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发酵工程习题
《发酵工程》复习资料
一、单项选择题
1、被现代誉为微生物学鼻祖、发酵学之父的巴斯德D。
A、首次观察到大量活着的微生物;B、建立了单种微生物的分离和纯培养技术;C、阐明了微生物产生的化学反应本质;D、首次证明酒精发酵是酵母菌所引起的。
2、关于Pirt方程π=a+bμ,不正确的有D。
A、a=0、b≠0:
可表示一类发酵;B、a≠0、b≠0:
可表示二类发酵;C、a=0、b≠0:
可表示三类发酵;D、第二类发酵表明产物的形成和菌体的生长非偶联。
3、代谢参数按性质分可分C。
A、物理参数、化学参数和间接参数;B、中间参数和间接参数;C、物理参数、化学参数和生物参数;D、物理参数、直接参数和间接参数。
4、关于菌种低温保藏的原理正确的有B。
A、低于最低温度,微生物很快死亡;B、低于最低温度,微生物代谢受到很大抑制,并不马上死亡;C、高于最高温度,微生物很快死亡;D、低于最低温度,微生物胞内酶均会变性。
5、下列不是利用热冲击处理技术提高发酵甘油产量的依据的有D。
A、酵母在比常规发酵温度髙10~20℃的温度下经受一段时间刺激后,胞内海藻糖的含量显著增加;B、Lewis发现热冲击能提高细胞对盐渗透压的耐受力;C、Toshiro发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脱氢酶的活力提高15~25%,并导致甘油产量提高;D、Lewis发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脂酶的活力提高15~25%,并导致甘油产量提高。
6、霉菌生长pH为5左右,因此染C为多。
A、细菌;B、放线菌;C、酵母菌;D、噬菌体。
7、放线菌由于生长的最适pH为7左右,因此染A为多
A、细菌;B、酵母菌;C、噬菌体;D、霉菌。
8、不是种子及发酵液无菌状况检测方法的有D。
A、酚红肉汤培养基检测;B、平板划线;C、显微镜观察;D、尘埃粒子检测。
9、要实现重组大肠杆菌的高密度培养,最常用和最有效的方法就是B。
A、反复分批培养;B、分批补料流加培养法;C、连续培养法;D、反复分批流加培养法。
10、微生物菌种的筛选最关键的是要找到一个合适的“筛子”,在耐高酒精浓度酿酒酵母的筛选中,这个“筛子”是C。
A、平板培养基中高葡萄糖含量;B、种子培养基中高酒精含量;C、平板培养基中高酒精含量;D、发酵培养基中高酒精含量。
11、在摇瓶发酵法生产糖化酶实验中,糖化酶比酶活力单位应为C。
A、U/mL粗酶液;B、U/g淀粉;C、U/g酶;D、U/mL培养基。
12、在反复分批发酵过程中,细胞回用操作必须在进行。
A、密闭条件下;B、无菌条件下;C、稳定条件下;D、任何条件下。
二、多项选择题
1、就产品的类型而言,发酵有下列几种主要类型:
。
A、以微生物菌体为产物的微生物菌体发酵;B、以微生物酶(含蛋白)为产物的酶发酵;C、以菌体代谢产物为目的的产物发酵;D、利用微生物酶修饰作用的微生物转化发酵。
2、生物转化最明显的特点:
ABD。
A、反应特异性;B、结构位置特异性;C、分子大小特异性;D、立体特异性。
3、发酵工艺就其培养方式来看,基本上有CD二大类型的培养方法。
A、表面培养法;B、振荡培养法;C、深层培养法;D、固体发酵法。
3、下列属于好氧发酵技术的有ABCD。
A、速酿法从乙醇生产醋酸;B、通气法大量繁殖酵母;C、用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作糖化剂生产酒靖;D、用微小毛霉生产干酪。
4、抗杂菌污染的纯种培养技术包括ABCD。
A、无菌空气;B、培养基灭菌;C、无污染接种;D、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。
5、关于微生物工程的三个基本假说是BCD。
A、细胞机器假说;B、生物能支撑假说;C、代谢网络假说;D、细胞经济假说。
6、抗生素是次级代谢产物,需要生物体进行复杂的代谢,目前发现的生物来源有ABCD。
A放线菌;B、真菌;C、一些产芽孢的细菌;D、植物或动物。
7、谷氨酸发酵的菌种有ABCD的棒型细菌。
A、棒杆菌属;B、短杆菌属;C、节杆菌属;D、小杆菌属
8、用于生产α-淀粉酶的工业生产菌株主要有ABCD。
A、黑曲霉;B、米曲霉;C、米根酶;D、某些芽孢杆菌。
9、按用途(从发酵生产应用考虑)培养基可分为ABC。
A、孢子(斜面)培养基;B、种子培养基;C、发酵培养基;D、固体培养基。
10、培养基成分选择的原则有ABCD。
A、菌种的同化能力;B、代谢的阻遏和诱导100:
0.2~2.0;C、合适的C、N比;D、pH的要求。
11、关于产物的理论转化率与实际转化率,描述正确的有ABC。
A、理论转化率是指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算,所得出的转化率的大小;B、实际转化率是指实际发酵过程中转化率的大小;C、理论转化率既可通过发酵动力学方程求解,也可通过发酵反应方程式求解;D、如何使实际转化率接近于理论转化是发酵控制的一个目标。
12、种子扩培的目的有ACD。
A、接种量的需要;B、无菌操作的需要;C、菌种驯化;D、缩短发酵时间、保证生产水平。
13、发酵工业上对种子的要求有ABCD。
A、总量及浓度能满足要求;B、生理状况稳定,个体与群体;C、活力强,移种至发酵后,能够迅速生长;D、无杂菌污染。
14、发酵级数确定的依据有ABD。
A、级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响;B、级数大,难控制、易染菌、易变异,管理困难;C、从发酵罐算起;D、在发酵产品的放大中,反应级数的确定是非常重要的一个方面。
15、种子的质量要求有ABCD。
A、要求达到一定的浓度;B、形态(生长处于某个阶段、均匀等);C、合理的理化指标(C、N、P的含量,pH,酶活等);D、无污染。
16、发酵工程研究的内容有AB。
A、菌种的来源——找到一个好的菌种;B、发酵过程的工艺控制——最大限度发挥菌种的潜力;C、发酵过程动力学;D、发酵设备。
17、影响需氧的因素有ABCD。
A、菌龄、菌体浓度;B、培养条件;C、营养成分及浓度;D、有害物质积累。
18、Kla的测定方法有BCD。
A、物料衡算法;B、亚硫酸盐类法;C、平衡法D、动态法。
19、发酵过程中氧平衡的参数相关性分析正确的有AD。
A、当OUR(r)与DO反向变化时,表明其限制因素为细胞水平的菌体代谢问题;B、当OUR(r)与DO同向变化时,表明其限制因素为细胞水平的菌体代谢问题;C、当OUR(r)与DO反向变化时,表明其限制因素为工程水平的氧传递问题;B、当OUR(r)与DO同向变化时,表明其限制因素为工程水平的氧传递问题。
20、目前国外发酵生产过程连续补料采用ABCD来实现连续补料控制。
A、流量计;B、小型电动调节阀;C、小型气动隔膜调节阀;D、控制器
21、发挥菌种的最大生产潜力需考虑的有AB。
A、菌种本身的代谢特点;B、菌代谢与环境的相关性;C、质量守恒;D、能量守恒。
22、pH的变化又是微生物代谢状况在ABCDE上的综合反映。
A、基质代谢;B、产物合成;C、细胞状态;D、营养状况;E、供氧状况。
23、菌浓测定方法有ABCD。
A、测粘度、压缩体积法(离心);B、静置沉降体积法;C、光密度测定法;D、干重法。
24、抗生素的效价表示方法有ABCD。
A、重量折算法;B、重量单位;C、类似重量单位;D、特殊单位。
25、发酵过程中pH的控制措施有ABCD。
A、调节好基础料的pH;B、在基础料中加入维持pH的物质,或具有缓冲能力的试剂;C、通过补料调节pH;D、当补料与调pH发生矛盾时,加酸碱调pH。
26、关于发酵最适温度的选择,正确的说法有ABCD。
A、根据菌种及其生长阶段和培养条件综合考虑;B、通气条件差时可适当降低温度,使菌呼吸速率降低些,溶氧浓度也可髙些;C、菌生长快,维持在较高温度时间要短些;菌生长慢,维持较高温度时间可长些;D、如营养丰富,通气能满足,那么前期温度可髙些,以利于菌的生长。
27、与发酵热Q发酵计算有关的热有ABCD。
A、生物热Q生物;B、搅拌热Q搅拌;C、蒸发热Q蒸发;D、辐射热Q辐射。
28、单罐染菌可能是ABCD。
A、种子带菌;B、培养基灭菌不彻底;C、罐有渗漏;D、分过滤器失效。
29、多罐染菌可能是AD。
A、空气过滤系统有问题,特别是总过滤器长期没有检查,可能受潮失效;B、培养基灭菌不彻底;C、种子带菌;D、移种或补料的分配站有渗漏或灭菌不彻底。
30、发酵染菌后的措施有ABCD。
A、染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道;B、凡染菌的罐要找染菌的原因,对症下药,该罐也要彻底清洗,进行空罐消毒,才可进罐;C、染菌厉害时,车间环境要用石灰消毒,空气用甲醛熏蒸;D、若染噬菌体,空气必须用甲醛蒸汽消毒。
31、发酵过程中起泡的危害有ABCD。
A、降低生产能力;B、引起原料浪费;C、影响菌的呼吸;D、引起染菌。
32、发酵过程泡沫产生的原因有ABCD。
A、通气搅拌的强烈程度;B、培养基配比与原料组成;C、菌种、种子质量和接种量;D、灭菌质量。
33、发酵工业中对消泡剂的要求有ABCE。
A、在起泡液中不溶或难溶;B、表面张力低于起泡液;C、与起泡液有一定程度的亲和性;D、与起泡液不发生化学反应;E、挥发性小,作用时间长。
34、发酵工业中可用作消泡剂的有ABCD。
A、天然油脂;B、聚醚类消泡剂;C、高碳醇;D、硅酮类。
35、基因的不稳定性原因有BCD。
A、生长速率占优势的不稳定性;B、分离丢失;C、结构不稳定性;D、宿主细胞调节突变。
36、基因工程菌的产物表达需要诱导,诱因主要有ABCDE。
A、温度诱导;B、乳糖或其结构类似物诱导;C、氧饥饿诱导;D、葡萄糖饥饿诱导;E、甲醇诱导。
37、外源基因高表达的障碍是ABCD。
A、外源基因的不稳定,造成表达的下降;B、高生长速率与高表达之间的矛盾;C、乙酸的产生;D、蛋白的降解。
38、发酵工艺优化的内容有ABCD。
A、好氧发酵工艺优化;B、厌氧发酵工艺优化;C、固体发酵工艺优化;D、其他发酵工艺优化。
39、超声波能广泛应用于发酵工程中,是因为ABCD。
A、可增加细胞膜的通透性和选择性,促进酶的变性或分泌;B、增强细胞代谢过程,从而缩短发酵时间;C、改善生物反应条件,提高生物产品的质量和产量;D、超声波的作用机制分为热作用、空化作用和机械传质作用。
40、在现代发酵过程优化理论中,有关跨尺度观察与操作的描述正确的有ABCD。
A、工业规模的生物过程只能在反应器尺度上进行测量与操作;B、可以从低一尺度层次的规律或性质,来预测研究另一尺度层次的规律或性质;C、多尺度综合与各子过程的相互量化关系,澄清不同尺度间相互作用和耦合的原则和条件;D、跨尺度操作是难题,分析跨尺度问题往往需要纳入跨学科和跨技术的手段。
41、由发酵过程的多参数趋势曲线可以看出检测参数的。
A、相似性;B、时变性;C、相关耦合性;D、不确定性。
42、在生物反应过程中理化相关的内容很普遍,如。
A、搅拌功率(转速)引起的DO变化;B、菌体生长导致发酵液物性变化及其变化相关分析;C、罐压与DO值变化;D、通气量变化或加入消泡剂所引起的物理过程参数变化。
43、在生物反应过程中生物相关的内容也很普遍,如。
A、菌体生长导致发酵液物性变化及其变化相关分析;B、菌体的代谢特性及其参数相关;C、搅拌功率(转速)引起的DO变化;D、加入消泡剂引起DO值变化。
44、初级代谢产物高产菌株的筛选方法有ABD。
A、筛选终产物营养缺陷型;B、筛选细胞膜透性改变的突变株;C、筛选氨基酸结构类似物抗性突变株;D、利用回复突变筛选抗反馈突变菌株。
45、次级代谢产物高产菌株的筛选方法有ABD。
A、筛选负突变的回复突变株;B、筛选去碳源分解代谢调节突变株;C、筛选结构类似物突变株;D、筛选自身所产的抗生素抗性突变株。
46、一般说,设计的培养基应具备这样的效果BCD。
A、要选用含有生长因子的复合培养基;B、菌体对数生长期开始时,利于有生理功能的菌体的迅速生长繁殖;C、对数生长期末期能迅速转入代谢产物合成的生产期;D、代谢产物合成期使产物合成速率保持一适宜的线性关系,且能维持相当长时间。
47、关于培养基中碳氮比的描述,正确的有ABCD。
A、碳氮比偏小,能导致菌体旺盛生长,易造成菌体提前衰老自溶,影响产物积累;B、碳氮比过大,菌体繁殖数量少,不利于产物积累;C、碳氮比较合适,但碳、氮浓度高,仍能导致菌体大量繁殖,增大发酵液粘度,不利于产物积累;D、碳氮比较合适,但碳、氮浓度过低,不会影响菌体繁殖,但不利于产物积累。
48、种子异常往往表现为ABD。
A、菌种生长发育缓慢或过快;B、菌丝结团;C、发酵液颜色变化;D、菌丝粘壁。
49、影响微生物需氧量的因素很多,归纳起来有ABCD。
A、菌种的生理特性;B、培养基组成;C、培养液中溶解氧浓度;D、培养液中CO2浓度。
50、微生物补料分批发酵的作用有ACD。
A、可能控制抑制性底物的浓度;B、不能解除或减弱分解产物阻遏;C、可能使发酵过程最佳化;D、可能解除或减弱分解产物阻遏。
51、在发酵过程中,起泡的方式被认为有ABCDE。
A、整个发酵过程中,泡沫保持恒定的水平;B、发酵早期起泡后稳定地下降,以后保持恒定;C、发酵前期,泡沫稍微降低后又开始回升;D、发酵开始起泡能力低,以后上升;E、以上类型的综合方式。
52、在发酵工业中,确定放罐的指标有ABCD。
A、产物产量;B、发酵液过滤速度;C、菌体形态;D、发酵液的外观和粘度、pH值。
53、与传统的分批发酵相比,反复分批发酵法具有ABE的优点。
A、发酵周期短;B、不需反复培养种子;C、增加原料成本;D、形成副产物少;E、可以实现高产量、高得率和高产率的相对统一。
54、采用反复分批发酵法生产某产品时,要获得高产量的产品,往往与有关。
A、细胞回用时机;B、回用细胞洗涤与否;C、回用发酵培养基组成;D、回用细胞量。
55、从酒精发酵过程中各种现象可看出,我们使用的酿酒酵母具有BD特性。
A、上面发酵;B、絮凝作用;C、好氧发酵产菌体;D、厌氧发酵产酒精。
56、考察酒精发酵过程,可以获得酿酒酵母的。
A、发酵动力学特征;B、产品发酵类型;C、代谢速率;D、产量性状。
57、在里氏木霉纤维素酶发酵工艺优化中,我们常采用的方法有AB。
A、单因素实验;B、正交实验;C、均一实验;D、响应面分析。
58、在大规模发酵工业中,多级种子培养的目的有ABCD
A、扩增细胞使达发酵所需生物量;B、杀死杂菌;C、驯化菌株;D、提高产量。
三、判断题
1、次级代谢产物的形成是菌体缓慢生长或停止生长的情况下的一种特征。
()
2、初级代谢产物的产生菌是非常广泛的,而次级代谢产物的产生菌仅仅有少数几个类群。
()
3、开发一个新酶,都要经过一系列研究的毒理试验。
(√)
4、前体一般都有毒性,浓度过大对菌体的生长不利,使用时普遍采用流加的方法。
(√)
5、摇瓶和反应器水平上应用的发酵培养基必须分别优化。
()
6、培养基的选择应该是有利于菌体的生长,对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。
(√)
7、一般由菌丝体培养开始计算发酵级数,但有时,工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。
(√)
8、种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
(√)
9、接种量过大过小都不好,最终以实践定,如大多数抗生素为7%-15%。
(√)
10、倒种是指一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
(√)
11、对于微生物生长,只要控制发酵过程中氧饱和度>1。
(√)
12、发酵过程的控制一般前期有利于菌体生长,中后期有利用产物的合成。
(√)
13、溶氧控制一般前期大于临溶氧浓度,中后期满足产物的形成。
(√)
14、有时发酵初期采用小通风,停搅拌,不但有利于降低能耗,而且在工艺上也是必须的。
(√)
15、同样的菌种,同样的培养基在不同工厂,不同批次会得到不同的结果。
(√)
16、连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。
(√)
17、对发酵过程的了解要从细胞代谢水平和反应工程水平全面的认识。
(√)
18、发酵过程的控制具有不确定性和复杂性。
(√)
19、单因素实验一次可以进行多种条件的实验,可以在较快时间内得到的结果。
(√)
20、数理统计学方法可同时进行多因子试验。
(√)
21、一般来说微生物在不同体积的反应器中的生长速率是不同的。
(√)
22、排气氧的大小反映了菌生长的活性,通过计算可以求得摄氧率(OUR)。
(√)
23、一般在发酵中后期为保证产生次级代谢产物,有意使菌体处于半饥饿状态,在营养限制的条件下,维持产生次级代谢产物的速率在较高水平。
(√)
24、CER表示单位体积发酵液单位时间内释放的二氧化碳的量。
(√)
25、氮源太多会促使菌体大量生长。
(√)
26、发酵后期氨基氮回升,这时需要放罐,否则影响提取过程。
(√)
27、菌浓度测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量变化,一般前期菌浓增长很快,中期菌浓基本恒定。
(√)
28、发酵过程中pH是不断变化的,通过观察pH变化规律可以了解发酵的正常与否。
(√)
29、pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响。
(√)
30、微生物的生长温度与细胞膜的液晶温度范围相一致。
(√)
31、嗜热菌细胞膜内只含饱和脂肪酸,而嗜冷菌细胞膜内含有较高的不饱和脂肪酸。
(√)
32、发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。
(√)
33、培养过程中生物热的产生具有强烈的时间性。
(√)
34、灭菌时产生大量泡沫或发酵罐中有污垢堆积,就会窝藏大量杂菌,造成灭菌不彻底。
(√)
35、灭菌时还会因设备安装或污垢堆积造成一些“死角”,这些死角蒸汽不能有效达到,常会窝藏耐热芽孢杆菌。
(√)
36、染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。
(√)
37、染菌厉害时,车间环境要用石灰消毒,空气用甲醛熏蒸。
(√)
38、在生产实践中,空气管道大多与其它物料管道相接,要装上止逆阀防止其它物料窜入空气管道污染过滤器,导致过滤介质失效。
(√)
39、发酵工业用消泡剂有选择性。
(√)
40、C7~C9的醇是最有效的消泡剂。
(√)
41、啤酒花油中含有消泡活性的物质有石竹烯、荷兰芹萜烯、香叶烯和蒎烯等。
(√)
42、发酵工业的最终目标就是实现高产量、高得率和高产率的相对统一。
()
43、在.0中,通过在后期调整pH可以减少DCPC的含量,给提取工序带来很大的好处。
(√)
44、在氨基酸的发酵中,通常在微生物的培养中加入前体,生产氨基酸。
(√)
45、在花生四烯酸的发酵中,通过增加前体物或是加强糖代谢的途径,均有助于提高花生四烯酸的产量。
(√)
46、去除代谢终产物改变细胞膜的通透性,把属于反馈控制因子的终产物迅速不断地排出细胞外,不使终产物积累到可引起反馈调节的浓度,即可以预防反馈控制。
(√)
47、所需营养物限量的补加,常用来控制营养缺陷型突变菌种,使代谢产物积累到最大。
(√)
48、由于生物反应过程的多容量性和严重非线性特征,表现在过程测量参数的离散性。
(√)
四、名词解释
1、发酵:
通过微生物(或动植物细胞)的生长培养和化学变化,大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程。
2、初级代谢产物:
微生物合成主要供给细胞生长的一类物质,如氨基酸、核苷酸等。
3、次级代谢产物:
对细胞的代谢功能没有明显的影响,一般是在稳定期形成,如抗生素等。
4、微生物转化:
就是利用微生物细胞的一种或多种酶把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物的生化反应。
5、生物细胞发酵:
利用生物技术所获得的生物细胞,如DNA重组的“工程菌”,细胞融合所得的“杂交”细胞,以及动、植细胞或固定化活细胞等,进行培养的新型发酵。
6、代谢控制发酵:
用人工诱变的方法,有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物。
7、培养基:
广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。
同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。
8、合成培养基:
原料其化学成分明确、稳定,适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律,培养基营养单一,价格较高,不适合用于大规模工业生产。
9、天然培养基:
采用天然原料,原料来源丰富(大多为农副产品)、价格低廉、适于工业化生产,原料质量等方面不加控制会影响生产稳定性。
10、生长因子:
凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
11、前体:
某些化合物加入到发酵培养基中,能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
12、产物促进剂:
那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。
13、种子扩大培养:
将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
14、比耗氧速度或呼吸强度(QO2):
单位时间内单位重量的细胞所消耗的氧气,mmolO2·g菌-1·h-1
16、补料分批培养:
指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法
17、在线检测参数:
不经取样直接从发酵罐上安装的仪表上得到的参数,如温度、pH、搅拌转速;指取出样后测定得到的参数,如残糖、NH2-N、菌体浓度。
18、离线检测参数:
指取出样后测定得到的参数,如残糖、NH2-N、菌体浓度。
19、发酵热:
发酵过程中释放出来的净热量。
即在发酵过程中产生菌分解基质产生热量,机械搅拌产生热量,而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。
这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。
20、液晶状态:
某些有机物在发生固相到液相转变时的过渡状态称为液晶态
21、生物热:
在发酵过程中,菌体不断利用培养基中的营养物质,将其分解氧化而产生的能量,其中一部分用于合成高能化合物(如ATP)提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量,其余一部分以热的形式散发出来,这散发出来的热叫生物热。
22、染菌时间:
指用无菌检测方法确准的污染时间,不是杂菌窜入培养液的时间。
23、染菌:
发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖:
24、总率染菌:
年发酵染菌的批(次)数与总投料批(次)数之比的百分率。
25、泡沫:
泡沫是气体在液体中的粗分散体,属于气液非均相体系。
26、破泡剂:
加到已形
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