生物制品工藝學(xué)XXXX年12月考試復(fù)習(xí)資料

1、1、菌株分離：就是將一個(gè)混雜著各種微生物的樣品通過分離技術(shù)區(qū)分開，并按照實(shí)際要求和菌株的特性采取迅速、準(zhǔn)確、有效的方法對(duì)他們進(jìn)行分離、篩選，進(jìn)而得到所需微生物的過程。2、篩選：是指一種以多數(shù)物質(zhì)中按預(yù)定目標(biāo)就某種具有特定性質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)行精選的操作過程。3、工業(yè)菌種的育種：是運(yùn)用遺傳學(xué)原理和技術(shù)對(duì)某個(gè)用于特定生物技術(shù)目的的菌株進(jìn)行的多方位的改造。通過改造，可使現(xiàn)存的優(yōu)良性狀強(qiáng)化，或去除不良性質(zhì)或增加新的性狀。4、菌種的復(fù)壯：狹義的復(fù)壯是一消極措施，一般指對(duì)已衰退的菌種進(jìn)行復(fù)壯；廣義的復(fù)壯是一積極的措施，即在菌種的生產(chǎn)性狀未衰退前就不斷進(jìn)行純種分離和生產(chǎn)性狀測(cè)定，以在群體中獲得生產(chǎn)性狀更好的自發(fā)突變

2、株。5、種子擴(kuò)大培養(yǎng)：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。6、培養(yǎng)基：是供微生物、植物和動(dòng)物組織生長(zhǎng)和維持用的人工配制的養(yǎng)料，一般都含有碳水化合物、含氮物質(zhì)、無機(jī)鹽（包括微量元素）以及維生素和水等。7、前體物質(zhì)：指某一代謝中間體的前一階段的物質(zhì)。8、生長(zhǎng)因子：凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物質(zhì)都稱為生長(zhǎng)因子。9、分批培養(yǎng)：是指在一個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)投入有限數(shù)量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，接入少量的微生物菌種進(jìn)行培養(yǎng)，使微生物生長(zhǎng)繁殖，在特定的條件下只完成一個(gè)生長(zhǎng)周期的微生物培養(yǎng)方法。 10、補(bǔ)料分批培養(yǎng) ：

3、介于分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)之間的培養(yǎng)方法。在微生物或動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，間歇或連續(xù)地添加營(yíng)養(yǎng)成分或新鮮培養(yǎng)基，但不同時(shí)收獲培養(yǎng)液。11、連續(xù)培養(yǎng)：又稱連續(xù)發(fā)酵，指在分批式液體深層培養(yǎng)至微生物對(duì)數(shù)后期時(shí)，以一定的流速向發(fā)酵罐中連續(xù)添加滅菌的新鮮液體培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的流速自發(fā)酵罐中排出發(fā)酵液的發(fā)酵方法。12、發(fā)酵熱：是發(fā)酵過程中釋放出來的凈熱量。各種產(chǎn)生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù)和就叫做凈熱量。13、初級(jí)代謝產(chǎn)物：微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì)和能量。如蛋白質(zhì)、核酸等。14、次級(jí)代謝產(chǎn)物：是指微生物生長(zhǎng)到一定階段才產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)

4、十分復(fù)雜、對(duì)該生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)，如抗生素、毒素、激素、色素等。15、淀粉的液化：利用化學(xué)或生物催化劑，在具有一定量的水和一定的溫度條件下，使淀粉分子斷裂而變成較小分子，使淀粉糊的粘度顯著下降而成為流動(dòng)性較好的流體的過程。主要有酸法和酶法。16、代謝控制發(fā)酵：用人工誘變的方法，有意識(shí)地改變微生物的代謝途徑，最大限度地積累產(chǎn)物。17、抗生素：是由微生物或高等動(dòng)植物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其它活性的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物，能干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育功能的化學(xué)物質(zhì)。18、熱原：是在生產(chǎn)過程中由于被污染后由雜菌所產(chǎn)生的一種內(nèi)毒素。熱原注入體內(nèi)引起惡寒高熱，嚴(yán)重的引

5、起休克。19、前體：能被微生物直接利用，以構(gòu)成次級(jí)代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的一部分，而其本身結(jié)構(gòu)沒有大的變化，這種物質(zhì)稱為前體。20、介質(zhì)過濾除菌：是使空氣通過經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)過濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截在介質(zhì)層中，而達(dá)到除菌的目的。一般是棉花、活性炭，也有采用玻璃纖維、焦炭等。21、同型發(fā)酵：是葡萄糖經(jīng)EMP途徑降解為丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脫氫酶的催化下還原為乳酸的過程。理論轉(zhuǎn)化率為100%，實(shí)際轉(zhuǎn)化率80%以上。22、異型發(fā)酵：是某些乳酸細(xì)菌利用HMP途徑，分解葡萄糖為5-磷酸核酮糖，再經(jīng)差向異構(gòu)酶作用變成5-磷酸木酮糖，然后經(jīng)磷酸酮解酶催化裂解，生成3-磷酸甘油醛和乙酰磷酸。 3-磷酸甘油醛經(jīng)

6、EMP途徑后半部分轉(zhuǎn)化為乳酸。理論轉(zhuǎn)化率為50%。1、篩選菌種的性能鑒定一般采用兩步法，即初篩和復(fù)篩，經(jīng)過多次重復(fù)篩選，直到獲得13株較好的菌株，供發(fā)酵條件的摸索和生產(chǎn)試驗(yàn)，進(jìn)而作為育種的出發(fā)菌株。2、工業(yè)菌種育種的方法誘變、基因轉(zhuǎn)移、基因重組。3、菌種保藏的方法有冷凍保藏、干燥保藏、低溫保藏、傳代保藏、懸液保藏法。對(duì)于重要的菌種，應(yīng)該選用不同的保藏方法保藏，以避免菌種丟失，其主要保藏原理降低微生物的代謝水平或使其處于休克狀態(tài)，所以低溫，少水環(huán)境均可或者兩者兼用.4、發(fā)酵過程的主要控制要測(cè)量的參數(shù)可以分為物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)以及生物參數(shù)。5、培養(yǎng)基組成物質(zhì)按化學(xué)成分分為：合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基。

7、按物理性質(zhì)分為：固體，液體。按用途分為：選擇性培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、富集培養(yǎng)基等6、發(fā)酵生產(chǎn)中的培養(yǎng)基往往是依據(jù)生產(chǎn)流程和作用分為斜面培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基6、 培養(yǎng)基的組成物質(zhì)有碳素化合物、氮素化合物 、水 、微量元素(無機(jī)鹽類) 、生長(zhǎng)因子 。7、有機(jī)氮源：花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母膏、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟等。無機(jī)氮源：銨鹽、硝酸鹽、氨水等。8、發(fā)酵工業(yè)中為保證純種培養(yǎng)，在生產(chǎn)菌種接種培養(yǎng)之前，要對(duì)培養(yǎng)基、空氣系統(tǒng)、消泡劑、流加物料、設(shè)備、管道進(jìn)行滅菌；還要對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行消毒，防止雜菌和噬菌體的大量繁殖。9、 發(fā)酵工業(yè)中除菌的方法有培

8、養(yǎng)基的加熱滅菌（包括常壓或蒸汽高壓加熱法）、空氣的過濾除菌、紫外線或電離輻射、化學(xué)藥物滅菌 。10、過濾介質(zhì)一般是棉花、活性炭，也有采用玻璃纖維、焦炭等。11、一般來說，微生物學(xué)的生長(zhǎng)和培養(yǎng)方式可以分為：分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、補(bǔ)料分批培養(yǎng)12、根據(jù)菌體生長(zhǎng)、繁殖的關(guān)系將合成代謝產(chǎn)物分為初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物。13、檸檬酸發(fā)酵的糖質(zhì)原料有薯類：甘薯、薯干、木薯、木薯干、馬鈴薯、薯渣；谷類：玉米、小麥、面粉、大米；淀粉：谷類與薯類加工的淀粉；砂糖：白砂糖、赤砂糖、糖蜜；淀粉糖：淀粉水解糖(單糖、雙糖、糊精、葡萄糖母液)；果實(shí)、糧食加工下腳料：各種含糖果實(shí)、糖食加工的下腳料等。14、抗生素的發(fā)酵培

9、養(yǎng)基主要成分包括碳源、氮源、無機(jī)鹽類、微量元素、生長(zhǎng)因子和前體。15、檸檬酸的生物合成途徑是葡萄糖經(jīng)EMP、HMP途徑降解生成丙酮酸，丙酮酸一方面氧化脫羧生成乙酰CoA，另一方面經(jīng)CO2固定化生成草酰乙酸，草酰乙酸與乙酰CoA縮合生成檸檬酸。16、發(fā)酵過程中常用的化學(xué)消泡劑主要有天然油脂：玉米油、豆油、棉籽油等；聚醚類：聚氧丙烯甘油（GP）、聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE），它們以一定的比例配制的消泡劑稱泡敵；高級(jí)醇和酯類：十八醇、聚二醇等；硅酮類：最常用的是聚二甲基硅氧烷，也稱二甲基硅油。它表面能低，表面張力也較低，在水及一般油中的溶解度低且活性高。1、發(fā)酵工業(yè)對(duì)菌種的要求？答：能在廉價(jià)原料制成

10、的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，且生成目的產(chǎn)物產(chǎn)量高、易于回收；生長(zhǎng)較快，發(fā)酵周期短；培養(yǎng)條件易于控制；抗噬菌體及雜菌污染的能力強(qiáng)；菌種不易變異退化，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；對(duì)放大設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)；菌種不是病原菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素。2、誘變育種步驟答：出發(fā)菌株的選擇；處理菌懸液的制備；誘變處理；中間培養(yǎng)；分離和篩選。3、調(diào)節(jié)溶氧速率的方法？答： 調(diào)節(jié)通氣量；調(diào)節(jié)氧的分壓：富氧，增加空氣壓力； 調(diào)節(jié)氣液接觸時(shí)間：增加液位高度，增設(shè)擋板；調(diào)節(jié)氣液接觸面積：提高攪拌速率，空氣分布管及其直徑； 調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的特性：粘度、表面張力、菌體濃度，離子濃度。4、簡(jiǎn)述種子培養(yǎng)基的目的及其特點(diǎn)？答：培養(yǎng)種子

11、的目的：擴(kuò)大培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)量；同時(shí)也必須培養(yǎng)出強(qiáng)壯、健康、活性高的細(xì)胞，為了使細(xì)胞迅速進(jìn)行分裂或菌絲快速生長(zhǎng)。種子培養(yǎng)基特點(diǎn)：必須有較完全和豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，特別需要充足的氮源和生長(zhǎng)因子；種子培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度不必太高。供孢子發(fā)芽生長(zhǎng)用的種子培養(yǎng)基，可添加一些易被吸收利用的碳源和氮源；種子培養(yǎng)基成分還應(yīng)考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分相近。5、培養(yǎng)基中微量元素的主要作用是什么？答：微量元素(無機(jī)鹽類)是微生物生命活動(dòng)所不可缺少的物質(zhì)。主要作用是：構(gòu)成菌體成分；作為酶活性基的組成部分或維持酶的活性；調(diào)節(jié)滲透壓、pH值、氧化還原電位等；作為自養(yǎng)菌的能源。6、用工藝流程圖表述發(fā)酵生產(chǎn)中制備無菌空氣

12、的過程？答：空氣高空取氣管除塵器空氣壓縮機(jī)貯氣罐一級(jí)冷卻器油水分離器二級(jí)分離器除霧器加熱器總過濾器分過濾器無菌空氣7、簡(jiǎn)述纖維介質(zhì)阻留微粒的機(jī)制？答：阻攔截留：微粒隨空氣氣流向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)氣流為層流時(shí)，隨氣流運(yùn)動(dòng)的粒子在接近纖維表面的部分由于與過濾介質(zhì)接觸而被纖維吸附捕集，這種作用稱之為阻攔截留?？諝饬魉儆?，纖維直徑愈細(xì)，阻攔截留作用愈大。但是在介質(zhì)過濾的除塵除菌中，阻攔截留并不起主要作用。慣性碰撞截留：空氣氣流流速大時(shí)，氣流中的微粒具有較大的慣性力。當(dāng)微粒隨氣流以一定速度向纖維垂直運(yùn)動(dòng)因受纖維阻擋而急劇改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，由于微粒具有的慣性作用使它們?nèi)匀谎卦瓉矸较蚯斑M(jìn)碰撞到纖維表面，產(chǎn)生摩擦粘附

13、而使微粒被截留在纖維表面，這種作用稱慣性碰撞截留。截留區(qū)域的大小決定于微粒運(yùn)動(dòng)的慣性力，所以，氣流速度愈大，慣性力大，截留效果也愈好。布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：直徑小于1的微粒在運(yùn)動(dòng)中往往產(chǎn)生一種不規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，使微粒間相互凝集成較大的粒子，從而發(fā)生重力沉降或被介質(zhì)截留。但是這種作用只有在氣流速度較低時(shí)才較顯著。重力沉降作用機(jī)理：重力沉降是一個(gè)穩(wěn)定的分離作用，當(dāng)微粒所受的重力大于氣流對(duì)它的拖帶力時(shí)，微粒就容易沉降。靜電吸附作用機(jī)理：干空氣對(duì)非導(dǎo)體的物質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)磨擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電荷，纖維和樹脂處理過的纖維，尤其是一些合成纖維更為顯著。8、引起發(fā)酵液pH上升或者下降的因素有那些？答：（1）引起pH下降的因

14、素：培養(yǎng)基中碳氮比例不當(dāng)，碳源過多，特別是葡萄糖過量，或者中間補(bǔ)糖過多加之溶解氧不足，致使有機(jī)酸大量積累。消泡油加的過多。生理酸性物質(zhì)的存在，氨被利用，pH下降。（2）引起pH上升的因素：培養(yǎng)基中碳氮比例不當(dāng)，氮源過多，氨基氮釋放，使pH上升生理堿性物質(zhì)的存在。中間補(bǔ)料中氨水或尿素等堿性物質(zhì)加入過多使pH上升。9、pH值調(diào)節(jié)和控制的方法有哪些？答：調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的原始pH值，或加緩沖溶液（如磷酸鹽）制成緩沖能力強(qiáng)、pH值變化不大的培養(yǎng)基，或使鹽類和碳源的配比平衡。 可在發(fā)酵過程中加入弱酸或弱堿進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)，進(jìn)而合理地控制發(fā)酵條件；也可通過調(diào)整通風(fēng)量控pH值。 采用生理酸性銨鹽作為氮源時(shí)，由于N

15、H+4被微生物細(xì)胞利用后，剩下的酸根會(huì)引起發(fā)酵液pH值的下降，在培養(yǎng)液中可加入碳酸鈣來調(diào)節(jié)pH值。 在發(fā)酵過程中根據(jù)pH值的變化可用流加氨水的方法來調(diào)節(jié)，同時(shí)又可把氨水作為氮源供給。最好是采用自動(dòng)控制連續(xù)流加方法 。 如果僅用酸或堿調(diào)節(jié)pH值不能改善發(fā)酵情況時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)料是一個(gè)較好的辦法，它既調(diào)節(jié)了培養(yǎng)液的pH值，又可補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，增加培養(yǎng)液的濃度和減少阻遏作用，進(jìn)一步提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)率。 以尿素作為氮源進(jìn)行流加調(diào)節(jié)pH值，是目前國內(nèi)味精廠普遍采用的方法。尿素流加引起的pH值變化有一定的規(guī)律性，易于控制操作。由于通風(fēng)、攪拌和微生物細(xì)胞內(nèi)脲、酶的作用使尿素分解放出氨，使pH值上升；氨被微生物利用和形成

16、代謝產(chǎn)物，使pH值降低，再次反復(fù)進(jìn)行流加就可維持一定的pH值。 10、說說過多的持久性泡沫會(huì)給發(fā)酵帶來哪些不利影響？答：使發(fā)酵罐的裝填系數(shù)減少；造成逃液，導(dǎo)致產(chǎn)物的損失；泡沫“頂罐”有可能使培養(yǎng)基從攪拌的軸封滲出，增加了染菌的機(jī)會(huì)；由于泡沫的液位變動(dòng)，以及不同生長(zhǎng)周期微生物隨泡沫漂浮或粘附在罐蓋或罐壁上，會(huì)使微生物生長(zhǎng)的環(huán)境發(fā)生了改變，影響了微生物群體的效果，增加微生物群體的非均一性；影響通氣攪拌的正常進(jìn)行，妨礙了微生物的呼吸，造成發(fā)酵異常，導(dǎo)致最終產(chǎn)物產(chǎn)量下降；使微生物菌體提早自溶，這一過程的發(fā)展又會(huì)促使更多的泡沫生成；為了將泡沫控制在一定范圍內(nèi)，就需加入消泡劑，將會(huì)對(duì)發(fā)酵工藝和產(chǎn)物的提取帶

17、來困難。11、化學(xué)消泡的原理？答：化學(xué)消泡劑是表面活性劑，消泡劑本身的表面張力相對(duì)于發(fā)酵液來說是比較低的，一旦接觸到氣泡的表面，將會(huì)使氣泡膜局部的表面張力降低，力的平衡受到破壞，因而使氣泡破裂或合并，最后導(dǎo)致泡沫破裂。當(dāng)泡沫表面層存在著極性的表面活性物質(zhì)而形成雙電層時(shí)，加入帶相反電荷的表面活性劑，可以降低膜的彈性（機(jī)械強(qiáng)度），或加入某些具有強(qiáng)極性的物質(zhì)與起泡劑爭(zhēng)奪液膜上的空間，并使液膜的機(jī)械強(qiáng)度降低，進(jìn)而促使泡沫破裂。當(dāng)泡沫的液膜具有較大的表面黏度時(shí)，加入某些分子內(nèi)聚力較弱的物質(zhì)，可降低膜的表面黏度，從而促使液膜的液體流失而使泡沫破裂。12、檸檬酸、乳酸、核酸、氨基酸、抗生素的主要生產(chǎn)菌種答：

18、檸檬酸的生產(chǎn)菌種： 黑曲霉。乳酸的生產(chǎn)菌種：德氏乳桿菌是乳酸生產(chǎn)常用乳酸菌。核酸的生產(chǎn)菌種：發(fā)酵法生產(chǎn)核酸的產(chǎn)生菌主要有：枯草芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、產(chǎn)氨短桿菌及其變異株。 氨基酸的生產(chǎn)菌種： 谷氨酸生產(chǎn)菌主要是：棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬及節(jié)桿菌屬中的細(xì)菌。賴氨酸生產(chǎn)菌主要是：黃色短桿菌，乳糖發(fā)酵短桿菌，谷氨酸棒桿菌。抗生素的生產(chǎn)菌種：國內(nèi)的青霉素的生成菌種分為：絲狀菌（黃孢子絲狀菌、綠孢子絲狀菌）;球狀菌（白孢子球狀菌、綠孢子球狀菌）。我國生產(chǎn)上采用的是綠色絲狀菌。鏈霉素的產(chǎn)生菌是灰色鏈霉菌、比基尼鏈霉菌、灰肉鏈霉菌。四環(huán)素的產(chǎn)生菌是金色鏈霉菌、龜裂鏈霉菌。13、簡(jiǎn)述黑曲霉中檸檬酸的積

19、累機(jī)制主要概括為哪些方面？答：Mn2+缺乏，抑制了蛋白質(zhì)合成導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)NH4+水平升高和一條不產(chǎn)生ATP的呼吸鏈，這兩方面因素分別解除了檸檬酸和ATP對(duì)PFK的代謝調(diào)節(jié)，促進(jìn)EMP途徑暢通；由結(jié)構(gòu)型的丙酮酸羧化酶提供草酰乙酸；一旦檸檬酸的濃度升高，就會(huì)抑制異檸檬酸脫氫酶，從而進(jìn)一步促進(jìn)檸檬酸自身積累。14、簡(jiǎn)述檸檬酸發(fā)酵的主要控制點(diǎn)？答：EMP暢通無阻 ：控制Mn2+ ，提高NH4+ ，解除檸檬酸對(duì)PFK的抑制。控制溶氧，防止側(cè)系呼吸鏈?zhǔn)Щ?；通過CO2固定反應(yīng)生成C4二羧酸，強(qiáng)化這一反應(yīng)；檸檬酸后序的酶的酶活性喪失或很低，控制培養(yǎng)基中的Fe2+ 的濃度。15、簡(jiǎn)述糖蜜的預(yù)處理方法？答：糖蜜預(yù)處

20、理：生產(chǎn)上主要采用黃血鹽法和石灰硫酸法， 目的是去除金屬離子和部分蛋白質(zhì)，以及用樹脂處理法降低生物素的含量，以免影響氨基酸的積累。黃血鹽處理法：糖蜜稀釋至400Bx，加入糖蜜質(zhì)量0.1-0.45%的黃血鹽，升溫至95，維持30min，打入澄清罐，4h后吸取上清液，配制發(fā)酵液。石灰硫酸法：糖蜜稀釋至400Bx，加入生石灰，糖蜜質(zhì)量的1，調(diào)pH至910，在7080通風(fēng)攪拌15min，然后用硫酸調(diào)pH至34.5，靜止4h吸取上清液，配制發(fā)酵液。16、試述淀粉兩次加酶噴射液化工藝過程（包括工藝流程及操作說明）？答：工藝流程：調(diào)漿-配料-一次噴射液化-液化保溫-二次噴射-高溫維持-二次液化-冷卻-（糖化

21、） 在配料罐內(nèi)，將淀粉加水調(diào)漿成淀粉乳，用Na2CO3調(diào)pH，使pH值處在5.0-7.0之間，加入0.15%的氯化鈣作為淀粉酶的保護(hù)劑和激活劑，最后加入耐高溫-淀粉酶，料液經(jīng)攪拌均勻后用泵打入噴射液化器，在噴射器中出來的料液和高溫蒸汽直接接觸，料液在很短時(shí)間內(nèi)升溫至95-97，此后料液進(jìn)入保溫罐保溫60min，溫度維持在95-97，然后進(jìn)行二次噴射，在第二只噴射器內(nèi)料液和蒸汽直接接觸，使溫度迅速升至145以上，并在維持罐內(nèi)維持該溫度3-5min左右，徹底殺死耐高溫-淀粉酶，然后料液經(jīng)真空閃急冷卻系統(tǒng)進(jìn)入二次液化罐，將溫度降低到95-97，在二次液化罐內(nèi)加入耐高溫-淀粉酶，液化約30min，用碘

22、呈色試驗(yàn)合格后，結(jié)束液化。 17、簡(jiǎn)述谷氨酸發(fā)酵中控制細(xì)胞滲透性采用的方法和機(jī)理？答：細(xì)胞透性的調(diào)節(jié)，一般通過向培養(yǎng)基中添加化學(xué)成分（如生物素、油酸、甘油、表面活性劑、青霉素等），達(dá)到抑制磷脂、細(xì)胞膜的形成或阻礙細(xì)胞壁的正常生物合成，使谷氨酸生產(chǎn)菌處于異常生理狀態(tài)，解除細(xì)胞對(duì)谷氨酸向胞外漏出的滲透障礙。生物素：影響磷脂的合成及細(xì)胞膜的完整性；油酸：直接影響磷脂的合成及細(xì)胞膜；甘油：甘油缺陷型菌株喪失-磷酸甘油脫氫酶，不能合成-磷酸甘油和磷脂。限量供應(yīng)， 控制了細(xì)胞膜中與滲透性直接關(guān)系的磷脂含量，使谷氨酸排出胞外而積累；表面活性劑：對(duì)生物素有拮抗作用，拮抗不飽和脂肪酸的合成，導(dǎo)致磷脂合成不足，影

23、響細(xì)胞膜的完整性，提供細(xì)胞膜對(duì)谷氨酸的滲透性；青霉素：抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的后期合成，形成不完整的細(xì)胞壁，使細(xì)胞膜失去保護(hù)，使胞內(nèi)外的滲透壓差導(dǎo)致細(xì)胞膜的物理損傷，增大谷氨酸向胞外漏出的滲透性.18、谷氨酸高產(chǎn)菌模型特征答：?jiǎn)适Щ蛴形⑷醯腶-酮戊二酸脫氫酶活力，使a-酮戊二酸不能繼續(xù)氧化；CO2固定能力強(qiáng)，使四碳二羧酸全部由CO2固定反應(yīng)提供，而不走乙醛酸循環(huán)；谷氨酸脫氫酶的活力很強(qiáng)，并喪失谷氨酸對(duì)谷氨酸脫氫酶的反饋抑制和反饋?zhàn)瓒?，同時(shí)，NADPH2再氧化能力弱，這會(huì)使a-酮戊二酸到琥珀酸的過程受阻；有過量的NH4+ 存在，a-酮戊二酸經(jīng)氧化還原共軛氨基化反應(yīng)而生成谷氨酸卻不形成蛋白質(zhì)，從而分泌泄漏

24、于菌體外；同時(shí)，谷氨酸生產(chǎn)菌應(yīng)不利用體外的谷氨酸，使谷氨酸成為最終產(chǎn)物。生產(chǎn)菌株還應(yīng)該具有生物素合成缺陷、油酸合成缺陷和甘油合成缺陷等特點(diǎn)。19、簡(jiǎn)述谷氨酸發(fā)酵過程中泡沫的形成及消除泡沫的方法？答：（1）泡沫的形成：攪拌與通風(fēng)；發(fā)酵液中含有蛋白胨、玉米漿、黃豆粉是主要的發(fā)泡劑；發(fā)酵液感染雜菌和噬菌體（2）泡沫的消除（控制）：調(diào)整培養(yǎng)基的成分（少加或緩加宜起泡的原材料）；改變某些物理化學(xué)參數(shù)；改變發(fā)酵工藝；采用機(jī)械消泡或消泡劑消泡20、論述谷氨酸發(fā)酵中雜菌污染的主要原因有哪些？如何防治？答：雜菌污染的主要原因分析：種子帶菌。罐體與管件滲漏所引起的染菌。死角?？諝庀到y(tǒng)染菌。環(huán)境污穢造成染菌。 雜菌

25、污染的防治與挽救：一級(jí)種子經(jīng)平板檢查確認(rèn)無菌后，方可接入二級(jí)種子中。二級(jí)種子冷卻，小于10保壓1216h，平板檢驗(yàn)確認(rèn)無雜菌后，再接入發(fā)酵罐。發(fā)酵06h后，大幅度染菌，鏡檢發(fā)現(xiàn)球菌，應(yīng)放罐重消毒，消毒溫度適當(dāng)降低。 發(fā)酵12h后，發(fā)現(xiàn)污染有少量芽孢或桿菌，但光密度尚正常，pH仍有升降，耗糖一般，谷氨酸產(chǎn)量在0.2以上，則可加大通風(fēng)量，按常規(guī)發(fā)酵到底。發(fā)酵后期確認(rèn)染球菌，則可加熱至7080放罐。發(fā)現(xiàn)染菌的罐，下次空罐消毒加入甲醛后，再用蒸汽熏蒸0.120.17Lm3。加強(qiáng)車間衛(wèi)生管理，防止活菌體飛揚(yáng)。選用抗藥性菌種。21、簡(jiǎn)述賴氨酸的代謝控制發(fā)酵的方法？答：優(yōu)先合成的轉(zhuǎn)換滲漏缺陷型的選育；切斷支

26、路代謝營(yíng)養(yǎng)缺陷型的選育；選育結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株；解除代謝互鎖；增加前體物的合成和阻塞副產(chǎn)物生成；22、離子交換法提取賴氨酸的工藝流程及要點(diǎn)說明？答：（1）工藝流程：發(fā)酵液菌體分離上清液離子交換真空濃縮結(jié)晶離心分離粗結(jié)晶重結(jié)晶離心分離結(jié)晶干燥L(fēng)ys成品（2）要點(diǎn)說明：發(fā)酵液的處理：菌體分離；離子交換吸附及洗脫：銨型陽離子交換樹脂，洗脫劑為氨水加氯化銨；用茚三酮檢查流出液，pH9.512，得率可達(dá)90%95%；真空濃縮：去除氨，并提高Lys含量，真空時(shí)溫度65，濃度2223°Bé；中和結(jié)晶：加入工業(yè)鹽酸，攪拌，pH5.2，自然冷卻結(jié)晶，至5結(jié)晶完全（粗結(jié)晶，含一分子結(jié)晶水的粗

27、L-Lys鹽酸鹽）；重結(jié)晶：用蒸餾水溶解，11-12°Bé，加入活性炭脫色，壓濾，再真空濃縮至22°Bé，再結(jié)晶、冷卻、離心分離并水洗；干燥：60熱風(fēng)干燥，去結(jié)晶水，得到L-Lys鹽酸鹽，含水0.1%以下。23、IMP發(fā)酵生產(chǎn)菌種應(yīng)具備的條件：答：選擇肌苷酸酶弱或喪失的出發(fā)菌株（不分解肌苷酸）;切斷IMP向下的兩條支路，使IMP大量生成和積累；選育結(jié)構(gòu)類似物雙重抗性突變株；限量添加Mn2+，解除細(xì)胞膜滲透型障礙。24、從鳥甘酸的生物合成途徑及其調(diào)節(jié)機(jī)制分析，要積累鳥苷，應(yīng)使鳥苷生產(chǎn)菌（枯草芽孢桿菌）具備哪些條件？答：枯草芽孢桿菌具有GMP的環(huán)形支路：菌株

28、因喪失SAMP合成酶（Ade）活性，切斷從IMP到AMP的通路，使生成的IMP全部轉(zhuǎn)向合成GMP，同時(shí)喪失GMP還原酶活性，使生成的GMP不致還原為IMP。為了積累鳥苷，核苷酶或核苷磷酸化酶等鳥苷分解酶的活性必須微弱；鳥苷酸（GMP）是嘌呤核苷酸全合成的終產(chǎn)物，為了積累鳥苷，必須解除GMP對(duì)PRPP轉(zhuǎn)胺酰酶，IMP脫氫酶及GMP合成酶等的反饋抑制與阻遏。（封閉基因或選擇滲漏）為了抑制肌苷產(chǎn)生，高效率積累鳥苷，由IMP脫氫酶及GMP合成酶所催化的反應(yīng)應(yīng)該比核苷酸酶（IMP-IR)所催化的反應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行。25、離子交換樹脂法提取肌苷酸的工藝流程及說明？答：（1）工藝流程：發(fā)酵液過濾酸化ph1.5陽離

29、子樹脂吸附流出液堿化ph9.5陰離子樹脂吸附洗脫減壓濃縮溶解結(jié)晶溶解重結(jié)晶肌苷酸精品（2）提取工藝說明：過濾、酸化：發(fā)酵液加活性白土（15g/L)，壓濾除菌體，清液加1.5倍體積的0.1mol/LHCl；陽離子交換：732#（H）型樹脂，上柱液體積為濕樹脂體積的6倍。流出液用NaOH溶液調(diào)pH8.5-9.5；陰離子交換：上柱液體積為濕樹脂體積的6倍，90肌苷酸被吸附；洗脫：先用水沖洗柱子，再用0.05mol/LHCl洗滌至流出液pH為3.5；然后用含0.05mol/LHCl和0.05mol/LNaCl混合液進(jìn)行洗脫。收集肌苷酸流出液；減壓濃縮：將洗脫液用40NaOH調(diào)pH至7.5，減壓濃縮1520倍體積；結(jié)晶：濃縮液加入2倍體積的95乙醇，低溫育晶，析出肌苷酸粗品；重結(jié)晶：肌苷酸粗品加水溶解，加乙