2025年大學(xué)生物工程（發(fā)酵工藝優(yōu)化）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種微生物發(fā)酵常用于生產(chǎn)乙醇？A.酵母菌B.乳酸菌C.醋酸菌D.大腸桿菌2.發(fā)酵過程中，影響微生物生長(zhǎng)和代謝的主要環(huán)境因素不包括？A.溫度B.光照C.pH值D.溶解氧3.發(fā)酵罐的攪拌裝置主要作用是？A.增加罐內(nèi)壓力B.促進(jìn)熱量交換C.使物料均勻混合D.防止泡沫產(chǎn)生4.以下哪種培養(yǎng)基成分屬于生長(zhǎng)因子？A.葡萄糖B.氨基酸C.無機(jī)鹽D.水5.微生物發(fā)酵的接種量一般控制在？A.1%-5%B.5%-10%C.10%-15%D.15%-20%6.發(fā)酵過程中泡沫過多會(huì)帶來的問題不包括？A.增加染菌風(fēng)險(xiǎn)B.降低發(fā)酵罐利用率C.提高發(fā)酵效率D.影響氧傳遞7.以下哪種發(fā)酵方式屬于連續(xù)發(fā)酵？A.分批發(fā)酵B.補(bǔ)料分批發(fā)酵C.半連續(xù)發(fā)酵D.恒化器連續(xù)發(fā)酵8.發(fā)酵工藝優(yōu)化中，提高發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量的關(guān)鍵是？A.增加微生物數(shù)量B.優(yōu)化發(fā)酵條件C.延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間D.提高培養(yǎng)基濃度9.用于測(cè)定發(fā)酵液中微生物數(shù)量的方法是？A.比色法B.重量法C.平板計(jì)數(shù)法D.電位滴定法10.發(fā)酵過程中，溶解氧的測(cè)定方法常用？A.碘量法B.重鉻酸鉀法C.電極法D.酸堿滴定法11.以下哪種酶在酒精發(fā)酵中起關(guān)鍵作用？A.淀粉酶B.蛋白酶C.纖維素酶D.酒化酶12.發(fā)酵罐的罐體材質(zhì)一般選用？A.玻璃B.不銹鋼C.陶瓷D.塑料13.發(fā)酵工藝優(yōu)化中，對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理的目的不包括？A.去除雜質(zhì)B.調(diào)整pH值C.增加發(fā)酵產(chǎn)物濃度D.提高過濾性能14.以下哪種微生物發(fā)酵可用于生產(chǎn)酸奶？A.雙歧桿菌B.枯草芽孢桿菌C.金黃色葡萄球菌D.肺炎鏈球菌15.發(fā)酵過程中，控制溫度的常用方法是？A.加熱棒加熱B.冰塊降溫C.夾套換熱D.自然冷卻16.用于發(fā)酵的種子培養(yǎng)基要求？A.營養(yǎng)豐富且易于吸收B.營養(yǎng)簡(jiǎn)單C.含有大量抑制劑D.滲透壓高17.發(fā)酵工藝優(yōu)化中，研究發(fā)酵動(dòng)力學(xué)主要是為了？A.了解微生物生長(zhǎng)規(guī)律B.提高發(fā)酵設(shè)備性能C.優(yōu)化培養(yǎng)基配方D.改進(jìn)發(fā)酵工藝操作18.以下哪種物質(zhì)可作為發(fā)酵過程中的消泡劑？A.甘油B.硅油C.葡萄糖D.淀粉19.發(fā)酵罐的空氣分布器作用是？A.增加空氣流量B.使空氣均勻分布C.過濾空氣D.調(diào)節(jié)空氣壓力20.微生物發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時(shí)，發(fā)酵周期一般較長(zhǎng)，主要原因是？A.抗生素合成速度慢B.微生物生長(zhǎng)緩慢C.發(fā)酵條件復(fù)雜D.培養(yǎng)基營養(yǎng)消耗慢第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。每空1分。1.發(fā)酵工藝優(yōu)化的主要目標(biāo)是提高發(fā)酵產(chǎn)物的______、______和______。2.在發(fā)酵過程中，微生物的生長(zhǎng)一般經(jīng)歷______、______、______和______四個(gè)時(shí)期。3.發(fā)酵罐的主要結(jié)構(gòu)包括______、______、______、______和______等。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問題，條理清晰，語言簡(jiǎn)潔。1.簡(jiǎn)述發(fā)酵工藝優(yōu)化的主要內(nèi)容。（10分）2.說明發(fā)酵過程中pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)和代謝的影響。（10分）（三）論述題（共15分）答題要求：論述詳細(xì)，觀點(diǎn)明確，論據(jù)充分。論述如何通過優(yōu)化發(fā)酵條件提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。（四）材料分析題（共10分）材料：在某微生物發(fā)酵生產(chǎn)某種酶的過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中酶的活性較低。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵溫度控制在30℃，pH值為6.5，溶解氧含量為5mg/L。已知該微生物生長(zhǎng)的最適溫度為37℃，最適pH值為7.0，對(duì)溶解氧要求較高。答題要求：根據(jù)上述材料，分析發(fā)酵液中酶活性較低可能的原因，并提出改進(jìn)措施。（五）設(shè)計(jì)題（共5分）答題要求：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)酵工藝優(yōu)化方案，以提高某發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量。答案：1.A2.B3.C4.B5.B6.C7.D8.B9.C10.C11.D12.B13.C14.A15.C16.A17.A18.B19.B20.A填空題答案：1.產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)效率2.調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期3.罐體、攪拌裝置、空氣分布器、換熱裝置、消泡裝置簡(jiǎn)答題答案：1.發(fā)酵工藝優(yōu)化主要內(nèi)容包括：優(yōu)化培養(yǎng)基配方，選擇合適的碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等；控制發(fā)酵條件，如溫度、pH值、溶解氧、通氣量等；改進(jìn)發(fā)酵設(shè)備，提高設(shè)備的傳質(zhì)、傳熱性能；優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)，如接種量、發(fā)酵時(shí)間、補(bǔ)料策略等；研究發(fā)酵動(dòng)力學(xué)，了解微生物生長(zhǎng)和代謝規(guī)律。2.pH值影響微生物細(xì)胞膜的電荷性質(zhì)，進(jìn)而影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。過酸或過堿會(huì)抑制微生物某些酶的活性，影響代謝途徑。不同微生物有其生長(zhǎng)和代謝的最適pH值范圍，偏離此范圍會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢、代謝異常，甚至抑制微生物生長(zhǎng)，影響發(fā)酵產(chǎn)物的合成。論述題答案：通過優(yōu)化發(fā)酵條件提高發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量可從以下方面入手：溫度方面，根據(jù)微生物最適生長(zhǎng)溫度，精確控制發(fā)酵溫度，使微生物處于最佳生長(zhǎng)狀態(tài)，利于產(chǎn)物合成；pH值方面，維持在微生物和產(chǎn)物合成的最適范圍，保證酶活性和代謝途徑順暢；溶解氧方面，確保充足且合適的溶解氧供應(yīng)，滿足需氧微生物生長(zhǎng)代謝需求；通氣量合理調(diào)整，促進(jìn)氧傳遞和物料混合；此外，優(yōu)化補(bǔ)料策略，適時(shí)補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，維持微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的良好環(huán)境，從而提高產(chǎn)量和質(zhì)量。材料分析題答案：酶活性較低可能原因：發(fā)酵溫度未達(dá)到微生物最適溫度，影響酶合成相關(guān)代謝活動(dòng)；pH值偏離最適值，抑制了酶的活性；溶解氧含量可能不足，限制了微生物的生長(zhǎng)和代謝。改進(jìn)措施：將發(fā)酵溫度提高到37℃；調(diào)整pH值至7.0；增加通氣量或采用合適方法提高溶解氧含量，如改進(jìn)空氣分布器等，以改善發(fā)酵環(huán)境，提高酶活性。設(shè)計(jì)題答案：首