如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？
题目
如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？
相似考题
参考答案和解析
正确答案:
发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μg/L；pH控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。
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第1题：
磷酸盐是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则，谷氨酸发酵会转向缬氨酸发酵，在发酵阶段，若供氧不足，发酵的主产物会由谷氨酸变为（）。
正确答案:乳酸 -
第2题：
如何对发酵过程中二氧化碳浓度进行控制？
正确答案:
对CO2好浓度的控制主要看其对发酵的影响，低其浓度。通过提高通气量和搅拌速率，持在临界值以上，CO2又可随着废气排出，有利于提高CO2在发酵液中的浓度。 -
第3题：
谷氨酸生产一般采用三级发酵工艺，请叙述其种子扩大培养的基本过程，计算所需时间。
正确答案: 斜面菌种培养（18-24h）——一级种子培养（12h）——二级种子培养（7-10h）——发酵罐
斜面培养：适用于糖质原料，需氧气，生物素为生长因子，32℃，培养18-24h
一级种子培养：200-250mL振荡，32℃，培养12h
二级种子培养：用水解糖代替Glu于32℃，通风搅拌，7-10h -
第4题：
在生物工艺的中游调控技术环节中，反映发酵过程变化的调控参数可以分为两类？直接参数有哪些？间接参数有哪些？
正确答案: 一类是可以直接采用特定的传感器检测的参数——直接参数：温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度
另一类是至今尚难于用传感器来检测的参数——间接参数：细胞生长速率、产物合成速率和呼吸熵等 -
第5题：
判断题磷酸盐是谷氨酸发酵过程中必需的。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析 -
第6题：
填空题在谷氨酸发酵中，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（），若通气过量，会生成（）。正确答案： 乳酸或琥珀酸,ɑ－酮戊二酸解析： 暂无解析 -
第7题：
填空题目前发酵法生产谷氨酸提取工艺主要有（）、（）、（）三种。正确答案： 等电点法,离子交换法,锌盐法解析： 暂无解析 -
第8题：
问答题谷氨酸发酵的代谢调控方式有哪些？正确答案： ①菌体代谢调节控制（遗传改变）
②细胞膜通透性的特异调节（细胞透性调节）
③发酵条件的适合发酵（条件控制）解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题简要说明，两步发酵生产工艺过程中的两步发酵？（从菌种及反应过程进行说明。）正确答案： 第一步发酵运用黑醋酸杆菌，从D―山梨醇到L―山梨糖只是把c2位的羟基氧化为羰基，其他集团保持不变。第二步发酵采用氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合培养，从L-山梨糖到2-酮基L-古龙酸将c1位羟基氧化为羧基。解析： 暂无解析 -
第10题：
单选题关于谷氨酸发酵，下列说法不正确的是（）A生产上所用谷氨酸产生菌的种类与Lys产生菌基本一致
B其两大类原料的发酵工艺主要区别在于发酵过程是否需要添加青霉素、表面活性剂等
C与Lys发酵相比较，谷氨酸发酵要消耗更多的氮源
D加晶种起晶时，需要控制溶液的pH，以利于较大结晶颗粒的形成
正确答案： A解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题实际生产中，谷氨酸发酵时有利于谷氨酸透过细胞膜的强制控制工艺是什么？正确答案： 在发酵培养基中预先配加一定量（过量）的纯生物素，大大地削弱每批原料中生物素含量变化的影响，高生物素大接种量能促进菌体迅速增殖，再在菌体倍增的早期加入相对高的吐温或青霉素，形成产酸型细胞，固定其它条件，确保高产稳产。解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题谷氨酸生产一般采用三级发酵工艺，请叙述其种子扩大培养的基本过程，计算所需时间。正确答案： 斜面菌种培养（18-24h）——一级种子培养（12h）——二级种子培养（7-10h）——发酵罐
斜面培养：适用于糖质原料，需氧气，生物素为生长因子，32℃，培养18-24h
一级种子培养：200-250mL振荡，32℃，培养12h
二级种子培养：用水解糖代替Glu于32℃，通风搅拌，7-10h解析： 暂无解析 -
第13题：
分析影响谷氨酸发酵产量的因素及其调控机制。
正确答案: 在谷氨酸发酵过程中，影响菌种代谢途径的因素有氧、温度、pH和磷酸盐等，并且谷氨酸产生菌需要生长因子──生物素。当生物素缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。
在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下：
①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率，而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期，加大通气量有利于谷氨酸的合成。
②温度。菌种生长的最适温度为30～32℃。当菌体生长到稳定期，适当提高温度有利于产酸，因此，在发酵后期，可将温度提高到34～37℃。
③pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0～8.0。但在发酵过程中，随着营养物质的利用，代谢产物的积累，培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用，放出氨，pH会上升；当糖被利用生成有机酸时，pH会下降。
④磷酸盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缬氨酸发酵。 -
第14题：
磷酸盐是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则，谷氨酸发酵会转向（）发酵，在发酵阶段，若供氧不足，发酵的主产物会由谷氨酸变为（）。
正确答案:缬氨酸；乳酸 -
第15题：
谷氨酸发酵过程中会发生哪些代谢变化？应怎样控制确保发酵正常进行？
正确答案: 一初期（适应期）：通过呼吸作用合成大分子物质和能量：菌体长大但不会分裂。基本不消耗糖；尿素被分解，放出氨，使pH稍有上升。
二对数生长期：菌体大量繁殖，耗糖速度加快；尿素被分解；应该注意及时补加尿素和调节pH；由于代谢活动放热，应注意降温。CO2增加，溶氧量下降，应适当提高风量。
三对数生长期的末期：要加大通风量，并及时加尿素，促进增殖型菌体向生产型转化，约需10-18h，耗糖与产酸相适应，继续加尿素，保证充分的氮源，适当提高温度，维持供氧。
四发酵后期：糖已耗尽，产酸增加，耗氧减少，活力降低，可适当降低风量，流加尿素少量为好，控制pH6.8-7.0。当残糖降到1%，将风量调至最低，促使中间产物向谷氨酸转化。 -
第16题：
填空题磷酸盐是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则，谷氨酸发酵会转向（）发酵，在发酵阶段，若供氧不足，发酵的主产物会由谷氨酸变为（）。正确答案： 缬氨酸,乳酸解析： 暂无解析 -
第17题：
问答题谷氨酸发酵生产过程中，主要出现哪些异常现象？其危害是什么？产生的原因是什么？如何处理？正确答案： （1）初期PH下降（菌体生长缓慢）：
①初脲不够。应提前酌情流加；
②跑尿出现，可能是因为温度过高，尿素形成双缩脲。或培养液中的NH4+分解成NH3跑出。或NH4+被结合成其他物质；
③培养基中磷酸盐浓度过高，代谢平衡打破，酸性产物积累；
④供氧不足。可能是因为通风不足，泡沫塞住尾气管，压强升高，使进气管的空气流速下降。或搅拌器转速较低，KLa较小，特别是当菌体处在对数生长期时。或发酵罐压力过低。或发酵罐的结构设计不合理，如挡板结构，搅拌桨T/D值，两档的距离。
（2）接种后菌体生长不良，OD值偏低，耗糖速度慢。（使发酵周期变长，菌体活力低，糖酸转化率偏低）：
①菌体感染Phage；
②培养基缺VH， 缺磷酸盐，或存在抑制性物质——如淀粉水解产生：龙胆二塘，5〃-羟甲基糠醛。或灭菌时尿素变成双缩脲；
③通风量过大，氧气溶解水平反而不高，菌体耗糖速度低（能荷）；
④菌种不良，种子衰老或接种温度过高，菌体被烫死；
⑤前期通风少，PH偏小，累积酸性代谢物，不利菌体生长。
（3）中后期，OD值上升，耗糖快，产酸低（只长菌不产酸）：
①VH（玉米浆）过高，生长型到产物型转变不利，应维持亚适量；
②可能是感染杂菌（镜检可初步判断）。
（4）中后期，耗糖快，产酸低或不产酸：
①感染杂菌；
②供氧不足，酸产物积累；
③VH过高，磷酸盐过高。
（5）泡沫太多—因此发酵罐装液量在 70％以下，酶制剂在50％（影响传热，易跑液染菌，损失发酵液等：
①淀粉质量差，杂质多（Pr）；
②糖化不完全，糖化液含有糊精（泡沫稳定剂）：酶剂添加量不合理或PH调节不合理；
③糖化工艺不合理，形成的复合物（焦糖，美拉德反应物）多；
④感染杂菌，杂菌生长速度快，产生的大量CO2与其他物质形成复合物；
⑤感染Phage，菌体破裂，Pr等物质释放；
⑥消泡剂选择不合理或用量过少。
（6）菌体产酸后，GA产量又下降：
①PH过高，GLn合成酶活性加强，使GA+NH4+——>谷氨酰胺 的反应右移，谷氨酰胺的存在不利于GA的沉淀分离；
②感染杂菌，GA被作为C源、N源分解利用。
（7）GA浓度急剧增加（在分离提纯时，杂质多，等电点法，离心法难以结晶）：
感染phage，菌体裂解。 PI=3.22，冷冻沉淀 离子交换柱。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题谷氨酸发酵过程中会发生哪些代谢变化？应怎样控制确保发酵正常进行？正确答案： 一初期（适应期）：通过呼吸作用合成大分子物质和能量：菌体长大但不会分裂。基本不消耗糖；尿素被分解，放出氨，使pH稍有上升。
二对数生长期：菌体大量繁殖，耗糖速度加快；尿素被分解；应该注意及时补加尿素和调节pH；由于代谢活动放热，应注意降温。CO2增加，溶氧量下降，应适当提高风量。
三对数生长期的末期：要加大通风量，并及时加尿素，促进增殖型菌体向生产型转化，约需10-18h，耗糖与产酸相适应，继续加尿素，保证充分的氮源，适当提高温度，维持供氧。
四发酵后期：糖已耗尽，产酸增加，耗氧减少，活力降低，可适当降低风量，流加尿素少量为好，控制pH6.8-7.0。当残糖降到1%，将风量调至最低，促使中间产物向谷氨酸转化。解析： 暂无解析 -
第19题：
单选题采用传统发酵工艺控制应重点考虑的内容不包括（）。A发酵过程中关键工艺参数的监控
B纯化工艺过程需保护中间产品和原料药不受污染
C进行微生物污染水平监控
D进行含量监控
正确答案： B解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题在生物工艺的中游调控技术环节中，反映发酵过程变化的调控参数可以分为两类？直接参数有哪些？间接参数有哪些？正确答案： 一类是可以直接采用特定的传感器检测的参数——直接参数：温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度
另一类是至今尚难于用传感器来检测的参数——间接参数：细胞生长速率、产物合成速率和呼吸熵等解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？正确答案： 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μg/L；pH控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题分析影响谷氨酸发酵产量的因素及其调控机制。正确答案： 在谷氨酸发酵过程中，影响菌种代谢途径的因素有氧、温度、pH和磷酸盐等，并且谷氨酸产生菌需要生长因子──生物素。当生物素缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。
在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下：
①氧。谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的利用率，而且会影响发酵周期和谷氨酸的合成量。尤其是在发酵后期，加大通气量有利于谷氨酸的合成。
②温度。菌种生长的最适温度为30～32℃。当菌体生长到稳定期，适当提高温度有利于产酸，因此，在发酵后期，可将温度提高到34～37℃。
③pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.0～8.0。但在发酵过程中，随着营养物质的利用，代谢产物的积累，培养液的pH会不断变化。如随着氮源的利用，放出氨，pH会上升；当糖被利用生成有机酸时，pH会下降。
④磷酸盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缬氨酸发酵。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题如何对啤酒发酵工艺进行改革。正确答案： 采用高浓度麦芽汁发酵、缩短酵母增殖期、缩短主发酵期、缩短后酵期、圆柱锥底罐一罐发酵法、圆柱锥底罐主发酵的两罐发酵法、啤酒酵母固定化发酵、塔式连续发酵。解析： 暂无解析 -
第24题：
判断题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。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析