生化工程期末考试复习

生化工程期末考试复习一.问答题(20分两道)人为控制发酵过程，简单的发酵罐(以厌氧发酵和表面固体发酵为主),生产酵母、酒精、:青霉素的大量需求一需氧发酵工业化生产建立了高效通气搅拌供氧(深层培养)技术、无菌空气的制备技术及大型生物反应器灭菌技①通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。②抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空2.阻拦滞留作用：当VVc时，气流流过纤维，纤维周围产生滞流层，微小颗粒在滞流层3.扩散作用：当VVc时，微小颗粒在流速缓慢的气流中发生布朗运动，与介质碰撞而被280下，氧在发酵液中100%的空气饱和浓度只有0.25mmol/L左右，7000倍。在对数生长期，即使发酵液中的溶氧能达到100%空气饱和度，若中止供氧，发酵液中溶氧了什么关系?)μ:菌体的生长比速(1/h);S:限制性基质浓度(g/L);Ks:饱和常数(相当于1/28.菌种浓度X、基质浓度S、细胞产率P及稀释率D的变化关系如图：(指出Dc,Dm,DX,渐减少，起初不明显，当D渐接近Dc=μm,X急跌至0,微生物全部洗出。2)基质浓度S与稀释率D的关系：S变化与X相反：3.D=u是连续恒定发酵的前提。(课本p46-48)穿透率：空气残留的颗粒数与空气中原有颗粒过滤效率：介质捕获的颗粒数与空气中原有颗粒数之比n=(NO-Ns)/NO=1-P通过计算获得：1)L90为η(过滤效率)为90%时的滤层厚度当过滤效率为90%(穿透率为10%)时：K=-InP/L90=-In10%/L90=2.303/L904双倒数三.选择填空1.菌，灭菌原理：通过控制T和t来灭菌。灭菌工作关键：控制加热温度(TK是温度T的函数，故T对K的影响是热灭菌设计的核心问题之一。4.各阶段对灭菌的贡献：升温；保温；降温6.分批灭菌(间歇灭菌)的特点：8.空气除菌的方法：①加热灭菌②静电吸附③介质过滤除菌：11.过滤除菌设备(过滤除菌):深层纤维介质(棉花、活性炭、玻璃纤维)过滤器：填充物顺序：孔板一铁丝网一麻布一棉花一麻布一活性炭一麻布一棉花原100%一降至50-60%氧浓度均匀，无传质阻力。通过气膜的传氧推动力(压力降)=气相平均浓度(氧分压p)一界面相平均浓度(氧分压pi),通过液膜的传氧推动力(浓度降)=界面相平衡浓度(Ci)19.搅拌原理：把大气泡打成小气泡增加接触面积；产生涡流延长气泡停留20.发酵动力学类型(根据产物形成和菌体生长关系)分为：偶联型(初级代谢产物);混合型；非偶联型(次级代谢产物)2)培养基混合均匀，菌体、基质、含氧等均匀一；3)微生物无死亡(a比死亡速率=0)。D=μ=F/V,可通过改变F(流加速率)调节μ值：过1000次灭菌中仅有一次灭菌失败)灭菌效果(灭菌准数):V总=In(Ns/NO)=V加+V保+V冷1.若温度从1208升至1502,分别计算1200和1500下的VB1的分解速率常数KB和嗜热芽孢2.在1202下灭菌7.6min,计算此时VC的损失率。(1202下，若Kc=0.055min-1)3.发酵培养基60m3,初始杂菌数为105个/ml,生产要求最终无菌度为10-3。采用分批灭菌方式，120日维持5min.已知升温和降温的灭菌效果不超过总灭菌度效果的25%。则所设计的D滤层=粒数为5000个/m3,通过过滤器无菌要求为10-3。滤层选用df=16μm,气速Vs=0.1m/s,填充系数α=8%:求：过滤效率η及滤层厚度L两个传质阻力方程：Na=Nv=Nv=kLa(C1.发酵罐工作容量12m3,罐径2.2m,通风量5m3/min,通气时搅拌功率11.6Kw,搅拌转速搅拌功率的计算(计算题)园盘六平直叶涡轮Np=6.2;园盘六弯叶涡轮Np=4.7;园盘六箭叶涡轮Np=3.7。35计算PO=pNDiNp(不需记忆，注意单位为国际单位)Pg、PoD通气、不通气时的搅拌功率(KW);ND搅拌器转速(r/min);DiD搅拌器直径(cm);QD通气量(ml/min);N=168r/min,通气率Q=1.42m3/min,液体密度p=1020kg/m3,液体粘度μ=1.96×10搅拌器转速N=120r/min,通风比=0.5m3/m3.min,液体密度p=1000kg/m3,液体粘度μ=1.0×10-3N.s/(通风比=通风率/有效液体积)3.发酵罐工作容量