北化生物工艺学问答题与答案1

简述微生物的特点及其应用于发酵的优势。

1. 种类多，分布广。目前微生物种类在10 万种以上，具有多种代谢方式。在生化过程中积累

不同种类的代谢产物，用于多种发酵工业的生产，产品丰富，如（。。。。）。营养谱极

广，生长要求不高，繁殖快，自然界分布极广，适宜生产研究就地区取材。

2. 高面积- 体积比，代谢能力强。其比表面积相当大，利于微生物与环境进行物质、能量、信

息交换，具有高代谢速率。其代谢强度高于高等动物千、万倍。

3. 生长迅速，繁殖快。微生物具有最快的繁殖速度，在工业上有重要意义。适宜条件下能达到

几何级数增殖。

4. 适应性强，容易培养。代谢灵活，酶系可受诱导，以适应环境变化。其诱导酶可占蛋白的

10%。故其可耐高温、低温、盐高盐，高酸碱、干燥、辐射、毒物等极端环境。

5. 易变性。诱变剂容易使其遗传物质变异，改变代谢途径，产生新菌种。而次特性对菌种保

藏、发酵等过程产生不利影响。

用于发酵的优势：不需高温设备，利用原料比较粗放，主要采用低廉的农副产品，不需特殊催化剂、副产品少，无毒性。

常用工业微生物的种类有哪些？每种列举三个典型，并说明其主要产品。

1 细菌，醋杆菌属有醋化醋杆菌（食醋），巴氏醋杆菌（食醋）。弱氧化醋杆菌（山梨糖、

酒石酸等）。

乳杆菌属：德式乳杆菌（左旋乳酸）

芽孢杆菌属：枯草芽孢杆菌（a -淀粉酶，蛋白酶，诱变后生产肌苷，鸟苷）

梭菌属：丙酮丁酸梭菌（丙酮丁醇）

大肠杆菌：（天冬氨酸，缬氨酸，苏氨酸，）

产氨短杆菌：（辅酶A）

2 放线菌，链霉菌属：灰色链霉菌（链霉素），金色链霉菌（金霉素），红霉素链霉菌（红

霉素）

小单孢菌属：绛红小单胞菌（庆大霉素），棘孢小单孢菌（庆大霉素）。

3 霉菌，曲霉属：黑曲霉（酸性蛋白酶，淀粉酶，果胶酶）米曲霉（糖化淀粉酶，蛋白酶）。黄

曲霉（液化淀粉酶）

青霉属：产黄青酶（青霉素，葡萄糖氧化酶，柠檬酸，维C）,桔青霉（桔霉素，脂

肪酶等），娄地青霉（干酪，天冬氨酸，谷氨酸，丝氨酸）根酶属：黑根霉（果胶酶），

米根霉（酒曲，乳酸），华根酶（液化淀粉酶）红曲霉属：红曲霉（淀粉酶，麦芽糖酶）

4 酵母菌：酵母属：啤酒酵母（啤酒，面包，饮料）。

裂殖酵母属，发酵糊精，菌粉。

假丝酵母属：产朊假丝酵母（饲料、蛋白质），解脂假丝酵母（发酵煤油。石油脱

蜡）

毕赤酵母（固醇、苹果酸、）汉逊氏酵母（乙酸乙酯）球拟酵母属（多元醇，氧化烃

类）

红酵母属（产脂肪）

简要说明微生物诱变育种的操作步骤：

1. 出发菌株的选择：①自然界分离的野生菌株②通过生产选育，自发诱变的菌株③已经诱变的

菌株。高产菌可先进行杂交再作为出发菌株

2. 菌悬液制备：使细菌同步生长，悬液经玻璃珠打散，并用脱脂棉过滤。处理细菌的

营养细胞，对数期。霉菌、放线菌用刚成熟的孢子悬浮液。

3. 前培养：在添加嘌呤、嘧啶或酵母膏的培养基中培养20-60min 。

4. 诱变剂：物理诱变剂：各种射线，紫外线使DNA断裂，DNA分子经行交联。化学诱

变剂：EMS亚硝基胍，亚硝酸，特异性与某些基团反应，引起物质损伤和代谢途径改变。

5. 变异菌株的分离和筛选：1)初筛：①根据变异形态：菌落形态与生产能力有直接相

关性，根据其性状与色泽与亲本的不同，作为定性指标，直接在培养基上筛选。

②根据平板直接反应：代谢产物与指示物作用后的透明圈或变色圈大小，常用的有：纸片

显色、透明圈、琼脂片、浓度梯度法。

2)营养缺陷型筛选：诱变后，中间培养 (减少分离子产生，完全培养基培养过夜) ，淘

汰野生型(抗生素法，菌丝过滤，差别杀菌、饥饿法，浓缩缺陷菌株) ，检出营

养缺陷型(逐个测定、夹层平板法，限量营养法，影印法) ，确定生长谱。

经筛选后，进行发酵实验，检查生产性状，再结合其他因素，可进行生产或进一步诱变。

四. 比较传统诱变育种技术、原生质技术和重组DNA技术三种育种方法各自的优缺点。

传统诱变育种优点：提高菌株生产能力，改进产品质量，扩大品种，简化工艺。速度快，收效显著，方法简便。

缺点：缺乏定向性，工作量大，诱变因素对菌种作用不明，进一步提高产量困难。

原生质技术优点：①没有细胞壁障碍，诱变效率高。②融合两亲株基因组之间能发生多次交换，产生多种重组子③融合重组频率高，明显高于常规杂交④适于与其他育种技术结合，以获得最优菌株⑤可钝化一方亲株⑥细胞易于经行遗传转化。

体外DNA重组技术优点：①可以从复杂的DNA分子中获得单独的DNA片段②可以大量纯化基因片段及产物③可以在大肠杆菌中研究来自其他生物的基因④可以在高等动植物细胞中发展建立这种系统。

缺点：表达不稳定，基因易丢失，或不表达，且与宿主的影响关系不明确。

五菌种保藏的方法有哪些？简述冷冻干燥法的主要步骤。

菌种保藏的基本目的是使菌种不死亡,不被污染,不发生或少发生变异,更进一步可利用现代生物技术构建种质基因文库和DNA文库,对微生物种质资源进行分子水平的保护、保藏

和研究。其原理都是创造一个抑制细胞代谢的环境,如低温,干燥, 缺氧, 营养缺乏等。

至今保藏方法有20 多种, 从总体上可分为 4 大类：传代法、干燥法、冷冻法及冷冻干燥法。具体细分为：斜面保藏法，穿刺保藏法，干燥保藏法，悬液保藏法，冷冻干燥保藏法，液氮保藏法，低温保藏法，石蜡油封存保藏法，沙土管保藏法，菌丝速冻保藏法。

冷冻干燥法是目前保藏技术领域研究最多并应用最为广泛的一种方法。其主要步骤：

(1)安瓿管的准备：安管形状不一，内径一般为8~10mm长度不小于100mm先用毛细管加入洗涤液浸泡过夜，第二天用蒸馏水洗净后干燥，瓶口加脱脂棉塞用纸包好，在121 C 灭菌30分钟后，再在60 C烘箱中干燥。

( 2)收集菌种：将少量分散剂加入斜面，轻轻刮下菌苔或孢子，注意不要划破斜面而带入培养基，制成均匀的悬液。在无菌条件下，用毛细滴管加入到灭菌好的安管中，每个安管装量约为0.1~0.2ml ，通常加入3或4滴即可。

(3)冷冻：装入悬液的安管应在-30 C立即冷冻。

(4)真空干燥：冷冻结束后，立即启动真空泵，在15min内使真空度达到66.661Pa。随着真空度升至13.3322Pa以上，可以升高板箱的温度，使小箱内的温度升至25~30C。此时

由于升华还在继续，样品不会融化而能达到干燥的目的。干燥完毕后，关闭真空泵、排气、

取出安管将管颈拉细，再装在多孔管道上抽真空和融封。

（5）安管的融封：在第二次抽真空情况下，在多孔管道上进行。融封是在棉塞下部安管已拉细处。

（6）标签：可以在灭菌前加入有菌名、日期的小纸片。

（7）安管的保藏：置于4~5C低温下保藏。

（8）安管的启封：启封时，在无菌条件下，将融封口处在火焰上稍加热，立即加上1~2 滴无菌蒸馏水或用酒精棉球轻擦一下，使玻璃管产生裂缝，稍予轻击即可断落。加入最适生长的液体培养基少量使管内干燥粉末溶解，即可接种在斜面或液体培养基内，一般使用经过复壮的第二代菌种。

六在菌种的扩大培养中，应当注意的主要事项有哪些？种子罐级数：指制备种子需逐级扩大培养的次数，一般根据菌种生长特性，孢子发芽及

菌体繁殖速度以及采用发酵罐体积而定。

种龄：种子罐中培养的菌种开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。通常以菌体处于生长旺盛期为合适

接种量：移入的种子液体积与接种后培养液体积的比例。

七请分析淀粉水解制糖过程的意义，列出可用于发酵工业制备糖液的方法。

发酵工业所用的碳源主要以淀粉或糖质为主，而许多微生物并不能直接利用淀粉，淀粉

或糊精必须经过水解制成淀粉糖才能被微生物利用。也有些微生物能直接利用淀粉，但这一过程必须在微生物分解出胞外淀粉酶类以后才能进行，过程非常缓慢，致使发酵过程周期过长，实际生产上无法被采用。而且，若直接利用淀粉为原料，则可能会由于灭菌过程的高温导致淀粉变糊、结块，发酵液黏度剧增，从而导致发酵过程无法进行。因此，发酵工业的原料大多是淀粉水解以后的淀粉糖，淀粉水解制糖过程是目前许多发酵过程普遍存在的一个重要环节。

淀粉酸水解工艺：是以酸作为催化剂在高温下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。淀粉酶水解工艺：是利用专一性很强的淀粉酶或糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的方法。酸酶结合法水解工艺：1）酸酶法：先将淀粉水解为糊精或低聚糖，然后再利用糖化酶进一步水解为葡萄糖。

2）酶酸法：将淀粉乳先用淀粉酶液化到一定程度后，再用酸水解成葡萄糖。

八比较酸解、酶解、酸酶结合水解方法的优缺点。酸解：生产方便、设备要求简单、水解时间短、设备生产能力大。但由于水解是在高温

高压及一定酸浓度下进行的，故要求设备需耐腐蚀、耐高温、耐高压，同时，酸解法在酸催化水解过程中，存在一些副反应，导致淀粉转化率较低。另外，酸解法对淀粉原料的要求严格，要求淀粉颗粒度均匀，颗粒过大会使水解不完全。同样淀粉乳浓度不宜过高，过高会使淀粉转化率下降。

酶解法：酶解法反应条件温和，不需要耐高温高压或耐腐蚀的设备；酶作为催化剂，专一性强，副反应少，故水解糖液纯度高，淀粉转化率高；可在较高的淀粉乳浓度下水解，并且可采用粗原料；制得糖液较纯净、颜色浅、无苦味、质量高，有利于糖液充分利用。但酶解法反应时间较长，设备要求较多，且酶是蛋白质，易引起糖液过滤困难。

酸梅结合法：1）酸酶法：适用于玉米、小麦等颗粒坚实、淀粉酶液化太慢的谷类淀粉，具有酸液化速度快，酶淀粉乳浓度较高的优点，同时酸用量少，产品颜色较浅、糖液质量较好。

2 ）酶酸法：适用于颗粒大小不均匀的淀粉，可采用粗淀粉，淀粉浓度较酸解法高，而且酸水解使PH可稍高，以减少副反应，使糖液色泽较浅。

九?简述酸水解淀粉制备糖液方法的基本原理，分析影响酸水解淀粉的因素

答：淀粉是有数目众多的葡萄糖经糖苷键结合而成的多糖，在酸催化下，淀粉发生水解

反应转变为葡萄糖，同时，在水解过程中由于酸和热的作用，一部分葡萄糖产生复合反应和

分解反应，葡萄糖通过a -1,6糖苷键结合生成异麦芽糖，龙胆二糖等二糖或低聚糖，分解反应是部分葡萄糖会分解生成5'-羟甲基糖醛、有机酸和有色物质等小分子的非糖物质。

糖化过程中复合、分解、同时进行，水解是主要的，复合分解反应是次要的，对葡萄糖生产不利。(1)淀粉水解所用酸种类、浓度、反应温度对水解反应速度有很大影响。不可采用过浓的

酸，常采用稀酸水解，温度可可加速水解过程。淀粉水解除了与反应条件有关外，还与淀粉

浓度、水浓度有关。

(2)葡萄糖复合反应和糖浓度、酸总类、温度等都有关，较高的淀粉乳浓度、较高的酸浓度、较高的温度、压力下，复合反应程度提高。

(3)葡萄糖的分解与其浓度呈正比，葡萄糖分解产生5'-羟甲基糖醛，是产生色素的根源。色素的生成随葡萄糖浓度的增加而增加，随反应时间而增加。

十.列出酶水解制备糖液的工艺，分析其特点

间歇液化法：设备要求低，操作容易，液化效果一般，糖化液过滤性差，糖浓度低。半连续液化法：设备要求低，操作容易，料液容易溅出，安全性差，蒸汽用量大，液化温度未达到高温酶的最适温度，液化效果一般，糖化液过滤性差。

喷射液化法：液化效果好，糖化液清亮透明，质量好，葡萄糖收率高十一?列出适用于培养基灭菌的灭菌方法，比较各自优缺点

连续灭菌优点：灭菌温度高，减少营养物质的损失，操作条件恒定，灭菌质量稳定，易于实现管道化和自控操作，避免了反复的加热冷却，提高热的利用率，发酵设备利用率高。

连续灭菌缺点：对设备要求高，需另外设置加热冷却装置，操作较麻烦，染菌几乎多，不适合于含大量固体物料的灭菌，对蒸汽要求高。

间歇灭菌优点：对设备要求低，不需另外设置加热冷却装置，操作要求低，适于手动操作，适合于小批量生产规模，适合于含大量固体物质的培养基的灭菌。

间歇灭菌缺点：营养物质的损失较多，灭菌后培养基质量下降，需要反复的加热冷却，能耗高，发酵设备利用率低，不适于大规模生产过程的灭菌。

十二?分析培养基间歇灭菌和连续灭菌过程的温度变化情况，写出间歇灭菌过程中的各阶段

对灭菌的影响

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升温阶段：培养基温度逐渐升高，比死亡速率常数增大，部分微生物被杀死，加热至100度后较显著，100度下灭菌速率常数很小，忽略不计。

保温阶段：培养及温度恒定，比死亡速率常数不变

冷却阶段：降温前期培养基温度较高，仍有一定的灭菌作用。

加热保温阶段是主要，冷却阶段次要，还要避免过长的加热时间。

十三列出可用于空气除菌的方法，比较各种方法的优缺点（部分没找到，请自行脑补）

1，热灭菌经济；受热不均、压缩机和管道难免泄露，影响灭菌效果。

2，辐射灭菌杀菌效率较低，杀菌时间较长，仅限于表面和有限空间及空气灭菌

3，静电灭菌阻力小，染菌率低，除水、除油的效果好耗电少；设备庞大、一次性投资较大、对很小微粒效率低

4，介质过滤除菌除菌效果好，可达到无菌，有足够的压力和适宜的温度供需氧培养过程之用，可大规模提供无菌空气；过滤介质需保持干燥

十四分析过滤除菌过程中可能存在的机理，指出影响介质过滤主要因素（省略较多，请自行脑补）机理：1，布朗扩散截留作用微粒有布朗扩散，在纤维之间气速慢间隙小的空间内大大增加了微粒与纤维的接触滞留机会

2，惯性截留撞击作用空气流仅能从纤维间隙通过，纤维交错层叠，空气流不断改变运动方向和速度大小，而微粒惯性大于空气，微粒易撞击纤维并被截留

3，阻拦截留作用微粒所在的主导气流受纤维所阻改变流动方向，绕过纤维前进，并在纤维周围形成边界滞留层，该层气速很慢，进入滞留层的微粒慢慢靠近和接触纤维而被黏附截

留。

4，重力沉降作用当微粒所受重力大于气流对它的拖带力时，微粒沉降。

5，静电吸引作用干空气与非导体的物质进行相对运动摩擦时会产生诱导电荷，悬浮在空气中的微生物颗粒大多带有不同电荷，这些颗粒会受异种电荷吸引而沉降主要影响因素：前三点。

十五列出工业上检查杂菌的常用方法（第四点书上分开介绍了溶解氧和CQ，未列出，自

行脑补）

1、显微镜检查法革兰氏染色法对样品涂片、染色，镜检，根据杂菌与生产菌的特征区别判断是否

染菌。

2、肉汤培养法组成为0.3%牛肉膏、0.5%氯化钠、0.8%蛋白胨、0.4%的1%酚红溶液的葡萄

糖酚红肉汤作为培养基，灭菌接种样品，分别于37C和27C培养，随时观察微生物生

长情况，并取样镜检判断是否染菌

3、平板划线法或斜面培养法待测样品于无菌平板上划线，分别于37C和27C培养，24h

后镜检是否染菌

4、发酵过程的异常现象观察法根据发酵过程中出现的异常现象如溶解氧、pH 值排出气中

的CO2 含量以及微生物的酶活力等的异常变化来检查发酵是否染菌

十六比较两级冷却加热流程、冷热空气混合式空气除菌流程、高效前置过滤空气除菌流程、空气冷却至露点以上的流程、利用热空气加热冷空气的流程、一次冷却和析水的空气过滤流程的优缺点和适用场合，分析原因。

1、两级冷却加热流程可适应各种气候条件，能充分分离油水，使空气达到低的相对湿度下进入过滤

器，以提高过滤效率，特点：两次冷却。两次分离、适当加热。两次冷却两次分离油水的好处是能提高传热系数、节约冷却水，油水分离较为完全。两级冷却加热除菌流程尤其适用于潮湿地区，其他地区可适当加减设备。

2、冷热空气混合式空气除菌流程省去第二次冷却后的分离设备和空气在加热设备，流程简单，利用压缩空气来加热析水后的空气，冷却水用量少。适用于中等湿含量地区，不适合于空气湿含量高的地区。

3、高效前置过滤空气除菌流程采用高效率的前置过滤设备，使空气经过多次过滤，因而得到的空

气无菌程度较高。

4、空气冷却至露点以上的流程将压缩空气冷却至露点以上，使进入过滤器的空气相对湿度为60%-

70%以下。适用于北方和内陆气候干燥地区。

5、利用热空气加热冷空气的流程利用压缩后的热空气和冷却后的冷空气进行热交换，使

冷空气温度升高。相对湿度降低，对热能利用较为合理，热交换器还可兼作储气罐，但是气气换热传热系数很小，需足够的加热面积

6、一次冷却和析水的空气过滤流程将将压缩空气冷却至露点以下，析出部分水分，然后

升温使相对湿度为60%左右，再进入空气过滤器，采用一次冷却一次析水。

十七请分析生产过程染菌的原因和途径，并针对这些原因和途径列出相应的防止染菌的措施？（一）从染菌的规模和时间分析在发酵过程中, 如果是种子罐和发酵罐同时大面积染菌, 杂菌的主要来源可能是空气净化系统, 如空气过滤器失效或空气管道渗漏造成的。其次考虑

种子制备工序。如果只是发酵罐大面积染菌,除考虑空气净化系统带菌外, 还要重点考查接种管道、补料系统。发酵培养基采用连续灭菌工艺时, 还要严格检查连消系统是否带入杂菌。如果是部分发酵罐在发酵早期染菌,可能是培养基灭菌不彻底,或种子罐带菌, 或接种管道灭菌不彻底造成的。如果是发酵的中后期染菌, 重点分析补料系统和加消沫剂系统，个别发酵罐连续染菌, 就从单个罐体查找杂菌来源,如罐内是否有“死角” 或冷却系统有渗漏。当然还要检查附件, 个别罐批的散在性染菌, 其原因很难追查,要具体情况具体分析。（二）从杂菌类型分析发酵过程染菌, 多种菌型出现的机率多, 单菌型机率较少。染的是耐热芽孢杆菌时, 这与培养基灭菌不彻底或设备内部有“死角”关系甚大。空气中也存在芽孢杆菌, 污染的杂茵是不耐热的球菌或杆菌时, 可从空气净化系统和冷却系统进行追查。防止染菌措施：

1、种子带菌、培养基灭菌不彻底、种子转移和接种过程染菌建立相应的无菌室，严格控制无菌室污染成都，间替使用各种灭菌手段对无菌室进行处理，将种子转移、接种、等操作放在超净工作台中进行。在制备种子的过程中，对试管、斜面、三角瓶及摇瓶严格加以限制，防止杂菌进入污染。对每一级种子的培养基均应进行无菌检查。对菌种培养基或器具进行严格灭菌处理

2、空气带菌：加强生产场地的卫生管理，减少生产环境中空气含菌量，选择正确的采气口，前置粗过滤器，加强预处理。设计合理的空气预处理过程，尽可能的减少空气的带油带水量，提高温度，降低相对适度，保持过滤器干燥，防止冷却水进入空气系统。设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的介质。

3、设备渗漏和死角：仔细清洗盘管，检查渗漏降低冷却水CL含量。频繁更换空气分布管或认真清洗。采用不锈钢或复合钢发酵罐，安装边阀使灭菌彻底，注意清洗，加强罐体清洗。采用单独的排气、排水和排冷管，法兰加工、焊接安装要符合无菌要求，务必使连接处管道畅通、光滑、密封性好。

十八噬菌体感染是一种生产过程经常遇到的问题，请指出噬菌体形态结果及组成、主要特征、感染途径，感染规律，并请详细列出防止噬菌体感染的措施

噬菌体是病毒的一种，直径约 1 微米，噬菌体可以通过环境污染、设备的渗漏或“死角” 空气灭菌不彻底，菌种带进噬菌体或本身是病原性菌株、补料过程级操作失误使发酵染菌。一般噬菌体污染后往往出现发酵液突然转稀, 泡沫增多, 早期镜检发现菌体染色不均匀，在较短时间内菌体大量自溶, 最后仅残留菌丝断片, 平皿培养出现典型的噬菌斑, 溶氧浓度回升提前, 营养成分很少消耗, 产物合成停止等现象。

在实际生产中，长由于空气的传播，使噬菌体潜入发酵的各个环节，从而造成污染。因此环境

污染是噬菌体染菌的主要根源。

发酵过程中污染噬菌体后，一般做如下处理： 1. 发酵液用高压蒸汽灭菌后放掉,严防发

酵液任意流失； 2.全部停产,对环境进行全面的清洗和消毒, 断绝噬菌体的寄生基础； 3.更换生产菌种,不断筛选抗噬菌体菌种, 防止噬菌体的重复污染。

防止噬菌体染菌的方法是以净化环境为中心的综合防治法，主要有净化生产环境。消灭污染源，改进提高空气的净化度，保证纯种培养，做到种子本身不带噬菌体，轮换使用不同类型的菌种，使用抗噬菌体的菌种，改进设备装置，消灭死角，药物防治等措施。

十九发酵过程中为什么要控制温度、PH溶氧？这些因素控制不当对发酵会有什么影响？

控制发酵过程中的温度、PH溶氧目的是获取最大量，最佳质量、的发酵产物，对于微生物来说，温度不但决定一种微生物的生长发育是否旺盛，还决定着它是否能够生长高温会使微生物细胞内的蛋白质发生变性凝固，同时还破坏了微生物的细胞内的酶的活性，从而杀死微生物，而低温又能抑制微生物的生长，因此各种微生物在一定条件下都有一个最适的生长温度范围，在此范围内，微生物的生长最快。

微生物生长过程中需要一定的ph, 如果培养基的ph 不合适，则微生物的生长就会受到影响，发酵过程中控制一定的ph 不仅是保证微生物正常生长的条件之一，而且还是防止杂菌污染的一个重要的措施，当ph 偏高或者偏低时，都会影响代谢产物的形成。

如果发酵过程中不能及时的供给氧，溶氧仅能维持微生物菌体15~20 秒的正常呼吸，在丰富的培养基内，发酵旺盛期间，即使培养液完全被空气饱和，它所存储的氧也是很少的，只能维持微生物很短时间的需要，过后微生物的呼吸就会受到抑制，氧的供应不足可能引起生产菌的不可弥补的损失或可能导致细胞代谢转向所不需要的化合产物的生产。

二十请指出微生物分批培养、补料分批培养和连续培养的区别。

分批培养：在一个密闭的系统中投入有限数量的营养物质后，接入少量菌种进行培养，使微生物的生长繁殖在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。

补料分批培养：在分批培养过程中间歇或连续的补加新鲜的培养基的培养方法，又称半连续培养或半连续发酵。

连续培养：培养基料液连续的加入发酵罐，并同时以相同流速放出含有产品的发酵液。区别：（1）分批培养为封闭式系统，补料分批系统为半封闭式系统，而连续培养在一定意义上为开放式系统。（2）分批培养的前期培养基和后期的培养液均是一次性加入，一次性排出，连续培养在补加培养基的同时，放出等量的培养液，使微生物的生长达到一定程度上的定态。

二十一发酵过程最优化的意义、目标是什么？生产上如何实现最优化控制？意义：在特定的发酵生产过程中，生产效率的高低取决于工艺控制的最优化。目标：得到最大比产物生成速率，其次是最短生产周期，并由此获得最大的经济效益。实现最优化（1）明确控制目标（2）明确影响因素（3）确定实现目标值（4）确定最佳工艺（5）实现最佳工艺

二十二请分析发酵过程中产生泡沫的原因、对发酵的影响以及控制和消除泡沫的措施。

原因（1）由外界引进的气流被机械地分散形成（2）由发酵过程产生的气体聚结生成

的发酵泡沫。

影响：泡沫的大量产生和存在，不仅会干扰发酵过程中通气和搅拌的正常进行，有碍于微生物的生长和代谢，严重的还会导致大量跑料，造成浪费，甚至引起发酵的染菌，直接影响发酵的正常顺利进行。

措施：主要有化学消泡和机械消泡两种方法。化学消泡是一种使用化学消泡剂进行的消泡方法。