发酵工程期末考试

发酵工程分为两部分：

发酵部分：主要是通过一系列的环节，提供条件，使菌体生长繁殖，并产生发酵所要的目的产物

提纯部分：这部分是通过一些物理的、化学的手段、方法，将代谢产物从发酵醪中提纯出来，获得最终产品。

简述发酵过程的三种操作方式

间歇发酵又称分批发酵，在发酵过程中，除气体进出外，与外界没有其它的物料交换。分批发酵是操作简单并且广泛使用的发酵方式。

连续发酵是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使培养系统内培养液的体积维持恒定，使微生物细胞处于近似恒定状态下生长的微生物发酵方式。

流加发酵是介于分批发酵和连续发酵之间的发酵形式。

提高过滤除菌的主要措施

保证进口空气清洁度，减少进口空气的含菌数。方法如下：

加强生产场地卫生管理，减少空气中的含菌数

选择正确进风口

提高进口空气采气位置-减少菌数和尘埃数

加强空气压缩前的预处理。

合理的空气预处理设备—以达到除油、水和杂质的目的。

合理的空气过滤器，除菌效率高的过滤介质。

降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质能在干燥状态下工作。方法如下：

使用无润滑油的空气压缩机

加强空气冷却和去油、去水

提高进入过滤器的空气温度，降低其相对湿度。

影响氧传递速率的主要因素有哪些？

溶液的性质对氧溶解度的影响

溶液的温度

溶液中电解质浓度

非电解质溶液

气液比表面积对氧溶解度的影响

发酵生产中影响氧传递系数的因素

搅拌空气的线速度

空气分布管发酵液的性质

表面活性剂离子强度菌体浓度

控制溶氧的工艺手段有哪些?

改变通气速率（通气量的改变）

改变搅拌速度,较明显的增加KLa

改变气体组成中的氧分压

改变罐压

改变发酵液的理化性质

加入传氧中间介质

简述分解代谢的三个阶段.

第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成为氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；

第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；

第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH及FADH2。第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的ATP。

杂菌污染后的挽救和处理措施有哪些？

种子培养期染菌的处理：一旦发现种子染菌，应灭菌后排放，并对种子罐和管道进行彻底灭菌。同时还应采用未受污染的正常种子接入发酵罐中，以保证生产的连续性。

发酵前期染菌的处理：若培养基中的碳、氮源含量还比较高时，终止发酵，将培养基重新灭菌，再接入种子进行发酵。如果此时染菌已造成较大的危害，培养基中的碳、氮源的消耗量已比较多，则可放掉部分料液，补充新鲜的培养基，重新灭菌，再接种进行发酵。也可采取降温培养、调节pH、调整补料量、补加培养基等措施。

发酵中、后期染菌的处理：可以适当加入杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长速度，也可采取降低培养温度、降低通风量、停止搅拌、少量补糖等措施。如果发酵过程的产物代谢已达到一定水平，此时可放罐。对没有提取价值的发酵液，排放前应灭菌。

染菌后对设备的处理：必须在放罐后进行彻底清洗，空罐需加热灭菌，也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12小时以上。

离子交换法分离物质的原理是什么？

离子交换剂通常是一种不溶性高分子化合物，它的分子中含有可解离的基团，在水溶液中能与溶液中的其它阳离子或阴离子起交换作用。

交换反应是平衡反应，由于层析柱上连续添加新的交换液，溶液中的离子全部被交换并吸附在树脂上。

离子交换过程两个阶段─吸附和解吸附。可通过改变pH使离子交换剂上吸附的物质失去电荷而达到解离，但更多的是通过增加离子强度，与被吸附物质竞争离子交换剂上的电荷位置而与离子交换剂解开

常用工业微生物的种类有哪些？每种列举典型代表，说明其主要的发酵产品？