整理年生化复习题.docx

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整理年生化复习题

复习题（2015）

一、名词解释

相对热阻、返混、活塞流反应器、细胞的比耗氧速率QO2、摄氧率、临界溶氧浓度、氧的满足度、轴功率、P0、Pg、YX/S、YP/S、限制性底物、Dm、DC、非结构模型、均衡生长、D、m、YG、YP、μ、OTR、OUR、RQ、微生物的二次生长、拟稳态

二、填空题

1、对培养基进行湿热灭菌时，要以细菌孢子死灭程度为控制指标。

2、培养基中微生物热死亡动力学方程为lnN/No=-Kt，其中N0表示开始灭菌时的杂菌浓度，t表示灭菌时间。

3、在培养基灭菌过程中，K与T的关系，可用Arrhenius方程表示K=，K大小反映微生物受热死亡的难易程度，是与及有关。

4、连续灭菌过程中，反应器的H/D越大，越接近型反应器。

H/D越小，越接近

型反应器。

5、在培养基灭菌过程中，K大小反映微生物受热死亡的难易程度，是与微生物的种类及有关。

相同温度下，k值愈小则此微生物愈。

6、连续式活塞流反应器返混为，而连续式全混流反应器则为。

7、连续灭菌设备一般包括______________、____________和_____________。

8、空气通过深层过滤，可达到有效除菌的目的。

这主要是由于滞留作用截获微粒，使空气净化。

滞留作用机制主要构成为、、。

9、在空气过滤除菌过程中，过滤效率与空气流速有关。

当空气流速比较低时，过滤效率随10、空气流速，此时，起主要作用；当空气流速比较高时，过滤效率随空气流速，此时，起主要作用。

11、常用的空气除菌方法包括、、和。

12、空气贮罐的主要作用是和。

13、空气过滤除菌可分为和两种。

14、空气过滤遵循对数穿透定律，可表示为。

其中L表示，Ns表示，数值为。

15、在典型的空气过滤除菌净化流程中两次冷却，两级分离，再加热后过滤除菌是最常用的方法，两次冷却的目的是，两次分离的目的是。

16、深层过滤器的设计中，最重要的设计参数是。

17、空气过滤器的过滤常数K=0.23cm-1，L90=。

18、微生物细胞比耗氧速率QO2（呼吸强度）是指，单位是，QO2与溶氧浓度的关系为。

19、为了提高体积溶氧系数KLa，可以通过一些途径来实现，例如搅拌器转速N，使搅拌轴功率Pg；通风量Q，使罐内空截面线速度Vs_____，但是，当通风量已经___时，再____Q，将使Pg_____，其综合效果将使得KLa不会增加，甚至可能下降。

20、在氧的传递过程中，氧的传递过程存在和两方面的传质阻力。

21、某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275mol/m3,此罐的KLa值为1000（1/h）,根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为

mol（O2）/（m3∙h）

22、不同搅拌器类型，搅拌功率准数不同。

其中园盘直叶涡轮的Np为，园盘弯叶涡轮Np为，园盘箭叶涡轮Np为。

23、通气发酵中影响KLa的主要因素有___________、____________、______________。

24、涡轮搅拌器的类型有_________、_________、__________。

25、在供氧耗氧平衡时，根据公式的分析，提高发酵罐的操作压力相应提高了，

即是说对传氧是有利的。

但在生产实践中，人们发现适当降低罐压，产物得率有明显提高，这是因为当降低罐压时，更易溶于醪液的在醪液中浓度降低，发酵过程受到抑制减轻的结果。

26、通风机械搅拌罐的搅拌器的设计应使发酵液有足够的和适度的。

27、评价好氧发酵罐最重要的两个指标是、。

28、在机械搅拌通风发酵罐中轴封的作用是、，常用的轴封为。

29、在机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的主要作用是和_。

30、涡轮搅拌器的类型有、_、____。

31、空气分布器主要有__和。

32、机械消泡装置有、、、、等。

33、发酵罐的常用换热装置有_、___、______。

34、通气发酵罐中空气分布管上，喷孔的设计原则是喷孔的总截面积等于。

发酵罐内为防止液面中央形成旋涡流动，增强其湍动和溶氧传质，应在罐内装设。

35、通风发酵设备的类型包括、、和固相通风发

酵设备等。

36、发酵罐比拟放大时需要确定的操作参数主要是、和，需要确定的几何尺寸主要是和。

37、经验和半经验的发酵罐比拟放大方法中，模型罐和生产罐一般以相似原则为前提。

38、发酵罐比拟放大时，搅拌功率及转数放大常采用的三个原则是相等、相等和相等。

39、发酵罐的比拟放大中，空气流量放大常采用的三个原则是相等、相等和相等。

40、在分批培养时，Monod方程表达式为，其中μm为，Ks为，其含义是当的限制性底物浓度，S是。

41、在单罐连续培养条件下，要想保持连续培养的恒态，维持微生物生长平衡稳定状态，可通过控制来实现，恒态下的数值上等于μ。

42、在微生物分批发酵过程中，若假设微生物在生长过程中无死亡，微生物生长动力学方程表达式为，其中μ表示，在指数生长期，μ值等于。

43、微生物发酵产物形成动力学模式有、、。

44、微生物分批培养过程包括、、和。

45、在微生物单级连续培养过程中，临界稀释速率取决于与

。

46、恒速补料达到拟稳态时，菌体比生长速率与基本相等，并随时间逐渐。

47、在恒速补料流加中达到拟稳态后，菌体的比生长速率随着时间，而菌体总量则随着时间。

48、细胞连续培养取得稳定状态的前提是。

49葡萄糖培养酵母细胞，其反应式为：

1.11C6H12O6+2.1O2→C3.92H6.5O1.94+2.75CO2+3.42H2O,YX/S=g/gRQ=mol/mol。

50、连续培养中，当达到稳定状态时，菌的比生长速率为0.8h-1,KS=1.0g/L，YX/S=0.5g/g，则菌体在反应器平均停留时间为。

三、选择题

1、对培养基进行湿热灭菌时，要以下哪种对象的死亡程度为控制指标：

A.霉菌的孢子

B.细菌芽孢

C.细菌营养细胞

D.酵母的营养细胞

2、下述那条不是连续灭菌的优点：

A.易提高灭菌温度，减少灭菌时间

B.操作条件恒定，易保证灭菌质量

C.易实现自动控制

D.适合于粘度高和固体成分物质灭菌

3、下述那条不是间歇灭菌的优点：

A.设备造价低，不需设加热、冷却设备

B.便于手工操作

C.适于于固体物质灭菌

D.适合大量培养基的灭菌

4、在灭菌计算中，灭菌度Ns=10-3,含义为：

A．每批杀菌后残留活菌数为1/1000个

B．每批被杀菌菌数为1/1000个

C．每罐残留活菌为1/1000个

D．概率数，每1000次发酵有一次发酵失败

5、喷射加热连续灭菌培养基冷却采用：

A.喷淋冷却器

B.真空冷却器

C.夹套冷却器

D.盘管冷却器

6、培养基连续灭菌流程中，维持罐的主要作用是：

A.加热升温

B.维持压强

C.保证灭菌时间

D.冷却降温

7、连续式活塞流反应器恒温灭菌贡献与全混流的间歇灭菌反应器在保温阶段的灭菌贡献相比：

A.要高

B.相等

C.要低

D.不确定

8、在活塞流反应器中进行恒温热灭菌，沿物料流动方向菌体热死灭速率：

A.逐渐上升

B.逐渐下降

C.恒定低

D.不确定

9、工业上所谓的“实消”即：

A．连续灭菌

B．空罐灭菌

C．分批灭菌

D．分段灭菌

10、下图所示培养基灭菌流程是：

A.分批灭菌流程

B.连消塔加热连续灭菌流程

C.喷射加热连续灭菌流程

D.薄板换热器连续灭菌流程

11、下图所示培养基灭菌流程是：

A.分批灭菌流程

B.连消塔加热连续灭菌流程

C.喷射加热连续灭菌流程

D.薄板换热器连续灭菌流程

12、下图所示培养基灭菌流程是：

A.分批灭菌流程

B.连消塔加热连续灭菌流程

C.喷射加热连续灭菌流程

D.薄板换热器连续灭菌流程

13、对微生物的活化能E描述正确的为

A．E越大，微生物越容易死亡

B．E越小，微生物越容易死亡

C．微生物死亡与E无关

D．不能确定E和微生物死亡的关系

14、当空气洁净度等级为10000时：

A.≥0.5μm的粒子数≤35000/L空气

B.≥0.5μm的粒子数≤3500/L空气

C.≥0.5μm的粒子数≤350/L空气

D.≥0.5μm的粒子数≤3.5/L空气

15、当空气洁净度等级为100时：

A.≥0.5μm的粒子数≤35000/L空气

B.≥0.5μm的粒子数≤3500/L空气

C.≥0.5μm的粒子数≤350/L空气

D.≥0.5μm的粒子数≤3.5/L空气

16、当空气洁净度等级为10000时：

A.双碟平板培养菌落数≤100

B.双碟平板培养菌落数≤10

C.双碟平板培养菌落数≤3

D.双碟平板培养菌落数≤1

17、当空气洁净度等级为100时：

A.双碟平板培养菌落数≤100

B.双碟平板培养菌落数≤10

C.双碟平板培养菌落数≤3

D.双碟平板培养菌落数≤1

18、当气流速度过大时，空气深层过滤除菌起主要作用的是：

A．惯性冲击滞留

B．拦截滞留

C．布朗扩散作用

D．重力沉降作用

19、当气流速度中等时，空气深层过滤除菌起主要作用的是：

A．惯性冲击滞留

B．拦截滞留

C．布朗扩散作用

D．重力沉降作用

20、空气过滤系统中丝网分离器的作用是分离

A.部分杂菌

B.全部杂菌

C.水滴

D.油雾

21、空气过滤系统中旋风分离器的作用是

A.分离水滴

B.油雾

C.分离全部杂菌

D．分离部分杂菌

22、在空气除菌流程中，空气在进入过滤器之前进行加热的目的为

A．降低湿度

B．降低相对湿度

C．提高湿度

D．提高相对湿度

23、有一棉花过滤器，当气流速度高于临界速度时（空气中的粒子大于0.5um），则随着气流速度的增加，过滤效率

A．增加

B．降低

C．不变

D．不确定

24、下列那种物质不是常用过滤介质:

A.棉花

B.玻璃纤维

C.活性炭

D.木质纤维素

25、在氧传递过程中，影响氧传递的控制因素为：

A.液膜阻力

B.气膜阻力

C.气液界面阻力

D.细胞膜阻力

26、下列因素均可提高氧的传质速率，但与提高KLa无关的是：

A.提高通风量

B.提高搅拌转速

C.提高罐压

D.提高高径比

27、发酵罐通气条件下的搅拌功率通常比不通气条件下的搅拌功率：

A.大

B.小

C.相等

D．不确定

28、用亚硫酸盐氧化法测定溶氧系数的特点为

A．在线进行测量

B．能在真实发酵液状态下测量

C．需特殊仪器进行测量

D．主要用做设备溶氧系数的测定

29、非牛顿型发酵醪液的特征

A．温度相关，而与流动状态无关

B．与温度无关，与流动状态相关

C．与温度和流动状态都无关

D．与温度和流动状态都相关

30、牛顿型发酵醪液的特征

A．与温度相关，而与流动状态无关

B．与温度无关，与流动状态相关

C．与温度和流动状态都无关

D．与温度和流动状态都相关

31、在发酵罐的同一搅拌轴上安装两只涡轮，若安装距离较小时，在相同转数下，其输出功率

A.是单只涡轮的两倍

B．大于单只涡轮的两倍

C.小于于单只涡轮的两倍

D．不确定

32、发酵罐的公称体积是指：

A.上下封头体积和罐筒身（圆柱）体积之和。

B.上封头体积和罐筒身（圆柱）体积之和。

C.下封头体积和罐筒身（圆柱）体积之和。

D.罐筒身（圆柱）体积。

33、机械搅拌通风发酵罐最常用的搅拌叶轮型式是：

A.平桨叶式

B.圆盘涡轮式

C.螺旋浆式

D.刮板式

34、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是

A.改变液流方向，由轴向流改变为径向流

B.增加发酵罐罐壁的机械强度

C.改变液流方向，由径向流改变为轴向流

D.在设备维修时供维修人员攀登，起安全防护作用

35、在相同转速和桨叶直径等情况下比较，输出功率最大的搅拌器的叶型是

A.螺旋桨叶

B．涡轮平叶

C.涡轮弯叶

D．涡轮箭叶

36、下列因素均可提高氧的传质速率，但与提高KLa无关的是：

A.提高通风量

B.提高搅拌转速

C.提高罐压

D.提高高径比

37、对于气升环流式反应器：

A．导流筒区的混合较还隙区好和溶氧较还隙区差

B．导流筒区的混合较还隙区差和溶氧较还隙区好

C．导流筒区的混合和溶氧均较还隙区好

D．导流筒区的混合和溶氧均较还隙区差

38、味精发酵的动力学关系符合：

A.生长偶联型

B.生长部分偶联型

C.生长不偶联型

D.视培养条件的不同而会相应改变

39、酵母乙醇发酵产物生成动力学是属于

A．偶联型

B．非偶联型

C．部分偶联型

D．相似型

40、基因工程菌建立动力学模型时，通常将其看成下列那种模型

A．非离散非结构模型

B．非离散结构模型

C．离散非结构模型

D．离散结构模型

41、实际的细胞群体属于下列那种模型

A．非离散非结构模型

B．非离散结构模型

C．离散非结构模型

D．离散结构模型

42、对Monod方程描述不正确的是（）

A．是经验公式B．和米氏方程一样，都是推导得到的

C．是非结构模型方程D．并不完全符合微生物生长规律。

43、下列哪个条件不是Monod方程成立的前提条件：

A.只有一种限制性底物

B.细胞生长只能在对数生长期

C.细胞得率系数为常数

D.均衡生长

44、在同一反应容器内，1个细菌1min分裂产生10个细菌比100个细菌1min分裂产生200个细菌生产效能要：

A.大

B.相等

C.小

D.不确定

45、下列属于反馈补料的（）

A．恒速补料

B．指数补料

C．周期性补料

D．根据基质浓度进行补料

46、补料分批培养过程中，当采用恒速流加方式，其比生长速率随着发酵时间增加而：

A.变大

B.变小

C.恒定

D.不确定

47、补料分批培养过程中，当采用指数流加方式，其比生长速率随着发酵时间增加而：

A.变大

B.变小

C.恒定

D.不确定

48、补料分批培养过程中，当采用恒速流加方式，恒速补料达到拟稳态后，菌体比生长速率

随时间增加而：

A.变大

B.变小

C.恒定

D.不确定

49、细胞连续培养中，最大产率时的稀释率Dm与临界稀释率DC的关系为

A．Dm=DC

B．Dm>DC

C．Dm<

D．Dm

50、在葡萄糖-酵母提取物培养基中，乳酸球菌的最大比生长速率为1.23h-1。

在4升的反应器中连续培养，培养基流加速率为2升/h，在稳态时微生物的比生长速率是

A．0.5h-1

B．1.23h-1

C．2h-1

D．4h-1

四、是非题

1、相同温度下，k值愈小，加热时间长，则此微生物耐热。

2、对培养基进行热灭菌必须以霉菌的孢子为杀灭对象。

3、同一种微生物在不同灭菌温度下，灭菌温度愈低，k值愈小，微生物越易死亡；温度愈高，k值愈大，微生物越不易死亡。

4、在一定温度下，各种不同微生物的比热死亡速率常数值相等。

5、微生物营养细胞易于受热死灭，说明其比热死亡速率常数K值很高。

6、在相同温度下灭菌，要达到相同灭菌效果，连续式活塞流反应器比全混流反应器所需时间要长。

7、连续搅拌罐（CSTR）中物料的返混程度最小。

8、在活塞流反应器中进行恒温热灭菌，沿物料流动方向菌体热死灭速率逐渐下降。

9、活塞流反应器中，沿径向的反应速度是常数。

10、返混指不同物料间有混合的现象。

11、培养基连续灭菌流程中，维持罐的主要作用是保证灭菌时间。

12、分批灭菌设计中的“污染度”为培养基中的杂菌浓度。

13、工程上的培养基灭菌指的是将培养基中的杂菌和孢子全部杀死。

14、当气流速度中等时，空气深层过滤除菌起主要作用的是布朗扩散作用。

15、空气过滤系统中空气加热器的作用是降低空气相对湿度。

16、空气贮罐主要作用是利用重力沉降作用，分离部分油雾和水雾。

17、安装在空气压缩机前的前置空气过滤器的主要作用是将空气过滤除菌，减轻总空气过滤

器的过滤负荷。

18、空气过滤系统中旋风分离器的作用是分离细小（直径小于5μm）油雾。

19、广东潮湿地区一家味精厂空气除菌处理可采用下面的流程：

粗过滤器→空压机→丝网分离器→旋风分离器→分过滤器→总过滤器→发酵罐。

20、空气过滤系统中丝网分离器的作用是分离水。

21、深层过滤器过滤的原理是其孔径小于微粒的直径。

22、控制好氧发酵的溶氧浓度一定小于微生物的临界溶氧值。

23、间歇培养好氧微生物时，菌体耗氧速率是常数。

24、同一搅拌器在相同的转速下，输入于通气液体的搅拌功率要大于不通气液体的搅拌功率。

25、动态法测量KLa不能用于有菌体繁殖的发酵液。

26、亚硫酸盐氧化法可以用于测量真实发酵液的KLa。

27、间歇培养好氧微生物时，菌体的对数生长期到来时，菌体的摄氧率大幅度增加。

28、在机械搅拌通风发酵罐罐中，提高KLa的途径有提高通风量、提高搅拌转速、提高罐压、提高高径比。

29、对固定不变的通气强度（VVm），其空截面气速Vs随反应器规模的增加而降低。

30、用通用式机械搅拌发酵罐进行糖化酶（黑曲霉）发酵时，在维持搅拌功率不变的前提下，减少搅拌器直径Ｄ，增加其转速ｎ，有利于提高溶氧系数，因此在糖化酶（黑曲霉）发酵罐设计时，采用小Ｄ高ｎ，对发酵有利。

31、比较涡轮式搅拌器的三种形式，以箭叶式所消耗功率最小，混合最好。

32、建立KLa与设备参数及操作变数之间关系式的重要性在于生物反应器的比拟放大。

33、搅拌器的设计应使发酵液有足够的轴向流动和适度的径向运动。

34、同一搅拌器在相同的转数下，输入于通气液体的搅拌功率要大于不通气液体的搅拌功率。

35、牛顿型流体的粘度与温度无关。

36、牛顿型流体的粘度与剪切速率无关。

37、体积溶氧系数KLa是以氧浓度差为推动力的溶氧系数。

38、在α-淀粉酶发酵生产中,发酵罐内使用的是单管式空气分布器,空气气泡的直径与通风量有关,而与管口直径无关。

39、对于气升环流式反应器导流筒区的混合和溶氧较还隙区好。

40、通用式机械搅拌发酵罐的高径比一般为1.7-2.5。

41、发酵罐内为防止液面中央形成旋涡流动，增强其湍动和溶氧传质，应在罐内装设竖式盘管。

42、一个20吨左右的通用式机械搅拌发酵罐往往采用夹套作为传热装置。

43、通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是防止醪液在罐内旋转而产生旋涡，提高罐的利

用率。

44、厌氧微生物培养过程的YATP均等于10g/mol左右。

45、单级连续培养中，如果调整成D（稀释速率）>μ（比生长速率），最终将发生“冲出”现象。

46、单级恒化器连续培养某种酵母达一稳态后，流出液中菌体浓度是培养时间的函数。

47、微生物的比生长速率是指单位时间内菌体的增量。

48、间歇培养微生物的减速生长期，微生物的比生长速率小于零。

49、在恒速补料流加中达到拟稳态后，菌体的比生长速率随着时间而逐渐降低

50、恒速补料流加中菌体总量则随着时间呈线性增加。

51、补料分批培养过程中，当采用指数流加方式，其比生长速率随着发酵时间而指数增加。

52、连续反应器中物料的平均停留时间用F/V来计算。

53、恒速补料流加中菌体总量随着时间呈指数增加。

54、限制性底物指微生物的碳源。

55、限制性底物是指培养基中浓度最小的物质。

56、在微生物培养过程中有可能存在多种限制性底物。

57、间歇培养好氧微生物时，菌体的对数生长期到来时，菌体的摄氧率大幅度增加。

58、单级恒化器的稀释速率可以任意调整大小。

59、连续培养反应器中物料的平均停留时间和稀释速率互为倒数。

60、在有细胞回流的单级恒化器中，总的出口处菌体浓度与恒化器中的菌体浓度完全相等。

61、流加补料培养中当达到“拟稳态”，稀释率D为恒定值。

62、连续培养中，最大产率时的稀释率Dm等于临界稀释率DC。

63、在细胞培养中菌体的实际得率是大于菌体的理论得率。

64、单级恒化器连续培养某种酵母达一稳态后，流出液中菌体浓度是培养时间的函数。

65、间歇培养微生物的减速生长期，微生物的比生长速率小于零。

五、计算题

1、有一发酵罐，内装培养基50m3，每毫升培养基含有耐热菌的芽孢2×107个。

在121℃的温度下进行实消，该温度下的灭菌速度常数为0.0287秒-1。

试求灭菌失败的机率为0.001（即考虑灭菌后残余芽孢数为0.001个）所需时间。

若在131℃的温度下进行连消，在131℃时的灭菌速度常数为0.25秒-1，试求灭菌失败的机率为0.001（即考虑灭菌后残余芽孢数为0.001个）所需时间。

2、有一100m3发酵罐，装料系数为60%，初始杂菌数为105个/ml,生产要求最终无菌度为10-3。

采用分批灭菌方式（如图），120℃维持5min.已知升温和降温的灭菌效果不超过总灭菌度效果的30％。

则所设计的T-t过程是否达到无菌要求。

如何改进。

（A=7.94×1038min-1；△E=278441J/mol;R=8.28J/mol·K）

t/min

0

10

30

36

43

50

55

58

63

70

102

120

140

T/℃

30

50

90

102

112

120

120

112

102

90

60

44

33

K/min-1

0

0

0

0.03

0.36

3.59

3.59

0.36

0.03

0

0

0

0

3、有一台连续灭菌系统，采用内径0.1米的管式反应器保温（加热、冷却时间可忽略不计），物料流速2m3/hr。

培养基初始杂菌浓度5×106个/ml,需要把培养基中的杂菌浓度降低到连续灭菌两个月只残留一个杂菌。

其中：

A=5.7×1039min-1；△E=278441J/mol；R=8.28J/mol·K。

4、一台通风量为50m3/min的棉花活性炭空气过滤器，空气压力为0.4MPa（绝对压力），

已知棉花纤维直径d=16μm，填充系数α=8%，空气线速度为0.1m/sec，若进入空气过滤器的空气含菌量是5000个/m3，要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%，发酵周期100hr。

工作温度为40℃，平均气温为20℃，计算空气过滤器的尺寸（过滤介质厚度和过滤器直径）。

（大气压为0.098MPa）

表1纤维直径d=16μm，填充系数α=8%时棉花纤维的K'值

空气流速v（m/sec）

0.05

0.10

0.50 

1.0

2.0

疾病成本法和人力资本法是用于估算环境变化造成的健康损失成本的主要方法，或者说是通过评价反映在人体健康上的