2、供氧阻力包括 气膜 、 气膜界面 、 液膜 和 液流 ； 3、耗氧阻力包括 菌丝或细胞周围液膜 、 扩散 、 细胞膜 和 细胞内反应 。 4、溶氧系数的测定方法主要有 亚硫酸法 、 排合法 和 取样法 。 5、只含有单一液相，且粘度小的典型溶液属于 牛顿 流体；含有固相、气相和液相而且粘度较大的发酵醪属于 非牛顿 流体。 三、选择题
1、氧气由气相扩散到液相的过程中，气液界面的两侧是：A
A、气相和液相 B、气膜和液膜 C、气相和气膜 D、液相和液膜
2、单细胞的细菌和酵母中，不存在下列哪种耗氧方面的阻力？B
A、细胞周围液膜阻力 B、菌丝丛或团内的扩散阻力 C、细胞膜的阻力 D、细胞内反应阻力
3、发酵罐中档板的存在有助于：B
A、增加径向液流，减弱轴向液流 B、增加轴向液流，减弱径向液流 C、同时增加径向和轴向液流 D、同时减弱径向和轴向液流
4、对于粘度小，易分散均匀的牛顿型发酵液，搅拌叶和转速的配臵应该是：D
A、小叶径、高转速 B、小叶径、低转速 C、大叶径、高转速 D、大叶径、低转速
5、发酵罐容积一定时，为了提高氧的利用率，一般发酵罐的径高比H/D为：C
A、小于1 B、等于1 C、2~3 D、大于5
6、应用复膜电极直接测定发酵过程中溶氧系数时，下列哪种说法是错误的？B
A、氧分子能透过复膜
B、发酵液性质和通风搅拌对测定没有显著影响 C、复膜可耐高温灭菌
D、不能直接测定发酵过程的溶氧系数
7、在适当搅拌的情况下，供氧方面的阻力中的哪一项不是主要阻力？D
A、氧膜阻力 B、气液界面阻力 C、液膜阻力 D、液流阻力
8、发酵罐中较好的搅拌器组合是：B
A、上组、下组均为半浆 B、上组、下组均用涡轮浆 C、上组平浆，下组涡轮浆 D、上组涡轮浆，下组平浆
9、对于粘度大，菌丝易结团的非牛顿型发酵液，搅拌桨叶径和转速的配臵应该是：A
9
A、小叶径、高转速 B、小叶径、低转速 C、大叶径、高转速 D、大叶径、低转速
10、当保持溶氧系数不变时，发酵罐容积、转速和通风量的关系为：A
A、容积大，转速低、通风量大 B、容积大、转速低、通风量小 C、容积大、转速高、通风量大 D、容积大、转速高、通风量小
11、关于发酵热的正确表达式为：C
A、Q发酵＝Q生物＋Q搅拌＋Q蒸发＋Q辐射 B、Q发酵＝Q生物＋Q搅拌＋Q蒸发－Q辐射 C、Q发酵＝Q生物＋Q搅拌－Q蒸发－Q辐射 D、Q发酵＝Q生物－Q搅拌－Q蒸发－Q辐射
四、问答题
1、作为发酵工业生产用种子需满足哪些基本要求？（P 144） 1、 菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短； 2、 生理性状稳定；
3、 菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求； 4、 无杂菌污染；
5、 保持稳定的生产能力。
2、根据气液传质理论，论述提高机械搅拌通风发酵罐溶氧系数（KLa）的方法？
根据气液传质理论，论述提高机械基础机械搅拌通风发酵罐溶氧系数的方法
答：提高设备的供氧能力，以氧的体积传质系数，KLa表示，从改善搅拌考虑，更易收效。 （1）搅拌转速对溶氧的影响，搅拌加快使氧的传质提高，有利于产物合成，搅拌加快，很少发生因溶氧不足而使发酵“发酸”，单位不长的现象
（2）培养基养分的丰富程度的影响，限制养分的供给可减少菌的生长速率，也可达到限制菌对氧的大量消耗，从而提高溶氧水平， （3）温度的影响 由于传质的温度系数比生长速率低，降低发酵温度可以得到较高的溶氧值。这是由于C*的增加，使供氧方程的推动力（C*—CL）增强，和影响了菌的呼吸。 （4）产中采用控制气体成分的办法既费时又不经济，但是对于产值高度品种，规模较小发酵，在关键时刻，即菌的摄氧达到高峰阶段，采用富氧气体以改善供氧状况是可取的。 3、发酵过程中检测的主要参数有几类？
①设定参数
②状态参数（指能反应过程中菌的生理代谢状况的参数，如pH、溶氧、溶解CO2、尾气O2、尾气CO2、黏度、菌浓等）
③间接参数（指那些通过基本参数计算求得的参数，如摄氧率（OUR）、CO2释放速率（CER）、KLa、呼吸商（RQ）等）
4、发酵过程污染的原因及其控制途径有哪些？
过程污染的原因：种子包括进罐前菌种室阶段出问题；培养基的配制和灭菌不彻底；设备上
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特别是空气除菌不彻底和过程控制操作上的疏漏。（上册P181） 控制途径：（这一部分我不是在书上找的，而是在一本叫《生物工艺原理》（贺小贤主编）找到相关资料，对于同学们，可以结合自己的想法再进行作答。抱歉了，各位）
（1）：对于种子带菌问题，控制途径有：a、严格控制无菌室的污染，根据生产工艺的要求和特点，建立相应的无菌室，交替使用各种灭菌手段对无菌室进行处理。B、在制备种子时对沙土管、斜面、三角瓶及摇瓶均严格进行管理。C、对每一级种子的培养物均进行无菌检查，确保任何一级种子均未受杂菌感染后才使用。 （2）：对菌种培养基或器具进行严格的灭菌处理，保证在利用灭菌锅进行灭菌前，先完全排除锅内的空气，以免造成假压，使灭菌温度达不到预定值，造成灭菌不彻底而使种子染菌。
（3）：杜绝无菌空气带菌，就得从空气的净化工艺和设备的设计、过滤介质的选育和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。 （4）：减少操作失误导致染菌。
（5）：严密规范如接种、过程加糖补料或取样操作等过程控制。 5、发酵中泡沫产生的原因,影响因素及消除方法？
答：发酵过程中因通气搅拌、发酵产生的二氧化碳以及发酵液中糖、蛋白质和代谢物等稳定泡沫的物质的存在，使发酵液含有一定数量的泡沫，这是正常的现象。
发酵过程中泡沫的多寡与通气搅拌的剧烈程度和培养基的成分有关，玉米浆、蛋白胨、花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、糖蜜等是发泡的主要因素。在发酵过程中发酵液的性质随菌的代谢活动不断变化，是泡沫消长的重要因素。
消除方法：①机械消沫：籍机械引力起剧烈振动或压力变化起消沫作用。 ②消泡剂消沫：天然油脂类、聚醚类、高级醇类和硅树脂类。
第七部分 微生物培养基
一．1生长因子：①指在组织培养中，除了氨基酸、维生素、葡萄糖以及无机盐等正常成分之外，其可以代替培养基血清高分子物质的而促进细胞生长的物质。②生长因子是具有刺激细胞生长活性的细胞因子。凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等。
生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质均称为生长因子，狭义的生长因子一般指维生素。
2培养基的设计及优化：（P108）用生物化学、细胞生物学、微生物学等的基本理论，参照前人所使用的较适合某一类菌种的经验配方，再结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备，按照一定的实验设计和实验方法选择出较为合适的培养基。（P108）
3方差分析法：正交实验结果的统计分析方法之一，其优点是通过统计分析的方法排除试验误差的干扰，得出比较科学的实验结论。但该法由于计算复杂，所以多因子实验中主要用于判别因子的主次或判别因子作用的显著性问题。（P114） 二、简答题
1、种子培养基、发酵培养基、补料培养基的组成特点及其如何衔接？
孢子培养基、种子培养基和发酵培养基三种。
1）孢子培养基 孢子培养基是供菌种繁殖孢子的一种常用固体培养基，对这种培养基
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的要求是通使菌体迅速生长，产生较多优质的孢子，并要求这种培养基不易引起菌种发生变异。
2） 种子培养基 种子培养基的营养成分要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量
也要高些，但总浓度以略稀薄为好，这样可达到较高的溶解氧，供大量菌体生长繁殖。种子培养基的成分要考虑在微生物代谢过程中能维持稳定的pH，其组成还要根据不同菌种的生理特征而定。
一般种子培养基都用营养丰富而完全的天然有机氮源，因为有些氨基酸能刺激孢子发芽，但无机氮源易利用，有利于菌体迅速生长，所以种子培养基中常包括有机及无机氮源。最后一级种子培养基的成分最好能较接近发酵培养基，这样可使种子进入发酵培养基后能迅速适应，快速生长。
3）发酵培养基 发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种
后能迅速生长，达到一定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成所需产物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或生长和合成两阶段各需的最佳条件要求不同时，则可考虑培养基用分批补料来加以满足。 2、如何研制生产用培养基？影响培养基的质量主要因素是什么，如何控制？ 2答：1）根据前人的经验和确定培养基成份时必须考虑的问题来初步确定可能的培养基成份；2）通过单因子实验最终确定最为适宜的培养基成分；3）采用一些合理的实验设计方法对培养基各成分之间的配比（复配）进行优化，确定最适浓度。
影响培养基的质量主要因素：培养基的组分（包括这些组分的来源和加工方法）、配比、缓冲能力、粘度、消毒是否彻底、消毒后营养物质破坏的程度以及原料终杂质的含量等。
如何控制：参照前人所使用的较适合于某一些菌种的经验配方，再结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备，对碳源、氮源、无机盐和前体等进行逐个单因子试验，观察这些因子对菌体生长和产物合成量的影响。 3、工程菌与宿主菌对培养基要求有何不同，为什么？
4、什么叫微量元素？举例说明它们在生理功能上的重要性。
4答：微生物在生长繁殖和生产过程中，需要微量元素如铁、磷、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，以作为其生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物。这些微量元素一般在低浓度时对微生物生长和产物合成有促进作用，在高浓度时常表现出明显的抑制作用。举例：硫存在于细胞的蛋白质中，是含硫氨基酸的组成成分和某些辅酶的活性基，如辅酶A、硫锌酸和谷胱甘肽等。在某些产物如青霉素、头孢菌素等分子中硫是其组成部分。所以在这些产物的生产培养基中，需要加入如硫酸钠或硫代硫酸钠等含硫化合物作硫源。 三、论述题
1、有一培养基如下 : 甘露醇, MgSO4, K2HPO4, KH2PO4, CuSO4, NaCl, CaCO3, 蒸馏水。试述该培养基各组分的作用，该培养基可用于培养哪类微生物 ?
1答：MGSO4 K2HPO4 KH2PO4 CUSO4 NACL 提供微生物生长过程需要的某些无机盐和微量元素，如P,MG K NA CL S 等 。K2HPO4 KH2PO4是一对PH缓冲剂，可用于调节
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