2025年大学（生物工程）生物发酵设备试题及答案.doc

2025年大学（生物工程）生物发酵设备试题及答案

（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6题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）
1. 生物发酵设备中，用于实现无菌空气制备的关键部件是（ ）
A. 发酵罐 B. 空气过滤器 C. 搅拌器 D. 冷却装置
2. 以下哪种发酵罐类型具有较好的传质和传热性能（ ）
A. 机械搅拌式发酵罐 B. 通风搅拌式发酵罐 C. 自吸式发酵罐 D. 气升式发酵罐
3. 生物发酵过程中，对温度控制要求最为严格的阶段是（ ）
A. 种子培养阶段 B. 发酵前期 C. 发酵中期 D. 发酵后期
4. 发酵罐的罐体材质通常不包括（ ）
A. 不锈钢 B. 碳钢 C. 玻璃 D. 陶瓷
5. 空气在进入发酵罐前需要进行的预处理不包括（ ）
A. 过滤除菌 B. 预热 C. 压缩 D. 除油
6. 用于监测发酵罐内溶解氧水平的仪器是（ ）
A. pH计 B. 溶氧仪 C. 温度计 D. 压力计

第II卷（非选择题 共70分）
（总共4题，第7题10分，第8题20分，第9题20分，第10题20分）
7. （10分）简述生物发酵设备中搅拌器的作用。
8. （20分）阐述发酵罐罐体的结构组成及各部分的功能。
9. （20分）在生物发酵过程中，如何保证发酵罐的无菌环境？请详细说明。
10. （20分）阅读以下材料：在某生物发酵生产抗生素的过程中，发现发酵罐内的温度出现异常波动，影响了发酵产物的产量和质量。请分析可能导致温度异常波动的原因，并提出相应的解决措施。

答案：
第I卷答案：1. B 2. D 3. C 4. D 5. C 6. B
第II卷答案：
7. 搅拌器的作用主要有：使发酵液充分混合，保证营养物质均匀分布，利于微生物对营养的吸收；强化传质，促进氧气等气体在发酵液中的溶解和扩散；防止微生物细胞沉降，避免局部营养缺乏或代谢产物积累；产生一定的剪切力，有利于细胞的破碎，促进胞内物质的释放。
8. 发酵罐罐体结构组成及功能：罐体主体用于容纳发酵液；封头位于罐体两端，起到密封作用；人孔方便操作人员进出罐体进行检修和维护；视镜用于观察罐内发酵情况；接管包括进料管、出料管、空气管、蒸汽管等，分别用于物料进出、空气通入、蒸汽灭菌等操作；搅拌装置用于搅拌发酵液；夹套或蛇管用于加热或冷却发酵液，控制发酵温度。
9. 保证发酵罐无菌环境的措施：首先对发酵罐进行空罐灭菌，采用高温蒸汽对罐体及内部部件进行彻底灭菌；对发酵所用的培养基进行灭菌处理，可采用高温灭菌或过滤除菌等方法；通入的空气要经过严格的过滤除菌，确保无菌空气进入发酵罐；在发酵过程中，保持发酵罐的密封良好，防止外界杂菌进入；定期对发酵罐及相关管道进行消毒和清洗，去除可能残留的杂菌。
10. 原因可能有：冷却系统故障，如冷却水管堵塞、冷却水泵损坏等，导致无法有效降温；加热系统失控，如温度传感器失灵、加热阀门故障等，造成温度过高；搅拌不均匀，局部散热或产热不一致；发酵罐的保温性能下降。解决措施：检查冷却系统，疏通水管、维修水泵；检修加热系统，更换传感器、修复阀门；调整搅拌速度和方式，确保搅拌均匀；检查发酵罐保温层，修复损坏部位。