2025年大學《生物工程-發(fā)酵工程》考試備考試題及答案解析單位所屬部門：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.發(fā)酵過程中，控制溫度的主要目的是（）A.促進微生物生長B.加快底物消耗C.提高產物得率D.防止雜菌污染答案：D解析：溫度是發(fā)酵過程中的重要參數(shù)，適宜的溫度有利于微生物生長和產物合成，但過高或過低的溫度都可能導致發(fā)酵失敗。防止雜菌污染是控制溫度的主要目的之一，因為雜菌通常對溫度的適應范圍更廣，容易在溫度控制不當?shù)那闆r下生長，從而影響發(fā)酵過程和產物質量。2.發(fā)酵罐中攪拌的主要作用是（）A.提供氧氣B.均勻混合C.控制溫度D.促進底物轉化答案：B解析：攪拌是發(fā)酵罐中的關鍵設備，其主要作用是使罐內物料均勻混合，確保微生物獲得充足的氧氣和營養(yǎng)物質，同時也有助于散熱和傳質。雖然攪拌也能輔助提供氧氣、控制溫度和促進底物轉化，但其主要作用是均勻混合。3.發(fā)酵過程中，pH值的變化主要受哪些因素影響？（）A.微生物代謝B.原料成分C.溫度變化D.以上都是答案：D解析：pH值是發(fā)酵過程中的重要參數(shù)，其變化主要受微生物代謝、原料成分和溫度變化等因素的影響。微生物代謝會產生活性物質，改變pH值；原料成分的不同也會影響pH值；溫度變化也會影響微生物代謝速率和pH值。4.發(fā)酵過程中，溶解氧含量不足會導致什么問題？（）A.微生物生長緩慢B.產物得率降低C.雜菌污染D.以上都是答案：D解析：溶解氧含量是發(fā)酵過程中的重要參數(shù)，其不足會導致微生物生長緩慢、產物得率降低和雜菌污染等問題。微生物需要氧氣進行有氧呼吸，溶解氧不足會影響其代謝活動，從而影響發(fā)酵過程和產物質量。5.發(fā)酵過程中，接種量的大小主要影響什么？（）A.發(fā)酵周期B.產物得率C.微生物生長速度D.以上都是答案：D解析：接種量是發(fā)酵過程中的重要參數(shù)，其大小主要影響發(fā)酵周期、產物得率和微生物生長速度。接種量過大或過小都會影響發(fā)酵過程和產物質量。適宜的接種量可以縮短發(fā)酵周期，提高產物得率，并促進微生物快速生長。6.發(fā)酵過程中，泡沫的產生主要是由什么引起的？（）A.氣體釋放B.脂肪含量C.蛋白質含量D.以上都是答案：D解析：泡沫是發(fā)酵過程中常見的現(xiàn)象，其產生主要是由氣體釋放、脂肪含量和蛋白質含量等因素引起的。氣體釋放是泡沫產生的直接原因，而脂肪和蛋白質等物質可以作為發(fā)泡劑，促進泡沫的形成。7.發(fā)酵過程中，如何控制泡沫？（）A.添加消泡劑B.調整攪拌速度C.改變通氣量D.以上都是答案：D解析：控制泡沫是發(fā)酵過程中的重要任務，可以采取添加消泡劑、調整攪拌速度和改變通氣量等方法。添加消泡劑可以直接破壞泡沫結構，調整攪拌速度可以影響氣體釋放和泡沫形成，改變通氣量可以控制氣體釋放速率。8.發(fā)酵過程中，如何判斷發(fā)酵是否結束？（）A.氣體釋放停止B.底物消耗完畢C.產物濃度達到峰值D.以上都是答案：D解析：判斷發(fā)酵是否結束是發(fā)酵過程中的重要環(huán)節(jié)，可以依據(jù)氣體釋放停止、底物消耗完畢和產物濃度達到峰值等指標。這些指標可以反映發(fā)酵過程的動態(tài)變化，從而判斷發(fā)酵是否達到預期目標。9.發(fā)酵過程中，如何提高產物得率？（）A.優(yōu)化發(fā)酵條件B.選擇優(yōu)良菌株C.改進發(fā)酵工藝D.以上都是答案：D解析：提高產物得率是發(fā)酵過程中的重要目標，可以采取優(yōu)化發(fā)酵條件、選擇優(yōu)良菌株和改進發(fā)酵工藝等方法。優(yōu)化發(fā)酵條件可以包括溫度、pH值、溶解氧等參數(shù)的調整，選擇優(yōu)良菌株可以提高產物的合成能力，改進發(fā)酵工藝可以優(yōu)化整個發(fā)酵過程，從而提高產物得率。10.發(fā)酵過程中，如何防止雜菌污染？（）A.嚴格無菌操作B.控制環(huán)境溫度C.添加防腐劑D.以上都是答案：D解析：防止雜菌污染是發(fā)酵過程中的重要任務，可以采取嚴格無菌操作、控制環(huán)境溫度和添加防腐劑等方法。嚴格無菌操作可以避免雜菌引入發(fā)酵系統(tǒng)，控制環(huán)境溫度可以抑制雜菌生長，添加防腐劑可以抑制雜菌代謝，從而防止雜菌污染。11.在發(fā)酵過程中，無菌操作最關鍵的環(huán)節(jié)是（）A.發(fā)酵罐的清洗B.空氣過濾C.設備滅菌D.操作人員的手衛(wèi)生答案：B解析：在發(fā)酵過程中，防止雜菌污染至關重要，空氣過濾是防止雜菌從空氣中進入發(fā)酵罐的最主要和最有效的手段。雖然發(fā)酵罐的清洗、設備滅菌和操作人員的手衛(wèi)生也是無菌操作的重要組成部分，但空氣過濾直接關系到進入發(fā)酵罐的空氣是否潔凈，因此是最關鍵的環(huán)節(jié)。12.下列哪種培養(yǎng)基不適合用于種子擴大培養(yǎng)？（）A.液體培養(yǎng)基B.固體培養(yǎng)基C.半固體培養(yǎng)基D.均勻液體培養(yǎng)基答案：B解析：種子擴大培養(yǎng)的目標是獲得一定數(shù)量和活力的微生物菌體，需要提供充足的營養(yǎng)和適宜的生長環(huán)境。液體培養(yǎng)基和均勻液體培養(yǎng)基能夠提供均勻的營養(yǎng)環(huán)境，便于微生物生長和傳代，是種子擴大培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基形式。固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基主要用于微生物的分離、計數(shù)和鑒定，不適合大規(guī)模的種子培養(yǎng)。13.發(fā)酵過程中，滅菌不徹底會導致什么后果？（）A.發(fā)酵周期縮短B.產物得率提高C.雜菌污染D.微生物死亡加速答案：C解析：發(fā)酵過程中，滅菌不徹底會引入雜菌，導致雜菌污染。雜菌會與目標微生物競爭營養(yǎng)物質和生長空間，甚至產生抑制性物質，從而影響發(fā)酵過程，降低產物得率，甚至導致發(fā)酵失敗。發(fā)酵周期縮短和產物得率提高通常是正常發(fā)酵的表現(xiàn)，而微生物死亡加速則可能是由于條件過于惡劣或被雜菌產生的毒素抑制所致。14.發(fā)酵過程中，補料的目的主要是（）A.提供新鮮培養(yǎng)基B.調節(jié)pH值C.延長發(fā)酵周期D.控制代謝途徑答案：A解析：補料是指在發(fā)酵過程中，根據(jù)發(fā)酵的進程和需求，向發(fā)酵罐中補充新的培養(yǎng)基成分。其主要目的是提供新鮮的營養(yǎng)物質，以維持微生物的持續(xù)生長和代謝活動，防止底物耗盡或積累過多產物導致發(fā)酵停滯或副產物增多。雖然補料也可能對調節(jié)pH值、延長發(fā)酵周期和控制代謝途徑有一定影響，但其根本目的還是提供生長所需的營養(yǎng)物質。15.發(fā)酵過程中，自動化控制的主要優(yōu)勢是（）A.提高生產效率B.降低勞動強度C.保證產品質量D.以上都是答案：D解析：發(fā)酵過程的自動化控制可以實時監(jiān)測和調節(jié)發(fā)酵參數(shù)，如溫度、pH值、溶氧等，確保發(fā)酵過程在最佳條件下進行。其主要優(yōu)勢包括提高生產效率（通過優(yōu)化發(fā)酵條件和減少人為干預）、降低勞動強度（減少人工操作和監(jiān)控）以及保證產品質量（通過精確控制減少波動和誤差）。因此，以上都是自動化控制的主要優(yōu)勢。16.下列哪種設備主要用于發(fā)酵過程中的熱交換？（）A.攪拌器B.空氣泵C.冷凝器D.蒸汽發(fā)生器答案：C解析：發(fā)酵過程中需要維持適宜的溫度，冷凝器是發(fā)酵罐常用的熱交換設備之一，主要用于冷卻發(fā)酵液或回收蒸汽中的熱量。攪拌器主要用于混合發(fā)酵液和提供氧氣，空氣泵用于提供發(fā)酵所需的氧氣，蒸汽發(fā)生器用于提供滅菌所需的蒸汽。因此，冷凝器是主要用于熱交換的設備。17.發(fā)酵過程中，產物抑制現(xiàn)象指的是（）A.產物積累抑制微生物生長B.底物消耗抑制微生物生長C.溫度升高抑制微生物生長D.pH值降低抑制微生物生長答案：A解析：產物抑制現(xiàn)象是指在發(fā)酵過程中，隨著目標產物的積累，其濃度達到一定水平后，會反過來抑制微生物自身的生長和代謝活動。這是許多發(fā)酵過程普遍存在的現(xiàn)象，會導致產物得率下降。底物消耗、溫度升高和pH值降低雖然也會影響微生物生長，但它們不屬于產物抑制現(xiàn)象。18.發(fā)酵過程中，流加培養(yǎng)指的是（）A.一次性加入全部培養(yǎng)基B.分批加入培養(yǎng)基C.連續(xù)或間歇性地補充少量培養(yǎng)基D.不添加培養(yǎng)基答案：C解析：流加培養(yǎng)是一種特殊的fed-batch（分批補料）培養(yǎng)方式，指在發(fā)酵過程中，根據(jù)預設的方案或實時監(jiān)測的參數(shù)，連續(xù)或間歇性地向發(fā)酵罐中補充少量新鮮培養(yǎng)基。這種方式可以更精確地控制底物濃度，避免底物抑制，延長發(fā)酵周期，提高產物得率。19.發(fā)酵過程中，泡沫過多可能導致的嚴重后果是（）A.氣體逸散B.蒸汽進入發(fā)酵罐C.發(fā)酵液溢出D.以上都是答案：D解析：發(fā)酵過程中，泡沫過多可能會導致氣體逸散（影響溶氧）、蒸汽進入發(fā)酵罐（可能導致局部過熱或設備腐蝕）以及發(fā)酵液溢出（造成污染和損失）。因此，泡沫過多可能導致的嚴重后果包括以上所有情況。20.發(fā)酵過程中，如何判斷目標產物是否已經(jīng)優(yōu)化？（）A.產物產量達到最大B.產物質量達到最佳C.發(fā)酵周期最短D.以上都是答案：B解析：發(fā)酵優(yōu)化的目標是獲得高產、優(yōu)質、高效的發(fā)酵產品。雖然產物產量、發(fā)酵周期和生產效率都是重要的評價指標，但最終判斷目標產物是否已經(jīng)優(yōu)化，主要看其質量是否達到最佳。高質量的目標產物意味著其純度、活性、穩(wěn)定性等指標均符合要求，能夠滿足實際應用的需求。二、多選題1.發(fā)酵過程中，影響微生物生長的因素有哪些？（）A.溫度B.pH值C.溶解氧D.營養(yǎng)物質E.初始接種量答案：ABCD解析：微生物的生長受到多種環(huán)境因素的影響。溫度影響酶的活性，pH值影響酶和細胞的穩(wěn)定性，溶解氧是好氧微生物生長的必需條件，營養(yǎng)物質是微生物生長和代謝的基礎。初始接種量主要影響發(fā)酵的啟動速度和周期，而不是直接生長因素。因此，溫度、pH值、溶解氧和營養(yǎng)物質是影響微生物生長的主要因素。2.發(fā)酵罐常用的攪拌形式有哪些？（）A.葉輪式B.管式C.槳式D.槳板式E.螺帶式答案：ACDE解析：發(fā)酵罐中常用的攪拌形式主要有葉輪式、槳式、槳板式和螺帶式。葉輪式通過旋轉的葉輪產生循環(huán)流動，槳式通過旋轉的槳葉進行攪拌，槳板式通過旋轉的槳板推動流體，螺帶式通過旋轉的螺帶進行軸向和徑向混合。管式攪拌不太常用于普通發(fā)酵罐。3.發(fā)酵過程中，常用的滅菌方法有哪些？（）A.熱滅菌B.紫外線滅菌C.化學滅菌D.過濾除菌E.輻射滅菌答案：ACDE解析：發(fā)酵過程中常用的滅菌方法包括熱滅菌（如高壓蒸汽滅菌）、化學滅菌（使用化學消毒劑）、過濾除菌（通過濾膜去除微生物）和輻射滅菌（使用紫外線或射線）。紫外線滅菌雖然可以殺菌，但在大型發(fā)酵罐中應用較少，主要是因為穿透力有限。4.發(fā)酵過程中，如何控制pH值？（）A.添加酸B.添加堿C.排放部分發(fā)酵液D.使用緩沖液E.調整通氣量答案：ABD解析：發(fā)酵過程中控制pH值常用的方法包括添加酸或堿來直接調節(jié)，使用緩沖液來維持pH值的相對穩(wěn)定，以及通過排放部分發(fā)酵液來改變整體pH值。排放部分發(fā)酵液可以帶走部分酸或堿，從而間接控制pH值。調整通氣量主要影響溶解氧和某些代謝途徑，對pH值的直接影響較小。5.發(fā)酵過程中，影響產物得率的因素有哪些？（）A.菌株特性B.發(fā)酵條件C.培養(yǎng)基組成D.培養(yǎng)時間E.設備狀況答案：ABCD解析：發(fā)酵產物得率受到多種因素的影響。菌株本身的遺傳特性是基礎，發(fā)酵條件（溫度、pH、溶氧等）直接影響代謝途徑和效率，培養(yǎng)基的組成提供了必要的營養(yǎng)和前體，培養(yǎng)時間決定了代謝過程是否完成或達到平衡，這些都會影響最終產物得率。設備狀況雖然重要，但通常被認為是保證前幾項因素實現(xiàn)的條件，而非直接影響得率的因素本身。6.發(fā)酵過程中，雜菌污染的危害有哪些？（）A.降低產物得率B.毒害目標微生物C.改變發(fā)酵條件D.污染最終產品E.縮短發(fā)酵周期答案：ABCD解析：雜菌污染對發(fā)酵過程和產品都有嚴重危害。雜菌會與目標微生物競爭營養(yǎng)物質和空間，消耗氧氣，產生抑制性物質，從而降低產物得率（A）。某些雜菌產生的毒素可能毒害目標微生物（B），雜菌的生長代謝會改變發(fā)酵液的組成和發(fā)酵條件（C），導致發(fā)酵異常。最終產品被污染后可能無法使用或需要額外的純化步驟（D）。雜菌污染通常不會縮短發(fā)酵周期，反而可能因競爭或產生抑制物而導致發(fā)酵停滯或延長。7.發(fā)酵過程中，無菌操作主要包括哪些環(huán)節(jié)？（）A.設備滅菌B.空氣凈化C.操作空間消毒D.人員手衛(wèi)生E.培養(yǎng)基滅菌答案：ABCDE解析：確保發(fā)酵過程無菌是至關重要的，無菌操作貫穿于整個過程。這包括對發(fā)酵罐等所有設備進行徹底的滅菌（A），對空氣進行過濾凈化，防止空氣中的微生物進入發(fā)酵罐（B），對操作空間進行消毒以減少環(huán)境中的微生物數(shù)量（C），操作人員需進行嚴格的洗手消毒以減少自身攜帶的微生物（D），以及使用的培養(yǎng)基本身必須經(jīng)過滅菌處理（E）。8.發(fā)酵過程中，攪拌的主要作用有哪些？（）A.提供氧氣B.均勻混合C.控制溫度D.推動液體流動E.促進底物轉化答案：ABCE解析：攪拌在發(fā)酵罐中起著關鍵作用。其主要作用包括：通過攪動液體，增加液體的湍流程度，從而提高氧氣從氣體相向液相的傳質效率，為好氧微生物提供氧氣（A）；使發(fā)酵罐內的物料混合均勻，保證溫度、pH、溶氧等參數(shù)分布一致，避免出現(xiàn)局部梯度（B）；攪動液體有助于熱量的傳遞和散發(fā)，輔助控制發(fā)酵溫度（C）；攪拌產生的循環(huán)流動有助于推動液體在罐內的流動（D）。雖然攪拌有助于底物的混合和傳遞，促進底物轉化（E），但其最直接的作用是提供氧氣、均勻混合、控制溫度和推動流動。9.發(fā)酵過程中，種子培養(yǎng)的目的有哪些？（）A.增大菌體數(shù)量B.提高菌體活力C.篩選優(yōu)良菌種D.適應發(fā)酵環(huán)境E.純化菌種答案：ABD解析：種子培養(yǎng)是為大規(guī)模發(fā)酵提供充足數(shù)量和高質量菌種的過程。其主要目的是：通過逐級擴大培養(yǎng)，增大菌體數(shù)量（A），為后續(xù)的大發(fā)酵罐培養(yǎng)提供足夠的基礎；提高菌體的活力和適應能力，確保其在大規(guī)模發(fā)酵中能高效生長代謝（B）；讓菌種在培養(yǎng)過程中逐漸適應發(fā)酵罐的特定環(huán)境條件（D）。篩選優(yōu)良菌種（C）和純化菌種（E）通常是在種子培養(yǎng)之前或獨立進行的步驟，雖然種子培養(yǎng)過程也可能伴隨對菌種活力的篩選，但其核心目的不是篩選和純化。10.發(fā)酵過程中，補料策略有哪些類型？（）A.一次性補料B.分批補料C.連續(xù)補料D.按需補料E.固定比例補料答案：ABCD解析：補料策略是指根據(jù)發(fā)酵進程調整補料方式和時間的方案。常見的補料策略包括：一次性補料，即在發(fā)酵開始時一次性加入全部額外底物（A）；分批補料，即根據(jù)預設的時間或發(fā)酵狀態(tài)，分幾次加入少量額外底物（B）；連續(xù)補料，即以一定的速率持續(xù)不斷地加入額外底物（C）；按需補料，即根據(jù)實時監(jiān)測的發(fā)酵參數(shù)（如底物濃度、pH等）來決定何時以及補充多少底物（D）。固定比例補料可以看作是分批補料的一種特定形式，即每次補料的量是發(fā)酵液總量的固定比例，也屬于一種常見的策略（E）。不過，按需補料更能體現(xiàn)智能控制的理念。根據(jù)常見的分類，ABCD都是重要的補料策略類型。11.發(fā)酵過程中，影響微生物代謝途徑的因素有哪些？（）A.菌株特性B.發(fā)酵條件C.培養(yǎng)基組成D.代謝調控因子E.發(fā)酵時間答案：ABCD解析：微生物的代謝途徑受到多種因素的調控和影響。菌株本身的遺傳特性（A）決定了其固有的代謝能力和途徑選擇。發(fā)酵條件（B）如溫度、pH、溶氧等會顯著影響酶的活性和代謝速率，從而影響代謝途徑的選擇。培養(yǎng)基的組成（C）提供了不同的底物和營養(yǎng)物質，可以誘導或抑制特定的代謝途徑。代謝調控因子（D），如終產物抑制、阻遏物、輔因子等，可以精確地調節(jié)代謝流在各個途徑之間的分配。發(fā)酵時間（E）雖然影響代謝的總進程，但通常不是直接改變代謝途徑結構的原因，而是影響途徑運行的時長和強度。因此，菌株特性、發(fā)酵條件、培養(yǎng)基組成和代謝調控因子是影響微生物代謝途徑的主要因素。12.發(fā)酵罐中常用的傳質設備有哪些？（）A.攪拌器B.空氣分布器C.膜生物反應器D.加熱/冷卻盤管E.過濾器答案：ABCD解析：發(fā)酵罐中的傳質主要指氧氣、二氧化碳等氣體以及熱量在發(fā)酵液中的傳遞。攪拌器（A）通過產生循環(huán)流動，增強氣體溶解和傳質效率?？諝夥植计鳎˙）是向發(fā)酵液中通入氣體的關鍵部件，其設計直接影響氣體的分散和溶解。加熱/冷卻盤管（D）是用于傳遞熱量，控制發(fā)酵溫度的重要設備。膜生物反應器（C）雖然也涉及傳質，但通常用于分離過程，在普通發(fā)酵罐中不作為主要的傳質設備。過濾器（E）主要用于固液分離，而非溶解氣體的傳質。因此，攪拌器、空氣分布器、加熱/冷卻盤管是發(fā)酵罐中常用的傳質設備。13.發(fā)酵過程中，如何判斷發(fā)酵是否正常進行？（）A.溫度穩(wěn)定B.pH值穩(wěn)定C.溶解氧含量穩(wěn)定D.產物濃度隨時間變化E.發(fā)酵液粘度增加答案：ABCD解析：判斷發(fā)酵是否正常進行通常依據(jù)多個參數(shù)的動態(tài)變化。溫度穩(wěn)定（A）和pH值穩(wěn)定（B）是發(fā)酵環(huán)境控制的基本要求，反映了系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。溶解氧含量穩(wěn)定（C）對于好氧發(fā)酵尤為重要，表明氣體交換和傳質正常。產物濃度隨時間變化（D）反映了目標微生物的代謝活性，是發(fā)酵過程的核心指標。發(fā)酵液粘度增加（E）可能是正常現(xiàn)象（如菌體生長或產物積累），但也可能是異?，F(xiàn)象（如雜菌污染或凝膠形成），需要結合其他指標判斷。因此，溫度穩(wěn)定、pH值穩(wěn)定、溶解氧含量穩(wěn)定和產物濃度隨時間變化是判斷發(fā)酵是否正常進行的重要依據(jù)。14.發(fā)酵過程中，無菌操作的意義是什么？（）A.防止雜菌污染B.保證產品質量C.提高發(fā)酵得率D.延長發(fā)酵周期E.降低生產成本答案：ABC解析：發(fā)酵過程的無菌操作至關重要，其主要意義在于：防止雜菌污染（A），這是無菌操作最直接和最重要的目的，因為雜菌會與目標微生物競爭，消耗營養(yǎng)，產生抑制物，甚至導致發(fā)酵失敗。保證產品質量（B），雜菌污染會改變發(fā)酵液的成分，產生不良風味或毒性物質，影響最終產品的質量和安全性。提高發(fā)酵得率（C），通過防止雜菌競爭和干擾，可以確保目標微生物充分發(fā)揮代謝潛力，從而提高產物得率。延長發(fā)酵周期（D）和降低生產成本（E）雖然可能是無菌操作帶來的間接好處（如減少廢菌處理和返工），但它們不是無菌操作本身的核心意義。因此，防止雜菌污染、保證產品質量和提高發(fā)酵得率是無菌操作的主要意義。15.發(fā)酵過程中，影響產物的分離純化的因素有哪些？（）A.產物性質B.發(fā)酵液組成C.分離純化方法D.設備條件E.操作條件答案：ABCDE解析：發(fā)酵產物的分離純化是一個復雜的過程，受到多種因素的影響。產物本身的性質（A），如溶解度、分子量、電荷、穩(wěn)定性等，決定了適合的分離方法。發(fā)酵液復雜的組成（B），包括菌體、其他代謝產物、培養(yǎng)基成分等，給分離純化帶來挑戰(zhàn)。選擇合適的分離純化方法（C），如萃取、蒸餾、沉淀、層析、膜分離等，是獲得高純度產物的關鍵。設備條件（D），如層析柱的類型和尺寸、膜的孔徑、分離設備的精度等，直接影響分離效果。操作條件（E），如溫度、pH、流速、洗脫劑濃度等，需要優(yōu)化以獲得最佳分離效果。因此，產物性質、發(fā)酵液組成、分離純化方法、設備條件和操作條件都是影響產物分離純化的重要因素。16.發(fā)酵過程中，種子培養(yǎng)與大規(guī)模發(fā)酵的區(qū)別有哪些？（）A.規(guī)模大小B.菌體濃度C.培養(yǎng)基復雜性D.攪拌強度E.通氣量答案：ABCDE解析：種子培養(yǎng)和大規(guī)模發(fā)酵在多個方面存在顯著區(qū)別。規(guī)模大?。ˋ）是最直觀的區(qū)別，種子培養(yǎng)通常在小型發(fā)酵罐中進行，而大規(guī)模發(fā)酵則在大型發(fā)酵罐中進行。菌體濃度（B）通常在種子培養(yǎng)階段較高，以快速增殖菌體，而在大規(guī)模發(fā)酵中，菌體濃度會根據(jù)目的和工藝要求進行調整，可能更高也可能更低。培養(yǎng)基復雜性（C）可能不同，種子培養(yǎng)基通常營養(yǎng)濃度相對較高，成分簡單，而大規(guī)模發(fā)酵培養(yǎng)基可能更復雜，成分更接近實際應用需求。攪拌強度（D）和通氣量（E）的設計和實施也會因規(guī)模和目的而異，大型發(fā)酵罐通常需要更強大的攪拌和更精確的通氣控制系統(tǒng)。因此，規(guī)模大小、菌體濃度、培養(yǎng)基復雜性、攪拌強度和通氣量都是種子培養(yǎng)與大規(guī)模發(fā)酵的區(qū)別之處。17.發(fā)酵過程中，熱滅菌的原理是什么？（）A.使微生物蛋白質變性B.破壞微生物細胞壁C.殺滅微生物的酶系統(tǒng)D.使微生物細胞膜通透性改變E.干燥微生物答案：ABCD解析：熱滅菌利用高溫來殺滅微生物，其作用原理主要包括：高溫可以使微生物細胞壁（B）的結構破壞，失去保護作用。更重要的是，高溫會使微生物體內的蛋白質（A）和酶系統(tǒng)（C）變性失活，失去其正常的生理功能。高溫也會導致微生物細胞膜的通透性發(fā)生改變（D），破壞其正常的物質運輸功能。這些變化最終導致微生物死亡。干燥微生物（E）通常是干燥過程的效果，而非熱滅菌直接的作用機制，雖然高溫可能導致水分蒸發(fā)，但主要殺菌機制不是干燥。因此，使微生物蛋白質變性、破壞細胞壁、殺滅酶系統(tǒng)和改變細胞膜通透性是熱滅菌的主要原理。18.發(fā)酵過程中，如何提高發(fā)酵效率？（）A.優(yōu)化菌株B.改進發(fā)酵工藝C.改進發(fā)酵設備D.使用高效培養(yǎng)基E.加強無菌控制答案：ABCDE解析：提高發(fā)酵效率是一個綜合性的目標，可以通過多個方面來實現(xiàn)。優(yōu)化菌株（A）是基礎，通過基因工程、誘變育種等手段獲得高產、高效的菌株。改進發(fā)酵工藝（B）包括優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)（溫度、pH、溶氧等）、改進補料策略、控制代謝途徑等。改進發(fā)酵設備（C）可以提高傳質效率（如優(yōu)化攪拌和通氣設計）、傳熱效率（如改進夾套設計）和自動化控制水平。使用高效培養(yǎng)基（D）可以提供更優(yōu)的營養(yǎng)組合，促進微生物高效生長和代謝。加強無菌控制（E）可以避免雜菌污染帶來的損失，保證發(fā)酵過程順利進行。因此，優(yōu)化菌株、改進發(fā)酵工藝、改進發(fā)酵設備、使用高效培養(yǎng)基和加強無菌控制都是提高發(fā)酵效率的有效途徑。19.發(fā)酵過程中，泡沫的產生原因有哪些？（）A.氣體釋放B.脂肪含量C.蛋白質含量D.攪拌強度E.培養(yǎng)基成分答案：ABCDE解析：發(fā)酵過程中泡沫的產生通常是多種因素共同作用的結果。氣體釋放（A）是泡沫產生的直接原因，如溶解氧的釋放。發(fā)酵液中的脂肪（B）和蛋白質（C）可以作為發(fā)泡劑，吸附在氣泡表面，穩(wěn)定泡沫結構。攪拌強度（D）過高會產生更多的小氣泡，增加泡沫量。培養(yǎng)基成分（E），如某些表面活性劑、有機酸等，也可能影響泡沫的形成和穩(wěn)定性。因此，氣體釋放、脂肪含量、蛋白質含量、攪拌強度和培養(yǎng)基成分都是發(fā)酵過程中泡沫產生的可能原因。20.發(fā)酵過程中，如何減少雜菌污染的風險？（）A.嚴格無菌操作B.良好設備維護C.定期滅菌D.空氣凈化系統(tǒng)E.隔離培養(yǎng)答案：ABCDE解析：減少發(fā)酵過程中雜菌污染的風險需要采取綜合性的預防措施。嚴格無菌操作（A）是核心，包括對環(huán)境、設備、培養(yǎng)基、操作人員等的無菌處理。良好設備維護（B）可以確保設備密封性，防止外界雜菌侵入。定期對發(fā)酵設備和環(huán)境進行滅菌（C）是殺滅殘留雜菌的有效手段。安裝和維護有效的空氣凈化系統(tǒng)（D），如高效空氣過濾器（HEPA），可以過濾掉空氣中的微生物，防止其進入發(fā)酵車間。對于特別敏感的發(fā)酵，可以采取隔離培養(yǎng)（E）的方式，如生物安全柜或專用潔凈區(qū)，進一步提高無菌保障水平。因此，嚴格無菌操作、良好設備維護、定期滅菌、空氣凈化系統(tǒng)和隔離培養(yǎng)都是減少雜菌污染風險的有效方法。三、判斷題1.在發(fā)酵過程中，溫度越高，微生物的生長速度就越快。（）答案：錯誤解析：雖然溫度是影響微生物生長的重要因素，但在發(fā)酵過程中，并非溫度越高微生物的生長速度就越快。每個微生物種類都有其最適生長溫度范圍，在這個范圍內，溫度越高，生長速度越快。但超過最適溫度，酶的活性會降低，代謝紊亂，生長速度反而會下降，甚至導致死亡。因此，溫度過高反而會抑制微生物生長。2.發(fā)酵過程中，pH值的變化對微生物的生長和代謝沒有影響。（）答案：錯誤解析：pH值是影響微生物生長和代謝的重要因素。每個微生物種類都有其最適pH生長范圍，在這個范圍內，pH值的變化會對微生物的生長速率、代謝途徑和產物合成產生顯著影響。過酸或過堿的環(huán)境都會抑制微生物的酶活性，影響其正常的生理功能，甚至導致死亡。因此，pH值的變化對微生物的生長和代謝具有重要影響，需要嚴格控制。3.發(fā)酵過程中，溶解氧含量對好氧微生物的生長沒有影響。（）答案：錯誤解析：溶解氧是好氧微生物進行有氧呼吸所必需的物質。在發(fā)酵過程中，如果溶解氧含量不足，好氧微生物將無法進行正常的能量代謝，生長速度會顯著下降，甚至無法存活。因此，溶解氧含量對好氧微生物的生長具有重要影響，需要通過通氣等手段進行控制，確保滿足其需求。4.發(fā)酵過程中，所有的雜菌污染都會導致發(fā)酵失敗。（）答案：錯誤解析：雖然雜菌污染通常會對發(fā)酵過程產生負面影響，如競爭營養(yǎng)物質、產生抑制性物質等，導致發(fā)酵效率下降或產物得率降低，但并非所有的雜菌污染都會導致發(fā)酵完全失敗。在某些情況下，如果雜菌污染不嚴重，或者目標產物對雜菌有一定抗性，發(fā)酵仍然可以進行，只是產物質量和得率會受到影響。因此，并非所有的雜菌污染都會導致發(fā)酵失敗。5.發(fā)酵罐的清洗和滅菌是同一個概念。（）答案：錯誤解析：發(fā)酵罐的清洗和滅菌是兩個不同的概念。清洗是指去除發(fā)酵罐內壁的污垢、殘留物等，通常使用洗滌劑和水進行物理清洗。而滅菌是指使用高溫、高壓蒸汽或化學消毒劑等方法殺滅發(fā)酵罐內的微生物，防止雜菌污染。清洗是滅菌的前提，但兩者是不同的操作過程。6.發(fā)酵過程中，攪拌的主要目的是提供氧氣。（）答案：錯誤解析：發(fā)酵過程中，攪拌的主要目的是使發(fā)酵罐內的物料混合均勻，確保溫度、pH值、溶氧等參數(shù)分布一致，避免出現(xiàn)局部梯度，從而為微生物提供適宜的生長和代謝環(huán)境。雖然攪拌也有助于提高氧氣的溶解和傳質效率，提供氧氣是其重要作用之一，但并非主要目的。攪拌的另一個重要作用是幫助散熱和傳質。7.發(fā)酵過程中，種子培養(yǎng)的規(guī)模通常比大規(guī)模發(fā)酵大。（）答案：錯誤解析：發(fā)酵過程中，種子培養(yǎng)的規(guī)模通常遠小于大規(guī)模發(fā)酵。種子培養(yǎng)是在小型發(fā)酵罐中進行的，目的是獲得一定數(shù)量和活力的菌種，為后續(xù)的大規(guī)模發(fā)酵提供接種物。而大規(guī)模發(fā)酵是在大型發(fā)酵罐中進行的，目的是生產大量的目標產物。因此，種子培養(yǎng)的規(guī)模通常比大規(guī)模發(fā)酵小得多。8.發(fā)酵過程中，補料的目的只是為了補充營養(yǎng)物質。（）答案：錯誤解析：發(fā)酵過程中，補料的目的不僅僅是為了補充營養(yǎng)物質