发酵工艺学试卷
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发酵工艺原理试题和答案一、选择题1.下列哪个不是发酵过程中产生的产物? A. 乳酸 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 酒精2.发酵是由哪类生物过程而来的? A. 呼吸 B. 光合作用 C. 分裂 D. 缩合3.使得食品变质的微生物是? A. 厌氧菌 B. 好氧菌 C. 细菌 D. 真菌4.酵素在发酵过程中扮演的角色是? A. 催化剂 B. 营养来源 C. 结构物质D. 能量二、填空题1.发酵过程中,糖类被分解成_________。
2.__________是发酵作用的催化剂。
3.乳酸发酵是由_____________产生的。
4.发酵过程中释放的气体是___________。
三、判断题1.发酵过程是一种无氧反应。
(T/F)2.发酵是由微生物引发的生化反应。
(T/F)3.酒精发酵是从乙醇生成葡萄糖的反应。
(T/F)四、问答题1.请简要描述酵素在发酵中的作用原理。
2.举例说明两种发酵过程的应用场景。
3.解释好氧发酵和厌氧发酵有何区别。
答案一、选择题1. C2. A3. D4. A二、填空题1.乙醇2. 酵素3. 乳酸杆菌4. 二氧化碳三、判断题1. F2. T3. F四、问答题1.酵素是一种生物催化剂,通过将底物分子在其活性部位发生特异性结合,使底物分子互相接近,从而使化学反应速率加快。
2.例如:酒精发酵用于啤酒酿造,乳酸发酵用于酸奶制作。
3.好氧发酵需氧气参与反应,产物为水和二氧化碳;厌氧发酵不需要氧气参与,产物为乙醇和二氧化碳。
发酵工艺技术试卷发酵工艺技术试卷一、选择题(每题3分,共30分)1. 发酵是指生物体在何种条件下进行的?A. 高温条件下B. 低温条件下C. 湿热条件下D. 特定温度条件下2. 发酵过程可产生的物质有哪些?A. 酒精B. 乳酸C. 乳酪D. 以上都是3. 发酵工艺技术主要包括哪些方面?A. 原料的选择和准备B. 发酵菌种的培养C. 发酵条件的控制D. 以上都是4. 以下哪种发酵工艺常用于食品加工?A. 啤酒发酵B. 乳酸发酵C. 牛奶发酵D. 酱油发酵5. 以下哪种菌种常用于酒精发酵?A. 乳酸菌B. 酵母菌C. 酸奶菌D. 酱油菌6. 以下哪种物质不宜用于发酵工艺中?A. 糖类B. 蛋白质C. 脂肪D. 以上都可以7. 发酵工艺中,温度是影响发酵的重要因素之一。
以下哪种情况会影响发酵的进行?A. 温度过高B. 温度过低C. 温度不稳定D. 以上都是8. 发酵过程中需要搅拌的目的是什么?A. 均匀分布发酵物质B. 加速发酵速度C. 促进物质反应D. 以上都是9. 发酵过程中产生过多的酒精有可能导致什么问题?A. 产品质量下降B. 发酵罐破裂C. 发酵速度过慢D. 产品保存时间缩短10. 发酵工艺技术的应用领域包括哪些?A. 食品加工B. 酿酒C. 医药制造D. 以上都是二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述发酵工艺技术的基本原理及应用领域。
2. 简述发酵过程中温度对发酵的影响。
3. 简述发酵过程中为何需要适当搅拌。
三、解答题(每题20分,共40分)1. 请设计一种发酵工艺来制作酸奶。
要求包括原料的选择和处理、菌种的培养、发酵条件的控制等。
2. 请解释发酵过程中产生的酒精是如何形成的,并说明其在食品加工中的应用。
参考答案:一、选择题1. D2. D3. D4. B5. B6. B7. D8. D9. A10. D二、简答题1. 发酵工艺技术的基本原理是利用微生物代谢过程中产生的酶来加速和控制化学反应,以获得所需的产物。
发酵⼯艺学试卷9⼀、填空题(每空0.5分,共20分)1,⽣产菌种的制备⼀般包括两个过程,⼀是在固体培养基上⽣产孢⼦的孢⼦制备过程,⼆是在液体培养基中⽣产⼤量菌丝的种⼦制备过程。
2,影响孢⼦质量的因素有培养基、培养温度和湿度、培养时间和冷藏时间、接种量,影响种⼦质量的因素有培养基、培养条件、种龄、接种量。
3,影响液相体积氧传递系数KLa的因素有搅拌功率、空⽓流速、发酵液理化性质、泡沫、空⽓分布器与发酵罐结构。
4,菌种衰退的原因有基因突变、连续传代、不适宜的培养和保藏条件。
5,影响溶解氧饱和浓度的主要因素有温度、溶液性质及氧分压。
6,微⽣物发酵⼯业的范畴主要包括微⽣物菌体发酵、基因⼯程菌发酵、微⽣物转化、微⽣物酶制剂发酵、微⽣物代谢产物发酵。
7,发酵⽣产过程中染菌的危害主要有杂菌消耗营养物质、影响产品的产量质量、影响发酵液的理化性质、影响产物的分离纯化。
8,连续灭菌的⼀般单元过程包括预热、加热升温、灭菌(保温)、冷却。
9,培养基按其在发酵⽣产中的不同⽤途来分类可分为孢⼦培养基、种⼦培养基、发酵培养基。
10,微⽣物的原⽣质体制备的影响因素主要包括有酶浓度、菌液预处理、酶解温度、渗透压等。
⼆、名词解释(每⼩题3分,共30分)1,呼吸强度:单位重量的⼲菌体每⼩时消耗氧的量,单位为mmol/(g·h)2,连续发酵:连续培养或连续发酵是指以⼀定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基,同时以相同的速度流出培养液,使培养系统内培养液的液量维持恒定的微⽣物培养⽅式。
3,摄氧率:摄氧率是指单位体积发酵液每⼩时消耗氧的量,单位为mmol/(L·h)。
4,⽓泛点:在特定条件下,通⼊发酵罐内的空⽓流速达某⼀值时,使搅拌功率下降,当空⽓流速再增加时,搅拌功率不再下降,此时的空⽓流速称为⽓泛点。
5,呼吸临界氧浓度:当溶氧浓度低时,呼吸强度随溶解氧浓度的增加⽽增加,当溶氧浓度达某⼀值后,呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加⽽变化,此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。
1一、填空题(每空0.5分,共20分)1,影响发酵温度变化的因素有产热的因素:、;散热的因素:、、。
2,发酵废液的处理方法包括前处理、及。
3,现代菌种选育在生产上的目的主要有、、、、。
4,发酵生产过程中染菌的危害主要有、、、。
5,一般常用的灭菌方法有、、、、。
6,单位质量干菌体在单位时间内因消耗的基质量称维持因数。
7,衰退菌种复壮的措施有、、。
8,发酵成本的控制可从、及三方面进行。
9,生产菌种的制备一般包括两个过程,一是在固体培养基上生产孢子的过程,二是在液体培养基中生产大量菌丝的过程。
10,培养基按其不同用途来分类可分为、、。
11,微生物产生的次级代谢产物包括生物碱、、、等。
12,研究发酵动力学的方法有宏观处理法和,发酵过程优化最基本的手段是。
13,Monod方程的适用性为和。
二、名词解释(每小题3分,共30分)1,非生长偶联型发酵:2,连续灭菌:3,渗漏型突变株:4,接种量:5,培养基:6,分离性延迟:7, Flooding point:8,顺序反馈抑制:9,临界菌体浓度:10, Oxygen Uptake Rate:三、问答题(共40分)1,发酵培养基灭菌过程中影响灭菌效果的因素有哪些?(5分)2,简述影响微生物需氧量的因素有哪些。
(5分)3,发酵过程中泡沫产生的原因是什么?泡沫形成有哪些不利影响?该如何控制泡沫?(7分)5,反馈调节包括哪几种方式?在发酵生产过程中克服反馈调节的措施有哪些?(7分)4,述摇瓶培养和发酵罐发酵的差异性以及发酵罐规模改变引起的影响。
(8分)6,次级代谢产物高产菌株的定向筛选策略有哪些?(8分)四、案例分析题(共1题,10分)接种后10h左右已进入对数生长期,随后是10h 左右的加速生长期,在40h左右对数生长期基本完成,在50h左右转入生产期,1)为了维持适度的菌体浓度并延长分泌期,在发酵的前期、中期、后期应如何分别控制发酵温度;2)用5升罐进行不控制pH的发酵发现,前期由于微生物产生的酸性副产物和有机酸使pH降至5.5。
发酵工艺技术试题发酵工艺技术试题一、选择题1. 发酵是指在_______的条件下,利用微生物所产生的酶将有机物质转化为有机酸、醇类、气体或其他有用产物的过程。
A. 低温B. 中温C. 高温D. 适温2. 发酵工艺中,用_________生产大量酸奶、乳酸等乳制品。
A. 乳酸菌B. 植物酶C. 动物酶D. 酒精发酵3. 以下关于发酵的说法,正确的是:A. 发酵只包括酒精发酵和乳酸发酵B. 发酵只能利用微生物进行C. 发酵可以将有机物质转化为无机物质D. 发酵可以利用微生物的代谢活动产生能量4. 发酵工艺中,调节_______是提高发酵效率和产物质量的重要因素之一。
A. 温度B. pH值C. 溶氧量D. 细胞浓度5. 发酵过程中,可以通过调节_______来控制发酵速度和产物满意度。
A. 温度B. pH值C. 溶氧量D. 细胞浓度二、填空题1. 发酵过程中,主要使用的微生物是_________。
2. 酒精发酵中,以_________为原料,产生酒精和二氧化碳。
3. 发酵过程中,需要通过控制好_______、溶氧量和营养物质浓度等因素来优化工艺。
4. 发酵过程中,_______是最常用的发酵设备之一。
5. 发酵产物的纯化和提纯主要通过_________等技术实现。
三、简答题1. 请简要描述酒精发酵的工艺流程。
2. 发酵过程中,如何控制 pH 值的变化?3. 发酵中的氧气供应对发酵有什么影响?4. 发酵废液的处理方法有哪些?5. 发酵工艺技术在食品、医药和能源等领域的应用有哪些?四、论述题请就发酵工艺技术对社会经济发展的影响进行论述。
7一、填空题(每空0.5分, 共20分)1, 微生物发酵过程中释放的净热量叫发酵热 , 其中产热的因素有: 生物热、搅拌热;散热的因素有: 蒸发热、辐射热、显热。
2, 发酵过程中与微生物发酵有关的生物参数包括菌体浓度、菌体形态。
3, 生产菌种制备过程中影响孢子质量的因素有培养基(原材料和水质)、培养温度和湿度、培养时间和冷藏时间、接种量。
4, 发酵过程中, 微生物对氧的需求量可用摄氧氯和呼吸强度两个物理量来表示。
5, 发酵中产生大量泡沫的危害有降低生产能力、引起原料浪费(逃液)、影响菌体呼吸、引起染菌。
6, 摄氧率测定的方法包括停气测定法和不停气测定法。
7, 微生物的DNA 损伤的修复方式主要有光复活作用、切补修复、重组修复、 SOS修复、 DNA聚合酶的矫正作用。
其中引起真正突变的有: 重组修复、 SOS修复;不发生突变的有:光复活作用、切补修复、 DNA聚合酶的矫正作用。
8, 实罐灭菌以及发酵设备的灭菌中, 灭菌要点主要包括有设备的严密性、温度与压力相对应、无灭菌死角等。
9, 霉菌的杂交育种的一般过程主要有选择直接亲本、异核体的形成、杂合双倍体的形成、体细胞重组。
10, 培养基质量的影响因素主要有原材料、水质、灭菌质量等。
二、名词解释(每小题3分, 共30分)菌种衰退是指菌种经过长期人工培养或保藏, 由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象。
2, 分批发酵:分批发酵是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后, 接入少量的微生物菌种进行培养, 使微生物生长繁殖, 在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
期间只进行一次投料, 一次接种, 一次收获, 也叫间歇培养。
3, 摄氧率:摄氧率是指单位体积发酵液每小时消耗氧的量, 单位为mmol/(L·h)。
4, 临界菌体浓度:临界菌体浓度是指菌体呼吸不受抑制的最大菌体浓度, 通常指摄氧氯(OUR)与氧传递速率(OTR)相等时的菌体浓度。
发酵工艺学试题库完整发酵工艺学题库一、名词解释1、发酵(广义)利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程,它包括厌氧培养的生产过程,以及通气(有氧)培养的生产过程。
2、生物转化生物细胞或其产生的酶能将一种化合物转化成化学结构相似,但在经济上更有价值的化合物。
3、菌落指微生物细胞在一定条件下,在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物群体。
若来自一个细胞,则为纯培养或称克隆。
4、酶活性调节是指一定数量的酶,通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。
5、激活在激活剂的作用下,使原来无活性的酶变成有活性,或使原来活性低的酶提高了活性的现象。
6、前(体)馈激活指代谢途径中后面的酶促反应,可被该途径中较前面的一个中间产物所促进。
7、反馈抑制(feedback inhibition)反馈抑制是指代谢的末端产物对酶(往往是代谢途径中的第一个酶)活性的抑制。
8、次级代谢是指微生物在一定的生长时期(一般是稳定生长期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程。
9、淀粉的溶解或液化淀粉糊化后,如果提高温度至130℃,由于支链淀粉的全部(几乎)溶解,网状结构彻底破坏,淀粉溶液的粘度迅速下降,变为流动性较好的醪液,这种现象称为淀粉的溶解或液化。
10、糖化以无机酸或酶为催化剂,在一定温度下使淀粉水解,将淀粉全部或部分转化为葡萄糖等可发酵性糖的过程。
11、前体物质指某些化合物加入到发酵培养基中,能被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,其自身结构并无多大变化,但产量却因前体的加入有较大提高。
12、抑制剂加入后会抑制某些代谢途径的进行,使另一途径活跃,从而获得人们所需要的某种代谢产物,或使正常代谢的某一代谢中间物积累。
13、灭菌用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物,包括营养细胞、细菌芽孢和孢子。
14、微生物的热阻是指微生物在某一特定条件(主要是温度和加热方式)下的致死时间。
15、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”。
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一、填空题(每空0.5分,共20分)
1,生产菌种的制备一般包括两个过程,一是在固体培养基上生产孢子的孢子制备过程,二是在
液体培养基中生产大量菌丝的种子制备过程。
2,影响孢子质量的因素有培养基、培养温度和湿度、培养时间和冷藏时间、接种量,影响种子质量的因素有培养基、培养条件、种龄、接种量。
3,影响液相体积氧传递系数KLa的因素有搅拌功率、空气流速、发酵液理化性质、泡沫、空气分布器与发酵罐结构。
4,菌种衰退的原因有基因突变、连续传代、不适宜的培养和保藏条件。
5,影响溶解氧饱和浓度的主要因素有温度、溶液性质及氧分压。
6,微生物发酵工业的范畴主要包括微生物菌体发酵、基因工程菌发酵、微生物转化、微生物酶制剂发酵、微生物代谢产物发酵。
7,发酵生产过程中染菌的危害主要有杂菌消耗营养物质、影响产品的产量质量、影响发酵液的理化性质、影响产物的分离纯化。
8,连续灭菌的一般单元过程包括预热、加热升温、灭菌(保温)、冷却。
9,培养基按其在发酵生产中的不同用途来分类可分为孢子培养基、种子培养基、发酵培养基。
10,微生物的原生质体制备的影响因素主要包括有酶浓度、菌液预处理、酶解温度、渗透压等。
二、名词解释(每小题3分,共30分)
1,呼吸强度:
单位重量的干菌体每小时消耗氧的量,单位为mmol/(g·h)
2,连续发酵:
连续培养或连续发酵是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基,同时以相同的速度
流出培养液,使培养系统内培养液的液量维持恒定的微生物培养方式。
3,摄氧率:
摄氧率是指单位体积发酵液每小时消耗氧的量,单位为mmol/(L·h)。
4,气泛点:
在特定条件下,通入发酵罐内的空气流速达某一值时,使搅拌功率下降,当空气流速再增加时,搅拌功率不再下降,此时的空气流速称为气泛点。
5,呼吸临界氧浓度:
当溶氧浓度低时,呼吸强度随溶解氧浓度的增加而增加,当溶氧浓度达某一值后,呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化,此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。
6,前突变:
诱变剂所造成的DNA分子的某一位置的结构改变。
7,葡萄糖效应:
又称葡萄糖阻遏或分解代谢产生阻遏作用。
葡萄糖或某些容易利用的碳源,其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。
8,生理性延迟:
突变基因由杂合状态变为纯合状态时,还不一定出现突变表型,新的表型必须等到原有基因的产物稀释到某一程度后才能表现出来。
9,接种量:
指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。
10,对数残留定律
在一定温度下,微生物受热致死遵循分子反应速度理论,微生物受热死亡的速度-dN/dT与任何瞬间残留的活菌数N成正比。
三、问答(共50分)
1,发酵过程中引起溶氧异常下降及异常升高的原因分别有哪些?(6分)
引起发酵液pH值下降的原因:1)培养基中碳氮比例不当,碳源过多,导致有机酸大量积累;2)消泡油加得过多;3)微生物生理酸性物质的存在;(3分)
引起发酵液pH值上升的原因:1)培养基中碳氮比例不当,氮源过多,氨基氮释放;2)微生物生理碱性物质的存在,中间补料时氨水或尿素等碱性物质加入过多。
3)污染烈性噬菌体。
(3分)
2,搅拌在发酵中的作用及使用时应注意的事项。
(6分)
1)使发酵罐内的温度和营养物质浓度达到均一,使组成发酵液的三相系统充分混合;
2)把引入发酵液中的空气分散成小气泡,增加了气-液间的传质面积“a”,提高KLa 值;
3)增强发酵液的湍流程度,从而提高氧的传递速率;
4)减少菌丝结团;
5)可延长空气气泡在发酵罐中的停留时间,增加氧的溶解量。
但是,如果搅拌速度过快,由于剪切力增大,会损伤菌丝体,影响菌丝体的正常代谢,同时还会浪费能源和促进泡沫形成。
(各点1分)
3,菌种衰退后有哪些复壮的方法?(6分)
菌种衰退的原因包括:1)、基因突变;2)、连续传代;3)、不适宜的培养和保藏条件。
(各1分)
复壮的方法有:纯种分离;淘汰衰退的个体;选择合适的培养条件。
(各1分)
4,补料分批发酵与分批发酵、连续发酵相比较的特点有哪些?(8分)
补料分批发酵与分批发酵有以下特点:
1)可以解除培养过程中的底物抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖的分解阻遏效应;2)对于耗氧过程,可以避免在分批培养过程中因一次性投糖过多造成的细胞大量生长、耗氧过多以至通风搅拌设备不能匹配的状况;3)在某种程度上可减少微生物细胞的生成量、提高目的产物的转化率;4)微生物细胞可以被控制在一系列连续的过渡态阶段。
(各1分)
补料分批发酵与分批发酵有以下特点:
1)不需要严格的无菌条件2)不会产生微生物菌种的老化和变异;3)最终产物浓度较高,有利于产物的分离;4)使用范围广。
(各1分)
5,分析微生物细胞中对DNA 损伤的几种修复方式中的结果。
(8分)
微生物细胞中对DNA 损伤的几种修复方式包括: 1)DNA聚合酶的校正;2)光复活;3)切除修复;4)重组修复;5)SOS修复。
(4分)其中具有修复作用的:1)DNA聚合酶的校正;2)光复活;3)切除修复;(2分)具有引发突变造成更大错误的:1)重组修复;2)SOS修复。
(2分)
6,简述微生物发酵工业上培养基质量的影响因素有哪些?(6分)
微生物发酵工业上培养基质量的影响因素有:原材料质量;(2分)水质的影响;(1分)灭菌的影响;(2分)其他影响。
(1分)
7,诱变育种工作中需要注意哪几个主要环节?(10分)
答:1出发菌株的选择:纯种、性状优良、诱变剂敏感;(4分)2诱变剂的选择(3分)3筛选优良菌株(3分)。