2025年大学（生物工程）发酵设备模块测试试题及答案

2025年大学（生物工程）发酵设备模块测试试题及答案

（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）1.以下哪种发酵设备常用于大规模工业发酵生产？A.实验室小型发酵罐B.中试发酵罐C.大型工业发酵罐D.摇瓶2.发酵罐的搅拌装置主要作用不包括以下哪项？A.使发酵液均匀混合B.增加溶氧C.促进微生物生长D.提高发酵罐压力3.发酵罐的罐体材质一般不选用以下哪种？A.不锈钢B.碳钢C.玻璃D.陶瓷4.空气除菌系统中，常用的除菌方法不包括？A.过滤除菌B.加热除菌C.化学药剂除菌D.紫外线除菌5.以下关于发酵罐温度控制的说法，错误的是？A.温度过高会影响微生物代谢B.温度过低会延长发酵周期C.发酵过程中温度应保持绝对恒定D.不同微生物发酵适宜温度不同6.发酵罐的pH值调节通常采用以下哪种方式？A.加入酸或碱溶液B.改变培养基成分C.调节通气量D.改变搅拌速度7.种子罐的作用是？A.扩大培养微生物种子B.进行发酵产物的初步提取C.储存发酵原料D.调节发酵罐压力8.发酵罐的消泡装置主要用于？A.消除发酵产生的泡沫B.增加发酵液的泡沫量C.提高发酵罐的液位D.调节发酵罐的温度9.对于厌氧发酵设备，以下说法正确的是？A.需要严格的通气系统B.不需要搅拌装置C.对罐体密封性要求高D.发酵过程需光照10.发酵设备的自动化控制系统不包括以下哪个部分？A.传感器B.控制器C.执行机构D.发酵罐罐体第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）（总共5空，每空3分）1.发酵罐的夹套主要用于____________________。2.空气过滤器的过滤介质一般有____________________等。3.发酵过程中，溶氧水平会影响微生物的____________________。4.发酵罐的接种口用于____________________。5.发酵设备的清洗方式有____________________等。三、简答题（共20分）（总共2题，每题10分）1.简述发酵罐搅拌装置的工作原理及对发酵的重要性。2.说明发酵罐温度控制系统的组成及如何实现温度的精准控制。四、分析题（共15分）材料：在某生物工程发酵生产过程中，发现发酵罐内微生物生长缓慢，产率较低。经检测，发酵罐内温度、pH值等条件基本符合要求，但溶氧水平较低。问题：请分析溶氧水平低可能对发酵产生哪些影响，并提出改善溶氧水平的措施。（每个要点5分）五、设计题（共20分）设计一个简单的小型发酵设备，要求包括罐体、搅拌装置、通气系统、温度控制和pH调节系统等主要部分，并简要说明各部分的作用。（每个部分4分）答案：第I卷1.C2.D3.D4.D5.C6.A7.A8.A9.C10.D第II卷二、填空题1.加热或冷却发酵液2.棉花、活性炭、玻璃纤维等3.代谢途径和产物合成4.接入种子液5.化学清洗、物理清洗、原位清洗等三、简答题1.搅拌装置工作原理：通过电机带动搅拌轴及搅拌桨叶旋转，使发酵液产生轴向和径向的流动。重要性：使发酵液均匀混合，保证微生物与营养物质充分接触，促进传质和传热，增加溶氧，利于微生物生长和代谢产物合成。2.温度控制系统组成：温度传感器、控制器、执行机构（如加热或冷却设备）。精准控制：温度传感器实时监测发酵罐内温度并将信号传至控制器，控制器根据设定温度与实际温度差值发出指令，控制执行机构动作，调节发酵液温度。四、分析题影响：溶氧水平低会抑制微生物的有氧呼吸，导致能量合成不足，微生物生长缓慢；影响某些需氧代谢途径，使产物合成受阻，产率降低。措施：增加通气量，提高空气流速；优化搅拌速度，增强气液混合效果；检查空气除菌系统，确保通气质量；考虑采用纯氧通气等方式提高溶氧。五、设计题罐体：储存发酵液，提供反应空间。搅拌装置：使发