联大-发酵工程设备试卷B1及答案

院系：________________专业班级：______________院系：________________专业班级：______________姓名：_________学号：_______装订线适用专业试卷所需时间120分钟试卷总分100分考试日期开卷/闭卷闭卷成绩院系：院系：专业班级：姓名：学号：装订线一、单项选择题:(每题1分)1、在细胞活动热释放过程中，基质氧化态越，耗氧量越，热释放越。A.高，少，多B.低，少，少C.高，少，少D.低，多，多2、 空气过滤系统中旋风分离器的作用是______________。A.分离油雾和水滴B.分离全部杂菌C.分离二氧化碳D.分离部分杂菌3、 无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____________________，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。A.高温瞬时(133℃，15秒钟)B.同实罐灭菌一样(115℃，8-15分钟)C.高温长时(121℃，45分钟)D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次)4、 空气过滤系统中空气加热器的作用是______________。A.对空气加热灭菌B.升高空气温度，以降低空气的相对湿度C.对空气加热，蒸发除去空气中的部分水份D.升高空气温度，杀灭不耐热的杂菌5、以下可以用于杂交瘤细胞培养（生产单克隆抗体）的生物反应器有。=1\*GB3①笼式通气搅拌器=2\*GB3②气升式细胞培养反应器=3\*GB3③中空纤维细胞培养反应器=4\*GB3④大载体细胞培养反应器A.=1\*GB3①、=2\*GB3②B.=3\*GB3③、=4\*GB3④C.=1\*GB3①、=3\*GB3③、=4\*GB3④D.=1\*GB3①、=2\*GB3②、=3\*GB3③、=4\*GB3④6、对于机械搅拌通风发酵罐，通气带入发酵液的搅拌混合能占总量的,其余的则为机械搅拌输入。A.10%，90%B.40%，60%C.80%，20%D.60%，40%7、培养基连续灭菌流程中选用管道维持器，应该使培养基在管道的流速达到______，才能保证先进先出。A.过渡流B.层流C.活塞流D.湍流8、安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______________。A.将空气过滤为无菌空气B.过滤分离空气中的油雾C.过滤分离空气中的水滴D.减轻总空气过滤器的过滤负荷9、目前啤酒厂夹套式麦芽汁煮沸锅中常用的搅拌器为。A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.后弯曲的圆周曲面搅拌器D.锚式搅拌器10、溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是__________。A.物料进口处或出口处采用浮头管板B.蒸发器壳体应有膨胀圈C.物料在加热管内有足够的浓缩倍数，一般为七倍D.加热的蒸气与物料之间有足够的温度差，一般为20-35℃二、判断题（对的打“√”，错的打“×”）（1×10=10分）1、通用式机械搅拌发酵罐的高径比一般为1.7-2.5。2、发酵罐热交换用的树立的列管、排管或蛇管也可起相应的挡板作用。3、 外循环空气带升式发酵罐的优点之一是无需空气过滤净化系统。4、结晶设备通常都具有搅拌装置。5、 自吸式发酵罐的转子的作用之一是吸入连续灭菌后的培养基。（）6、气升式发酵罐的体积溶氧效率通常比机械搅拌罐高。7、自吸式发酵罐的罐压应维持在负压。8、棉花活性炭空气过滤器中所用的棉花为灭菌的脱脂棉。9、柠檬酸溶液结晶时，只要使柠檬酸浓度大于其饱和溶解度就会有柠檬酸晶体析出。10、目前我国大多数味精厂常用的总过滤器为棉花活性炭过滤器。过滤器内的填装方法自下而上大致如下：孔板-金属丝网-麻布织品-棉花-麻布织品-活性炭-麻布织品-棉花-麻布织品-金属丝网-孔板。三、填空题（共22空，每空1分，共22分）院系：专业班级：姓名：学号：装院系：专业班级：姓名：学号：装订线。2、某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.115mol(O2)/m3，此罐压下饱和溶氧浓度为0.265mol/m3，此罐的kLa值为100(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)。3、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，过滤效率随空气流速的增加而_______,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增加而______,此时，_______________起主要作用。4、双转子锤式粉碎机比单转子锤式粉碎机的理论优越性在于。5、用于植物细胞培养的固定化细胞培养反应器类型有、、膜反应器。6、空气减湿方法主要有__________、_____和_____________三种方法。7、发酵工厂用于垂直提升物料的输送设备有：、。8、啤酒厂生产麦芽汁多采用四器组合，四器为、、和。9、液-液萃取设备应包括3个部分：、和溶剂回收设备。10、动物细胞培养时，悬浮培养适用于型动物细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。除此之外还有一种培养对两类细胞都适用。四、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）1、指出下列分批发酵中的产物合成各属于哪种动力学模型，并简述之。——生物量┄┄┄代谢物2、简述植物细胞培养与微生物细胞培养的不同之处。3、生物工业中的物料为什么要进行粉碎？常用的粉碎方式有哪两种？4、叙述喷雾干燥原理及特点。5、右图所示罐式连续蒸煮糖化流程包括哪些设备，各有什么要求？五、画图题（共1小题，每小题10分，共10分）1、画出通风发酵罐的结构图。从结构上考虑，对于机械搅拌通风发酵罐来说，怎样保证这些要求的满足?六、计算题（共1小题，每小题10分，共10分）试设计一台通风量为10m3/min（标准状态）的棉花过滤器，空气压力为4大气压(绝压)，进入空气过滤器的空气含菌量是4000个／m3，发酵周期150h，要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%，。工作温度为30℃，计算空气过滤器的尺寸(过滤介质厚度和过滤器直径)(注：采用棉花纤维直径df=16μm，填充系数α=8%，空气线速度vs=0.1m/s；过滤常数K=13.5/m)。《发酵工程设备》课程考试试卷B答案一、单项选择题:(每题1分)1、C2、A3、C4、B5、D6、A7、D8、D9、C10、D二、判断题（对的打“√”，错的打“×”）（1×10=10分）1、×2、√3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、×10、√三、填空题（共22空，每空1分，共22分）1.基质消耗速率等于生成菌体消耗加产物生成消耗加维持消耗2.153.降低、布朗扩散、提高、惯性碰撞冲击4.克服环流能量损耗5.填充床反应器、流化床反应器6.往空气中通入干燥空气、喷淋低于该空气露点温度的冷水、使用热交换器以把空气冷却至露点以下等7.斗式提升机、皮带运输机、螺旋输送机、气力输送系统8．糊化锅、糖化锅、麦汁过滤槽、煮沸锅9．混合设备、分离设备10.悬浮培养、包埋四、简答题1.答：A为生长偶联型，即类型Ⅰ(相关模型)：是指产物的生成与细胞的生长相关的过程，产物是细胞能量代谢的结果。属于此类型的有乙醇、葡萄糖酸、乳酸的生产等。B为非偶联型，即类型Ⅲ(非相关模型)：产物的生成与细胞的生长无直接联系，产物是二次代谢物。属于此类型的有抗生素、微生物毒素等代谢产物的生成。C为混合型，即类型Ⅱ(部分相关模型)：该类反应产物的生成与基质消耗仅有间接结果，产物是能量代谢的间接结果。属于此类型的有柠檬酸和氨基酸的生成。2、答：植物细胞培养与微生物的区别：a.细胞的大小:植物细胞一般比微生物细胞大；b.细胞块的形状:植物细胞为块状，而微生物细胞有球状、杆状、螺旋状等；c.培养液的黏度:植物细胞培养液有一定的黏度；d.需氧量:植物细胞培养的耗氧量比微生物细胞的好氧量少；e.植物细胞的Kla值比微生物培养的Kla值小得多；d.植物细胞对剪切力敏感；e.植物细胞培养需CO2和光照；3.答：a.固体物料经粉碎后，颗粒变小，原料的表面积显著增大，可加速蒸煮时的溶解过程。节省蒸汽，减少能量消耗，提高淀粉利用率，并能减少输送管道的阻塞现象，便于连续化生产。b.粉碎方式有湿法粉碎和干法粉碎两种。c.①消除了粉尘危害，改善了劳动环境，降低了原料消耗；②粉碎过程中，淀粉已开始吸水膨胀，提高了蒸煮效果；③粉碎后经预热，提高了蒸汽的利用率；④机器零件的磨损减少，节省了设备维修费用。4.答：喷雾干燥原理：喷雾干燥是利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热质交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥。特点：（1）干燥速度快、时间短，一般为3～3Os。（2）干燥温度较低。虽然采用较高温度的热空气，但由于雾滴中含有大量水分，其表面温度不会超过加热空气的湿球温度，一般为5O～60℃，加之物料在干燥器内停留时间短，因此物料最终温度不会太高，非常适合于热敏性物料的干燥。（3）制品具有良好的分散性和溶解性，成品纯度高。5.答：粉浆罐、蒸煮罐、后熟器、真空冷却器。最后一个后熟器是汽液分离器。真空冷却器中真空度产生：一般要借助于水力喷射泵或蒸汽喷射泵，连续地抽去真空冷却器中的二次蒸汽。把已将温至60～62℃的糊化醪，与糖化醪液或曲乳液混合，将60℃下维持30～45min，保持流动状态，使淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。罐式连续蒸煮的加热罐和后熟罐，其直径不宜太大，个数不能太少。原因是避免返混，保证液体先进先出，保证受热时间。汽液分离器装液量为50%，保证有足够的空间产生二次蒸汽。五、画图题（共1小题，每小题10分，共11分）轴轴答：轴封，防止染菌。联轴器，