发酵工程试题

谷氨酸的发酵生产中,在酸性条件下容易形成

提示：

谷氨酸的发酵生产中,在酸性条件下容易形成

延伸:谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。我国的谷氨酸发酵虽然在产量、质量等方面有了较大的提高，但与国外先进水平相比还存在一定差距。主要表现 在：设备陈旧，规模小，自控水平、转化率和提取率低，易受噬菌体污染，废水污染问题尚未完全解决等。【摘要】
谷氨酸的发酵生产中,在酸性条件下容易形成【提问】
您好！请您稍等[作揖]【回答】
您好！谷氨酸的发酵生产中,在酸性条件下容易形成乙酰谷氨酰氨【回答】
延伸:谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。我国的谷氨酸发酵虽然在产量、质量等方面有了较大的提高，但与国外先进水平相比还存在一定差距。主要表现 在：设备陈旧，规模小，自控水平、转化率和提取率低，易受噬菌体污染，废水污染问题尚未完全解决等。【回答】

谷氨酸棒状杆菌发酵，为获取大量谷氨酸，在发酵过程中，工业上采用的方法是什么？

提示：

谷氨酸棒状杆菌发酵，为获取大量谷氨酸，在发酵过程中，工业上采用的方法是什么？

　　谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)常用于微生物发酵工程生产谷氨酸来制取谷氨酸钠（味精），谷氨酸棒状杆菌作为好氧菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气，并通过搅拌使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中（溶氧）；在温度为摄氏30到37度，pH为7到8的情况下，经28倒32小时，培养液中会生成大量的谷氨酸。
　　谷氨酸的生物合成包括交接途径（EMP）、磷酸己糖途径（HMP）、三羧酸循环（TCA）、乙醛酸循环、CO2的固定反应等。其合成途径大致是：葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸，再氧化成乙酰辅酶A(乙酰CoA)，然后进入三羧酸循环，生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH4+存在的条件下，生成谷氨酸。随发酵的进行，菌体迅速繁殖，导致溶氧供应不足，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸，而使pH值降低。
　　发酵产谷氨酸需要注意以下因素：
　　1.供氧浓度
　　供氧不足：积累大量的乳酸，使发酵液的pH值下降，不利于谷氨酸的产生，同时，葡萄糖转成了乳酸，降低了产物的提出率。
　　2、铵根离子浓度
　　它可以影响到发酵液的pH值和产物的形成，是合成谷氨酸的原料；
　　3、磷酸盐浓度
　　要适当，过量会促进EMP途径，打破EMP与TCA之间的平衡，积累丙酮酸，产生乳酸并积累Val；
　　4、发酵液中的碳氮比
　　发酵过程中,应正确控制碳氮比。一般在菌体生长期碳氮比应大一些(氮低）,在产酸期,碳氮比应小些(氮高）。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
　　5、生物素
　　生物素过量时菌体生长繁殖快,细胞膜致密使得细胞内的谷氨酸无法排出,发酵液中由菌种细胞排出的谷氨酸仅能占氨基酸总量的12%；生物素亚适量时,菌体代谢失调,细胞膜通透性增强,细胞内的谷氨酸能及时排出,有利于谷氨酸的积累。因此分不同阶段进行控制。
　　6、发酵温度
　　发酵前期应采取菌体生长最适温度,即30～32 ℃。发酵中、后期菌体生长基本停止, 为积累大量谷氨酸, 应适当提高发酵温度
　　7、发酵液pH
　　pH对细胞的生长和谷氨酸脱氢酶的活性有影响。一般保持在7.0-7.5
　　8、通风
　　通风的实质就是供氧并使菌体和培养基充分混合。谷氨酸产生菌为兼性好氧菌, 在有氧、无氧的条件下都能生长,只是其代谢产物不同。在谷氨酸发酵过程中,通风必须适度。
　　9、泡沫
　　谷氨酸发酵是好气性发酵, 因通风和搅拌产生泡沫是正常的, 但泡沫过多会带来一系列问题: (1) 泡沫形成泡盖时, 代谢产生的气体不能及时排出,妨碍菌体呼吸作用,影响菌体的正常代谢; (2) 泡沫过多, 发酵液会外溢,造成浪费和污染; (3) 泡沫过多,易冲上罐顶,造成染菌。

发酵学简单的计算题，求详细计算过程

提示：

发酵学简单的计算题，求详细计算过程

已知生产函数Q=KL-0.5L2（2是平方）-0.32K2。Q表示产量，K代表资本，L代表劳动，若K=10，求：
① 劳动的平均产量函数和边际产量函数。
② 计算当总产量、平均产量和边际产量达到极大值时，厂商雇佣的劳动量。
③ 证明当平均产量达到极大值时，APL=MPL=2（L是下标）已知某完全竞争行业中的单个厂商的短期成本函数为STC=0.1Q3-2Q2+15Q+10 试求：
（1） 当市场上产品的价格为P = 55时，厂商的短期均衡产量和利润；
（2） 当市场价格下降为多少时，厂商必须停产；
（3）厂商的短期供给函数①劳动的平均产量AP(L)=Q/L=K-0.5L-0.32K2/L=10-0.5L-32/L
劳动的边际产量MP(L)=?Q/?L=K-L=10-L
②当Q=KL-0.5L2-0.32K2=10L-0.5L2-32=-0.5(L-10)2+18达到最大，即L=10
当平均产量AP(L)=Q/L=10-0.5L-32/L达到最大时，即0.5L=32/L，解得L=8
当劳动的边际产量MP(L)=10-L达到最大时，即L=0
③ 如上题，当L=8时，AP(L)最大，此时AP=10-0.5*8-32/8=2,MP(L)=10-8=2
所以AP(L)=MP(L)=2
(1)SMC=dSTC/dQ=0.3Q2-4Q+15,MR=P=55
当SMC=MR时达到均衡，即0.3Q2-4Q+15=55 解得Q=20或Q=-2/0.3(略去)
利润=PQ-STC=55*20-310=790
(2)SAC=0.1Q3-2Q2+15Q
平均可变成本AVC=SAC/Q=0.1Q2-2Q+15=0.1(Q-10)2+5
所以当Q=10时，AVC最小为5
因此，当市场价格P≤AVCmin=5时，厂商必须停产
(3)厂商的短期供给曲线就是位于平均可变成本AVC曲线以上的那一部分短期边际成本曲线SMC，又因SMC曲线必通过AVC曲线的最低点
因此，厂商的短期供给函数为P=0.3Q2-4Q+15(Q≥10)

发酵设备计算，下面这两个题怎么做啊，有高手指点一下迷津不

提示：

发酵设备计算，下面这两个题怎么做啊，有高手指点一下迷津不

一、1、培养基从18℃升至121℃温升103℃
培养基体积=500×0.7=305L=0.35m³
培养基质量=0.35×1040=364㎏
升温所需热量=4.02×364×103=1.507×10^5KJ
蒸汽压力我认为你应该是打错了，应该是0.4MPa，2748.9KJ/Kg
121℃水的热焓为504.78KJ/Kg
0.4MPa蒸汽的热焓为2748.9KJ/Kg
焓差2748.9KJ/Kg-504.78KJ/Kg=2244.12KJ/Kg
所需蒸汽质量=150700/2244.12=672.41Kg
因为有0.2的损失所以蒸汽用量应为672.41×1.2=807Kg
又考虑设计保险系数807×1.1=0.8877吨
所以锅炉出力为0.8877吨/小时
2、未说明装料系数，设计时按较大的算，一般最大装料系数0.85，所以培养基体积=0.425m³
通气量应为3×0.425=1.275m³/min，故空压机不够用
二、1、根据产量要求全年发酵液体积应为20×0.95×1000÷2÷0.5=19000立方
因每日上两批，年工作日330天，所以不考虑染菌的情况下全年生产330×2=660批
660批用一个罐完成需工时660×80=52800小时
而全年实际工时为24×330=7920小时
所需罐台数=52800÷7920=6.666667≈7台
每台公称容积=19000÷660÷0.7=41.125m³，取42立方
2、19000m³÷330天×1.1倍÷15倍=4.222m³=总所需树脂体积
每根交换柱树脂体积=4.222÷4=1.06m³
又交换柱高径比为4，所以高h：半径r=8，即h=8r
因树脂装填系数为0.6，所以每根柱子体积为1.06÷0.6=1.767m³=3.14×r^2×h=3.14×8r^3
r=（1.767÷3.14÷8）^(1/3)=0.41277m
h=8×0.41277=3.3m
如有不当之处欢迎批评指正，生化来袭团团长为您解答