大学课程《发酵工程设备》专业期末试题A卷及答案
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大学发酵工程试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 发酵工程中常用的微生物是()。
A. 细菌B. 酵母C. 霉菌D. 以上都是答案:D2. 下列哪种不是发酵工程中常用的培养基类型?()A. 液体培养基B. 固体培养基C. 半固体培养基D. 气体培养基答案:D3. 发酵过程中,控制pH值的目的是什么?()A. 提高微生物的生长速度B. 增加产物的稳定性C. 抑制微生物的生长D. 促进产物的生成答案:D4. 在发酵罐中,通入无菌空气的目的是()。
A. 增加罐内压力B. 调节温度C. 提供氧气D. 调节pH值5. 发酵工程中,常用的灭菌方法不包括()。
A. 干热灭菌B. 湿热灭菌C. 化学灭菌D. 辐射灭菌答案:C6. 下列哪种物质不是发酵产物?()A. 酒精B. 乳酸C. 抗生素D. 维生素答案:D7. 发酵过程中,温度控制的重要性在于()。
A. 影响微生物的代谢速率B. 影响产物的稳定性C. 影响微生物的生长速度D. 以上都是答案:D8. 发酵工程中,接种量的大小对发酵过程的影响是()。
A. 无影响B. 影响发酵速度C. 影响产物产量D. 影响发酵周期答案:D9. 发酵工程中,常用的发酵罐类型包括()。
B. 静态罐C. 气升式罐D. 以上都是答案:D10. 发酵过程中,微生物的代谢类型包括()。
A. 厌氧代谢B. 好氧代谢C. 兼性代谢D. 以上都是答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 发酵工程中,影响微生物生长的因素包括()。
A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 营养物质答案:ABCD2. 发酵过程中,常用的检测方法包括()。
A. 光学显微镜检测B. 电子显微镜检测C. 酶联免疫吸附测定D. 气相色谱分析答案:ABCD3. 发酵工程中,常用的控制策略包括()。
A. 温度控制B. pH值控制C. 氧气供应控制D. 营养物质供应控制答案:ABCD4. 发酵工程中,产物的提取方法包括()。
发酵工程期末试题及答案一、选择题1. 发酵工程是指通过什么技术手段促使微生物发酵?A. 高温加热B. 低温冷藏C. 化学合成D. 手工搅拌答案:C. 化学合成2. 下面哪个条件对于发酵过程是必需的?A. 光照条件B. 高氧浓度C. 适宜温度D. 高湿度答案:C. 适宜温度3. 发酵酵母菌在酵母发酵过程中主要产生什么?A. 二氧化碳B. 氧气C. 水D. 氮气答案:A. 二氧化碳4. 下面哪个因素对酵母发酵效果影响最大?A. 初始菌种浓度B. 发酵温度C. 发酵pH值D. 发酵时间答案:B. 发酵温度5. 发酵工程中的底物指的是什么?A. 微生物种类B. 发酵槽C. 发酵产物D. 发酵过程中的原料答案:D. 发酵过程中的原料二、填空题1. 发酵是一种通过微生物代谢作用,将底物转化为产物的过程。
2. 发酵过程中,产生的主要产物包括二氧化碳、酒精、醋酸等。
3. 发酵过程中,适宜的温度范围能够提高微生物代谢速度。
4. 发酵工程中,控制pH值是为了保持适宜的微生物活性。
5. 发酵过程中,空气中的氧气是微生物进行呼吸代谢所必需的。
三、简答题1. 请简述发酵工程的基本原理及应用范围。
答:发酵工程是利用微生物代谢活动来生产有用物质的过程。
它通过控制底物、温度、酸碱度、氧气供应等因素,促使微生物正常生长和代谢,在其代谢过程中产生所需的产品。
发酵工程广泛应用于食品工业、医药工业、化工工业等领域,生产出的产品包括酒精、乳酸、抗生素等。
2. 发酵工程中的关键影响因素有哪些?请简要说明其作用。
答:发酵工程中的关键影响因素包括温度、pH值、氧气供应等。
适宜的温度可以提高微生物代谢速度,促进产物的生成;控制适宜的pH值有利于维持微生物的正常生长和代谢;提供足够的氧气供应可以满足微生物的呼吸代谢需求,提高发酵效率。
3. 发酵过程中的菌种选择对发酵效果有何影响?答:菌种选择是发酵工程中一个关键的因素,不同的菌种对底物的利用能力不同,产物的种类和产量也会有所差异。
2020-2021《发酵工程设备》期末课程考试试卷A1一、单项选择题: (每题1分,共10分)1、典型的细菌生长曲线中指数生长期和减数生长期比生长速率为 。
A.max μ,S K S S +maxμ B.max 2ln μ,max μ C. max μ max μ/2 D.max μ/2, SK SS +max μ 2、在细胞活动热释放过程中,基质氧化态越 ,耗氧量越 ,热释放越 。
A.高,少,多 B.低,少,少 C.高,少,少 D.低,少,多 3、机械搅拌发酵罐内以下装置不具有防止液面中央形成漩涡流动,增强湍动和溶氧传质作用的是 。
A 树立的列管 B.挡板 C. 树立的蛇管 D.涡轮式搅拌器 4、以下可以用于杂交瘤细胞培养(生产单克隆抗体)的生物反应器有 。
①笼式通气搅拌器②气升式细胞培养反应器③中空纤维细胞培养反应器④大载体细胞培养反应器A. ①、②B. ③、④C. ①、③、④D. ①、②、③、④ 5、罐式连续蒸煮糖化设备中,为了使真空冷却器达到一定的真空度,除了________之外都可以选用。
A.真空泵B.蒸汽喷射泵C.水力喷射泵D.高压水泵 6、动物细胞培养的操作方式中,哪一种细胞不是始终留在反应器中? A.流加式操作 B.分批式操作 C.连续操作 D.灌注培养 7、对黏度较高的液体的蒸发浓缩最好应采用 。
A.管式升膜蒸发器B.套筒式升膜蒸发器C.套管式升膜蒸发器D. 降膜蒸发器8、管道式光培养反应器最适合以下哪类细胞培养? 。
A.酵母菌B.长春花细胞C.Hela 细胞D.海藻细胞。
9、以下设备需要装设搅拌器的是 。
A.喷射自吸式发酵罐B. 酒精发酵罐C.流化床生物反应器D.啤酒多罐式连续发酵设备10、从多个地方向较远处运送玉米采用哪种气流输送方式最好? 。
A.吸引式 B.压送式 C. 真空、压力输送 D.螺旋输送二、 判断题(对的打“√” ,错的打“×”每题1分,共10分)1、气升环流式发酵罐的高径比一般为1.7~3.5。
2020-2021《发酵工程设备》期末课程考试试卷B1一、单项选择题: (每题1分,共10分)1、在细胞活动热释放过程中,基质氧化态越,耗氧量越,热释放越。
A.高,少,多B.低,少,少C.高,少,少D.低,多,多2、外循环空气带升式发酵罐的优点是无需__________。
A.空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上升管3、无论是种子罐或发酵罐,当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌,我们称为空罐灭菌,此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____________________,只有这样才既合理经济,又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。
A.高温瞬时(133℃,15秒钟)B.同实罐灭菌一样(115℃,8-15分钟)C.高温长时(121℃,45分钟)D.间歇灭菌(100℃,30分钟,连灭三次) 4、味精厂等电罐在低温等电点操作时,罐中蛇管内可用________使罐内的等电点液降温。
A.冰盐水或氨B.自来水C.氨D.冷凝水5、以下可以用于杂交瘤细胞培养(生产单克隆抗体)的生物反应器有。
①笼式通气搅拌器②气升式细胞培养反应器③中空纤维细胞培养反应器④大载体细胞培养反应器A. ①、②B. ③、④C. ①、③、④D. ①、②、③、④6、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是_________。
A.提高醪液湍流程度,有利于传质B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.防止泡沫产生D.防止醪液在罐内旋转而产生旋涡,提高罐的利用率7、培养基连续灭菌流程中选用管道维持器,应该使培养基在管道的流速达到______,才能保证先进先出。
A.过渡流B.层流C.活塞流D.湍流8、管道式光培养反应器最适合以下哪类细胞培养?A.酵母菌B.长春花细胞C.Hela细胞D.海藻细胞。
9、目前啤酒厂夹套式麦芽汁煮沸锅中常用的搅拌器为。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C. 后弯曲的圆周曲面搅拌器D. 锚式搅拌器10、溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是__________。
上海师范大学标准试卷2010 ~2011学年第一学期考试日期2011年月日科目《发酵工程》(A卷)答案生物技术专业本科08 年级班姓名学号我承诺,遵守《上海师范大学考场规则》,诚信考试。
签名:__ _____一、选择题(20分,每题1分)1、关于菌种的选育不正确的是(C)A、自然选育细胞不经过人工处理B、诱变育种的基础是基因突变C、通过有性杂交可形成工程细胞D、可构建基因工程菌2、糖类和脂肪都可以作碳源使用,但糖类和脂肪相比,微生物在代谢时需要(B)的溶解氧。
A、较多B、较少C、相等D、不确定3、营养缺陷型菌株是发酵菌种的来源之一,这是一种(C )。
A、营养不良症的菌株B、在完全培养基上不能生长的菌株C、不能合成部分营养因子的菌株D、营养成分缺少时获得的菌株4、淀粉在水介质中,通过用化学试剂或升温等方法使淀粉发生膨胀和胶状扩散而形成的粘性物质的过程,称之为(A )。
A、糊化B、胶凝化C、老化D、糖化5、酵母菌发酵需要一定浓度的葡萄糖,但当培养基中葡萄糖浓度过高时反而会抑制菌体的生长,其原因是(D)。
A、分解代谢阻遏B、细胞质壁分离C、细胞通透性减少D、Crabtree效应6、关于青霉素生产的叙述,正确的是(B)。
A.青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物B.用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种C.发酵罐接种后必须进行灭菌处理后发酵D.在青霉菌生长的稳定期,活菌数不再增加,青霉菌产量也不再增加7、有关谷氨酸棒杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述,错误的是(B)。
A 、组成酶是维持菌体基本代谢的必要条件B 、谷氨酸棒杆菌是全基因型菌体,不需要从外界补充生长因子C 、发酵液pH 呈酸性时,就会生成乙酰谷氨酰胺D 、细胞膜透性的改变,可解除代谢产物对有关酶活性的抑制8、酿酒酵母厌氧发酵产生CO 2的摩尔数为N ,在好氧情况下,消耗同样数量的葡萄糖可以产生的CO 2量是(B )。
、选择题(共10小题,每题2分,共计20 分)1.下列关于发酵工程的说法,错误的是(C )A发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身B可以通过人工诱变选育新菌株C培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌D环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成2.当培养基pH发生变化时,应该(C )A加酸 B 加碱C 加缓冲液 D 加无机盐3.甘油生物合成主要由下列哪种物质引起(D )A尿素 B 硫酸铵 C 酶 D 亚硫酸盐4.对谷氨酸发酵的叙述正确的是(D )A菌体是异养厌氧型微生物 B 生物素对谷氨酸生成无影响C谷氨酸的形成与搅拌速度无关D产物可用离子交换法提取5.为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量,(B )A它们必须第一步变成脂肪分子 B 它们的葡萄糖单位必须被释放C环境中必须有游离氧存在 D 遗传密码必须起促进作用6.关于微生物代谢产物的说法中不正确的是(D )A初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的B次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的C初级代谢产物在代谢调节下产生D次级代谢产物的合成无需代谢调节7.在发酵中有关氧的利用正确的是(B )A微生物可直接利用空气中的氧B微生物只能利用发酵液中溶解氧C温度升高,发酵液中溶解氧增多D机械搅拌与溶氧浓度无关8.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸,其原因可能是(B )A温度控制不适B 通气量过多 C pH呈酸性D溶氧不足9.下列可用于生产谷氨酸的菌种是(C )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10.酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而会抑制微生物的生长,原因是(B )A •碳源供应太充足B •细胞会发生质壁分离C •改变了酵母菌的pH值D •葡萄糖不是酵母菌的原料二、判断正误(共15小题,每题1分,共计15分)1、在微生物杀虫剂中,引用最广泛的是苏云金芽抱杆菌,他用来毒杀鳞翅目和双翅目的害虫。
发酵工程期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 发酵工程中,微生物的代谢类型主要包括:A. 异养需氧型B. 异养厌氧型C. 自养需氧型D. 以上都是2. 下列哪项不是发酵过程中需要控制的参数?A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 光照强度3. 发酵罐中通常使用的搅拌器类型是:A. 桨式搅拌器B. 涡轮式搅拌器C. 螺旋搅拌器D. 磁力搅拌器4. 以下哪种物质不是发酵过程中常用的碳源?A. 葡萄糖B. 乳糖C. 硝酸盐D. 淀粉5. 以下哪个不是发酵产物的分离纯化方法?A. 沉淀B. 过滤C. 超滤D. 蒸馏6. 发酵过程中,微生物的代谢途径可以通过以下哪种方式进行调控?A. 基因工程B. 环境因素C. 酶的抑制D. 以上都是7. 工业发酵中,通常采用的微生物菌种包括:A. 野生型菌种B. 突变型菌种C. 基因工程菌种D. 以上都是8. 发酵过程中,微生物的呼吸类型主要有:A. 有氧呼吸B. 无氧呼吸C. 微好氧呼吸D. 以上都是9. 以下哪个不是发酵工程中常用的消毒方法?A. 热消毒B. 紫外线消毒C. 化学消毒D. 辐射消毒10. 发酵过程中,pH值的控制对微生物的生长和代谢产物的合成有重要影响,其主要原因是:A. 影响酶的活性B. 影响微生物细胞膜的通透性C. 影响代谢产物的溶解度D. 以上都是二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述发酵工程中常用的微生物菌种的筛选和改良方法。
2. 描述发酵过程中温度控制的重要性及其对微生物代谢的影响。
3. 阐述发酵产物的提取和纯化过程中,常用的方法及其原理。
三、计算题(每题15分,共30分)1. 假设某发酵罐的体积为100升,发酵过程中氧气的消耗速率为0.5升/分钟。
如果发酵罐的氧气浓度从20%下降到15%,计算氧气消耗的总体积。
2. 某发酵过程产生的代谢产物浓度与发酵时间的关系为C = 0.02t^2 + 0.5t,其中C是浓度(mg/L),t是时间(小时)。
样卷1一、填空(每空1分,共30分)1,工业上的发酵产品分为菌体、代谢产物、微生物酶和生物转化产品四个类别。
2,从本质上来说,微生物代谢是通过酶量调节和酶活性调节两种方式来进行调节的。
3,根据对氧需求的不同可将发酵分为通风发酵和厌氧发酵两种类型。
4,根据产物合成途径,我们可将次级代谢分为与糖代谢有关的类型、与脂肪酸代谢有关的类型、与萜烯和甾体化合物有关的类型、与TCA环有关的类型和与氨基酸代谢有关的类型五种类型。
5,卡尔文循环由羧化、还原和再生三个阶段(部分)组成。
6,发酵厂用于原料除杂的方法有筛选、风选和磁力除铁。
7,种子的制备可分为实验室种子制备和车间种子制备两个阶段。
8,空气除菌的方法有加热、静电、射线和介质过滤。
10,常用的连续灭菌工艺有喷射加热、薄板换热器和喷淋冷却。
11,氢化酶是氢细菌进行无机化能营养方式生长的关键酶,在多数氢细菌中有两种氢化酶,它们是颗粒状氢化酶和可溶性氢化酶。
二、名词解释(每题4分,共20分)1,发酵工程应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。
2,无菌空气发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数,从而能控制发酵污染至极小机会。
此种空气称为“无菌空气”。
3,种子的扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
4,酶合成的阻遏某些酶在微生物生长时可正常地产生,但当生化途径的终产物浓度增加时或向生长培养基加入这种终产物时,酶的合成就被阻遏。
这种低分子量的终产物(辅阻遏物)被认为是同胞内由调节基因编码的蛋白质(阻遏蛋白)结合,产生一种阻遏物,该阻遏物“关闭”对酶编码的结构基因。
这样的酶称为可受阻遏的酶。
阻遏酶合成的物质称为阻遏物。
发酵工程的期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是发酵工程的主要目标?a) 提高产品产量和质量b) 降低生产成本c) 防止发酵过程产生有害物质d) 提高生产效率答案:c) 防止发酵过程产生有害物质2. 发酵过程中最常见的有机酸是:a) 乙酸b) 乳酸c) 柠檬酸d) 苹果酸答案:b) 乳酸3. 发酵工程中常用的微生物有:a) 大肠杆菌b) 枯草芽孢杆菌c) 酵母菌d) 病毒菌株答案:c) 酵母菌4. 发酵工程中,最常用的培养基是:a) 葡萄糖培养基b) 酵母粉培养基c) 玉米粉培养基d) 大豆粉培养基答案:a) 葡萄糖培养基5. 以下哪项不是发酵过程的主要参数?a) pH值b) 温度c) 发酵时间d) 氧浓度答案:c) 发酵时间二、问答题1. 请简要描述发酵过程的基本原理。
答:发酵是指利用微生物(比如酵母菌、乳酸菌等)在适宜的环境条件下进行代谢活动,通过产生能量、生成有机物质,实现物质的转化和变质。
发酵过程主要包括三个阶段:增殖阶段、生长阶段和稳定阶段。
在增殖阶段,微生物通过吸收培养基中的养分进行快速繁殖,细胞数量大幅增加;在生长阶段,微生物继续繁殖,同时开始产生产物,并对培养基中的养分进行代谢和转化;在稳定阶段,微生物数量趋于平衡,产物的生成速率和消耗速率达到动态平衡。
发酵过程往往受到温度、pH值、氧浓度等环境因素的影响,需要在适宜的条件下进行控制和调节。
2. 请列举三种常见的发酵产品及其应用领域。
答:常见的发酵产品及其应用领域有:- 发酵食品:比如酸奶、酱油、豆豉等,在食品加工中广泛应用。
- 抗生素:比如青霉素、链霉素等,用于临床医学中的抗菌治疗。
- 生物燃料:比如乙醇,作为可替代石化燃料的一种新型能源。
3. 发酵工程中如何控制发酵过程的温度?答:控制发酵过程的温度是非常重要的,一般有以下方法:- 使用恒温培养箱或恒温槽,通过设定恒定的温度来控制发酵系统的温度。
- 在培养基中添加适量的热源,比如加热夹子或加热棒,通过调节加热源的功率来控制发酵系统的温度。
《发酵工程与设备》期末复习题1、工业发酵的发展经历了哪几个阶段?(6个阶段)答:①自然发酵阶段;②纯培养技术的建立;③通气搅拌发酵技术的建立;④诱变技术与代谢控制发酵的建立;⑤开拓新的发酵原料时期;⑥基因工程阶段(现代发酵工业新阶段)。
2、发酵工程发展过程中的三个转折点什么?答: 纯培养技术的建立是第一个转折点,通气搅拌发酵技术的建立是第二个转折点,代谢控制发酵技术的建立是第三个转折点。
3、根据不同的分类原则,工业发酵可分为若干类型。
按发酵形式、发酵培养基的物理性状、按发酵工艺流程来、按发酵过程中对氧的不同需求来区分,各有哪些?答:①发酵形式:细菌发酵、放线菌发酵、霉菌发酵、酵母发酵②发酵培养基的物理性状:固体发酵、液体发酵、半固体发酵③工艺流程:分批发酵、补料分批发酵、连续发酵④对氧的需求:厌氧发酵、好氧发酵、兼性厌氧发酵4、固体发酵、发酵热、通风比、罐压、临界氧浓度、前体、分批灭菌、种子罐级数、全挡板条件、接种龄、产物合成促进剂、连续灭菌、种子培养、、接种量、轴功率、清洁生产等概念。
固体发酵:又称固态发酵,是指微生物在湿的固体培养基上生长、繁殖、代谢的发酵过程。
发酵热:习惯上将产生的热能减去散失的热能所得的净热量称为发酵热。
通风比:罐压:临界氧浓度:各种微生物对发酵液中溶解氧浓度有一个最低要求,这一溶解氧浓度叫做临界氧浓度,以C浓度表示。
前体:指加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高的一类化合物。
分批灭菌:将配制好的培养基输入发酵罐内,直接用蒸汽加热,达到灭菌要求的温度和压力后维持一定时间,再冷却至发酵要求的温度,这一工艺称为分批灭菌或实罐灭菌。
种子罐级数:制备种子需逐级扩大培养的次数全挡板条件:是指达到消除液面旋涡的最低条件,在一定转速下面增加罐内附件而轴功率仍保持不变。
接种龄:是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间产物合成促进剂:是指那些细胞生长非必需的,但加入后却能显著提高产量的物质。
《发酵工程设备》课程补考
试卷(A)
一、选择题: (每题1分,共5分)
1、无菌空气在机械搅拌发酵罐生产中的主要作用是______。
A.给培养微生物提供氧气,并可促进菌体在培养基中不断混合
B.主要起搅拌作用
C.打碎泡沫,防止逃液
D.防止产生涡流
2、罐式连续蒸煮糖化设备中,为了使真空冷却器达到一定的真空度,除了________之外都可以选用。
A.真空泵
B.蒸汽喷射泵
C.水力喷射泵
D.高压水泵
3、空气过滤系统中旋风分离器的作用是______________。
A.分离油雾和水滴
B.分离全部杂菌
C.分离二氧化碳
D.分离部分杂菌
4、目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用______________。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器
B.螺旋浆式搅拌器
C.无搅拌器
D.锚式搅拌器
5、管道式光培养反应器最适合______________细胞培养。
A.酵母菌
B.长春花细胞
C.Hela细胞
D.海藻细胞。
二、判断题(对的打“√”,错的打“×”每题1分,共5分)
1、辊式粉碎机主要利用冲击力将物料粉碎。
2、空气过滤系统中空气加热器的作用是杀灭杂菌。
3、生产操作过程中,始终要保持发酵罐内的罐压为正压。
4、弱碱性阳离子交换树脂交换能力不受溶液pH的影响。
5、立式结晶锅多采用螺旋式搅拌器。
三、填空题(共14空,每空1分,共14分)
1、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此应该用________轴封。
2、动物细胞培养时,悬浮培养适用于型动物细胞,贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。
除此之外还有一种培养对两类细胞都适用。
3、啤酒厂生产麦芽汁多采用四器组合,四器为、、
和。
4、空气过滤除菌中常用的介质材料有__________ __ 、_____________、________________等。
5、啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中的作用,另外冷却操作时啤酒的变化也会引起罐的内容物的对流循环。
6、转鼓直径小,转速高,一般为15000r/min,分离因数大,可达50000,因此分离强度高,可用于液-液分离和微粒较小的悬浮液的澄清。
7、膜过滤时为了减少浓差极化现象,可以采取错流操作或等措施。
四、名词解释(共5小题,每小题3分,共15分)
1全挡板条件
2气流干燥
3、CIP清洗系统
4、k
L
A
5、发酵液预处理
、
五、简答题(共6小题,每小题6分,共36分)
1、指出下列分批发酵中的产物合成各属于哪种动力学模型,并简述之。
----------产物 生物量
2、叙述空气带升式(气升式)发酵罐的工作原理。
3、简述植物细胞培养与微生物细胞培养的不同之处。
4、淀粉质原料蒸煮糖化的目的是什么?
5、如何选择固体物料的输送方式?
6、为什么对于管式薄膜蒸发器的加热管子直径、长度选择要适当?
六、画图题(共1小题,每小题15分,共15分)
1、请画出机械搅拌通风发酵罐的结构简图,并标出五个部位的名称,说明它们的作用。
专业班级: 姓名: 学号:
装 订 线
七、计算题(共1小题,每小题10分,共10分)
1、设计一台通风量为50M3/min的棉花活性炭空气过滤器,空气压力为 0.4 MPa(绝对压力),已知棉花纤维直径 d=16微米,填充系数α= 8%,空气线速度为 0.1 M/sec,若进入空气过滤器的空气含菌量是 5000 个/M,要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%,发酵周期 100 hr。
工作温度为 40℃,平均气温为20℃,计算空气过滤器的尺寸(过滤介质厚度和过滤器直径)。
表1 纤维直径 d=16 微米,填充系数α= 8% 时棉花纤维的K值
《发酵工程设备》课程试卷A答案
一、单项选择题: (每题1分)
1、A
2、D
3、A
4、C
5、D
二、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1×10=10分)
1、×
2、×
3、√ 4×、 5、×
三、填空题(共14空,每空1分,共14分)
1、双端面
2、非贴壁依赖型、包埋
3、糊化锅、糖化锅、麦汁过滤槽、煮沸锅
4、棉花、活性炭、多孔陶瓷、烧结材料等
5、CO
2
、温度
6、管式离心机
7、加大流速
四、名词解释(共5小题,每小题3分,共15分)
1全挡板条件:指在一定转速下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。
2气流干燥:利用热空气与粉状或颗粒状湿物料在流动过程中充分接触,气体与固体物料之间进行传热与传质,从而使湿物料达到干燥的目的。
3、CIP清洗系统:CIP清洗系统是Clean In Place的简称,即原位清洗。
例如:进行大罐清洗工作的关键设备是喷射洗涤设备。
4、k
L
A:体积质量传递系数。
它是质量传递的比速率,指在单位浓度差下,单位时间单位面积所吸收的气体。
5、发酵液预处理:增大悬浮液中固体粒子的尺寸,除去高价无机离子和杂蛋白质,降低液体黏度,实现有效分离。
方法有:
1.加热
2.凝聚和絮凝
3.加入盐类
4.调节pH
5.加入助滤剂五、简答题(共6小题,每小题6分,共36分)
1.答:A为生长偶联型,即类型Ⅰ(相关模型):是指产物的生成与细胞的生长相关的过程,产物是细胞能量代谢的结果。
属于此类型的有乙醇、葡萄糖酸、乳酸的生产等。
B为非偶联型,即类型Ⅲ (非相关模型):产物的生成与细胞的生长无直接联系,产物是二次代谢物。
属于此类型的有抗生素、微生物毒素等代谢产物的生成。
C为混合型,即类型Ⅱ(部分相关模型):该类反应产物的生成与基质消耗仅有间接结果,产物是能量代谢的间接结果。
属于此类型的有柠檬酸和氨基酸的生成。
2、答:气升式生物反应器操作原理为:把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进入该反应器外管的发酵液中,通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎,同时由于形成的气液混合物密度降低故在外管中向上运动,从而将气液混合物带到圆柱体的反应器中并向下运动,形成循环流动,实现混合与溶氧传质。
3、植物细胞培养与微生物的区别:
a.细胞的大小:植物细胞一般比微生物细胞大;
b.细胞块的形状:植物细胞为块状,而微生物细胞有球状、杆状、螺旋状等;
c.培养液的黏度:植物细胞培养液有一定的黏度;
d.需氧量:植物细胞培养的耗氧量比微生物细胞的好氧量少;
e.植物细胞的Kla值比微生物培养的Kla值小得多;
f.植物细胞对剪切力敏感;
g.植物细胞培养需CO
2
和光照;
4、答:a.糊化:原料吸水后,借助于蒸煮时的高温高压作用,使原料的淀粉细胞膜和植物组织破裂,即破坏原料中淀粉颗粒的外皮,使其内容物质流出,呈溶解状态变成可溶性淀粉,以便糖化剂作用,使淀粉变成可发酵性糖。
采用的方法是用蒸汽加热蒸煮。
b.灭菌:借助蒸汽的高温高压作用,把存在于原料中的大量微生物进行灭菌,以保证发酵过程中原料无杂菌污染,使酒精发酵能顺利进行。
5、固体物料的输送设备斗式提升机、皮带运输机、螺旋输送机、气力输送系统。
选择输送方式时,应根据物料的特性、输送量、输送距离、线路状况、动力消耗等因素,综合进行考虑。
斗式提升机垂直提升固体物料,适用于松散型、小颗粒物料。
一般对于大麦、大米等松散的粒状物料,最适宜用气流输送;而较大的块状物料或过细的粉状物料,气流输送时困难较大。
输送量大且能连续运行的操作,宜用气流输送;输送量少且是间歇操作的,不宜用气流输送。
对短距离输送,宜
用低压压送;长距离输送,则以高压压送有利。
6、答:对于管式薄膜蒸发器的加热管子直径、长度选择要适当。
管径不宜过大,因为加热管管径越大,长度要求越长。
长管加热器结构复杂,应考虑热胀冷缩的应力对结构的影响。
所以管长一般在25~28毫米之间,管长与管径之比一般为 100-150,这样才能使加热面供应足够成膜的汽速。
六、画图题(共1小题,每小题15分,共15分)
答: 1)搅拌器:混合、增强传热传质
2)冷却管:降温
3)轴:带动搅拌叶轮转动
4)空气分布器:吹入无菌空气,并使空气均匀分布。
5)消泡装置:就是安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐排气系统上的,可将泡沫打破或将泡沫破碎分离成液态和气态两相的装置,从而达到消泡的目的。
七计算题(共1小题,每小题10分,共10分)
解: 查表: 当v 0= 0.1 M/sec 时,K'=0.135
2
1
lg
'N k L N =-
N 1= 5000×50×60×100 = 1.5×109 N 2= 10-3
∴2
1lg
12.1890.2()
'0.135N N L cm k -===--
P 1 = 0.1 MPa P 2= 0.4 MPa V 1= 50 M/min = 0.83 M/sec 由气态方程得:
312
21
21
0.22(/sec)P T V V M P T =⋅=
1.67D =
== (M )
答: 该空气过滤器的过滤介质厚度为 90.2 cm ,过滤器直径为 1.67 M.。