（4）由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。能生产目前化学法不能生产的或用化学法生产较困难的性能优异的产。
（5）发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌，生产上就要遭到巨大的经济损失，要是感染了噬菌体，对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。环境污染较少；
（6）微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
（7）工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快，开可以取得显著的经济效益。 基于以上特点，工业发酵日益引起人们重视。和传统的发酵工艺相比，现代发酵工程除了上述的发酵特征之外更有其优越性。除了使用微生物外，还可以用动植物细胞和酶，也可以用人工构建的“工程菌’来进行反应；反应设备也不只是常规的发酵罐，而是以各种各样的生物反应器而代之，自动化连续化程度高，使发酵水平在原有基础上有所提高和创新。
（8）发酵过程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应过程能够在发酵设备中一次完成。
10.发酵级数确定的依据是什么？
答：一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数
如：青霉素：三级发酵
一级种子 （小罐）→二级种子（中罐）→发酵
谷氨酸：三级发酵
一级种子（摇瓶）→二级种子 （小罐）→发酵
（1）发酵级数确定的依据：级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响。 （2）级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级。 （3） 在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面
11.结合所学《微生物发酵工程》课程论述某个工业发酵产品的生产工艺流程（可画图说明），越详细越好。
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答：①培养基制备 ②无菌空气制备 ③菌种与种子扩大培养
④发酵培养
⑤通过化学工程技术分离、提取、精制。 11.影响供氧的因素有那些？
答：根据气液传递速率方程可知，凡影响推动力、比表面积和传递系数的因素都会影响氧的传递速率。此外，发酵罐中液体体积与高度、发酵液的物理性质等也对供氧有影响。影响传递系数的因素：1.搅拌2.空气流量3.培养液性质的影响4.微生物生长的影响5.消泡剂的影响6.离子强度的影响 12.试述提高次级代谢产物产量的方法。 答：（1)补加前体类似物
（2)加入诱导物,把一些对次级代谢产物产生有诱导作用的物质加入发酵培养基中可增加产量
（3)防止碳分解代谢阻遏或者抑制的发生
（4)防止氮代谢阻遏的发生,避免使用高浓度的铵盐作氮源以防止氮代谢阻遏的发生，是抗生素工业成熟的经验
（5)筛选耐前体或前体类似物的突变株,加入前体有提高次级代谢产物产量的效果，但过量对菌体又会有毒害 6)选育抗抗生素突变株 7)筛选营养缺陷型的回复突变株
13.说明机械搅拌通风发酵罐、自吸式发酵罐和气升式发酵罐通气的原理并比较其结构特点。 答： 发酵罐 原理 机械搅拌通风发酵吸式发酵罐 罐自 利用搅拌器使被搅拌的液体产生轴向启动前转子被液体浸没；转子高速旋罐内或罐外装设上升管，两端与罐底部和罐空气带升式发酵罐 流动和径向流动，使转，液体、空气在离上部相连通，构成循环通入的空气分散成气泡并与发酵液充心力作用下被甩向系统；上升管的下部装外缘，在转子的中心有空气喷嘴，空气以 - 26 -
分混合，使气泡破碎处形成负压；于是将250-300m/s高速喷入上以增大气－液界面，罐外的空气通过搅获得所需的溶氧速拌器中心的吸入管升管，借喷嘴的作用将空气泡分割成细泡，与率，并使细胞悬浮分而被吸入罐内；通过上升管内发酵液密切接散于发酵体系中，以导轮使气液均匀分维持适当的气－液触；由于上升管内发酵布甩出，并使空气在液含气多、比重小，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，使氧气溶解于发酵液中。 －固（细胞）三相的循环的发酵液中分混合与质量传递，同裂成细微的气泡。 时强化传热过程。用挡板防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍流和溶氧传质。用消泡器消泡。 特点 1目前使用最多的一1、省却空气压缩机结构简单、不易污染、种发酵罐 及其辅助设备，减少能耗低 2使用性好、适应性厂房，减少设备投资好、放大容易，从小约30% 型直至大型的微生2、设备便于自动化、物培养过程都可以连续化 应用 3、气泡小、气液均匀接触，溶氧系数高 4、在搅拌的同时完成了充气作用 14.简述机械搅拌发酵罐的基本条件以及自吸式发酵罐充气的原理。
【现代发酵工程所用的发酵罐应具备那些特征？（发酵罐的基本条件包括那些？）】
答：机械搅拌发酵罐的基本条件
（1）、发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长，氧的利用率较高；[高：直径约为2.5～4]
（2）、发酵罐应能承受一定的压力。因为发酵罐在灭菌和正常工作时，要承受一定的压力（气压和液压）和温度；[水压试验（1.5倍）]
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（3）、发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，实现传质传热作用，保证微生物发酵过程中所需的溶解氧；
（4）、发酵罐内应尽量减少死角，避免藏污纳垢，保证灭菌彻底，防止染菌； （5）、发酵罐应具有足够的冷却面积；[代谢产热] （6）、搅拌器的轴封要严密，尽量减少泄漏。 自吸式发酵罐的充气原理：
自吸式发酵罐在搅拌的同时完成了充气作用。启动前转子被液体浸没；转子高速旋转，液体、空气在离心力作用下被甩向外缘，在转子的中心处形成负压；于是将罐外的空气通过搅拌器中心的吸入管而被吸入罐内；通过导轮使气液均匀分布甩出，并使空气在循环的发酵液中分裂成细微的气泡。自吸式发酵罐在搅拌的同时完成了充气作用。
15.机械搅拌发酵罐和空气带升式发酵罐都属于好氧发酵罐，二者在结构和供氧机理上有何不同。
答：空气带升式发酵罐设有搅拌器，罐内或罐外设液体循环管（上升管）。空气由特殊结构的喷嘴以250～300m/s的高速喷出。 机械搅拌发酵罐的供氧机理：
利用空气分布装置，吹入无菌空气，并使空气均匀分布。分布装置的形式有单管及环形管式。单管式管口对正管底中央，管口与管底的距离约为40MM,这样空气分散效果较好。环管式以环径为搅拌器的0.8倍较有效，喷孔直径为5~8MM，喷孔向下，喷孔约等于通风管的截面积，通风管内通常空气流速取20M\\S。 空气带升式发酵罐的供氧机理：
罐内或罐外装设上升管，两端与罐底部和罐上部相连通，构成循环系统；上升管的下部装有空气喷嘴，空气以250-300m/s高速喷入上升管，借喷嘴的作用将空气泡分割成细泡，与上升管内发酵液密切接触；由于上升管内发酵液含气多、比重小，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，使氧气溶解于发酵液中。
16.讨论：微生物（包括动、植物）可以生产我们所需的一切产品，但是涉及到工业化生产，对于某一种特定的产品，为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力？
答：在不同的环境条件下，微生物细胞对遗传信息作选择性的表达，实现代谢的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间，只合成必要的
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