生物工程设备复习.doc

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1、1.实罐灭菌：将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称分批灭菌。2.搅拌雷诺准数：雷诺准数是惯性力与液体粘滞力之比,即,而在搅拌容器中,液体的代表速度u=nDi,并以搅拌器直径Di代替管径d,此时的雷诺准数称为搅拌雷诺准数3.全挡板条件：在一定转速下，再在搅拌罐内增加挡板或其他附件，搅拌功率保持不变而漩涡基本消失。能达到消除液面漩涡的最低条件即全挡板条件。D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数4.连续灭菌（连消）：连续灭菌也叫连消，就是将将配

2、制好的并经预热的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度。然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。5.生物技术的四大支柱：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程。6.生物催化剂：如果是酶，通常叫酶反应过程；如果是生物细胞，则叫做发酵过程。7.专业设备：只用在生物工程专业上，如：、生物反应器（发酵罐、种子罐）、液化、糖化设备、连消设备。通用设备：除在本专业上使用外，在其他工业上也使用，如

3、：泵、风机、粉碎机、管件、阀门、过滤、换热设备。8.气流输送流程有几种方式？根据设备组合不同，气流输送装置可分为真空输送（吸入式）、压力输送和压力真空输送（混合式）。9.画出旋风分离器的设备结构示意图，并标出各部位名称，简述其工作原理及适用范围.（1）工作原理：含尘气流由切向进入筒体，沿内壁螺旋式向下旋转，粉尘在离心力的作用下甩向器壁，并在重力作用下落入灰斗。已净化气体由中心管排出。（2）适用范围：除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴。适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。10.离心泵

4、的工作原理是什么？答：液体注满泵壳，叶轮高速旋转，液体在离心力作用下产生高速度，高速流体经过逐渐扩大的泵壳通道，动压头转化为静压头。11.机械粉碎的5种粉碎力：挤压、冲击、研磨、劈裂和剪切。12.淀粉质原料蒸煮糖化的目的：（1）使植物组织和细胞膜彻底破裂，淀粉成为溶解状态变成可溶性淀粉(糊化)（2）同时对进料进行灭菌；（3）排除原料中的一些不良成分及气味。采用的方法是用加热蒸汽加热蒸煮。蒸煮方式有连续和间歇13.连续蒸煮糖化设备有罐式(低温长时间)、管式(高温短时间)和柱式(中温)三种形式。14.糖化设备

5、四器组合：糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅15.水力喷射泵工作原理：工作时由水泵将冷水压入喷射泵，经泵中喷嘴高速(15~30m/s)喷射造成真空，被抽吸的气体与水混合进入下水管，水可以循环使用。16.培养基在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随活菌数的减少而递减，即微生物的死亡速率与任一瞬时残留的活菌数成正比，由对数残留定律计算灭菌时间为：17.灭菌时间的计算例：有一发酵罐，内装培养基40m3，在131℃的温度下进行连续灭菌。设每毫升培养基含有耐热菌的芽孢2×107个，在131℃时的灭菌速率常数为0.

6、25s-1。试求灭菌失败的机率为0.001所需的时间。18.糊化锅用球形锅底的好处：促进液体循环；利于清洗；利于排料。19.两级冷却、分离、加热的空气除菌流程20.介质过滤除菌机理：当气流通过滤层时由于滤层纤维网格的层层阻碍，迫使气流无数次改变运动速度和运动方向而绕过纤维前进，从而导致微粒对滤层纤维产生惯性冲击、重力沉降、拦截、布朗扩散、静电吸附等作用而把微生物滞留在纤维表面。21.空气过滤除菌的机理（介质过滤除菌的机理）(1)使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，而达到

7、除菌的目的(2)微生物粒子：0.5~2µm；深层过滤常用的过滤介质如棉花的纤维直径：16~20µm；棉花纤维所形成网格的空隙：20~50µm。依靠气流通过滤层时，基于滤层纤维的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气速大小和方向的绕流运动，从而导致微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力和静电引力等作用，从而把微生物截留、捕集在纤维表面上，实现过滤目的。22.深层过滤的对数穿透定律：（1）进入滤层的微粒数与（2）穿透滤层的微粒数之比的（3）对数是滤层厚度的函数。（4）23.机械搅拌通风发酵罐中

8、搅拌器的类型及各自的特点。搅拌器类型：蜗轮式、推进式、Lightnin式。（1）蜗轮式优点：结构简单、传递能量高、溶氧速率高。缺点：主要产生径向液流，轴向混合较差，搅拌强度由轴心向外逐渐减弱。罐内液流分成上下两个循环区。（2）推进式将液体向前或向后推进，使流体形成螺旋状圆柱流，混合效果好，对流体剪切作用较小。对气泡的分散效果不够理想，一般用在循环发酵罐中增加液体的循环量，或用在对已经将气泡分散的发酵液中，仅起混合效果的作用。（