发酵工程期末复习重点( 四 ) _月球

第七章发酵工程控制1、发酵工业中溶解氧为什么很容易成为控制因素？答：溶氧是需氧微生物生长所必须的，对细胞生长和产物合成有较大影响，由于氧在水中的溶解度很低，所以在需氧微生物发酵过程中溶解氧往往最易成限制因素。溶解氧在发酵过程控制中起重要作用：溶解氧判断操作故障或事故引起的异常现象；溶解氧判断中间补料是否恰当；溶解氧判断发酵体系是否污染杂菌；溶氧作为控制代谢方向的指标。 2、最佳pH的选择：选择最适发酵pH的准则是获得最大比生产速率和适当的菌量，一伙的最高产量。一般pH调控有以下几种方法：① 配制合适的培养基，调节培养基初始pH至合适范围并使其也很好的缓冲能力；② 培养过程中加入非营养基质的酸碱调节剂，如CaCO3等防止pH过度下降；③ 培养过程中加入基质性酸碱调节剂，如氨水等；④ 加生理酸性或碱性盐基质，通过代谢调节pH；⑤ 将pH控制与代谢调节结合起来，通过补料来控制pH 。 3、温度对发酵的影响：在过程优化中应了解温度对生长和生产的影响是不同的，温度对菌的生长和生产的影响的各种因素综合表现的结果。从酶动力学看，温度升高，反应速率加大，生长代谢速度加快，生产期提前，但因酶本身很容易因过热而失去活性，温度越高，酶的失活也越快，表现为菌体易于衰老，发酵周期缩短，影响产物的最终产量。温度除了直接影响过程的各种反应速率外，还通过改变发酵液的物理性质来年影响产物的合成，温度还会影响生物合成的方向，对代谢有调节作用，一般生物的活化能越高，对温度越敏感。最适温度：是指最适于菌的生长或产物的生成的温度，它是一个相对概念，是在一定发酵条件下测定的结果。不同的菌种、不同培养条件以及不同的生长阶段，最适温度会有所不同。由于最适合菌体生长的温度不一定适合发酵产物的合成，故在实际发酵过程中往往不能在整个发酵周期内仅选一个最适培养温度，而需建立二阶段发酵工艺。 4、泡沫对发酵的影响及控制：一般在含有复合氮源的通气发酵中会产生大量泡沫，引起“逃液” ，给发酵带来许多副作用，主要表现在：1）降低了发酵罐的装料系数；2）增加了菌群的非均一性；3）增加了污染杂菌的机会；4）大量气泡，控制不及时，会引起逃液，招致产物的流失；5）消泡剂的加入会影响发酵或给提炼工序带来麻烦。控制泡沫的方法有机械消泡和消泡剂消泡。 5、高密度发酵：指培养液中工程菌的浓度在50g干重/L以上，理论上最高值可达200g干重/L 。 6、呼吸商：指生物体在同一时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的分子比。
第八章发酵设备

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1.通风发酵罐的类型：机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、伍式发酵罐、文氏管发酵罐2、搅拌的作用：①液体通风后进入的气泡在搅拌中随着液体旋转使之所走路程延长，使发酵液中保持的空气数量增加，实际上是增加了传质量；②通过搅拌，大气泡被搅拌器打碎，增加比表面积增加气液接触面积；③搅拌速度越快，搅拌雷诺准数增加，增加了传氧速率。 3、啤酒发酵罐由于操作失误就可能造成罐内真空甚至被吸瘪?答：因为放料速度和倒灌速度过快，洗涤剂是碱性的，与二氧化碳中和，导致真空。 4、通气式搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘呢？答：因为不安圆盘的话，气泡直接将进入发酵罐中，对发酵不利；安装了圆盘的话，可以将气泡打碎，增加气液接触面积，使全体搅拌更均匀，避免造成浪费。清洗也更方便。 5、挡板的作用：改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体激烈翻动，增加溶解氧。
消泡器的作用：将泡沫打碎。辐射的作用：使灌顶和罐底轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。