【发酵工程-期末试卷A卷答案】以下为《发酵工程》课程期末考试A卷的参考答案,旨在帮助学生复习与巩固所学知识,内容基于课程教学大纲及常见考点整理而成。
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 发酵工程的核心是( C )
A. 物理处理
B. 化学合成
C. 微生物代谢过程
D. 机械分离
2. 下列不属于发酵工程特点的是( D )
A. 高效性
B. 可持续性
C. 环境友好
D. 高能耗
3. 常用于工业生产的发酵方式是( B )
A. 固态发酵
B. 液态深层发酵
C. 自然发酵
D. 气体发酵
4. 在发酵过程中,控制pH值的主要目的是( A )
A. 保持微生物的最佳生长环境
B. 提高产物产量
C. 减少杂菌污染
D. 降低能耗
5. 下列哪种物质常作为碳源用于发酵培养基中?( C )
A. 硝酸盐
B. 磷酸盐
C. 葡萄糖
D. 硫酸铵
6. 发酵过程中,当溶氧浓度低于临界值时,可能引发( B )
A. 产物积累过多
B. 微生物呼吸受阻
C. 温度升高
D. pH上升
7. 下列哪种方法可用于检测发酵产物?( D )
A. 显微镜观察
B. 电导率测定
C. 湿度测量
D. HPLC(高效液相色谱)
8. 发酵罐中常用的搅拌装置类型是( A )
A. 叶片式搅拌器
B. 螺旋桨式搅拌器
C. 气升式搅拌器
D. 真空搅拌器
9. 在发酵过程中,如果出现泡沫过多,应采取的措施是( C )
A. 增加通气量
B. 提高温度
C. 加入消泡剂
D. 停止搅拌
10. 发酵工程中,菌种保藏的主要目的是( A )
A. 保持菌种活性和遗传稳定性
B. 提高发酵效率
C. 降低成本
D. 延长发酵周期
二、填空题(每空2分,共20分)
1. 发酵工程主要包括______、______、______等三个阶段。
答案:菌种选育、发酵过程控制、产物提取与纯化
2. 在发酵过程中,若发现染菌,应立即进行______处理。
答案:灭菌或终止发酵
3. 常见的发酵产物包括______、______、______等。
答案:抗生素、有机酸、酶制剂
4. 发酵过程中,为了维持适宜的营养成分,通常需要进行______操作。
答案:补料
5. 在连续发酵中,______是决定生产速率的关键因素。
答案:稀释率
三、简答题(每题10分,共40分)
1. 简述发酵工程的基本流程。
答:发酵工程的基本流程包括菌种选育、培养基制备、接种、发酵过程控制、产物分离与纯化、产品包装与储存。其中,发酵过程控制是关键环节,涉及温度、pH、溶氧、搅拌等参数的调节,以确保微生物高效生长并产生目标产物。
2. 为什么在发酵过程中要控制pH值?
答:pH值直接影响微生物的生长和代谢活动。不同微生物对pH的要求不同,过高或过低的pH都会抑制其生长,甚至导致死亡。此外,pH还会影响产物的生成与转化,因此在发酵过程中必须根据工艺要求进行严格控制。
3. 说明什么是“种子扩大培养”,并举例说明其作用。
答:种子扩大培养是指将少量的优良菌种逐步扩大培养至足够数量,以便接种到大型发酵罐中。其作用在于保证发酵初期有充足的活菌数,提高发酵效率,减少污染风险。例如,在抗生素生产中,通常会先在摇瓶中培养种子菌,再转入种子罐,最后进入主发酵罐。
4. 什么是发酵罐的“临界溶氧浓度”?它在发酵过程中有何意义?
答:临界溶氧浓度是指微生物能够正常生长所需的最低溶解氧浓度。若溶氧浓度低于此值,微生物的呼吸作用受限,可能导致生长停滞或产物合成受阻。因此,在发酵过程中必须通过调节通气量或搅拌速度来维持合适的溶氧水平,以保证发酵顺利进行。
四、论述题(20分)
论述发酵工程在现代生物技术中的重要性及其应用领域。
答:发酵工程作为生物技术的重要组成部分,广泛应用于医药、食品、农业、能源等多个领域。在医药方面,利用发酵技术可以生产抗生素、疫苗、酶制剂等;在食品工业中,发酵用于生产酸奶、酒类、酱油等;在农业中,发酵可用于生产生物肥料和饲料添加剂;在能源领域,发酵可用来生产乙醇、氢气等清洁能源。随着基因工程、合成生物学等技术的发展,发酵工程正朝着更高效、更环保的方向发展,成为推动绿色经济和可持续发展的关键技术之一。
注:本答案仅供学习参考,具体考试内容以教师布置为准。