发酵工艺学原理思考题及答案
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发酵工艺学原理思考题及答案
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发酵罐的使用
发布者：&&&来源：&&&发布时间： 18:09:28
& & 44、?发酵过程的温度会不会变化？为什么？会。发酵中温度升高的原因有：微生物在生长繁殖过程中，本身产生的大量热及机械搅拌产生的一些热量。包括发酵热、生物热、搅拌热、蒸发热等。?& &&& & 46、?生物热的大小与哪些因素有关？?发酵类型、培养时间、菌数、呼吸作用强度。?????& &&& & 43、?微生物对温度要求不同的原理是什么？?& &&& & （1）微生物对温度的要求不同与它们的膜结构物理化学性质有密切关系根据细胞膜的液体镶嵌模型，细胞在正常生理条件下，膜中的脂质成分应保持液晶状态，只有当细胞膜处于液晶状态，才能维持细胞的正常生理功能，使细胞处于最佳生长状态。微生物的生长温度与细胞膜的液晶温度范围相一致。根据细胞膜脂质成分分析表明，不同最适温度生长的微生物，其膜内磷脂组成有很大区别。嗜热菌只含饱和脂肪酸，而嗜冷菌含有较高的不饱和脂肪酸。（2）蛋白质结构?通过对嗜冷酶的蛋白质模型和x一射线衍射分析表明，嗜冷酶分子间的作用力减弱，与溶剂的作用加强，酶结构的柔韧性增加，使酶在低温下容易被底物诱导产生催化作用。（3）蛋白质合成??嗜冷菌具有在0℃合成蛋白质的能力。这是由于其核糖体、酶类以及细胞中的可溶性因子等对低温的适应，蛋白质翻译的错误率最低。许多中温菌不能在o0c合成蛋白质，一方面是由于其核糖体对低温的不适应，翻译过程中不能形成有效的起始复合物，另一方面是由于低温下细胞膜的破坏导致氨基酸等内容物的泄露。（4）合成冷休克蛋白??低温微生物适应低温的另一机制是合成冷休克蛋白。将大肠杆菌从370c突然转移到100c条件时细胞中会诱导合成一组冷休克蛋白，它们对低温的生理适应过程中发挥着重要作用，检测嗜冷酵母的冷休克反应，发现冷刺激后冷休克蛋白在很短时间内大量产生。耐冷菌由于生活在温度波动的环境中，它们必须忍受温度的快速降低，这与它们产生的冷休克蛋白是密切相关的。?& &&& & 47、?温度对发酵有哪些影响？?& &&& & （1）温度影响反应速率??发酵过程的反应速率实际是酶反应速率，酶反应有一个最适温度。从阿累尼乌斯方程式可以看到?dlnkr/dt=e/rt2（平方）（2）温度对微生物细胞生长的影响?温度升高，加快细胞的生长代谢，但过高酶失活的速度也加快。（3）温度对产物形成的影响??温度对产物的影响因种而异，许多产物的形成速率对温度都很敏感。（4）影响发酵液的物理性质，从而间接影响微生物的生物合成。?& &&& & （5）温度影响发酵方向??如金色链丝菌在低于30℃?时，合成金霉素的能力强，在高于35℃?时，合成四环素的能力非常强，金霉素的合成几乎停止。?& &&& & （6）温度影响氧在基质中的溶解度氧在发酵液中的溶解度也影响菌对某些基质的分解吸收。因此对发酵过程中的温度要严格控制?& &&& & 49、?常用的通风发酵罐有哪几种类型？?（1）通用式发酵罐（通风、搅拌式发酵罐）?（2）气升式发酵罐?（3）自吸式发酵罐?（4）伍式发酵罐???????& &&& & 48、?发酵过程温度的选择有什么依据？?& &&& & （1）根据菌种及生长阶段选择微生物种类不同，所具有的酶系及其性质不同，所要求的温度范围也不同。如黑曲霉生长温度为370c，谷氨酸产生菌棒状杆菌的生长温度为30～320c，青霉菌生长温度为300c。在发酵前期由于菌量少，发酵目的是要尽快达到大量的菌体，取稍高的温度，促使菌的呼吸与代谢，使菌生长迅速；在中期菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要延长中期，从而提高产量，因此中期温度要稍低一些，可以推迟衰老。因为在稍低温度下氨基酸合成蛋白质和核酸的正常途径关闭得比较严密有利于产物合成。发酵后期，产物合成能力降低，延长发酵周期没有必要，就又提高温度，刺激产物合成到放罐。?（2）根据培养条件选择??温度选择还要根据培养条件综合考虑，灵活选择。通气条件差时可适当降低温度，使菌呼吸速率降低些，溶氧浓度也可髙些。培养基稀薄时，温度也该低些。因为温度高营养利用快，会使菌过早自溶。（3）菌生长快，维持在较高温度时间要短些；菌生长慢，维持较高温度时间可长些。培养条件适宜，如营养丰富，通气能满足，那么前期温度可髙些，以利于菌的生长。总的来说，温度的选择根据菌种生长阶段及培养条件综合考虑。要通过反复实践来定出最适温度。选择最适的发酵温度，包括微生物生长的最适温度和产物合成的最适温度，不同菌种、菌种的不同生长阶段以及不同的培养条件，最适温度都会不同。最适温度的选择是相对的，还应根据其他发酵条件进行合理的调整，需要考虑的因素包括菌种、培养基成分和浓度、菌体生长阶段和培养条件等。?固体物料的机械输送：1.带式输送机：优点:1）结构简单自重轻，便于制造2）输送路线不知灵活，适应性强，可输送多种物料3）输送速度快、距离长4）可连续输送，操作平稳，不损伤物料5）操作简单、安全，易保修缺点：1）输送带易磨损2）不密闭3）成本高构造：输送带、驱动装置、张紧装置、机架和托辊、制动装置（又称逆止器，有带式、滚式、电磁闸瓦式）、清扫器、装载和卸载装置?& &&& & 气流输送：又称风力输送，是借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到目的地。优点：1.系统密闭，可避免污染2.在输送过程中可同时进行多个操作3.占地面积小4.设备简单，操作方便，易实现连续化、自动化缺点：需动力大，风机噪声大，对颗粒大小有限制，对管道和物料的磨损较大，不适于输送粘结性和易带静电而有爆炸性的物料分类：吸引式、压送式、综合式设备组成：1.进料装置：1）吸嘴2）旋转加料器2.卸料装置：离心卸料器、沉降式卸料器3.空气除尘器4.风机?& &&& & ????& &&& & 补料分批发酵:补料分批发酵也叫半连续发酵、半连续培养，流加发酵,它是以分批培养为基础，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。}