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氨基酸发酵工艺学试题集

氨基酸发酵工艺学试题集一、名词解释名词解释:1. 液化:是利用液化酶使淀粉糊化,粘度降低,并水解得到糊精和低聚糖的程度。

2.糖化:是用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖的过程。

3.发酵热:发酵过程中释放出来的净热量称为发酵热,发酵热= 生物热+ 搅拌热- 蒸发热- 辐射热- 显热。

4. DE值:即葡萄糖值,表示淀粉水解程度及糖化程度。

DE值= 还原糖/ 干物质× 100%5. DX值:糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。

6. 代谢控制发酵:就是用遗传学或其它生物化学的方法,人为的改变、控制微生物的代谢,使有用产物大量生成、积累的发酵。

7. 噬菌体效价:每毫升试样中所含有具有侵染性的噬菌体的粒子数。

8. 发酵转换:当发酵条件发生改变时,必然会影响到生物代谢途径分支的关键酶的酶量和酶活性的改变,从而导致发酵方向发生转换,从而产生不同的代谢产物。

9. 淀粉液化:利用α-淀粉酶将淀粉液化,转化为糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加。

10. 临界溶氧浓度:指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。

11. 末端产物阻遏:是指由某代谢途径末端产物的过量累积时而引起的反馈阻遏,是一种较为重要的反馈阻遏。

12.糖酸转化率:产出的谷氨酸与投入的葡萄糖总量的百分比,糖酸转化率= 产出的谷氨酸/ 投入的葡萄糖量× 100% = (产酸水平×放罐体积)/ (种子用糖量+ 发酵培养基用糖量+ 流加糖量)× 100% 。

13. 生物素的“亚适量”:指淀粉糖原料产谷氨酸生产过程中,控制发酵培养基的生物素浓度在5~6μg / L,此浓度即为生物素的“亚适量。

生物素是催化乙酰CoA 羧化酶的辅酶,参与脂肪酸的合成,从而影响磷脂合成及细胞膜的形成。

它的作用主要影响谷氨酸产生菌细胞膜的谷氨酸通透性;同时也影响菌体的代谢途径。

因此,为了形成有利于谷氨酸向外渗透的细胞膜,必须使磷脂合成不充分,因而必须要控制生物素“亚适量”。

14. 种子扩大培养:指将处于休眠状态的保藏菌种接入试管斜面活化后,再经过摇瓶、种子罐等逐级扩大培养,从而获得一定数量和质量的纯种的过程。

15. 营养缺陷型:对某些必须的营养物质(AA)或生长因子的合成能力出现缺陷的变异菌株或细胞。

必须在基本培养基(如由葡萄糖和无机盐组成的培养基)中补加相应的营养成分才能正常生长。

16. 流加发酵:也叫补料分批发酵、半连续发酵、半连续培养。

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。

17. 糊化:淀粉在热水中能吸收水分而膨胀,最后淀粉粒破裂,淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊,此过程称为糊化。

18. 连续等电点法:是指在大量谷氨酸晶体存在的条件下,一边连续等当量添加发酵液(或谷氨酸锌盐溶液)与盐酸(或硫酸)使溶液始终在结晶点PH3.0(或PH2.4),一边连续从底部打出谷氨酸结晶液,送入育晶罐(池)继续育晶的工艺。

19. 尿素中毒:就是在以尿素为氮源的谷氨酸发酵中,菌体长时间处在pH8.0以上,严重影响到菌体的生长和谷氨酸的积累。

20. 亚稳区:在溶解度曲线与过饱和溶解度曲线之间的带状区域。

21. 结晶:是指溶质自动从过饱和溶液中析出形成新相的过程。

只有当溶质浓度超过饱和溶解度后,才可能有晶体析出。

其中,溶液达到过饱和状态是结晶的前提;过饱和度是结晶的推动力。

二、填空题1. 谷氨酸生产菌在发酵过程中会发生明显的菌体形态的变化。

大致可以分为长菌型细胞、转移期细胞和产酸型细胞三种不同时期的细胞形态。

2. 至今氨基酸生产方法虽有抽提法,化学合成法及生物法(包括直接发酵法和酶转化法),但绝大多数氨基酸是以发酵法或酶转化法生产。

3. 根据原料淀粉的性质及采用的水解催化剂的不同,水解淀粉为葡萄糖的方法有下列三种:酸解法、酶解法、酸酶结合法。

4. 谷氨酸发酵中,谷氨酸产生菌只有一条生物合成途径中,生成谷氨酸的前体物为α-酮戊二酸。

5. 谷氨酸制味精过程中,中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱,否则会发生消旋化,生成DL- 谷氨酸钠。

6. 在谷氨酸发酵中,溶解氧的大小对发酵过程有明显的影响。

若通气不足,会生成乳酸或琥珀酸,若通气过量,会生成ɑ-酮戊二酸。

7. 谷氨酸的晶型分为α-型结晶和β-型结晶两种,等电点提取谷氨酸时,首先必须形成一定数量的晶核,然后才能进行育晶。

谷氨酸起晶有自然起晶和晶种起晶两种方法。

还有一种起晶方法叫刺激起晶。

8. 在谷氨酸发酵中,生成谷氨酸的主要酶有谷氨酸脱氢酶(GHD)、转氨酶(AT)和谷氨酸合成酶(GS)三种。

9. L-谷氨酸在水溶液中的等电点是3.22。

10. 淀粉生产葡萄糖的理论转化率为111.11%,实际收率仅有105%-108%。

葡萄糖生成谷氨酸的理论转化率为81.7%11. 在谷氨酸发酵过程中,溶解氧大小主要由通气量和搅拌两大因素决定。

12. 糖蜜原料发酵生产谷氨酸应添加青霉素或表面活性剂,其最适添加时间在生长对数期的初期。

13. 双酶法淀粉的水解通常使用α-淀粉酶和糖化酶两种酶,其作用特点分别是内酶、只能水解α-1,4糖苷键和外酶、水解非还原末端,专一性差。

14. 谷氨酸等电点提取工艺是根据等电点时,正负电荷相等,总静电荷等于零,谷氨酸溶解度最小的原理确定的。

15. 发酵过程中泡沫的多少,既与搅拌和通气强度有关,又与培养基性质有关。

16. 谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型(一般是细菌),因此在谷氨酸发酵时通过控制生物素亚适量,引起代谢失调,使谷氨酸得以积累。

谷氨酸产生菌应仅有微弱ɑ-酮戊二酸脱氢酶活力,使ɑ-酮戊二酸继续氧化能力微弱。

17. 谷氨酸发酵机理:谷氨酸以α-酮戊二酸为碳架,当以糖质为发酵原料时,合成途径包括EMP、HMP、TCA循环、乙醛酸循环及CO2固定反应。

18. 谷氨酸制味精工艺中,谷氨酸中和温度选择60-70℃,中和液PH控制在6.0-6.6。

除铁离子的方法主要用硫化钠和树脂法。

脱色的方法主要有活性炭脱色和树脂脱色法。

19. 谷氨酸发酵污染噬菌体后的挽救:并罐法、菌种轮换或使用抗性菌株、放罐重消法、罐内灭噬菌体法。

20. 目前国内各味精厂主要采用以下几种方法提取谷氨酸:等电点法、离子交换法、金属盐法、盐酸水解-等电点法、离子交换膜电渗析。

21. 根据菌体发酵过程变化和作用将发酵分为:①适应期②对数生长期③转化期④产酸期。

22. 国内谷氨酸发酵采用等电点提取工艺,归纳起来有带菌体直接常温等电点、带菌体冷冻低温一次等电点、除菌体常温等电点、浓缩水解等电点和低温浓缩等电点等。

23. 等电点提取谷氨酸的原理:谷氨酸分子中有两个羧基和一个碱性氨基等电点为pH3.22,当Glu所处溶液的pH等等电点时,它的溶解度最低,Glu会以晶体析出,得以和发酵液中的残糖等杂质分离。

24. 离子交换法提取谷氨酸的原理:离子交换法从发酵液提取谷氨酸,是谷氨酸与发酵液中其它同性离子性质不同,树脂对这些离子的吸附能力的差异,采用不同的树脂将这些离子分别选择地吸附,然后根据吸附能力差别,用洗脱剂分别先后洗脱。

三、判断改错题1. 谷氨酸生产菌都是生物素缺陷型,但并不都是需氧型微生物。

()2. 赖氨酸一般采用732﹟强碱性阳离子树脂进行离子交换法提取。

()3. 糖蜜原料发酵生产谷氨酸应添加青霉素或表面活性剂,其最适添加时间在生长对数期的初期。

(√ )4. α-淀粉酶既能水解淀粉分子中的α-1,4葡萄糖苷键,也能水解α-1,6葡萄糖苷键。

()5. 糖浓度对赖氨酸发酵有影响。

在一定范围内,赖氨酸生成量随糖浓度增加而增加,因此,以维持高糖浓度发酵对菌体生长和赖氨酸生成都有利。

()6. 谷氨酸长菌阶段对氧要求比发酵时低,溶氧水平过高会抑制长菌。

(√ )7. 谷氨酸发酵前期,由于菌体大量利用N源进行自身繁殖,pH变化活跃且较高(pH7.3~7.7)。

这种pH暂时的较高对菌体生长繁殖影响不大,同时还能抑制杂菌生长。

(√ )8. 在赖氨酸提取精制过程中,可以省去对洗脱液进行真空浓缩的步鄹。

()9. 在实际生产中,采用尿素或氨水作发酵培养基氮源时,一般实际用量比理论值要大。

(√ )10. 强力味精(或称特鲜、超鲜味精)配方中主要成分是味精、呈味核苷酸及氯化钠。

其中呈味核苷酸主要是3’-鸟苷酸钠或3’-肌苷酸钠。

()11. DE值,即葡萄糖值,表示淀粉水解程度及糖化程度。

是指糖化液中葡萄糖实际含量占干物质的百分率。

()12. 谷氨酸结晶具有多晶型性质,分为α-型结晶和β-型结晶,其中是β-型结晶等电提取的理想结晶。

()13. 在谷氨酸发酵中适当降低用磷量、增加用钾量可以提高谷氨酸的产量。

(√ )14. 发酵过程中通气量的大小对谷氨酸发酵有明显的影响,发酵产酸阶段的通气量要低于菌体生长繁殖阶段。

()15. 谷氨酸发酵产酸期最适的pH值为7.0~7.2。

(√ )16. 在发酵液中添加一定浓度的铜离子,可提高糖质发酵赖氨酸的产量。

(√ )17. 有一些谷氨酸生产菌能分解淀粉、纤维素、油脂、酪蛋白以及明胶等。

()18. 赖氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等天冬氨酸族氨基酸在供氧不足的情况下,菌呼吸受抑制,产酸能力显著下降。

()19. 工业上淀粉液化操作中,为保持液化时的α-淀粉酶活力应加入Na+作保护剂,来提高α-淀粉酶的稳定性。

()20. 谷氨酸制味精过程中,中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱,否则就会生成DL-谷氨酸钠。

(√ )21. 菌株FM84-415属于赖氨酸产生菌。

()22. 如果培养条件不适宜,会出现“发酵转换”现象。

若谷氨酸形成过程中NH4+过量,则生成的谷氨酸又会转变为乳酸。

()23. 谷氨酸制味精过程中,中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱。

(√ )24. 大多谷氨酸生产菌其ɑ-酮戊二酸氧化能力缺失或微弱。

(√ )25. 谷氨酸发酵产酸期的最适温度一般为30℃~32℃。

()26. 谷氨酸菌都是需氧型微生物,因此在长菌阶段应加大通气量。

()27. 赖氨酸结晶具有多晶型性质,分为α-型结晶和β-型结晶。

其中是α-型结晶等电提取的理想结晶。

(√ )28. 谷氨酸发酵中后期,一般pH值控制在7.0~7.4,若pH过低,会使ɑ-酮戊二酸积累而不转化为谷氨酸。

(√ )29.赖氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等天冬氨酸族氨基酸在供氧不足的情况下,菌呼吸受抑制,产酸能力显著下降。

()30.糖浓度对赖氨酸发酵的影响不大,可以采用高糖发酵。

()四、单项选择题1. 赖氨酸发酵需要丰富的生物素和有机氮,应用B 来制备淀粉水解糖。

A.酸解法B.双酶法C.酶酸法D.酸酶法2. 谷氨酸发酵过程pH值的调节方法中, D 方法在工业上不使用。

A.液氨B.尿素C.氨水D.碳酸钙3. 下列菌株中, C 属于赖氨酸产生菌。

A.Hu7251 B.FM84-415 C.AS1.563 D.WTH-14. 为了调整味精的含量规格,通常在味精中添加一定量的精制食盐。

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