问答题请简述工业生产对发酵培养基的要求。

题目

问答题

请简述工业生产对发酵培养基的要求。

参考答案和解析

正确答案： 1.培养基能够满足产物最经济的合成。
2.发酵后所形成的副产物尽可能的少。
3.培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。
4.所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

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第1题：

简述培养基对发酵的影响？

正确答案:微生物的生长需要一定的营养，不同的微生物对营养的要求有很大的差异，培养基的成分和配比合适与否，对产生菌的生长发育，发酵单位的增长，有相当大的影响，同时还会影响到提取工艺和产品质量。微生物的生长需要较多供给有机碳架的碳源，构成含氮物质的氮源，还有无机盐类，微量元素和水分等。
碳源是构成微生物细胞和各种代谢产物碳架的营养物质，同时碳源在微生物的代谢过程中被氧化、释放出能量，并以ATP的形式贮存于细胞内，供给微生物生命活动所需的能量。
碳源是构成菌体细胞的物质，同时也是细胞合成氨基酸、蛋白质、核酸、酶类及含氮代谢产物的成分，选择氮源需要注意氮源促进菌体生长、繁殖和合成产物间的关系。
无机盐和微量元素是构成菌体原生质的成分，可维持酶的活性，可调节细胞的渗透压和PH，参与产物的合成等。
水是必需的物质，它既是构成菌体细胞的主要成分，又是营养物质传递的介质，对微生物的生长繁殖和产物合成有很重要的作用。

第2题：

请简述发酵过程自动控制过程对传感器有何特殊要求？

正确答案: 由于微生物培养过程是纯培养过程，无菌要求高，因此对传感器有特殊要求：
插入罐内的传感器必须能经受高压蒸汽灭菌（材料、数据）传感器结构不能存在灭菌不透的死角，以防染菌（密封性好）传感器对测量参数要敏感，且能转换成电信号。（响应快、灵敏）传感器性能要稳定，受气泡影响小。

第3题：

种子培养基与发酵培养基在成分要求上有什么不同？

正确答案: 种子培养基是供孢子发芽和扩大菌丝繁殖所用，成分要求适当地丰富和完全，浓度以稀薄为宜，二级种子培养基可比一级种子培养基丰富些，以利培养出适宜发酵过程的菌丝。发酵培养基是供菌丝生长繁殖和合成各类代谢产物所用，除了满足菌丝繁殖需要外，还要满足次级代谢和其产物积累的需要，因此，发酵培养基成分应达到一定的丰富和完全，并且在整个发酵过程中，还需不断补充重要的原料，维持发酵工艺所要求的水平，保证发酵周期与生产水平达到同步和协调，利用大量合成抗生素。

第4题：

简述微生物发酵产酶培养基的主要组分及其作用。

正确答案:培养基的主要组成包括：碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
碳源是指能够为细胞提供碳素化合物的营养物质。在一般情况下，碳源也是为细胞提供能量的能源。碳是构成细胞的主要元素之一，也是所有酶的重要组成元素。所以碳源是酶的生物合成法生产中必不可少的营养物质。
氮源是指能向细胞提供氮元素的营养物质。氮元素是各种细胞中蛋白质。核酸等组分的重要组成元素之一，也是各种酶分子的组成元素。氮源是细胞生长、繁殖和酶的生产的必不可少的营养物质。
无机盐的主要作用是提供细胞生命活动所必不可缺的各种无机元素，并对细胞内外的PH、氧化还原电位和渗透压起调节作用。
生长素是指细胞生长繁殖所必需的微量有机化合物。主要包括各种氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等。氨基酸是蛋白质的组分；嘌呤和嘧啶是核酸和某些辅助酶或辅基的组分；维生素主要是起辅酶作用。

第5题：

请简述pH对林可霉素发酵的影响。

正确答案: 林可霉素发酵开始，葡萄糖转化为有机酸类中间产物，发酵液pH下降，待有机酸被生产菌利用，pH上升。若不及时补糖、（NH4）2SO4或酸，发酵液pH可迅速升到8.0以上，阻碍或抑制某些酶系，使林可霉素增长缓慢，甚至停止。对照罐发酵66小时pH达7.93，以后维持在8.0以上至115小时，菌丝浓度降低，NH2-N升高，发酵不再继续。
发酵15小时左右，pH值可以从消后的6.5左右下降到5.3，调节这一段的pH值至7.0左右，以后自控pH，可提高发酵单位。

第6题：

什么是培养基?发酵培养基的特点和要求？

正确答案:培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。①培养基能够满足产物最经济的合成。②发酵后所形成的副产物尽可能的少。③培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。④/所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。⑥有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。⑦有利于提高培养基和产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。⑧有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。⑨所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能耗。

第7题：

简述发酵培养基的设计和注意事项。

正确答案: 1.提供必要的营养成分：培养基成分必须满足细胞生长，代谢活动和合成产物所需的基本要求。
2.配制合适的浓度：可以从发酵动力学有关生长、产物合成和基质利用物料平衡的关系中大致推算所需原料或大致计算出所需主要原料的需要量。
3.主成分与其他成分的配比。
4.控制合适的pH：微生物的生长繁殖或产物的合成往往需要—定的pH环境，在最适pH值下有利于加快各种酶的反应。因此在整个发酵过程中应使培养基的pH适合于微生物生长或产物合成所需。

第8题：

工业生产所用于发酵的菌种有什么要求？

正确答案: （1）菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品。
（2）菌种的发酵培养基应价廉，来源充足，被转化为产品的效率高。如农副产品。
（3）菌种对人、动物、植物和环境不应该造成危害，还应注意潜在的、慢性的、长期的危害，要严格防护。
（4）菌种发酵后，所产不需要的代谢产物少，而且产品相对容易地与不需要的物质分离，下游技术能用于规模化生产。
（5）菌种的遗传特性稳定，而且易于进行基因操作。

第9题：

发酵常用微生物、产酶发酵培养基的要求、怎样对酶的生物合成进行调控?

正确答案: 常用微生物：1、细菌：醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌，乳酸杆菌，枯草杆菌、丙酮丁醇梭菌、大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌2、放线菌：链霉菌属，小单孢菌属，地中海诺卡氏菌，米苏里游动放线菌3、酵母菌：酿酒酵母，假丝酵母属，毕赤酵母属、汉逊酵母属4、霉菌：曲霉属，青霉属，根霉属，红曲霉属

第10题：

发酵培养基的选择有哪些要求？

正确答案: （1）必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。
（2）有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。
（3）有利于提高培养基和产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。
（4）有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。
（5）尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化。
（6）原料价格低廉，质量稳定，取材容易。
（7）所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能耗。
（8）有利于产品的分离纯化，并尽可能减少产生“三废”的物质。

请简述工业生产对发酵培养基的要求。

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