影响？

12．发酵中泡沫形成的原因是什么？泡沫对发酵有哪些影响？ 13．泡沫的控制方法可分哪两大类？请简述之。

14．对消泡剂有哪些要求？常用的消泡剂有哪几类？对于粘稠的发酵液应选怎样的消泡剂，对于较稀的发酵液又应选怎样的消泡剂？ 植物油的消泡机理是什么？ 15．准确判断发酵终点有什么好处？依据哪些参数来判断？ 16．高密度培养的意义是什么？高密度培养的措施有哪些？