2025年生物工程设备试题及答案

生物工程设备试题及答案

单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种发酵罐搅拌器最适合高黏度流体的搅拌？（）A.平叶桨式搅拌器B.弯叶桨式搅拌器C.推进式搅拌器D.锚式搅拌器2.空气除菌常用的方法是（）A.加热灭菌B.过滤除菌C.化学药剂灭菌D.射线灭菌3.发酵罐中挡板的作用主要是（）A.防止液体溢出B.增加罐壁强度C.改变液流方向，增强湍动D.便于安装管道4.下列属于连续灭菌设备的是（）A.连消塔B.实消罐C.种子罐D.发酵罐5.生物反应器的温度控制通常采用（）A.自然冷却B.夹套或蛇管冷却加热C.电加热D.蒸汽加热6.用于破碎细胞的设备是（）A.离心机B.板框压滤机C.高压匀浆机D.真空过滤机7.超滤的分离原理主要基于（）A.筛分作用B.吸附作用C.离子交换D.分配系数差异8.发酵罐的通气比一般指（）A.单位时间内通入发酵罐的空气体积与发酵液体积之比B.通入空气的压力与发酵罐内压力之比C.通入空气的流量与发酵罐体积之比D.以上都不对9.喷雾干燥器中，使液体物料分散成雾滴的部件是（）A.干燥室B.加热系统C.雾化器D.旋风分离器10.以下哪种设备不属于生物产品浓缩设备（）A.蒸发器B.冷冻浓缩设备C.离子交换柱D.反渗透设备多项选择题（每题2分，共20分）1.发酵罐的基本组成部分包括（）A.罐体B.搅拌装置C.通气装置D.温度控制装置E.压力控制装置2.常用的空气过滤介质有（）A.棉花B.活性炭C.玻璃纤维D.超滤膜E.金属丝网3.细胞破碎的方法有（）A.机械破碎法B.化学渗透法C.酶解法D.超声破碎法E.冷冻融化法4.下列属于膜分离设备的有（）A.微滤设备B.超滤设备C.反渗透设备D.纳滤设备E.电渗析设备5.发酵过程中需要控制的参数有（）A.温度B.pH值C.溶解氧D.搅拌转速E.罐压6.干燥设备按操作压力可分为（）A.常压干燥设备B.减压干燥设备C.真空干燥设备D.超高压干燥设备E.高压干燥设备7.生物工程下游加工过程的特点包括（）A.成分复杂B.目标产物含量低C.稳定性差D.易污染E.质量要求高8.常用的离心设备有（）A.管式离心机B.碟式离心机C.三足式离心机D.卧螺离心机E.平板式离心机9.发酵罐搅拌器的功能有（）A.使发酵液充分混合B.增加溶解氧C.促进传热D.防止微生物沉淀E.提高发酵效率10.生物工程设备选型的原则有（）A.满足工艺要求B.可靠性高C.易于操作和维护D.经济合理E.符合环保要求判断题（每题2分，共20分）1.发酵罐的高径比越大越好。（）2.空气过滤除菌过程中，过滤介质的孔径越小，除菌效果越好。（）3.连续灭菌比分批灭菌更适合大规模生产。（）4.板框压滤机适用于固液分离，且过滤效率比真空过滤机高。（）5.超滤过程中，压力越大，通量一定越大。（）6.生物反应器中搅拌转速越高，对微生物生长越有利。（）7.喷雾干燥设备适合热敏性物料的干燥。（）8.冷冻浓缩过程中，冰晶形成对产品品质没有影响。（）9.离子交换树脂使用后不需要再生。（）10.发酵罐的通气系统只要保证有空气通入即可，无需考虑空气分布。（）简答题（每题5分，共20分）1.简述发酵罐中搅拌装置的作用。答案：搅拌装置可使发酵液充分混合，促进氧的溶解，利于传质传热；还能防止微生物沉淀，使微生物与营养物质充分接触，提高发酵效率。2.空气过滤除菌的原理是什么？答案：主要基于拦截、惯性碰撞、扩散、静电吸附等作用。空气通过过滤介质时，微生物等颗粒被截留在介质表面或内部，从而实现除菌。3.简述超滤与反渗透的区别。答案：超滤基于筛分原理，截留相对分子质量较大的物质，操作压力较低；反渗透利用半透膜两侧压力差，使溶剂通过膜，截留溶质，操作压力较高。4.生物工程下游加工过程一般分为哪几个阶段？答案：分为预处理、提取、精制和成品加工四个阶段。预处理除去杂质，提取初步分离目标产物，精制进一步纯化，成品加工制成最终产品。讨论题（每题5分，共20分）1.讨论在选择生物工程设备时，如何平衡设备成本与性能之间的关系？答案：要综合考量。不能仅追求低成本而忽视性能，否则影响生产质量和效率；也不能盲目选高性能设备致成本过高。应根据实际生产需求，在满足工艺要求前提下，对比不同设备性价比，选成本合理且性能稳定的设备。2.分析发酵罐中温度、pH和溶解氧对发酵过程的影响及控制方法。答案：温度影响酶活性和代谢速率，pH影响微生物生长和产物合成，溶解氧是好氧发酵关键。控制方法：温度用夹套或蛇管调节；pH通过加酸碱或缓冲液控制；溶解氧通过调节通气量、搅拌转速等维持合适水平。3.探讨细胞破碎技术在生物工程中的重要性及选择依据。答案：重要性在于使胞内产物释放，便于后续提取。选择依据：根据细胞类型、产物性质和规模。如细菌可选高压匀浆；对热敏感产物避免高温破碎法；大规模生产选高效低成本方法。4.谈谈膜分离技术在生物产品分离纯化中的优势与面临的挑战。答案：优势是常温操作、无相变、分离效率高、可连续操作。挑战有膜污染影响通量和寿命，需定期清洗更换；膜成本较高；对预处理要求严格，否则易堵塞膜孔。答案单项选择题1.D2.B3.C4.A5.B6.C7.A8.A9.C10.C多项选择题1.ABCDE2.ABC3.ABCDE