2023年生化工程自考總結(jié)

包埋法固定化酶:將酶包在凝膠微小格子內(nèi)，或是將酶包裹在半透性聚合物膜內(nèi)的固定化方法。微生物消耗比率:單位時(shí)間內(nèi)菌體對(duì)培養(yǎng)基的消耗率．細(xì)胞回流的單級(jí)恒化器:在反映器的出口處安裝細(xì)胞分離器,分離出一部分細(xì)胞進(jìn)行濃縮后打回到反映器中的單級(jí)恒化器.微生物的生長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位體積發(fā)酵液中菌體的增量。反復(fù)分批補(bǔ)料培養(yǎng)法：在間歇培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，流加一種或幾種底物或前體物進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)不取出所有的發(fā)酵液，留下一部分發(fā)酵液作為種子，然后開始下一個(gè)補(bǔ)料培養(yǎng)過程的發(fā)酵方法。氧的滿足度：溶解氧濃度與臨界溶氧濃度之比?；钊髂Ｐ?ＰF):在反映器內(nèi)與流體流向相垂直的橫截面上的流速分布是均一的,即不存在返混?；罨钊鞣从称?完全不存在返混的抱負(fù)反映器/ＣSＴR反映器：混合足夠強(qiáng)烈,達(dá)成完全返混的抱負(fù)反映器稀釋率:培養(yǎng)基體積流北與培養(yǎng)液體積之比傳氧速率:每單位界面上每小時(shí)的傳氧量連續(xù)式全混流型反映器(CFSTR)：反映器內(nèi)的返混足夠強(qiáng)烈，因而反映器內(nèi)物料的濃度處處相等,假如溫度均一，反映速度也處處相等不隨時(shí)間而變。多級(jí)全混流釜模型（ＣＦSTR－iｎ-ｓｅriｅs)高徑比不大，攪拌不充足的一個(gè)反映器，可以想象內(nèi)部既有全混流成分，又存在活塞流成分。等效N個(gè)CFSＴＲ串連。擴(kuò)散模型(Dispｅrｓionmodｅｌ）:高徑比較大的反映器如短管或塔式反映器內(nèi)的流體流動(dòng)具不大的返混（活塞流和軸向擴(kuò)散的疊加）阻截:細(xì)菌質(zhì)量小，,緊隨空氣流地流線而向前運(yùn)動(dòng),當(dāng)空氣流線中所挾帶地微粒由于和纖維相接觸而被捕集稱為阻截。擴(kuò)散:微小的顆粒受到空氣分子的碰撞,發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒與介質(zhì)碰撞而被捕集稱為擴(kuò)散。反映動(dòng)力學(xué)：用數(shù)學(xué)模型定量描述生物反映過程各種環(huán)境因素與微生物代謝活動(dòng)地互相作用隨時(shí)間而變化地規(guī)律。為生物反映過程的控制,小型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的放大,提高反映過程的產(chǎn)物的提純等提供理論依據(jù)。比擬縮小:將現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)模發(fā)酵罐比擬縮小至實(shí)驗(yàn)實(shí)規(guī)模?？s小原則：縮小的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模反映器中所能提供的微生物代謝活動(dòng)的環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)有大規(guī)模型反映器中能實(shí)現(xiàn)的。意義：比擬縮小的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模裝置不僅可認(rèn)為現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)模裝置提供有效的生產(chǎn)菌株選育的場(chǎng)合，也可認(rèn)為其工藝條件的優(yōu)化提供服務(wù)。比擬縮小放大的原理方法相同!限制性的環(huán)節(jié)：外擴(kuò)散(環(huán)節(jié)）限制：當(dāng)反映達(dá)成穩(wěn)態(tài)時(shí),傳質(zhì)速率與反映速率相等。內(nèi)擴(kuò)散（環(huán)節(jié))限制：在固定化酶、細(xì)胞的內(nèi)部不存在流體流動(dòng)，其傳質(zhì)完全依賴于擴(kuò)散作用。在微生物反映過程中碳源重要消耗于：1、滿足于微生物菌體生長(zhǎng)的需要（△S）G。2、維持微生物生存的消耗（△S)ｍ。3、生成代謝產(chǎn)物大的消耗(△Ｓ）ｐ。軸功率：即攪拌器輸入攪拌液的功率，指攪拌器以既定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時(shí),以克服介質(zhì)阻力所需用地功率。氧載體:為非連續(xù)相，在攪拌地氣——液介質(zhì)中被分散成比氣泡小得多的微滴。傳氧速率指標(biāo):每溶解1kg氧所消耗的電能（ｋw*h/kgO２)（它與kla的大小是評(píng)價(jià)發(fā)酵液的重要指標(biāo)。)臨界溶氧濃度：維持好氧型細(xì)菌代謝活動(dòng)穩(wěn)定的最低溶氧濃度。混合時(shí)間：把少數(shù)具有與攪拌罐內(nèi)的液體相同的物性的液體注入攪拌罐內(nèi),兩者達(dá)成分子水平的均勻混合所需時(shí)間。Yo/x：?jiǎn)挝痪w（干重）所耗用的溶氧重量。Yx／s：菌體得率：指生成細(xì)胞得質(zhì)量與消耗基質(zhì)質(zhì)量之比。YATＰ:’ATＰ對(duì)菌體的得率,指碳源對(duì)菌體的得率與消耗1MOL碳源由分解代謝產(chǎn)生ＡTP量之比/YC：碳對(duì)菌體得率，指么應(yīng)過程中生成菌體中C的量與消耗基質(zhì)中Ｃ的量之比菌體理論得率:碳源被同化為菌體得觀點(diǎn)，來(lái)看菌體的得率。連續(xù)培養(yǎng):以一定速率不斷地向混合均勻的發(fā)酵罐中供應(yīng)新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)等量地排除發(fā)酵液,維持發(fā)酵罐中液量一定地培養(yǎng)方法。比生長(zhǎng)速率:單位菌體在單位時(shí)間的增值量。限制性低物：在培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)物質(zhì)中，對(duì)微生物生長(zhǎng)起到限制作用的營(yíng)養(yǎng)物。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)貧乏：指該物質(zhì)的濃度在比生長(zhǎng)速率達(dá)成最大比生長(zhǎng)速率時(shí)低底物濃度scrit以下的情形。恒化器:指具有恒定化學(xué)環(huán)境的反映器,恒化指明了操作穩(wěn)定的狀態(tài)特性。載體結(jié)合法：將酶、細(xì)胞固定在非水溶性載體上。交聯(lián)法：使酶、細(xì)胞帶有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)試劑進(jìn)行交聯(lián)反映。包埋法:將酶、細(xì)胞包埋在凝膠格子里或半透膜聚合物的超濾膜內(nèi)。固定化死細(xì)胞:在固定化前或后對(duì)微生物細(xì)胞進(jìn)行加熱、冷凍、干燥、表面活性劑化學(xué)試劑等解決,使細(xì)胞處在死亡甚至是破碎狀態(tài)的固定化細(xì)胞。固定化活細(xì)胞:固定化后細(xì)胞仍存活但并不增值，生長(zhǎng)處在靜止?fàn)顟B(tài)的固定化細(xì)胞。固定化增殖細(xì)胞:是在固定化后細(xì)胞不僅存活,并且在使用過程中還能增值,生長(zhǎng)處在增值狀態(tài)的固定化細(xì)胞。非抱負(fù)反映器:反映器中流體處在非抱負(fù)流動(dòng)狀態(tài)的反映器。半衰期:固定化酶、細(xì)胞在使用中活性減少一半所需的時(shí)間。活性淤泥法:通過微生物反映除去廢水中的有機(jī)物質(zhì)的一種方法。包埋法固定化酶：將酶包在凝膠微小格子內(nèi)，或是將酶包裹在半透性聚合物膜內(nèi)的固定化方法。微生物的生長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位體積發(fā)酵液中菌體的增量。反復(fù)分批補(bǔ)料培養(yǎng)法：在間歇培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，流加一種或幾種底物或前體物進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)不取出所有的發(fā)酵液，留下一部分發(fā)酵液作為種子,然后開始下一個(gè)補(bǔ)料培養(yǎng)過程的發(fā)酵方法。氧的滿足度:溶解氧濃度與臨界溶氧濃度之比。CRＡBＴREE：效應(yīng):糖濃度偏高,即使提供足夠的溶解氧，也不可避免地會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵導(dǎo)致酵母得率減少生化工程：以化學(xué)工程原理和方法進(jìn)行生物工業(yè)生產(chǎn)/容積系數(shù)：壓縮機(jī)一次循環(huán)吸入氣體體積(V１-V4)和活塞掃過體積(V1-V3)之比.絕熱壓縮過程:壓縮過程中氣體所放出的熱量沒有向外界付出氣體溫度升高/等溫壓縮過程：壓縮過程中氣體所放出的熱量能所有排出外界使氣體壓縮前后的溫度相等/全擋板條件:消除漩渦所以需的最少擋板數(shù).營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)想對(duì)缺少：該物質(zhì)的濃度在比生長(zhǎng)速率U最畢生長(zhǎng)速率UＭ的最低底物濃度SAIT以下時(shí)的情形,ＳAＩT為臨界底物濃度固定化細(xì)胞酶是一種在空間運(yùn)動(dòng)上受到限制或部分限制的細(xì)胞,酶.能量生長(zhǎng)偶聯(lián)型,：當(dāng)有大量合成菌體材料存在時(shí),微生物生長(zhǎng)取決于ATP的供能.能量生長(zhǎng)非偶型：缺少材料或存在生長(zhǎng)克制物質(zhì),生長(zhǎng)取決于合成菌體.,材料的供應(yīng)的進(jìn)程式這時(shí)多的AＴP高能鍵被水解能量釋放真空連續(xù)培養(yǎng)地運(yùn)用:1、擬定最佳培養(yǎng)條件,2、富集、選育特殊性狀的菌種，3、連續(xù)發(fā)酵與產(chǎn)物的形成。連續(xù)培養(yǎng)的問題:1、染菌污染問題,２、變易問題酶觸反映的影響:溫度,ＰH，克制劑與活性劑,高濃度低物,產(chǎn)物克制。1、發(fā)酵罐的比擬放大中，空氣流量放大常采用的三個(gè)原則是VVM相等、空截面氣速Vs相等和Kla相等。2、深層過濾器的設(shè)計(jì)中，最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)是濾層厚度。3、Monod方程中動(dòng)力學(xué)常數(shù)的求算常采用雙倒數(shù)作圖或線性回歸方法。4、絲狀菌培養(yǎng)用的發(fā)酵罐比擬放大后,常需校核攪拌葉輪尖端線速度指標(biāo)。５、流加式操作特別適合于有底物克制的培養(yǎng)過程。6、乳酸菌生長(zhǎng)和乳酸生成之間的關(guān)系符合混合生長(zhǎng)偶聯(lián)型。7、用CSＴＲ反映器同時(shí)連續(xù)培養(yǎng)三種微生物A、Ｂ、Ｃ，已知μＡ<μB<μc，最后在反映器中存留的是微生物C8、多級(jí)連續(xù)培養(yǎng)中，第二級(jí)反映器的菌體濃度和底物濃度分別大于和小于第一級(jí)反映器的菌體濃度和底物濃度。9、酶反映器的操作參數(shù)有空間時(shí)間、轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)率。1０、發(fā)酵罐通氣條件下的攪拌功率通常小于不通氣條件下的攪拌功率。11、當(dāng)發(fā)生底物克制時(shí)，要獲得同樣的底物轉(zhuǎn)化率,PFR的反映時(shí)間比CSＴＲ的長(zhǎng)。12、縮短混合時(shí)間的最有效方法是增長(zhǎng)反映器不同部位的進(jìn)液點(diǎn)。13、單纖維捕集效率中,重要的三個(gè)機(jī)制是慣性沖撞攔截和布朗擴(kuò)散。1、微生物的比熱死亡速率常數(shù)由微生物菌體的抗熱性能和滅菌溫度兩個(gè)因素決定。２、傳氧速率指標(biāo)是指每溶解1kg溶氧消耗的電能。3、Moｎｏd模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為μ=μｍS／(Ks+S）。4、微生物細(xì)胞的比耗氧速率QO2（呼吸強(qiáng)度）是指單位重量的細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)消耗氧的量，單位是molＯ2/kg干細(xì)胞，ＱO2與溶氧濃度的關(guān)系為QO2=(QＯ2）max·C/(Ko+C)。5、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的反映器重要有懸浮培養(yǎng)反映器、貼壁培養(yǎng)反映器和微載體懸浮培養(yǎng)反映器。6、經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)的發(fā)酵罐比擬放大方法中，模型罐和生產(chǎn)罐一般以幾何相似原則為前提。7、用ＣSTR反映器同時(shí)連續(xù)培養(yǎng)兩種微生物Ａ和B，已知μA>μB，最后在反映器中存留的是微生物Ａ。8、用載體結(jié)合法固定化細(xì)胞是指把細(xì)胞通過共價(jià)鍵、離子鍵或吸附作用結(jié)合到水不溶性載體上的方法。9、固定化酶的半衰期是指固定化酶活力減少一半的使用時(shí)間。10、微生物代謝產(chǎn)物的生成速率與菌體生長(zhǎng)速率之間存在三種不同類型的關(guān)聯(lián)，它們是生長(zhǎng)偶聯(lián)型、混合生長(zhǎng)偶聯(lián)型和非生長(zhǎng)偶聯(lián)型。11、發(fā)酵罐比擬放大時(shí),攪拌功率及轉(zhuǎn)數(shù)放大常采用的三個(gè)原則是Po/V相等、Pｇ/Ｖ相等和Ｋla相等。微生物的比熱死速率數(shù)由菌體抗熱性能和滅菌溫度兩個(gè)回素決定。121度時(shí)ＡBＣD的比熱死速率常數(shù)分別為0.０50．０30．013.０.048上述ABCD受熱死容易限度為C．>B>D>Ａ分批滅菌的過程涉及升溫保溫降溫評(píng)價(jià)好氧發(fā)酵最重要的兩個(gè)指標(biāo)是,Kla傳氧效率指標(biāo)發(fā)酵罐比擬放大一般遵守幾何相似培養(yǎng)條件相同微生物在反映器中的充足分散策生物代謝產(chǎn)物的生成速率與菌體生長(zhǎng)之間存在生長(zhǎng)偶聯(lián)型混合生長(zhǎng)偶聯(lián)型非生長(zhǎng)偶聯(lián)型固定化每的半衰期指桑罵槐固定化每活性減少一半的使用時(shí)間每的培養(yǎng)過程重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有兩個(gè)，轉(zhuǎn)化率生物反映器的生產(chǎn)強(qiáng)度深層液體發(fā)酵染菌較少發(fā)展快規(guī)模大深層液體的發(fā)酵酵母生長(zhǎng)速率高醋酸生成減少PＨ影響雜菌增殖生化工程產(chǎn)生的標(biāo)致通風(fēng)攪拌會(huì)傳質(zhì)問題美國(guó)固定化酰化氨基酸水解酶光學(xué)拆分Ｄ-L-氨基酸固定化G異構(gòu)酶將G異構(gòu)為果糖固定化細(xì)胞可處在生長(zhǎng)靜止或死亡發(fā)酵過程中的豐質(zhì)是，酶促反映熱滅菌法是最為簡(jiǎn)便,有效,經(jīng)濟(jì)的微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的均相熱死滅動(dòng)力學(xué)符合化學(xué)反映一級(jí)\反映動(dòng)力學(xué)比熱死速率常數(shù)K決定于菌體的種類用存在方式,滅菌溫度纖維介質(zhì)捕集效率的機(jī)理可分為,慣性沖擊阻截?cái)U(kuò)散重力沉降和靜電除塵新型過濾器分為,聚乙烯過濾器和折式過濾除菌器和高效燒結(jié)金屬過濾器和絕對(duì)過濾發(fā)酵罐中常用的機(jī)械攪拌器大至分為軸向和徑向前者如螺旋漿式,后者如渦輪式攪拌器輸入攪拌功率取決于,葉輪與罐的相對(duì)尺寸轉(zhuǎn)速流體的物性附件的尺寸和數(shù)目攪拌導(dǎo)致的平均剪應(yīng)速率重要決定于葉輪轉(zhuǎn)速與其它變數(shù)基本無(wú)關(guān)KＬＡ的變化是由菌體濃度表面活性物質(zhì)和耗氧量不恒定導(dǎo)致的液體培養(yǎng)的操作方法有,間歇培養(yǎng)，連續(xù)培養(yǎng),流加培養(yǎng)縮短混合時(shí)間的最有效方法是嗇反映器泣不同部位的進(jìn)液點(diǎn)1１、發(fā)酵罐比擬放大時(shí),攪拌功率及轉(zhuǎn)數(shù)放大常采用的三個(gè)原則是Pｏ/V相等、Pｇ／V相等和Klａ相等１、微生物的比熱死亡速率常數(shù)由微生物菌體的抗熱性能和滅菌溫度兩個(gè)因素決定。2、傳氧速率指標(biāo)是指每溶解１kg溶氧消耗的電能。3、Ｍonod模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為μ=μｍＳ／(Ｋs+S)。4、微生物細(xì)胞的比耗氧速率QO2(呼吸強(qiáng)度）是指單位重量的細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)消耗氧的量,單位是moｌO2/kg干細(xì)胞,QO2與溶氧濃度的關(guān)系為QO２＝(ＱO２）ｍaｘ·Ｃ／(Kｏ＋C）。5、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的反映器重要有懸浮培養(yǎng)反映器、貼壁培養(yǎng)反映器和微載體懸浮培養(yǎng)反映器。6、經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)的發(fā)酵罐比擬放大方法中,模型罐和生產(chǎn)罐一般以幾何相似原則為前提。7、用CSTR反映器同時(shí)連續(xù)培養(yǎng)兩種微生物A和Ｂ,已知μA>μB,最后在反映器中存留的是微生物A。8、用載體結(jié)合法固定化細(xì)胞是指把細(xì)胞通過共價(jià)鍵、離子鍵或吸附作用結(jié)合到水不溶性載體上的方法。判斷1、

間歇培養(yǎng)微生物的減速生長(zhǎng)期,微生物的比生長(zhǎng)速率小于零。（×)=２、

亞硫酸鹽氧化法可以用于測(cè)量真實(shí)發(fā)酵液的Ｋla。（×）3、活塞流反映器中,沿徑向的反映速度是常數(shù)。（√)=4、

連續(xù)反映器中物料的稀釋速率用Ｆ/Ｖ來(lái)計(jì)算。(√）5、

在微生物培養(yǎng)過程中有也許存在多種限制性底物。(√）＝6、

返混是指不同停留時(shí)間物料之間的混合。(√)7、

間歇培養(yǎng)好氧微生物時(shí)，菌體耗氧速率是常數(shù)。（×）８、

對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行熱滅菌必須以霉菌的孢子為殺滅對(duì)象。（×）=9、

在一定溫度下,各種不同微生物的比熱死亡速率常數(shù)值相等。(×)10、在有細(xì)胞回流的單級(jí)恒化器中,總的出口處菌體濃度與恒化器中的菌體濃度完全相等。(×)=1、CSTR反映器中物料的返混限度最小。（×)=2、微生物的比生長(zhǎng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)菌體的增量。（×）３、限制性底物是指培養(yǎng)基中濃度最小的物質(zhì)。(×)4、控制好氧發(fā)酵的溶氧濃度一定小于微生物的臨界溶氧值。(×）=5、單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)中,假如調(diào)整成D（稀釋速率)>μ(比生長(zhǎng)速率),最終將發(fā)生“沖出”現(xiàn)象。（√)=6、一定溫度下，微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的均相熱死滅動(dòng)力學(xué)符合化學(xué)反映的一級(jí)反映動(dòng)力學(xué)。(√）7、在活塞流反映器中進(jìn)行恒溫?zé)釡缇?沿物料流動(dòng)方向菌體熱死滅速率逐漸下降。(√）=8、單級(jí)恒化器的稀釋速率可以任意調(diào)整大小。(×)9、任何微生物培養(yǎng)過程的ＹＡTP均等于10ｇ／mol左右。（×)=１0、連續(xù)培養(yǎng)反映器中物料的平均停留時(shí)間和稀釋速率互為倒數(shù)。（√)問答新型過濾器的種類及制備特點(diǎn)和優(yōu)缺陷:聚乙烯醇(PVA)：乙?；⒁阅蜔針渲糠?制成片式過濾器。PVA過濾器的顯微攝影呈現(xiàn)致密的纖維結(jié)構(gòu)，ＰＶA的過濾器能承受蒸汽反復(fù)滅菌。優(yōu)點(diǎn),PＶA除菌效率達(dá)９9.９999%以上，壓力降在1.5Kpａ一下,使用可以達(dá)1年以上，殺菌及干燥時(shí)間短，更換方便，占地面積小。超小型的空氣除菌裝置濾過線速度高達(dá)8０cm/s.折式過濾除菌器:采用超細(xì)玻璃纖維折成波紋型,并用支撐材料加固，紙端用樹脂粘結(jié)密封,然后粘封于過濾盒中，形成折式過濾器。（紙端密封齊為環(huán)氧樹脂１0０g,滑石粉55—6５ｇ，鄰—苯二甲酸二丁脂15g固化齊為間苯二胺（或乙二胺)15g紙端粘結(jié)后固化溫度為120—13０度。時(shí)間為1h。使用紅光超細(xì)玻璃纖維紙三層制造的過濾器，除塵效率達(dá)９9.９９%以上,這是一種高效空氣過濾器,有點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸,制造方便，過濾面積大，占地面積小，壓力減少小,費(fèi)用低。缺陷：強(qiáng)度較低，不耐氣流沖擊,容易穿孔。高效燒結(jié)金屬過濾器:將金屬（蒙乃爾合金，青銅等)粉末燒結(jié)成板或管狀，微孔直徑微２０—30ｕｍ，過濾效率較高。如ＪLS型等過濾器,優(yōu)點(diǎn)：過濾效率為99.999%壓力降為1０Kｐａ，能耐高溫２0０—26０度，機(jī)械強(qiáng)度可靠，耐壓小于等于1Mpａ可以反吹再生，壽命3－6個(gè)月，安裝更換方便。絕對(duì)過濾器：由于醫(yī)療特種發(fā)酵需要Miｌliporｅ薄膜微孔過濾器已推廣,微孔直徑約為0.2-0.45um小于菌體,因而微生物不能通過，稱為絕對(duì)過濾器，過濾效率接近1０0%過濾器中濾層提成兩層,外層采用超細(xì)玻璃纖維紙作為預(yù)過濾，內(nèi)層采用過濾膜，以避免膜的微孔堵塞。要評(píng)價(jià)一種過濾介質(zhì)是否優(yōu)越,要看過濾效率，但它是K和L的函數(shù)。K值（阻攔因數(shù)）越大,L則越小,同時(shí)△P越小越好，因而把KL／△P值作為綜合性能指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。比較抱負(fù)的空氣除菌流程應(yīng)具以下特點(diǎn)：高空采風(fēng),吸氣風(fēng)管設(shè)立在工廠的上風(fēng)向高２0－３0ｍ處，以減少吸入的細(xì)菌含量。裝設(shè)前過濾器,以減輕總過濾器的承擔(dān)。采用無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī),減少壓縮后的空氣油霧污染。壓縮機(jī)后采用冷卻型的空氣貯罐可減少空氣的溫度，同時(shí)出去部分潤(rùn)滑油。采用二級(jí)冷卻二級(jí)旋風(fēng)分離器，使油水分離較完全。采用旋風(fēng)金屬絲網(wǎng)除霧器，除去空氣中的霧滴。采用蒸汽加熱器將空氣加熱至約５０度，使空氣的相對(duì)濕度小于60%，再進(jìn)入總過濾器,以保證總過濾器處在干燥狀態(tài)。空氣經(jīng)總過濾器后進(jìn)入分過濾器,再進(jìn)入發(fā)酵罐，空氣的除菌限度達(dá)成９9.999%空氣除菌設(shè)備均采用蒸汽徹底滅菌,并能定期排除油水，能檢測(cè)各階段的空氣溫度以及凈化限度。必須防止冷凝水倒流入總過濾器設(shè)備應(yīng)盡量簡(jiǎn)樸連續(xù)滅菌器的流體模型:活塞流模型(PＦ):在反映器內(nèi)與流體流向相垂直的橫截面上的流速分布是均一的(不存在返混）長(zhǎng)徑比很大的管式反映器接近于這種。連續(xù)式全混流型反映器（CFSTR)：設(shè)定反映器內(nèi)的返混足夠強(qiáng)烈，因而反映器內(nèi)物料的濃度處處相等,假如溫度均一,反映速度也處處相等不隨時(shí)間而變。攪拌強(qiáng)烈（機(jī)械攪拌，氣流或液流攪拌等)的實(shí)際連續(xù)反映器，可以接近于ＣＦSTR特性。多級(jí)全混流釜模型(CFSTR－in-series）高徑比不大，攪拌不充足的一個(gè)反映器，可以想象內(nèi)部既有全混流成分,又存在活塞流成分。等效N個(gè)CFSTR串連。擴(kuò)散模型（Dispersioｎｍodel）:高徑比較大的反映器如短管或塔式反映器內(nèi)的流體流動(dòng)具不大的返混（活塞流和軸向擴(kuò)散的疊加）攪拌器型式及流型：1螺旋槳式攪拌器：把液體向下或向上推動(dòng)，形成軸向的螺旋流動(dòng)，其混合效果尚好，單產(chǎn)生的剪率較低,對(duì)氣泡的分散效果不好。（常用的螺旋槳葉數(shù)為3片，螺距等于攪拌器直徑,最大葉端速度不超過25ｍ/s)2圓盤平直葉渦輪攪拌器：與無(wú)圓盤的攪拌特性相似,圓盤可使上升的空氣的氣泡受阻,避免大的起泡從軸部葉片空隙上升，保證氣泡更好地分散。圓盤平直葉渦輪攪拌器具有很大地循環(huán)輸送量和功率輸出,實(shí)用于各種流體地?cái)嚢杌旌希ㄉ婕罢承砸后w及非牛頓流體）（Dｉ：di:L:Ｂ＝2０:１5：5:4）3圓盤彎葉渦輪攪拌器：攪拌流型與圓盤平直葉攪拌流型相似，前者導(dǎo)致的液體徑向流動(dòng)較為強(qiáng)烈。因此在相同的攪拌速度時(shí)前者的較好,輸出功率較后者為小,因此在混合困難而溶氧速率規(guī)定相對(duì)較低的情況下,可用此(Ｄi:dｉ:L:B=2０:15:5：4)4圓盤箭葉渦輪攪拌器:與2,3攪拌流型相似,但軸向流較為強(qiáng)烈,在同樣的轉(zhuǎn)速下它導(dǎo)致的剪率低,輸出的功率葉較低,但混合效果較好。（Di:di:Ｌ:B：Ｃ=２0:15：5:4：2)功率消耗：平直葉>彎葉＞箭葉攪拌流型：攪拌器在罐內(nèi)導(dǎo)致的液流型式,對(duì)氣、固、液相的混合,氧氣的溶解以及熱量的傳遞等有重大的影響,這種液流型式不僅決定于攪拌器自身,還受罐內(nèi)附件如擋板、拉力筒及其安裝位置的影響。罐中軸裝垂直螺旋槳攪拌器的攪拌流型:無(wú)擋板，在軸中心形成凹陷的漩渦。安裝垂直擋板多塊,液體的螺旋狀流受到擋板拆流,被迫流向軸心，使漩渦消失。消除漩渦必須的最少擋板數(shù)為全擋板數(shù)渦輪攪拌器的攪拌流型：各在渦輪平面的上下兩側(cè)導(dǎo)致向上和向下的翻騰。擋板可以部分冷卻蛇管排所代替。裝有拉力筒時(shí)的攪拌流型:在罐內(nèi)與垂直的攪拌器同軸線安裝套筒,可以大大地加強(qiáng)循環(huán)輸送效果,并能將液面地泡沫從套筒的上部入口軸吸道液體之中，具有自消泡能力（伍氏發(fā)酵罐)雙膜理論--－－-雙膜理論的基本前提：氣泡與包圍氣泡的液體之間存在著界面,界面的氣泡一側(cè)存在著一層氣膜,在界面的液體一側(cè)存在一層液膜。氣膜內(nèi)的氣體分子與液膜中的液體分子都處在層理狀態(tài),分子間無(wú)對(duì)流運(yùn)動(dòng),氧的分子只能以擴(kuò)散方式,即籍濃度差推動(dòng)而穿過雙膜進(jìn)入液相主流。（主流氣體：氣泡內(nèi)除開氣膜以外的氣體分子處在對(duì)流狀態(tài)。主流中任意一點(diǎn)氧分子的濃度相等。液體主流液是如此）在雙膜之間的兩相界面上,氧的分壓強(qiáng)與溶于界面液膜中的氧濃度處在平衡關(guān)系。傳質(zhì)過程處在穩(wěn)定狀態(tài)，傳質(zhì)途徑上各點(diǎn)的氧濃度不隨時(shí)間而變?cè)诜€(wěn)定的傳質(zhì)過程中,通過氣、液膜的傳氧數(shù)率應(yīng)相等。H為亨利定律常數(shù)，隨氣體及溶劑及溫度而異，它表達(dá)氣體溶于溶劑的難易。氧難溶于水,H值很大提高Kla的途徑:增長(zhǎng)攪拌轉(zhuǎn)速Ｎ,以提高Ｐg(shù),可以有效提高Kｌａ。增大通氣量Q,以提高Vs。(在通氣量不是很高時(shí))為了提高Nv，除了提高Klａ之外，提高C*也是可行的方法之一。通入純氧,或在也許的條件下提高罐內(nèi)操作壓力,均可提高C*絲狀菌的繁殖導(dǎo)致發(fā)酵液粘度的急劇上升和Kla的急劇下降。在不能提高轉(zhuǎn)速的情況下可反復(fù)地放出一部分發(fā)酵液，補(bǔ)充新鮮滅菌等體積培養(yǎng)基這樣可以使Ｋla大幅度回升。發(fā)酵液中添加少量的水不容性另一液相,氧在這一液相中具有比在水中高很多的溶解度。七、說明動(dòng)態(tài)法測(cè)量Kla的原理和方法(8)動(dòng)態(tài)法測(cè)量Ｋlａ是運(yùn)用溶氧電極進(jìn)行的,測(cè)量的是真實(shí)發(fā)酵液的Klａ值。原理：運(yùn)用非穩(wěn)態(tài)時(shí),溶氧濃度的變化速率等于溶入的氧濃度和耗氧濃度之差，即:ｄc/dt=Kla（C*-C）-ＱＯ2X重排列上式：Ｃ＝－１/Kla（dc/dt+QO２Ｘ)+Ｃ將非穩(wěn)態(tài)時(shí)溶氧濃度C對(duì)(dc/dt+QＯ2X）作圖,可得一直線,此直線的斜率值即為-1／Ｋｌa。(5分)采用的方法是：Ａ：停止通氣，使發(fā)酵罐中的溶氧濃度下降。B：恢復(fù)通氣(在溶氧濃度降到臨界溶氧濃度之前恢復(fù)通氣）。

固定化方法:載體結(jié)合法（共價(jià)結(jié)合法:將非水溶性載體和酶、細(xì)胞以共價(jià)鍵的型式固定在一起。離子結(jié)合法:是通過離子效應(yīng)，將酶、細(xì)胞固定到具有離子互換基團(tuán)的非水容性載體上。物理吸附法：將酶、細(xì)胞吸附到不溶于水的載體上而使酶、細(xì)胞固定的方法)交聯(lián)法(靠化學(xué)結(jié)合的方法使酶、細(xì)胞固定化,區(qū)別僅在于是否使用載體。交聯(lián)法是運(yùn)用帶有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)試劑與酶、細(xì)胞之間發(fā)生分子間的交聯(lián)而把酶、細(xì)胞固定化。)包埋法:（格子型：將酶、細(xì)胞包埋在聚合物的凝膠格子里中，使之處在不脫離狀態(tài)下，達(dá)成固定酶、細(xì)胞的目的。微膠囊型：將酶、細(xì)胞包裹在凝膠的微小格子。)其它固定方法（內(nèi)固定法:對(duì)微生物的熱解決，物理射線照射或化學(xué)試劑解決使所需要的酶固定在細(xì)胞體內(nèi)同時(shí)固定化菌體。自固定法：通過培養(yǎng)條件的選擇使所培養(yǎng)的微生物菌體絮凝。凝聚法：添加絮凝劑絮凝菌體)固定法酶、細(xì)胞的性質(zhì)：固定化后活性大都減少（由于酶的活性中心的重要氨基酸與水不容性載體相結(jié)合，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,雖不失活,但酶與低物的互相作用受到空間位阻。)提高固定化酶的活力:可在固定的同時(shí)加入酶活性中心保護(hù)劑（低物、產(chǎn)物或其結(jié)果類似物）穩(wěn)定性增長(zhǎng)(因酶分子的結(jié)構(gòu)或細(xì)胞被約束，也許減少其對(duì)外部惡劣環(huán)境的敏感，使其穩(wěn)定性(對(duì)熱、對(duì)各種化學(xué)試劑、對(duì)不易被蛋白酶類的分解）增長(zhǎng)。催化特性;（低物專一性、反映的最適PH值、反映的最適溫度、米氏常數(shù)(反映了酶和低物的親和能力)、最大反映速度)固定化酶、細(xì)胞運(yùn)用領(lǐng)域：化學(xué)品制造(ＡTP、醫(yī)療(癌癥）、分析與診斷（酶試劑)、親和層析（乙型肝炎抗原）、固定化細(xì)胞器（H2)。Monod方程建立的幾點(diǎn)假設(shè)是什么?Monod方程與米氏方程重要區(qū)別是什么？：Monod提出了在特定溫度、pH值、營(yíng)養(yǎng)物類型、營(yíng)養(yǎng)濃度等條件下，微生物細(xì)胞的比生長(zhǎng)速度與限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度之間存在關(guān)系式:μ＝μｍS／(Ks＋S)μｍ-－----最大的比生長(zhǎng)速度Ｓ－-－--－-限制性營(yíng)養(yǎng)物的濃度Ｋs--－----－－--飽和常數(shù)區(qū)別:Mｏnｏd方程與酶催化反映的米氏方程形式上是同樣的,由于微生物的生長(zhǎng)可看作酶反映的粗略代表。但所不同的是,米氏方程是應(yīng)用酶反映理論推導(dǎo)得到的,而Moｎoｄ方程卻是完全經(jīng)驗(yàn)得到的。連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn):1）提供了一個(gè)微生物在恒定狀態(tài)下告訴生長(zhǎng)的環(huán)境，便于進(jìn)行微生物的代謝、生理、生化和遺傳特性的研究；?2)在工業(yè)上可減少分批培養(yǎng)中每次清洗、裝料、滅菌、接種、放罐等的操作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

３）產(chǎn)物質(zhì)量比較穩(wěn)定；4)所需設(shè)備和投資較少,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。缺陷:1)在長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)過程中，微生物菌種容易發(fā)生變異,發(fā)酵過程易染菌;

2）新加入的培養(yǎng)基與原有的培養(yǎng)基不易完全混合,影響培養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)用連續(xù)培養(yǎng)中的重要問題穩(wěn)定性問題?連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)規(guī)定處在穩(wěn)定狀態(tài)，一方面規(guī)定保證菌種的穩(wěn)定，但大規(guī)模連續(xù)培養(yǎng)過程中常出現(xiàn)菌種變異和退化的現(xiàn)象，特別是帶有營(yíng)養(yǎng)缺陷、抗反饋突變等遺傳標(biāo)記的生產(chǎn)菌?？刹捎冒脒B續(xù)發(fā)酵。(2)無(wú)菌度問題

連續(xù)培養(yǎng)周期長(zhǎng)、保持設(shè)備的密閉性以及培養(yǎng)液和空氣的無(wú)菌度更為嚴(yán)格?？稍诎l(fā)酵掖中加入抗菌的藥物。

(3）勻態(tài)問題

所謂勻態(tài)是指連續(xù)培養(yǎng)規(guī)定菌體、基質(zhì)和產(chǎn)物都要混合均勻作為前提。對(duì)于高黏度和非牛頓醪液,更難混勻。

（4)控制問題?連續(xù)培養(yǎng)規(guī)定各參數(shù)穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)要在最佳化的條件下進(jìn)行，才干獲得最高的產(chǎn)率和最大的生產(chǎn)能力。有些連續(xù)培養(yǎng)的最佳點(diǎn)與最壞點(diǎn)相稱接近?？梢娺B續(xù)培養(yǎng)規(guī)定精確的控制技術(shù)。

(5)放大問題㈠生化反映器的特點(diǎn)①生化反映與一般化學(xué)反映的不同重要在于其反映皆由生物催化劑-酶來(lái)催化的。決定了酶反映必須在比較溫和的條件下進(jìn)行,也就是在接近中性的pH、較低的溫度及近似細(xì)胞生理?xiàng)l件下進(jìn)行。②生物的酶系是非常復(fù)雜的,在活細(xì)胞中它們是互相協(xié)調(diào)而處在最優(yōu)化的狀態(tài)，故活細(xì)胞常被用來(lái)合成一些代謝產(chǎn)物如多糖及蛋白質(zhì)等。由于反映的環(huán)境會(huì)隨著時(shí)間的進(jìn)程而改變,就產(chǎn)生了一個(gè)如何控制反映過程使其最優(yōu)化的問題。③對(duì)生長(zhǎng)細(xì)胞來(lái)說,要考慮到如何維持發(fā)酵的最佳條件，重要涉及細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)、代謝的調(diào)控以及反映產(chǎn)物的干擾。④由于酶作用對(duì)底物的高度特異性，它可以定向的產(chǎn)生一些用一般化學(xué)方法難以甚至無(wú)法得到的產(chǎn)品。⑤大多數(shù)生化反映都在水相中進(jìn)行，相對(duì)來(lái)說產(chǎn)物濃度較低,這就產(chǎn)生了一個(gè)產(chǎn)物回收工藝及成本的問題生物反映器的比擬放大,到底以什么為基準(zhǔn)呢？一方面要從大量的實(shí)驗(yàn)材料中把握和找出影響生產(chǎn)過程的重要矛盾，在著重解決重要矛盾的同時(shí),不要使次要矛盾激化。例如，單純按照kLa相等為準(zhǔn)則放大的生物反映器，液體剪切力也許會(huì)上升到剪切敏感系統(tǒng)不可接受的限度,投入生產(chǎn),就可使生產(chǎn)失敗，必須注意不使這類情況出現(xiàn)，為此往往或多或少地犧牲幾何相似的原則。微生物反映過程的特點(diǎn):1.微生物反映是生物化學(xué)反映，通常是在常溫、常壓下進(jìn)行。?2.反映中參與反映的培養(yǎng)基成分多,反映途徑復(fù)雜,因而在微生物生長(zhǎng)的同時(shí)往往還隨著著生成代謝產(chǎn)物反映。

3．微生物反映還受到眾多外界環(huán)境因素的影響1、與通用式機(jī)械攪拌罐相比，塔式生物反映器的優(yōu)點(diǎn)是什么?A：省去了軸封,從主線上排除了因軸封導(dǎo)致的污染。（1分)Ｂ：反映器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸。(2分)C：功率消耗小。（1分）D:減少了剪切作用對(duì)細(xì)胞的損害。(1分)2、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)與微生物細(xì)胞培養(yǎng)的重要區(qū)別是什么？A:大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞需附壁生長(zhǎng)(１分)。B：動(dòng)物細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)規(guī)定相稱苛刻，規(guī)定具有多種氨基酸、維生素、無(wú)機(jī)鹽、血清等物質(zhì)。（１分)C:因動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁保護(hù)，對(duì)剪切力非常敏感。(1分)D:生長(zhǎng)緩慢。（1分）E:易染菌。(１分)３、寫出對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行濕熱滅菌時(shí)微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的熱死滅動(dòng)力學(xué)方程,說明方程中各符號(hào)的意義。-ｄN／dｔ=KN(2分)N:培養(yǎng)基中任意時(shí)刻的活微生物濃度(個(gè)/升)，(１分）t:滅菌時(shí)間,（1分)Ｋ:菌體的比熱死亡速率常數(shù)，1／min，(1分）-dN/ｄt：菌體死亡速率。4、

酶和細(xì)胞的固定化有哪幾種方法，舉出兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。酶和細(xì)胞的固定化有載體結(jié)合法、交聯(lián)法和包埋法。(3分）ＤL－氨基酸的光學(xué)拆分是工業(yè)化應(yīng)用固定化酶的成功例子。運(yùn)用固定化的氨基酰化酶實(shí)現(xiàn)DL－氨基酸的不對(duì)稱水解,運(yùn)用D-型和L-型氨基酸的溶解度不同和外削旋化反映來(lái)生產(chǎn)L-氨基酸。（1分）酶電極是運(yùn)用固定化酶的成功例子。酶電極重要由電化學(xué)傳感器和固定化酶兩部分組成。(１分)5、

重要有哪幾種測(cè)量Kla的方法,說明它們的合用場(chǎng)合。重要有亞硫酸鹽氧化法、溶氧電極法和氧的衡算法(2分）亞硫酸鹽氧化法不能用于測(cè)定真實(shí)發(fā)酵液的Klａ,但具有參比價(jià)值。(1分)溶氧電極法用于測(cè)量真實(shí)發(fā)酵液的Kla，大、小反映器均可用該法測(cè)量Kla。(１分)氧的衡算法適合體積大的反映器Kla的測(cè)定。（1分)6、圖示分析培養(yǎng)基間歇滅菌過程和連續(xù)滅菌過程的溫度變化情況,寫出間歇滅菌過程中各階段對(duì)滅菌的奉獻(xiàn)?；卮鹨c(diǎn)：A：畫出間歇滅菌和連續(xù)滅菌的溫度變化曲線。(3分）B:重要奉獻(xiàn)在保溫階段。（２分）7、

有細(xì)胞回流的單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)是如何的操作方式?與單級(jí)恒化器相比有什么優(yōu)點(diǎn)？進(jìn)行單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)時(shí),把從反映器流出的培養(yǎng)液進(jìn)行分離，經(jīng)濃縮的細(xì)胞懸浮液被送回反映器中,即成為細(xì)胞回流的連續(xù)培養(yǎng)。（3分)這種連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)是反映器可以在稀釋速率大于最大比生長(zhǎng)速率的情況下操作，反映器中的細(xì)胞濃度較高。（2分）8、

雙膜理論的基本論點(diǎn)是什么？什么是液膜控制?什么是氣膜控制？Ａ:在氣液兩個(gè)流體相間存在界面,在界面兩側(cè)各有一層穩(wěn)定的薄膜，即氣膜與液膜，這兩層穩(wěn)定的薄膜在任何流體力學(xué)條件下均呈滯流狀態(tài)。（２分）B:界面上不存在傳遞阻力,兩相的濃度總是互相平衡的。（2分）C：傳遞阻力都集中在氣膜和液膜之中。(１分)９、

微生物代謝產(chǎn)物的生成和菌體的生長(zhǎng)之間通常有幾種類型的關(guān)聯(lián)，分別說明。共有三種類型的關(guān)聯(lián)，分別是生長(zhǎng)偶聯(lián)型、混合生長(zhǎng)偶聯(lián)型和非生長(zhǎng)偶聯(lián)型。生長(zhǎng)偶聯(lián)型：隨著著菌體生長(zhǎng)，代謝產(chǎn)物生成，菌體停止靜生長(zhǎng)，代謝產(chǎn)物的生成也停止。（2分)混合生長(zhǎng)偶聯(lián)型:隨著著菌體生長(zhǎng),代謝產(chǎn)物生成,菌體停止靜生長(zhǎng),代謝產(chǎn)物仍然生成。（2分）非生長(zhǎng)偶聯(lián)型:菌體生長(zhǎng)停止后，代謝產(chǎn)物開始生成。（1分)２生物反映器開發(fā)的趨勢(shì)和方向。A:開發(fā)比活力高和選擇性高的生物催化劑將繼續(xù)占重要地位。(２分)Ｂ:改善生物反映器熱量和質(zhì)量傳遞的方法。(2分)C：生物反映器正向大型化和自動(dòng)化方向發(fā)展。（1分)４、與單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)相比，多級(jí)連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)是什么?Ａ:有助于解決不同生產(chǎn)階段有不同生產(chǎn)規(guī)定的矛盾，如菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物生成的溫度不一至。(3分)B：有助于解決快速生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物充足運(yùn)用之間的矛盾。（2分）5縮短微生物間歇培養(yǎng)延遲期常采用的方法是什么?Ａ:接種的微生物應(yīng)盡也許是高活力的(用對(duì)數(shù)期的微生物作種子）。(2分）B：用于種子培養(yǎng)的介質(zhì)和條件應(yīng)盡也許接近生產(chǎn)上使用的發(fā)酵液組成和培養(yǎng)條件。（2分）C:在一定范圍內(nèi),采用大接種量。（1分）6、提高發(fā)酵液中氧傳遞速率的重要途徑是什么？從提高Ｋla的角度可采用：A:增長(zhǎng)攪拌轉(zhuǎn)數(shù)Ｎ,以提高Pg。(1分）B：增大通氣量Q，以提高空截面氣速Ｖｓ。（1分)C：N和Q同時(shí)增長(zhǎng)。(1分)從提高傳質(zhì)推動(dòng)力角度可采用:E:提高罐壓（１分）F:通入純氧(1分)７反映器的重要操作參數(shù)有那些?分別說明。A:空間時(shí)間:表達(dá)反映物在連續(xù)操作反映器內(nèi)停留（或平均停留）的時(shí)間。(1分）B:轉(zhuǎn)化率:表達(dá)加入反映器中底物的轉(zhuǎn)化率,用(So-St）／So來(lái)計(jì)算。(２分）C：生產(chǎn)率（生產(chǎn)能力）：指反映器單位體積單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物生成量。（1分）D：選擇率：指實(shí)際轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物量與所有底物可生成產(chǎn)物的理論量之比。(1分）８微生物間歇培養(yǎng)過程各階段的比生長(zhǎng)速率如何變化?以圖表達(dá)。A:遲緩期：μ＝0。(1分)B：加速生長(zhǎng)期:μ增長(zhǎng)，μ2大于μ1。（1分）C：對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期:μ達(dá)成最大值,為常數(shù)。(１分）D:減速生長(zhǎng)期:μ減小,μ２小于μ1。（1分）E:平衡期:μ=0。（1分)五、當(dāng)發(fā)酵液為非牛頓性流體時(shí)，說明發(fā)酵罐攪拌功率的計(jì)算方法。(1５)A： 擬定發(fā)酵罐的幾何尺寸和攪拌轉(zhuǎn)數(shù)N。（2分)B：用(ｄｗ/dr）平均＝ＫN計(jì)算(ｄw/dｒ)平均。(２分)Ｃ：測(cè)定一定溫度下，菌體生長(zhǎng)最旺盛時(shí)的液體流變性特性曲線，查即定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)的顯示粘度。(2分）Ｄ:取小罐實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制Nｐ~Rem曲線。（２分)E:對(duì)與小罐幾何相似的大罐,按牛頓流體方法計(jì)算Ｐo，再計(jì)算Pg。（１分）只要避開Rｅm=1０～300區(qū)間,可以用牛頓流體的Np~Rｅm曲線代替擬塑性流體的Np~Ｒem曲線。（1分）六、什么是好氧微生物培養(yǎng)的臨界溶氧濃度?如何測(cè)定？是否所有的好氧微生物培養(yǎng)過程都必需控制溶氧濃度在臨界溶氧濃度以上？舉例說明。(10分）微生物的比耗氧速率隨溶氧濃度的增長(zhǎng)而升高，當(dāng)溶解氧增長(zhǎng)到一定值時(shí),比耗氧速率不再增長(zhǎng)，這時(shí)的溶氧濃度稱為臨界溶氧濃度。（３分）測(cè)法:將供氧充足的微生物培養(yǎng)體系停止通風(fēng),檢測(cè)培養(yǎng)系統(tǒng)的溶氧濃度變化情況，一方面是溶氧濃度呈直線下降趨勢(shì),下降到一定限度后，開始呈緩慢下降趨勢(shì)，溶氧濃度曲線拐點(diǎn)處的溶氧濃度值即為該微生物的臨界溶氧濃度。(3分)并非所有的好氧培養(yǎng)過程都需要控制溶氧濃度在臨界溶氧濃度以上，比如以丙酮酸為前體的苯丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)就應(yīng)控制溶氧濃度在臨界溶氧濃度以下。(4分)1帶圓盤的渦輪式攪拌與不帶圓盤的渦輪式攪拌器相比有什么優(yōu)點(diǎn)/答，A賀盤可以使上升的氣泡受阻避免大的氣泡以軸部葉空隙中上升保證氣泡更好的分散Ｂ具有很大的循環(huán)輸送量的功率輸出Ｃ合用于各種流體的攪拌混合涉及粘性流體和非流動(dòng)性。2空氣除菌的方法有A加熱滅菌B輻射滅菌Ｃ化學(xué)滅菌D靜電除塵,E介質(zhì)過濾3溫度T對(duì)K的影響，A活化能越高K越低，熱死速率越慢，ＢＫ并不是唯一決定活化能的，尚不能肯定是活化能越低的孢子熱死速率一定比活化能高的快,C計(jì)算活化能，DK是活化能和溫度的函數(shù)，活化能越高，溫度的變化對(duì)Ｋ的影響越大,4固定化酶,和細(xì)胞在實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)A容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng)B獲得產(chǎn)物純度高,Ｃ酶和細(xì)胞可反復(fù)用,Ｅ易實(shí)現(xiàn)自控，3、

固定化酶和固定化細(xì)胞使用期間活性下降的重要因素是什么？A:酶變性,細(xì)胞自消化（自溶）。（1分)Ｂ:固定化酶或細(xì)胞吸附了克制物。（1分)C：染菌。（1分）Ｄ：酶、細(xì)胞流失。(1分)E：載體崩解。（1分)6、提高發(fā)酵液中氧傳遞速率的重要途徑是什么?從提高Klａ的角度可采用:A：增長(zhǎng)攪拌轉(zhuǎn)數(shù)N,以提高Pｇ。（1分)B：增大通氣量Q，以提高空截面氣速Vs。（1分)C:N和Q同時(shí)增長(zhǎng)。（1分)從提高傳質(zhì)推動(dòng)力角度可采用：E：提高罐壓（１分）F：通入純氧(1分)生物反映器的設(shè)計(jì)和操作的限因素有那些，設(shè)計(jì)目的是什么目的是，力求設(shè)計(jì)出質(zhì)量高，成本低,節(jié)能的，限因素有,KLa?KｄPa/v空氣流量vsvvm葉輪尖端線速度，混合時(shí)間,攪拌液流循環(huán)量Q,附加指標(biāo)Q／H固定化酶和固定化細(xì)胞使用期間活性下降的重要因素是：１酶變性，細(xì)胞自消化２固定化酶或細(xì)胞吸附克制物,3染菌,４酶細(xì)胞流失5載體崩解／固定化酶或細(xì)胞在實(shí)際應(yīng)用中的顯著特點(diǎn)：Ａ可連續(xù)穩(wěn)定生B反映產(chǎn)物的純度高質(zhì)量好C生成的副產(chǎn)物少D反就在的動(dòng)力學(xué)常數(shù)，反映的最佳PH和反映溫度有也許會(huì)調(diào)Ｅ固定化酶和細(xì)胞在使用時(shí)可以再生或回收,可反復(fù)使用。F容易實(shí)行連續(xù)自動(dòng)控制節(jié)約勞動(dòng)力，能提高酶或細(xì)胞的生產(chǎn)能力。生物反映器高計(jì)和操作的限制因素有那些?A生物催化的濃度和比活力Ｂ反映器的傳質(zhì)和傳熱能力,生物反映器的發(fā)展方向。A開發(fā)此活力高和選擇性高的生物催化劑將會(huì)點(diǎn)重要的位置，Ｂ改善生物反映器熱量和質(zhì)量的傳遞方法C生物反映器正向大型化和自動(dòng)化發(fā)展練習(xí)題:1、求青霉素連續(xù)發(fā)酵的穩(wěn)定狀態(tài)下最大菌體生成速度(DX)maｘ及此時(shí)的稀釋率Dmax，菌體濃度Xmaｘ和基質(zhì)濃度S。已知（菌體可用Mｏnod方程表達(dá)）S0=３０g/L,YX/S=0.45，μｍaｘ=0.18h-1，Kｓ=1.０g/L?？芍?So,Yx/sUmKs屬莫諾方，所以生產(chǎn)強(qiáng)度最大時(shí)的稀釋率Dm=Um［1-（kｓ/Ｋs+Ｓｏ)2/1]=０.15X=Yx/s(Ｓo-Ｋs*D/Ｕm-D)=１1.2５由于X=Yx/ｓ(So-ｓ)所以S＝Sｏ-x／Yｘ/s=5ｇ/Ｌ例:某有機(jī)廢水ＢOD物質(zhì)濃度為800(ｇ／m３)，規(guī)定解決后ＢOD下降9０％。a＝0.5kg／kg,b=０.3kｇ/kg.d。廢水解決量為８36０(m3／d),曝氣池有效容積為6000m3，曝氣池內(nèi)懸浮物質(zhì)濃度為30００mgMLＳS／L,求該曝氣池的耗氧濃度和曝氣池的體積溶氧系數(shù)kLa。曝氣池液體的飽和氧濃度c＊=7(mg/L），運(yùn)營(yíng)時(shí)實(shí)際維持的氧濃度cL為1(mｇ/L)解：耗氧濃度:V(dO2/dｔ)=a.Ｆ(S０－Sｅ)+b．V.X＝３5０kｇ/h在穩(wěn)定狀態(tài)下，呼吸耗氧速度等于溶氧速度:kＬａ(c*－cL)=dO2/dt=350/Ｖ＝５8.3mｇ／L.ｈkLa=５8．３/(7－1)=9．67(1／ｈ)例:用葡萄糖為唯一碳源,在通風(fēng)提供足夠溶解氧的情況下連續(xù)培養(yǎng)Aｚoｔoｂacteｒviｎelanｄｉｉ的結(jié)果并根據(jù)上面推導(dǎo)的關(guān)系求得該微生物的理論得率YG、維持常數(shù)m和不同情況下葡萄糖消耗對(duì)菌體生長(zhǎng)的得率YX／Sν（mol/ｇ.h）(10-２):0.22,0．3１,0.35,0．４9,0.5０,0.5３,0.74μ（ｈ-1）:0．０6,0.0９８,０．121，0．20０,０.246，0.300,０．350解：以ν為縱坐標(biāo),以μ為橫坐標(biāo)做直線,根據(jù)直線在縱坐標(biāo)的截距和它的斜率的倒數(shù)分別為:ｍ=0.9×10－３mol/(g.ｈ)YＧ=54g/moｌYX/S=μYG/(m.YG+μ)g/moｌＹX/Ｓ:31.３,36.1,38．5，4３．1，45．1，46.5,47．4可以看出微生物生長(zhǎng)比速愈大或碳源消耗比速愈大(這是由于碳源作為限制性基質(zhì)，其濃度增長(zhǎng)的結(jié)果)，YX/S與YG愈接近，可以推得ＹＧ是ＹX／S的極限。例：乙醇為基質(zhì),耗氧培養(yǎng)酵母，反映方程為:C2H5ＯH+aＯ2＋ｂNH3=ｃ(CＨ1.75N0.15Ｏ0.5)＋dCＯ2+eＨ2O呼吸商RＱ＝0.6。求各系數(shù)a、b、c、d、e解：C：2=c+dＨ：６＋3b=1.75ｃ+2eO:1+2a=0．５c+2d+eＮ:b＝0.１5已知RQ=０．6即d=0.6a聯(lián)立求解ａ=2.3９4b=0.085c=0.564d=１.436e=2.634反映式：Ｃ２H5ＯH＋2.3９