Revision Lecture

Question 1

Τα προϊόντα της ζύμωσης ενέχονται με:

Answer 1

1. Τεχνολογία τροφίμων
2. Βιομηχανία τροφίμων
3. Χημική βιομηχανία
4. Επεξεργασία γεωργικών και βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων

Question 2

Luis Pasteur

Answer 2

Πατέρας μικροβιολογίας. Απέδειξε ότι η ζύμωση γίνεται απο την δράση ενός καθορισμένου μ/ού και τα προϊόντα είναι διαφορετικά ανάλογα με τον μ/ό

Question 3

Alexander Fleming

Answer 3

Ανακάλυψε το 1924 την πενικιλίνη

Question 4

Jacob and Monod

Answer 4

Αποκωδικοποίησαν τους μηχανισμούς βιοσύνθεσης των πρωτεϊνών στα βακτηριακά κύτταρα

Question 5

Watson and Crick

Answer 5

Περιέγραψαν το 1950 με σαφήνεια το μόριο του DNA

Question 6

Γαλάζια βιοτεχνολογία

Answer 6

Θαλάσσιες και υδρόβιες εφαρμογές της βιοτεχνολογίας (διαγωνιδιακά ψάρια, βιοκαύσιμα απο φύκη κτλ)

Question 7

Πράσινη βιοτεχνολογία

Answer 7

Γεωργικές εφαρμογές (διαγωνιδιακά φυτά, βιοκαύσιμα, βιοαποικοδόμηση κτλ)

Question 8

Κόκκινη βιοτεχνολογία

Answer 8

Ιατρικές εφαρμογές (Φάρμακα, εμβόλια, διαγνωστικά κτλ)

Question 9

Λευκή βιοτεχνολογία

Answer 9

Βιομηχανικές εφαρμογές (βιομηχανικές ζυμώσεις)

Question 10

Ειδικός ρυθμός ανάπτυξης

Answer 10

μ=(dx/dt)*(1/X)

Question 11

Ειδικός ρυθμός ανάπτυξης στην φάση καθυστέρησης

Answer 11

είναι 0

Question 12

Ειδικός ρυθμός ανάπτυξης στην φάση επιβραδυνόμενης αύξησης

Answer 12

μειούμενος αλλά θετικός

Question 13

Ειδικός ρυθμός ανάπτυξης στην στάσιμη φάση

Answer 13

είναι 0

Question 14

Ειδικός ρυθμός ανάπτυξης στην φάση αυτόλυσης

Answer 14

είναι αρνητικός

Question 15

Ειδικός ρυθμός ανάπτυξης στην φάση εκθετικής ανάπτυξης

Answer 15

σταθερός και με μέγιστη δυνατή τιμή, μmax

Question 16

Περιοριστικό υπόστρωμα ορισμός

Answer 16

Χημική ουσία στο θρεπτικό μέσο η οποία είναι η κυρίαρχη για την στήριξη της μικροβιακής ανάπτυξης και χωρίς την οποία η περαιτέρω αύξηση της βιομάζας σταματά

Question 17

Περιοριστικό υπόστρωμα αυτότροφων

Answer 17

Ν

Question 18

Περιοριστικό υπόστρωμα ετερότροφων

Answer 18

C

Question 19

Πρωτογενή μεταβολικά προϊόντα

Answer 19

Παράγονται ταυτόχρονα με την μικροβιακή ανάπτυξη. Παράγονται συνήθως κατά την εκθετική φάση

Question 20

Δευτερογενή μεταβολικά προϊόντα

Answer 20

Παράγονται δευτερογενώς. Μετά την μικροβιακή ανάπτυξη ή και λίγο πρίν τελειώσει. Παράγονται συνήθως κατά την στάσιμη φάση

Question 21

Είδη βιομηχανικής ζύμωσης

Answer 21

1. Υγρής φάσης
2. Στερεής φάσης
3. Μικτή
4. Ασυνεχής (batch)
5. Συνεχής (continuous)
6. Ασυνεχής με τροφοδοσία (fed-batch)
7. Δύο ή περισσότερων σταδίων (bi-staged)

Question 22

Ασυνεχής ζύμωση

Answer 22

Μετά τον εμβολιασμό το σύστημα είναι κλειστό και η καλλιέργεια έχει τις φάσεις (προσαρμογή, εκθετική, στάσιμη κτλ)

Question 23

Συνεχής ζύμωση

Answer 23

Μετά τον εμβολιασμό και την φάση προσαρμογής, τα κύτταρα αναπτύσσονται για λίγο εως ένα επιθυμητό σημείο στη συνέχεια αφαιρείται βιομάζα και υπόστρωμα ενώ προστίθεται νέο υπόστρωμα

Question 24

Ημισυνεχής

Answer 24

Ξεκινάει όπως η ασυνεχής ζύμωση αλλά λίγο πριν τελειώσουν τα θρεπτικά συστατικά προστίθεται νέο θρεπτικό υπόστρωμα

Question 25

Ζύμωση δύο σταδίων

Answer 25

Χωρίζεται σε ένα στάδιο για την άριστη ανάπτυξη της βιομάζας, και ένα στάδιο για την άριστη παραγωγή προϊόντος. Αυτό επιτυγχάνεται με αλλαγή κάποιας συνθήκης ζύμωσης στην δεύτερη φάση

Question 26

Πλεονεκτήματα Ασυνεχούς ζυμώσης

Answer 26

1. Κάθε παρτίδα διατηρεί ξεχωριστή ταυτότητα
2. Το σύστημα αποστειρώνεται καλά
3. Η τεχνολογία που απαιτείται είναι απλή
4. Η παραγωγή μπορεί να προσαρμοστεί
5. Εύκολη μετάβαση σε μεγαλύτερη κλίμακα παραγωγής

Question 27

Μειονεκτήματα ασυνεχούς ζύμωσης

Answer 27

1. Χάνεται πολύς χρόνος σε κάθε κύκλο λειτουργίας
2. Είναι απαραίτητος και δεύτερος αντιδραστήρας για την προκαλλιέργειας
3. Οι παραγωγικότητες είναι συνήθως μικρές

Question 28

Πλεονεκτήματα Συνεχούς

Answer 28

1. Υψηλότερες παραγωγικότητες
2. Οι συνθήκες ζύμωσης μπορούν να βελτιστοποιηθούν και να μείνουν σταθερές κατά τη διάρκεια της ζύμωσης
3. Λιγότερα εργατικά κόστη
4. Μικρότερα κόστη γενικώς
5. Ο έλεγχος της ζύμωσης είναι απλός

Question 29

Μειονεκτήματα Συνεχούς ζύμωσης

Answer 29

1. Υπάρχει εύρος σχετικά με την ηλικία των κυττάρων
2. Υπάρχει κίνδυνος απομάκρυνσης κυττάρων (wash out)
3. Για να υπάρξει οικονομικό όφελος είναι απαραίτητο να λειτουργεί για αρκετούς μήνες

Question 30

Τύποι βιοαντιδραστήρων

Answer 30

1. Βιοαντιδραστήρες αναδευόμενης δεξαμενής STR
2. Με εξωτερική ανακύκλωση αέρα και υποστρώματος air-lift reactor
3. Μεμβρανών διαχωρισμού βιομάζας-προϊόντος ή ενζύμου-προϊόντος
4. Ρευστοστερεάς κλίνης
5. Φωτοαντιδραστήρας
6. Στερεάς ζύμωσης

Question 31

Εξοπλισμός STR

Answer 31

1. Σύστημα ανάδευσης
2. Σύστημα αερισμού και ρύθμισης διαλυτού οξυγόνου
3. Σύστημα εισόδου και εξόδου υποστρώματος, προϊόντος, οξέων κτλ
4. Σύστημα εισόδου και εξόδου αερίων
5. Σύστημα ρύθμισης pH, θερμοκρασίας, οξυγόνου
6. Σύστημα αντιαφρισμού
7. Σύστημα online παρακολούθησης-ελέγχου παραμέτρων

Question 32

Βιοαντιδραστήρας εξωτερικής/εσωτερικής ανακύκλωσης αέρα και υποστρώματος

Answer 32

1. Γίνεται ήπια ανάδευση με κυκλοφορία αέρα
2. Υπάρχει έντονος αερισμός του υποστρώματος (αερόβιες ζυμώσεις)
3. Είναι κατάλληλος για ζυμώσεις που δεν απαιτούν έντονη ανάδευση
4. Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με τον STR
5. Προτιμάται σε ζυμώσεις μυκητών που είναι ευαίσθητοι στην μηχανική καταπόνηση

Question 33

Βιοαντιδραστήρας ρευστοστερεάς κλίνης

Answer 33

1. Διαθέτει σύστημα αερισμού/ανάδευσης
2. Μπορεί να διαθέτει σύστημα ήπιας μηχανικής ανάδευσης
3. Περιέχει πορώδη σωματίδια για τον εγκλωβισμό ενζύμων/κυττάρων που δρουν ως βιοκαταλύτες
4. Κατάλληλος για υγρά υποστρώματα με υψηλό ιξώδες
5. Κατάλληλος για εφαρμογές βιοκατάλυσης
6. Μεγάλος χρόνος παραμονής ενζύμου/κυττάρου στο υπόστρωμα

Question 34

Βιοαντιδραστήρας μεμβρανών και βιοαντιδραστήρας πακεταρισμένου στρώματος

Answer 34

1. Ο βιοαντιδραστήρας μεμβρανών χρησιμοποιεί μεμβράνες για διαχωρισμό βιομάζας/προϊόντος
2. Ο βιοαντιδραστήρας πακεταρισμένου στρώματος έχει τα κύτταρα ή τα ένζυμα πακεταρισμενα σε ειδικό πορώδες υλικό και μέσα απο αυτό περνάει το υπόστρωμα
3. Πλεονέκτημα: χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και άμεσος διαχωρισμός προϊόντων
4. Μειονέκτημα: Οι μεμβράνες ή το πακεταρισμένο στρώμα μπορεί να φράξει ή να σπάσει λόγω των υψηλών πιέσεων

Question 35

Γλυκόλυση

Answer 35

C6H12O6 –> 2CH2CH2(OH) + 2CO2 + ATP