发酵工程与设备习题答案

第一章1．简述发酵工程的观点及其主要内容。发酵工程是生物技术的重要构成部分，是生物技术家产化的重要环节。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理，大规模（工厂化）培育动植物和微生物细胞，生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。生产微生物细胞（或生物量）；生产微生物的酶；因重组产物；将一个化合物经过发酵改造其化学构造

生产微生物的代谢产物；——生物转变。

生产基2.什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？以初级代谢产物为原料经过次级代谢合成的，对自己无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物；初级代谢是次级代谢的基础；次级代谢是初级代谢在特定前提下的持续与发展。3.发酵过程有哪些构成部分？用于菌种扩大培育和发酵生产用的培育基配方；培育基、发酵罐和协助设施的灭菌；足量的高活性、纯培育的接种物；在适合条件的发酵罐中培育菌体生产产物；产物的提取和纯化；生产过程的废物的办理。第二章1.发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特色？自然选育：自觉突变率低，变异程度较稍微，变异过程十分迟缓；自觉突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小诱变育种：方法简单，快速，见效明显。原生质体交融：打破种属间的界线，提升重组频次，扩大重组幅度。杂交育种：使不一样菌株的优秀性状集中在重组体中，扩大变异范围，拥有更强的方向性和目的性。基因工程育种：按人们的梦想使生物体的遗传性状发生定向变异。2.发酵工程对菌种有何要求？菌种的分别和挑选基本流程是如何的？要求：能大批高效合成产物；发酵培育基原料低价；培育条件简单控制；易于液中提取产物；不易污染其余杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳固，不易退化3.菌种退化的主要表现，并剖析原由和防治的方法。表现：菌种的退化能够是形态上的，也能够是生理上的，如原有细胞形态性状变得不典型，菌种生长速度变慢，产生的孢子变少，代谢产物生产能力降落等。原由：一是菌种收藏不妥；二是菌种生长的要求没有获取知足。方法：1）减少传代次数；2）创建优秀的培育条件；3）常常进行纯种分别，并对相应的性状指标进行检查；4）采纳有效的菌种收藏方法；最有效的方法是菌种复壮，详细是采纳纯种分别技术选出优秀菌株；寄生性菌株经过在寄主体内生长恢复寄生性；裁减衰败的个体。4.说明菌种收藏的基来源理和方法，并指出国内的菌种的主要收藏机构。原理：依据菌种特征，创建有益于其休眠的环境（如干燥、低温、缺氧、缺少营养、加保护剂等）保留孢子、芽孢等的休眠体。方法：斜面低温收藏法；液体白腊封存收藏法；砂土管收藏法；悬液收藏法；真空冷冻干燥收藏法；低温收藏法；液氮超低温收藏法。CGMCC一般微生物菌种收藏管理中心CCTCC中国典型培育物收藏中心ACCC中国农业微生物菌种收藏管理中心AS-IV中国科学院武汉病毒研究所CFCC中国林业微生物菌种收藏管理中心CICC中国工业微生物菌种收藏管理中心CMCC中国医学细菌收藏管理中心CVCC兽医微生物菌种收藏管理中心GIMCC广东省微生物研究所微生物菌种收藏中心SH上海市农业科学院食用菌研究所BCRC台湾生物质源保留及研究中心5.常用的工业微生物种类有哪些？每种举3个典型代表并说明其主要发酵产品。细菌:枯草芽孢杆菌；乳酸杆菌；醋酸杆菌；棒状杆菌；短杆菌。淀粉酶；蛋白酶；乳酸；氨基酸；肌苷酸放线菌：常用的放线菌：链霉菌属、小单孢菌属和诺卡氏菌属等。能产生多种抗生素。如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等酵母菌：啤酒酵母；假丝酵母；类酵母；酿酒；面包；低凝结点石油；脂肪酶；酵母菌体蛋白霉菌：根霉、毛霉、犁头霉，红曲霉，曲霉、青霉，酶制剂；抗生素；有机酸；甾体激素等6.采纳什么方法能够分别到能分解并利用苯作为碳源和能源物质的细菌纯培育物？(1)取样：从苯含量较高的环境中收集土样或水样；(1)配制培育基，制备平板：一种仅以苯作为独一碳源(A)，另一种不含任何碳源作为比较(B)；(3)稀释：将样品合适稀释(十倍稀释法)，涂布入平板；(4)培育：将平板置于合适温度条件下培育，察看能否有菌落产生；(5)选择培育：将A平板上的菌落编号并分别转接至B平板，置于同样温度条件下培育(在B平板上生长的菌落是可利用空气中CO2的自养型微生物)；(6)挑选培育：挑取在A乎板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培育．获取单菌落，初步确立为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培育物；(7)将初步确立的目标菌株转接至以苯作为唯一碳源的液体培育基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学剖析方法定量剖析该菌株分解利用苯的状况。第三章1.简要说明工业发酵培育基的选择依照。①知足产物最经济的合成。②发酵后所形成的副产物尽可能的少。③培育基的原料应就地取材，价钱便宜；且性能稳固，资源丰富，便于采买运输，合适大规模储蓄，能保证生产上的供应。④应能知足整体工艺的要求，如不影响通气、提取、纯化及废物办理等。2．发酵过程中泡沫形成的原由是什么？有何危害？如何除去泡沫？原由：与培育基的组分或微生物产生的一些因子相关，主假如培育基中的蛋白质在气液界面处形成稳固薄膜所致。泡沫会致使培育基中的细胞逃逸从而自溶，开释出胞内蛋白，进一步增添泡沫的稳固性。危害：①致使发酵罐工作容积减小；②传质传热速率降低；③扰乱传感器使发酵过程的监控无效；④空气过滤器受潮易污染杂菌；⑤发酵液逃逸致使产物损失。消泡沫方法：①改用合成培育基，改良某些物理参数（如pH、温度、通风和搅拌）；②利用机械消泡器；③利用消泡剂（会降低传氧速率）。3.种子培育基和发酵培育基有何异同？①种子培育基的糖分较少，氮源许多②种子培育基应和发酵培育基成分邻近③关于连续发酵，种子培育基和发酵培育基应当同样④抗衡生素发酵，种子培育基应含有充分的碳源和氮源4.在设计某一发酵培育基时应当认识哪些知识？①依据古人的经验和培育基成分确立一些一定考虑的问题，初步确立可能的培育基成分②经过单因子实验最后确立出最为适合的培育基成分；③培育基成分确立后，剩下的问题就是各成分最适的浓度，因为培育基成分好多，为减少实验次数常采纳一些合理的实验设计方法第四章1.什么叫对数残留定律？在应用对数残留定律进行培育基灭菌工艺条件计算是灭菌度一般选多少？对数残留定律：培育基中的微生物受热的死亡速率与残余的微生物数目成正比，即往常生产中取培育基的灭菌要求即灭菌度为N=10-3个/罐

dNdt

kN2.采纳什么灭菌工艺条件既能达到灭菌要求，又能减少营养物质的损坏。为何？连续灭菌。高温短时，当灭菌温度上涨时，微生物杀灭速度的上涨，超出培育及成分的速度，依据这一理论，培育基灭菌采纳高温短时间的方法，以减少营养成分的破裂，营养成分虽因温度增添，损坏也增添，但因灭菌温度大为缩短，总的损坏量所以减少。3.过滤除菌的机理有哪些？纤维介质过滤除菌起作用的是哪几个机理？①惯性作用；②扩散作用；③静电吸附；④拦截作用1>惯性冲击（捕集）作用2>拦截捕集作用3>扩散作用4>重力沉降作用5>静电吸引作用4.一台连续灭菌器的灭菌温度是129.5℃，要求在40min内对30m3的培育基进行灭菌,培育基的原始污染度是105个菌/cm3,要求灭菌后30m3培育基中只有一个菌，试计算灭菌时间应为多长（已知129.5℃下枯草杆菌芽孢比热死速率常数是28.7min-1）。解：依据对数残留定律5.某发酵罐的通风量为103/min，发酵周期100h，要求倒罐率为0.1%，原始空气含菌量为5000个/m3，试计算过滤器过滤介质的厚度（采纳直径为16μm的棉花纤维，当空气的流速为0.1m/s时过滤常数是0.135cm-1）。第五章1．单细胞微生物分批培育过程分为哪几个时期？各个时期的比生长速率分别是多少？细胞生长可分为迟滞期、加快期、对数生长久、减速期、稳固生长久和衰灭期6个阶段。①迟滞期，将少许的单细胞接种到必定体积的固定培育基中，开始阶段细胞其实不分裂，细胞数目不增添这一阶段称为迟滞期。②.加快期，经过迟滞期后，细胞开始大批生殖，进入一个短暂的加快期并很快抵达对数生长久。③对数生长久，微生物经过迟滞期的调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目和菌体质量的增添随培育时间成直线上涨，这一时期称为对数生长期。④.减速期，分批培育中，微生物集体不会长时间保持指数增添这是因为营养物质的缺乏代谢产物的累积，从而致使生长速率降落。进入减速期⑤稳固生长久，微生物在对数生长后期，跟着基质的耗费，即当限制性基质浓度S=Ks时，基质则不可以支持微生物的下一集细胞分裂。⑥.衰灭期，稳固生长久后，跟着基质的严重缺少，代谢产物得更多累积，细胞的能量贮备耗费完成以及环境条件的恶劣变化使细胞生进步入衰灭期。2.何为分批式培育与发酵、连续式培育与发酵、分批补液式培育与发酵？试比较三者的优弊端及其在发酵工业中的应用状况。分批培育与发酵法：采纳单罐液体深层发酵法，即液体培育基一次性投入发酵罐，灭菌、冷却、接种后，进行一次性培育与发酵，最后一次性收获的培育与发酵的方法。连续培育：指在以必定的速度向发酵罐内连续供应新鲜培育基，同时以同样速度将培育液从发酵罐内放出，从而使发酵罐内液体量保持恒定，使培育物在近似恒定状态下生长和进行代谢活动的方法。长处：恒定状态可有效地延伸分批培育中的对数期，达到稳固高速培育微生物或产生大批代谢产物的目的。防止分批培育所需的冲洗、投料、灭菌、接种、放罐等各样操作，有益于提升生产率。发酵产质量量稳固。便于自动控制。弊端：菌种在长时间培育中易变异，且简单染菌。若操作不妥，新加入的培育基与原有的培育基不易完整混淆。分批补料培育；指在分批式培育液体深层培育至中后期时，经过间歇或连续向发酵罐中补加灭菌的新鲜液体培育基，增添发酵液的总量，以保持较高的发酵产物的增添幅度最后一次性收获的发酵方式。与分批培育方式比较①.能够排除培育过程中的底物克制、产物的反应克制和葡萄糖的分解隔绝效应；②.关于耗氧过程，能够防止在分批培育过程中因一次性投糖过多造成的细胞大批生长、耗氧过多以致通风搅拌设施不可以般配的状况；在某种程度上可减少微生物细胞的生成量、提升目的产物的转变率；③.微生物细胞能够被控制在一系列连续的过渡态阶段，可用来控制细胞的质量；并可重复某个时期细胞培育的过渡态，可用于理论研究。与连续培育方式比较①不需要严格的无菌条件；2.不会产生微生物菌种的老化和变异；③.最后产物浓度较高，有益于产物的分别；④.使用范围广3.何谓Monod方程？简述Monod方程的指导意义、试用范围以及在可逆性克制剂作用下主要参数变化。Monod方程——菌体生长比速μ与限制性基质浓度S的关系方程（见课本）4．在分批式培育与发酵中，依据产物生成与微生物生长和基质耗费的关系，发酵动力学模型有哪些？这些动力学模型对发酵生产实践有什么指导意义？依据产物生成与微生物生长和基质耗费之间的关系，Gaden(1959)将分批发酵产物生成动力学种类分为生长偶联型、非生长偶联型和部分生长偶联型。假如生产的产品是生长偶联型（如菌体与初级代谢产物），则宜采纳有益于细胞生长的培育条件，延伸与产物合成相关的对数生长久；假如产品是非生长偶联型（如次级代谢产物），则宜缩短对数生长久，并快速获取足够量的菌体细胞后延伸均衡期，以提升产量。5.连续式培育发酵有哪些？在开放式单级平均混淆非循环连续培育与发酵系统中，写出稀释度（D）与限制性营养物浓度（S）以及细胞浓度（x）的动力学的数学表达式，绘出稀释度（D）对限制性营养物浓度（S）、细胞浓度（x）、细胞生长速率（D·x）、倍增时间（td）影响的动力学曲线并议论其意义。开放式与关闭式连续培育与发酵；单级(罐)式与多级(罐)式连续培育与发酵平均混淆型与非平均混淆型连续培育与发酵；循环式与非循环式连续培育与发酵6.以生物素为限制性基质，当北京棒杆菌的比生长速率是0.036h-1时，生物素的浓度应当是多少？已知该菌对生物素的最大比生长速率是0.2h-1，饱和常数是0.40μg/L。（自己计算）第六章1、发酵罐应知足哪些基本要求？能够保证无菌状态，可灭菌，耐2.5kg/cm2（表压）的压力；供应好气（嫌气）环境；设施能耗尽可能低；拥有温度控制、pH控制及取样装置；蒸发损失不该过大；设施操作、冲洗和保护的人工尽可能少；通用性；内壁要圆滑、减少死角；不一样容积的设施应拥有相像的几何形状，便于按比率放大；成本尽可能低。2、机械搅拌发酵罐搅拌器的型式有哪些？各有什么特色和应用？1）轴向流的代表：螺旋桨搅拌器长处：混淆成效好弊端：剪切作用差，不可以阻挡气流沿搅拌轴上涨，不可以打坏气泡，不利于溶氧，只用于培育基的配制，料液的混淆。（2）径向流搅拌器的型式与特色：圆盘平直叶涡轮搅拌器：是径向流的代表，在圆盘上焊有六片平直叶，圆盘可阻挡气体沿搅拌轴上涨，轴向流差，不利于混淆，径向流强，剪切作用强，有益于打坏气泡，溶氧成效好，功率耗费大。圆盘弯叶涡轮搅拌器：径向流较差，剪切作用不如平直叶，溶氧成效不如平直叶，轴向流较强，混淆成效较好，功率耗费小。圆盘箭叶涡轮搅拌器：径向流差，剪切作用小，溶氧成效差；轴向流强，混淆成效最好，功率耗费最小。3、试比较机械搅拌发酵罐、自吸式发酵罐、和升气式发酵罐的构造和优弊端。（1）气升式发酵罐：特色及构造：利用压缩空气的动能使醪液翻动，以减去机械搅拌和挡板，节俭动力；罐外冷却，减少了罐内附件。长处:构造简单，附件少，简单制造，维修和冲洗。撤消了搅拌转动，减少了投资，节俭动力约50%，对菌体无损害。密封性能好，不易染菌。能自消泡，不须加消泡剂。装料系数高，可达80%-90%。弊端:耗肚量特别大。混淆与通气相耦合问题，很难在不改变通气的条件下改变混淆状况。循环周期长，2.5分钟以上，关于好氧菌,不可以知足溶氧需要。关于粘度大的醪液，相间混和接触较差。无菌空气压力高，罐压低，罐底易出现积淀。降温也比较困难。（2）自吸式发酵罐：特色不用空压机，在搅拌时或液体高速发射时自动吸入空气。长处:不需另设空气制备系统,投资少,能耗低,吸入的气泡小,溶氧成效好,是通用罐的3倍.弊端:搅拌转速要求高,如20立方米罐,要求400rpm,而通用罐<200rpm,功率耗费大,产生泡沫多,装料系数减少，≤70%；空气过滤器的阻力要求小;发酵罐内压力低,仅有0.1-0.2kg/cm2,易染菌,主要用于饲料酵母,液体醋等粗放的通风发酵。（3）通用式发酵罐的优弊端长处:合用范围广，便于控温，醪液混淆成效好，罐压高。弊端:搅拌功率耗费大，每立方米需2千瓦左右；罐内构造复杂，不易冲洗，死角多，易渗漏，易染菌。培育菌丝体时，搅拌易受伤。需宏大的无菌空气制备系统，投资高，能耗高。第七章什么叫搅拌轴功率？搅拌器以既定的转速旋转时用以战胜介质的阻力所需用的功率发酵工业常有的非牛顿型流体有哪些？彬汉塑性流体拟塑性流体涨塑性流体凯松体流体3测定KLa的方法有哪些？各有那些优弊端？亚硫酸盐氧化法长处：方法简易，取样体积小，可减少因为发酵罐中液体体积的变化所造成的偏差弊端：费时长，正确性很差排气法A稳态法长处：快捷，一般仅需15min，可采纳增添有死菌体的发酵培育基，合用于小型发酵装置弊端：用于大型发酵罐时有必定的限制性，不可以用于超出1m高的装置B动向法长处：在真是的发酵系统中测定KLa；在发酵过程的不一样阶段都可进行；测定快速；仅需复膜溶氧电极即可弊端：溶氧浓度的增添范围较小，对需氧量靠近发酵罐供氧能力的发酵过程不合用；恢复通风后，微生物的呼吸速率xQO2不是一个常数；在高于1m的发酵罐顶用此法测定的Kla值显然偏低；不合用于黏性系统氧的衡算法长处：最简易；可在发酵过程中测定溶氧效率4影响发酵罐的KLa的要素有哪些？其机理是什么？空气流速KLa随空气流速的增添而增大，但空气速度过大，则可使叶轮发生过载搅拌打散气泡，增大气液接触面；形成涡流，延伸气泡在液体中逗留时间；形成湍流，减吝啬泡外的液膜阻力；防止菌丝结团，减少菌丝团阻力发酵液的性质黏度、pH、极性、表面张力、离子浓度、菌体浓度等，都会影响气泡的大小、稳固性和氧的传达速率比较放大的基准有哪些？反响器的几何特色2、氧的体积传达系数（kLa）3、最大剪切力（对机械搅拌反响器，可用搅拌器叶尖线速度表示）4、单位体积液体的搅拌耗费功率（P/VL)5、单位反响器有效体积的通气速率（VVM）6、通气表观线速度7、混淆时间8、搅拌雷诺准数计算见课本第八章1PH对发酵过程有哪些影响，发酵过程中应如何控制PH？1）①影响酶活性，改变菌体的代谢门路②影响细胞膜带电状况，改变膜透性，影响微生物对营养汲取及产物的分泌③影响某些营养物质的可给性④改变培育基的氧化复原条件⑤影响产物的稳固性⑥影响某些微生物的形态2）①调理基础培育基的配方调整碳氮源的配比调整生理酸/碱性物质的比率使用缓冲剂或加入碳酸钙②补料控制H2SO4和NaOH直接控制用补硫酸铵和氨水控制

PH较高时补加硫酸铵。当

pH

较低时补加氨水。能够经过补加糖或油来调理

pH溶解氧对发酵过程有哪些影响？发酵过程中应如何控制溶解氧？（10溶解氧影响菌体生长和代谢产物累积对大多半需氧发酵，溶解氧高有益于菌体生长和产物合成，但并不是越高越好（2）提升溶氧的方法有：改变气体成分，用纯氧增添氧分压，也成“富氧通气”提升罐压，但CO2溶解度也增添提升通肚量，但会产生大批泡沫提升搅拌速度和增添挡板，但工业化大生产中，大型发酵罐的转速一般都是固定的，高转速也造成大批泡沫产生发酵过程中泡沫消长的规律是什么？应如何控制和除去泡沫？1）泡沫多少与通气搅拌的程度相关，搅拌是惹起泡沫的主要原由。泡沫的产生与培育基的成分相关，蛋白质原料是主要的发泡物质，丰富的有机质增添黏度，有益于泡沫的稳固。灭菌方法也会影响泡沫的形成。菌种不一样，若有的生长慢，易起泡。发酵过程中，早期泡沫稳固，跟着营养物的分解利用，泡沫减少，发酵中后期，菌体大批生殖，发酵液黏稠，菌体自溶造成可溶性蛋白质浓度增添，泡沫上涨2）泡沫的除去：①机械消沫：在罐内装消沫浆。但作用不大。②化学消沫：消泡剂有天然油，豆油，菜子油等，它还作为碳源被菌利用。B.高分子物质如聚氧丙烯甘油(GP)、聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE)，又叫泡敌。消泡能力比植物油60-80倍强。当前工业上已代替油。发酵生产中应如何防治杂菌和噬菌体的污染？（1）无菌检查显微镜检查无菌试验法试剂盒查验法2）发酵设施的按期检查3）严格按要求进行操作第十一章积淀法主要包含哪些方法？其机理分别是什么？盐析法损坏水化膜损坏水化膜，裸露出憎水地区中和电荷，减少静电斥力等电点积淀法有机溶剂积淀法降低溶剂介电常数损坏水化膜相反力非离子型聚合物积淀法与有机溶剂相像，能降低水活度，损坏蛋白质的水化膜。常用非离子性聚合物为Polyethyleneglycol(PEG)：是一种水溶性的高分子聚合物，分子量4,000以上的PEG能够用来积淀蛋白质聚电解质积淀法架桥与静电金属离子积淀法发酵工业常用的吸附剂有哪些？应如何采纳？活性炭它能吸附绝大多半有机气体以及恶臭物质SO2、NOx、Cl2、H2S、CO2等有害气体也有优秀的吸附能力长处：性能稳固、抗腐化。弊端：可燃性活性氧化铝无毒、对水的吸附容量很大长处：性能稳固、抗腐化。弊端：可燃性废气的净化可在挪动床中使用硅胶常用于办理含湿量较高的气体干燥，烃类物质回收等沸石分子筛常用于含SO2、NOX、CO、CO2、NH3、CCl4、水蒸汽随和态碳氢化合物废气的净化大孔吸附树脂选择性好，解吸简单、机械强度好、可频频使用和流体阻力较小多级逆流萃取流程的萃取机理是什么？料液挪动的方向和萃取剂挪动的方向相反第十二章离子互换分别1.常用的离子互换树脂有哪几种？其互换机理是什么？离子互换树脂阳离子互换树脂：强酸性阳离子互换树脂，弱酸性阳离子互换树脂阴离子互换树脂：强碱性阴离子互换树脂，弱碱性阴离子互换树脂特种树脂：大孔离子互换树脂，螯合树脂，多糖基离子互换剂，萃淋树脂2.在发酵工业应如何采纳离子互换树脂？3.简述离子互换分别技术的基来源理。离子互换分别技术是鉴于不溶性高分子化合物作为层析物质的一种分别方法。经过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子互换剂上，而后用合适的洗脱溶剂将吸附物质再从离子互换剂上洗脱下来，从而达到目的产物的分别、浓缩和纯化的目的。第十三章膜分别技术截留分子量、膜的浓差极化和膜污染各是什么？如何减少膜污染？截留分子量：相当于必定截留率(往常为90%或95%)的相对分子量。浓差极化:在膜分别过程中，膜表面上溶质浓度高于主体溶质浓度的现象。膜污染:因为溶质与膜的相互作用而在膜表面和孔内吸附，或因浓差极化，溶质在膜表面产生积淀或结晶，形成“凝胶层”惹起膜性能变化的现象。对料液进行预办理：除菌；对膜进行预办理：开发抗污染的膜；改变操作条件：加大料液流速。什么是膜分别？常用的膜分别过程有哪几种？其机理是什么？膜分别：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的双侧存在的能量差作为推进力，因为溶液中各组分透过膜的迁徙率不一样而实现分别的一种技术。反浸透，NF纳滤，Ultrafiltration超滤，微滤，一般过滤膜分别过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依照滤膜孔径大小而达到物质分别的目的，故而能够按分别粒子大小进行分类。什么是超滤？影响超滤的要素有哪些？超滤在发酵工业有哪些应用？超滤：分别介质同上，但孔径更小，为0.001-0.02μm，分别推进力仍为压力差，截断分子量可变化。什么是反浸透？简述其基来源理。反浸透：在溶质浓度高的一侧施加超出浸透压的压力，使溶剂透过膜的操作。其基来源理为溶解扩散。在高于溶液浸透压的压力作用下，只有溶液中的水透过膜，而全部溶液中的大分子、小分子有机物及无机物全被截留住。第十四章蒸馏设施酒精发酵成熟醪中含有哪些杂质？在蒸馏过程中应如何除掉？杂质类型化学构成理化特色去除方法头级杂质(醛酯杂乙醛、乙酸乙酯、沸点比乙醇低排醛塔排至大气或冷凝收质)甲酸乙酯集做工业酒精中级杂质(酯酒)异丁酸乙酯、异戊沸点与乙醇靠近在塔顶滴加NaOH溶液，酸乙酯等生成不挥发性盐类或积淀尾级杂质(杂醇高级醇、戊醇、异沸点比乙醇高在进料板以下(/上)第2~4油)丁醇、甘油、异丙块气(/液)相拿出醇等端级杂质(甲醇)甲醇酒精浓度低时难挥脱甲醇塔，自塔顶排出做发，酒精浓度高时易工业酒精挥发两塔蒸馏流程液相过塔和汽相过塔各有哪些优弊端？气相：粗馏塔顶上涨的酒精蒸汽直接进入精馏塔，能够节俭加热蒸汽和冷却水两塔直接联通，相互影响。液相：较气相过塔多一次清除头级杂质的时机，所得的成品酒精质量较高蒸汽耗费量许多。常用的酒精粗馏塔有哪些种类？各有哪些优弊端？泡罩塔板特色：不易拥塞、不漏液、操作弹性较大；构造复杂、成本高，阻力大、气液接触不平均、塔板效率低。筛孔塔板特色：构造简单、造价低，阻力小、气液接触较平均；易漏液，操作弹性小，气液接触时间短，气体向上直吹易产生雾沫夹带。S（SD）形塔板特色：保持泡罩塔板的长处，塔板上气流与液流并行，防止固体沉降，板面液体落差小，气液接触较平均，塔板压降较大。浮阀塔板上涨气体量发生变化，浮阀起落改变气相流通面积，气流速度变化不大，不漏液，操作弹性大，气液接触时间长，塔板效率较高，浮阀易出故障。斜孔塔板特色：气液接触平均，雾沫夹带较少，塔板效率较高，生产能力大常用的酒精精馏塔有哪些种类？各有哪些优弊端？浮阀板、斜孔板、筛孔板。成本：筛孔板<斜孔板<浮阀板操作：浮阀板>斜孔板>筛孔板第十五章蒸发与结晶设施发酵工程常用的蒸发设施有哪些种类？在采纳蒸发设施时应试虑发酵液的哪些特征？1、按使用压力分类：加压、常压、真空2、按蒸汽利用分类：单效、多效、热泵3、按设施型式分类：中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板式4、按物料启动状况分类：自然循环、强迫循环、薄膜式热敏性、结晶性、结垢性、起泡性、腐化性、黏滞性升模式蒸发器与降膜式蒸发器的差异有哪些？升模式蒸发器：形成的液膜与蒸发的汽流的方向同样，由下而上的并流上涨。成膜方便，不存在液体分派不匀的问题，可是不合适粘度大的液体浓缩降膜式蒸发器：形成的液膜与蒸发的汽流的方向同样，由上而下并流向下。成膜平均度不如升膜式，合适粘度较高的物料浓缩。简述结晶的基来源理。晶体是拥有必定的几何形状、必定颜色的固体，物质自溶液中成晶体状态析出，或从熔融状态受冷时成晶体状态凝结的过程称为结晶。发酵工业起晶方法有哪些？举例说明。自然起晶：把溶液蒸发浓缩至过饱和区（不稳固区），则有大批晶核自然形成。刺激起晶：把溶液蒸发至靠近过饱和线后把溶液放出，使溶