2025年大学本科二年级（发酵工程）发酵工艺优化测试题及答案

2025年大学本科二年级（发酵工程）发酵工艺优化测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案填写在答题纸上）1.发酵工程中，以下哪种因素对发酵罐内的溶解氧影响最大？A.搅拌速度B.罐压C.培养基成分D.接种量2.在发酵工艺优化中，关于发酵温度的控制，以下说法错误的是？A.不同的微生物有其最适生长温度B.发酵前期温度可适当高些以促进微生物生长C.发酵后期温度应维持在较低水平以利于产物合成D.温度变化对发酵影响不大，无需精确控制3.发酵过程中，用于调节pH值的常用物质不包括？A.盐酸B.氢氧化钠C.碳酸钙D.乙醇4.以下哪种发酵罐类型具有更好的传质和传热效率？A.机械搅拌发酵罐B.通风搅拌发酵罐C.自吸式发酵罐D.气升式发酵罐5.关于发酵培养基的优化，下列做法正确的是？A.尽量增加昂贵成分的使用量B.减少碳源的含量以提高产物纯度C.根据微生物需求调整各营养成分比例D.随意添加未知成分以探索新效果6.在发酵工艺中，种子扩大培养的目的不包括？A.增加种子数量B.使种子适应发酵条件C.提高种子活力D.直接获得大量发酵产物7.发酵过程中，泡沫过多不会导致以下哪种情况？A.增加染菌机会B.降低发酵罐的装料系数C.提高发酵效率D.影响氧的传递8.对于发酵工艺优化中的补料策略，以下正确的是？A.一次性大量补料B.随意补料，无规律可循C.根据发酵过程中参数变化适时补料D.仅在发酵后期补料9.以下哪种微生物代谢产物属于次级代谢产物？A.乙醇B.氨基酸C.抗生素D.葡萄糖10.在发酵工程中，发酵罐的罐体材质一般不选用？A.不锈钢B.玻璃C.塑料D.陶瓷第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）1.发酵工程中常用的灭菌方法有______和______。2.微生物发酵的主要类型有______、______和______。3.发酵罐的主要结构包括______、______、______等。4.发酵工艺优化中，常用的参数检测方法有______、______和______。5.影响发酵产率的因素主要有______、______和______。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述发酵工艺优化中温度控制的重要性及原则。2.说明发酵过程中pH值对微生物生长和产物合成的影响。3.阐述发酵培养基优化的方法和步骤。四、分析题（共15分）材料：在某抗生素发酵过程中，发现发酵液中溶氧一直处于较低水平，导致抗生素产量不高。问题：请分析溶氧低可能的原因，并提出相应的解决措施。五、设计题（共20分）材料：现有一种新的微生物，欲通过发酵生产某种酶。已知该微生物生长的最适温度为30℃，最适pH为7.0，发酵过程需充足氧气。要求：设计一套初步的发酵工艺优化方案，包括发酵罐的选择、培养基配方、发酵条件控制等方面。答案：一、选择题1.A2.D3.D4.D5.C6.D7.C8.C9.C10.C二、填空题1.湿热灭菌、过滤除菌2.好氧发酵、厌氧发酵、兼性厌氧发酵3.罐体、搅拌装置、通气装置4.化学分析法、物理检测法（如电极法等）、生物检测法5.微生物菌种特性、发酵条件、培养基组成三、简答题1.温度控制的重要性：温度影响微生物的生长繁殖、代谢途径及酶的活性，进而影响发酵产物的产量和质量。原则：根据微生物的最适生长温度，在发酵前期适当提高温度以促进微生物生长，发酵中期维持适宜温度利于产物合成，后期可适当降低温度。2.pH值影响微生物生长和产物合成：不同pH值下微生物细胞内的酶活性不同，影响物质代谢。合适的pH值有利于微生物吸收营养物质，促进产物合成。pH值不适宜会影响细胞膜通透性等，导致生长受抑制，产物产量下降。3.方法和步骤：首先分析微生物对营养成分的需求，确定主要营养源；然后调整碳氮比等；接着添加特殊营养因子；通过摇瓶实验初步优化；再进行发酵罐实验进一步优化，根据发酵结果不断调整配方。四、分析题溶氧低可能原因：搅拌速度不足，导致气液混合不充分；通气量不够；发酵罐密封不好有漏气；培养基过于黏稠阻碍氧传递。解决措施：适当提高搅拌速度；增加通气量；检查发酵罐密封情况并修复；考虑添加消泡剂降低培养基黏稠度，或更换更合适的培养基配方。五、设计题发酵罐选择：选用气升式发酵罐，利于氧传递。培养基配方：以适宜