2025年高职（发酵工程技术）发酵工艺优化阶段测试题及答案

2025年高职（发酵工程技术）发酵工艺优化阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.发酵工艺优化中，以下哪种因素对微生物生长影响最为关键？A.温度B.酸碱度C.溶解氧D.培养基成分2.关于发酵罐的搅拌装置，其主要作用不包括以下哪一项？A.使物料充分混合B.增加溶解氧C.促进热量传递D.提高发酵罐耐压性3.在发酵过程中，微生物代谢产物的合成途径主要受什么调控？A.基因表达B.酶活性C.底物浓度D.以上都是4.以下哪种发酵方式属于连续发酵？A.分批发酵B.补料分批发酵C.恒化器连续发酵D.以上都不是5.发酵工艺优化时，对发酵液进行预处理的目的不包括？A.去除杂质B.调整成分C.提高发酵效率D.改变微生物特性6.发酵过程中，溶氧水平过高可能导致？A.微生物生长受限B.代谢产物合成异常C.发酵罐能耗增加D.以上都有可能7.对于发酵培养基的优化，首先要考虑的是？A.成本B.营养成分比例C.灭菌方式D.储存条件8.发酵工艺中，温度控制不当可能会造成？A.微生物生长缓慢B.产物分解C.发酵异常D.以上都对9.以下哪种技术可用于监测发酵过程中的关键参数？A.传感器技术B.色谱分析技术C.质谱分析技术D.以上都是10.在发酵工艺优化中，如何提高发酵产物的产量和质量？A.优化发酵条件B.选育优良菌株C.改进发酵设备D.以上措施综合运用11.发酵罐的罐体材质选择主要考虑？A.耐腐蚀性B.强度C.对发酵的影响D.以上全部12.发酵过程中，微生物的生长曲线包括以下哪些阶段？A.延滞期B.对数期C.稳定期D.衰亡期E.以上都是13.关于发酵工艺中的补料策略，错误的是？A.按需补料B.定时补料C.一次性大量补料D.根据参数变化补料14.发酵工艺优化中，如何降低发酵过程中的染菌风险？A.严格的无菌操作B.完善的设备灭菌C.合适的空气过滤D.以上都是15.以下哪种发酵产物属于次级代谢产物？A.乙醇B.氨基酸C.抗生素D.维生素16.发酵工艺中，pH值对发酵的影响主要体现在？A.微生物生长B.酶活性C.代谢途径D.以上都有17.发酵罐的通气系统设计要考虑？A.通气量B.通气均匀性C.空气过滤D.以上都是18.在发酵工艺优化中，如何进行发酵过程的放大？（难度较高）A.按比例放大设备尺寸B.考虑相似原理和经验公式C.根据物料平衡放大D.以上方法综合运用19.发酵工艺中，微生物对碳源的利用情况会影响？A.生长速度B.产物合成C.发酵成本D.以上都是20.以下哪种方法可用于发酵工艺的优化研究？A.单因素实验B.多因素实验设计C.数学模型优化D.以上都是第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共20分）本大题共10小题，每空2分。1.发酵工艺优化的目标是提高发酵产物的______、______和______。2.发酵罐的主要组成部分包括______、______、______、______等。3.微生物发酵的营养要素包括______、______、______、______、______等。4.发酵过程中常见的物理参数有______、______、______等。5.发酵工艺优化中，常用的数学模型有______、______等。6.发酵罐的搅拌功率计算公式为______（写出相关公式符号）。7.发酵过程中，微生物的呼吸类型有______、______、______。8.发酵培养基的成分可分为______、______、______、______等。9.发酵工艺优化中，对发酵罐进行清洗和消毒的常用方法有______、______等。10.发酵过程中，影响微生物生长和代谢的环境因素除了温度、pH值、溶氧外，还有______、______等。（二）简答题（共20分）本大题共4小题，每题5分。1.简述发酵工艺优化的主要内容。2.说明发酵罐搅拌装置的重要性及工作原理。3.阐述发酵过程中温度控制的要点。4.简述发酵工艺中补料分批发酵的优点。（三）论述题（共10分）请论述如何通过优化发酵工艺提高发酵产物的产量和质量。（四）材料分析题（共10分）材料：在某发酵工厂的谷氨酸发酵过程中，发现发酵液pH值在前期快速下降，菌体生长缓慢，后期产物合成也受到影响。经过分析，发现培养基中碳氮比失调，且发酵过程中通风量不足。问题：1.请分析碳氮比失调和通风量不足对谷氨酸发酵的具体影响。（5分）2.针对上述问题，提出相应的解决措施。（5分）（五）设计题（共10分）设计一个简单的发酵工艺优化实验方案，以提高某发酵产物的产量。要求包括实验目的、实验材料、实验步骤、预期结果及分析等内容。答案：第I卷：1.A2.D3.D4.C5.D6.D7.B8.D9.D10.D11.D12.E13.C14.D15.C16.D17.D18.D19.D20.D第II卷：（一）：1.产量、质量、生产效率2.罐体、搅拌装置、通气系统、冷却系统3.碳源、氮源、无机盐、生长因子、水4.温度、压力、搅拌转速5.动力学模型、数学优化模型6.P=NQ（P为搅拌功率，N为搅拌器功率准数，Q为流量数）7.好氧呼吸、厌氧呼吸、兼性呼吸8.碳源、氮源、无机盐、生长因子9.化学清洗、蒸汽消毒10.渗透压、氧化还原电位（二）：1.包括培养基优化、发酵条件优化（温度、pH、溶氧等）、发酵设备改进、发酵工艺参数调整、选育优良菌株等。2.重要性：使物料充分混合，增加溶解氧，促进热量传递等。工作原理：通过搅拌器的旋转带动发酵液流动。3.要点：根据微生物生长和产物合成阶段选择合适温度，控制温度波动范围，采用合适的加热和冷却方式。4.优点：可补充营养物质，控制发酵液浓度，延长发酵周期，提高产物产量和质量，降低染菌风险等。（三）：可从以下方面优化：选育高产优质菌株；优化培养基成分，确定合适碳氮比等；精准控制发酵条件，如适宜温度、pH、溶氧等；采用合适补料策略；改进发酵设备，提高传质传热效率；运用数学模型优化工艺参数等，综合提高产量和质量。（四）：1.碳氮比失调使微生物生长受影响，代谢异常，导致pH值异常下降，产物合成受阻。通风量不足使溶氧低，微生物生长和产物合成受抑制。2.调整培养基碳氮比至合适范围；增加通风量，确