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答：提示：微生物分解有机物释放的能量，一部分用于合成ATP，另一部分散发到培养基中时，会引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高。此外，发酵罐壁散热，水分蒸发会带走部分热量，使发酵温度降低。
八、分析应用题
3.在发酵过程中，如何保证菌种生长和代谢的正常进行。
答：首先，培养基中的营养物质应全面，缺乏营养物质，会影响菌种的生长繁殖及正常的代谢活动。如生物素是谷氨酸棒状杆菌的生长因子，缺乏生物素，谷氨酸的合成就会受到影响。其次，各种营养物质的比例和浓度会影响菌种的代谢途径等。如在碳源和氮源的比为3∶1时，谷氨酸棒状杆菌会大量合成谷氨酸，但当碳源和氮源的比为4∶1时，谷氨酸棒状杆菌只生长而不合成谷氨酸。第三，当pH下降，呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺。在发酵过程中，培养液的pH发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利用糖类物质不断生成谷氨酸时，培养液的pH就会下降。而碱性物质的消耗和氨的生成等则会导致培养液的pH上升。调节和控制培养液pH的方法有：在培养基中添加缓冲液，在发酵过程中加酸或碱。
综合测试题（二）
一、选择题
5．作为生产用和科研材料用的菌种，常选（ ） A.稳定期 B．衰亡期 C．对数期 D.调整期 13．在实际生产中，对数期的长短取决于（ ）
①培养罐的大小 ②接种量的大小 ③培养基的多少 ④代谢产物合成的多少 A.②③ B．②④ C．①② D．①③ 16．下列可用于生产谷氨酸的菌种是（ ）
A.谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌 B．链球菌、大肠杆菌 C.谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌 D．大肠杆菌、乳酸菌
23.初级代谢产物产生的最佳时期是 ( ) A、对数期 B、稳定期 C、调整期 D、衰亡期 24.根据培养基的物理状态，划分的发酵种类是 ( ) A抗生素发酵 B、维生素发酵 C、氨基酸发酵 D、液体发酵 26．在微生物生长的过程中，细胞产生的毒素和细胞的形态最多的时期分别是 （ ）
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A.对数期、稳定期 B.衰亡期、稳定期 C.稳定期、衰亡期 D.衰亡期、对数期 27．发酵是利用微生物大量生产有用代谢产物的一种生产方式。通常说的谷氨酸发酵又属于 （ ）
A. 液体发酵和需氧发酵 B．液体发酵和厌氧发酵 C．固体发酵和需氧发酵 D．固体发酵和厌氧发酵
29．某细菌培养至对数生长期。当细胞数目为105细胞/毫升时，开始计时。一个半小时后细胞数目为8×105细胞/毫升。试问再经过多久，细胞数目会达到6.4×106细胞/毫升 （ ） A．30分钟 B． 45分钟 C．一小时 D．一个半小时
31．微生物分批培养时，在延迟期（ ）
A 微生物的代谢机能非常不活跃 B 菌体体积增大
C 菌体体积不变 D 菌体体积减小 38．在化学消毒剂中，通过凝固蛋白作用杀菌的是（ ）
A 新洁尔灭 B 乙醇 C 甲醛 D 拮抗 44．工业生产用的菌种，在下列哪个时期选取最佳（ ）
A 调整期 B 对数期 C 稳定期 D 衰亡期 二、判断题
1. 微生物的次生代谢产物是主代谢不畅通时，由支路代谢产生的。（ ） 4. 微生物生长量的大小取决于限制性底物的浓度。（ ） 5. 菌种退化主要由培养或菌种保藏条件引起的。（ ） 三、填空题
2. 根据不同的分类原则，工业发酵可分为若干类型。如按发酵形式来区分，有（传统工艺发酵）和（现代工业发酵）；按发酵培养基的物理性状来区分，有（固态发酵）、（半固态发酵）和（液态发酵）；按发酵工艺流程来区分，有（分批式发酵）、（连续式发酵）和（流加式发酵）；按发酵过程中对氧的不同需求来区分，有（厌氧发酵）和（需氧发酵）。
3. 发酵工业上常用的微生物有细菌（如枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、乳酸菌、状芽孢杆菌）、酵母菌、霉菌（如根霉、曲霉）和放线菌四大类群。
4. 微生物群体的生长过程，大致可划分为４个阶段：（延滞期、对数期、稳定期和衰亡期）。 5. 微生物生长所需的基本营养物质有（碳源、氮源、无机盐类、生长因子和水分）。
6. 发酵工业生产中的碳源主要是（糖类）和（淀粉），如（葡萄糖、玉米、大米、大麦、高梁、麸皮）等。氮源主要是（玉米浆、花生饼粉）等有机氮源，也有（尿素、硫酸铵、硝酸铵）等无机氮液。
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7. 筛选新菌种的具体步骤大体可分为（采样、增殖培养、纯种分离、发酵试验、性能测定）等。 8. 菌种的选育方法常用的有（新菌种的分离与筛选）、（诱变育种）和（基因重组育种）。 9. 常见的菌种保藏方法有：（斜面转接保藏法）、（液体石蜡保藏法）、（砂土管保藏法）、（冷冻干燥保藏法）和（液氮保藏法）。
10.培养基的种类繁多，一般可根据其营养物质的不同来源分为（合成培养基）、（天然培养基）和（半合成培养基），根据培养基的不同用途分为（基础培养基）、（增殖培养基）、（鉴别培养基）和（选择培养基）；根据培养基的物理状态的不同分为（固体培养基）、（半固体培养基）和（液体培养基）。在工业发酵中，依据生产流程和作用的不同分为（斜面培养基）、（种子培养基）以及（发酵培养基）。
11.灭菌是指（完全杀死所有微生物包括繁殖体和芽孢的方法）；消毒是指（杀死一药有害健康的致病微生物）。
12.发酵生产中常用的除菌方法有（高压蒸汽灭菌法）、（巴斯德消毒法）、（空气过滤除菌法）、（辐射灭菌法）和（化学试剂消毒）等。 四、综合填空题
2．家庭酿造甜米酒的具体操作过程：先将米加热煮至七成熟，待冷却至30度，加少许的水和一定量的“酒药”（实际是酵母菌菌种）与米饭混合后置于一瓷坛内（其他容器也可），在米饭中央挖一个小洞，加盖后置于适当地方保温（28℃)，12小时后即可。请从以下几个方面对发酵过程做一简单的分析。
1) 先将米煮一煮的目的是主要为了杀灭其他杂菌 。
2) 为什么要冷却到30℃后才能加入“酒药”？太高的温度会杀死或抑制酵母菌 。
3) 在中央挖一个小洞的原因是有利于透气，可保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气，短时间
内迅速繁殖；。
4) 发酵坛并没有完全密封，坛内无氧发酵的环境是如何形成的？
5) 有氧呼吸消耗了氧气；呼吸产生的水使发酵液增多，淹没了米饭，形成了无氧环境 。 6) 家庭酿酒的关键是保温和放“酒药”，如果米的量很多而放的“酒药”太少，常常导致甜米
酒因变质而失败。其主要原因是 米多酒药少，造成酵母菌起始密度太低，不能迅速繁殖形成生长优势，往往导致杂菌感染
7．据下图回答问题：
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1) 图为微生物的连续培养装置。其目的是延长稳定期，提高代谢产物产量。为此需创造微生物
生长繁殖的条件，主要做法是：以一定速度不断添加新的培养基。同时又以同样的速度不断放出老的培养基 。
2) 对加入的［3］要求是无菌，意义是增加溶氧。
3) 在横线上填写名称：［1］新鲜培养基［3］无菌空气［4］流出物 五、名词解释
4. 培养基：培养基是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。 5. 巴氏灭菌：巴氏灭菌是指将待消毒物品加热62℃30分钟，或70℃15分钟，以杀死其中的病源菌和一部分微生物的营养体，从而达到消毒或防腐的目的。巴氏灭菌（消毒）只能杀死营养体细胞，但不能杀死芽孢。巴氏灭菌广泛地应用于牛奶、啤酒、黄酒、酱油、食醋等食品行业。
8. 代谢控制发酵技术：以动态生物化学和微生物遗传学为基础，通过诱变选育适合生产某种产品的突变住，再在有控制的条件下大量生产人们所需的产品。
9. 连续发酵：在发酵过程中，有物料连续流入，同时有等量物料连续流出，使细胞在近似恒定的状态下生长。 六、问答题
2、一般情况下，典型的发酵过程可以划分为哪几个基本组成部分？ 答：一般情况下，典型的发酵过程可以划分为6个基本组成部分： ①繁殖菌种和发酵生产所用的培养基的配制； ②培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌；
③将已培养好的有活性的纯菌株以一定量接种到发酵罐中； ④控制发酵罐中的菌株在最适条件下生长并形成代谢产物； ⑤产物的提取和精制，以得到合格的产品； ⑥回收或处理发酵过程中所产生的废物、废水。 3、写出酒母扩大培养的工艺流程。
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答：斜面菌种─→液体试管培养─→三角瓶培养─→卡氏罐─→小酒母罐─→大酒母罐─→成熟酒母（─→接种至发酵罐）。 5、简述菌种保藏的原理。
答：菌种保藏的原理是：用人工方法创造条件，如低温、干燥、缺氧等，使微生物代谢处于不活跃状态，生长繁殖受到抑制处于休眠状态，同时，使菌种避免污染死亡和变异，根据这个原理可有效地保藏菌种，使菌种保持原有性状，减少衰退，突变的发生。
8．举例说明生物化学意义上的“发酵”和工业意义上的“发酵”概念的异同。
答：生物化学意义上的“发酵”，指微生物在无氧条件下分解各种有机物质产生能量的一种方式。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳，同时获得能量；丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等。而工业意义上的“发酵”，它泛指利用微生物制造成生产某些产品的过程。它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、乳酸、丙酮丁醇等，以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品既有微生物细胞代谢产物，??也包括菌体细胞（如单细胞蛋白SCP）、酶等。
12．简述发酵过程中pH的调控方法
答：（1）调节基础培养基的配方。C/N、碳源种类和浓度（2）补料的控制。①简单的加酸加碱；②补入无机氮源；③同时补入碳氮源。
14．有机酸发酵时，其产物经常改变培养液的pH或抑制发酵，生产上是如何解决这一问题的？
答：
1) 限量添加Mn2+，提供充足的O2。 2) 选育耐酸性强的菌株。
3) 中和盐法：添加CaCO3等，中和产生的有机酸。 4) 采用发酵与提取相耦合的发酵工艺。 5) 采用固定化细胞的方法。
20．微生物菌种保藏的原理是什么，基于这些原理菌种保藏可分为哪些方法？
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