生物工程设备思考题答案
生物工程下游技术思考题答案
⽣物⼯程下游技术思考题答案⼀．绪论1、从某⼀动物培养的细胞中分离某⼀抗体(⼀蛋⽩的代表）的⼀般⼯艺过程。
答：⽣物⼯程下游技术的⼀般⼯艺过程（p12）2、分离纯化某⼀酶制剂的主要步骤和结果如下表：（（2）亲和层析的原理是什么？3、产品的分离提取⼯艺应考虑那些因素？答：⽣物分离过纯化过程的选择准则（P16）①步聚少，成本低②次序合理③产品规格（注射，⾮注射）④⽣产规模⑤物料组成⑥产品形式固体：适当结晶，液体：适当浓缩⑦产品稳定性⑧物性溶解度，分⼦电荷，分⼦⼤⼩，功能团，稳定性，挥发性⑨危害性⑩废⽔处理第⼆章发酵液预处理1．沉降速度离⼼的原理。
（p15）答：沉降速度法：主要⽤于分离沉降系数不同的物质。
2．沉降平衡离⼼的原理。
（p15）答：沉降平衡法：⽤于分离密度不同的物质。
如梯度密度离⼼。
3．差速离⼼的概念。
（p15）答：采⽤不同的转速将沉降系数不同的物质分开的⽅法。
4． rpm与RCF的换算关系。
5.已知某⼀离⼼机的转⼦半径为25cm，转速为1200r/min，计算相对离⼼⼒为多⼤？第三章细胞破碎1除去发酵液杂蛋⽩质的常⽤⽅法有那些？答：杂蛋⽩质的除去（p6）(1) 沉淀法：蛋⽩质是两性物质，在酸性溶液中，能与⼀些阴离⼦（三氯⼄酸盐、⽔扬酸盐）形成沉淀；在碱性溶液中，能与⼀些阳离⼦（Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等）形成沉淀。
(2) 变性法：使蛋⽩质变性的⽅法很多，如：加热，调节pH，有机溶剂，表⾯活性剂等。
其中最常⽤的是加热法。
(3) 吸附法：加⼊某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋⽩质⽽除去。
2产品的分离提取⼯艺应考虑那些因素？答：(1) 是胞内产物还是胞外产物；(2) 原料中产物和主要杂质浓度；(3) 产物和主要杂质的物理化学特性及差异；(4) 产品⽤途和质量标准；(5) 产品的市场价格；(6) 废液的处理⽅法等。
3发酵液过滤与分离的困难的原因及解决⽅法。
答：第⼀节发酵液过滤特性的改变微⽣物发酵液的特性可归纳为： (P3)①发酵产物浓度较低，⼤多为1％⼀10％，悬浮液中⼤部分是⽔；②悬浮物颗粒⼩，相对密度与液相相差不⼤；③固体粒⼦可压缩性⼤；④液相粘度⼤，⼤多为⾮⽜顿型流体；⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空⽓氧化、微⽣物污染、蛋⽩酶⽔解等作⽤的影响。
(生物科技行业)生物工程设备各章节要点及三套题
生物工程设备各章节要点第一章绪论题库1、生物工程的定义生物工程是指利用生物体系，应用先进的生物学和工程学原理，通过加工（或不加工）底物原料为人类提供所需产品（或社会服务）的一种新型跨学科技术。
2、1857年微生物学的鼻祖、以“发酵学之父”美誉著称的法国人巴斯德首次证明了酒精发酵是由酵母菌引起的，发酵现象是由微生物所进行的化学反应，而且不同的发酵与不同微生物有关。
（列文虎克、弗洛里、钱恩）3、生物工程设备主要包括生物反应器和生物反应物料处理及产物分离纯化设备。
第二章原料处理及灭菌设备题库1、发酵工厂中的原料都含有很多种杂质，为了清楚各种杂质，利用物料与杂质在物理特性上的差异，可以采用一些机械方法和措施将杂质除去，目前常用方法有：筛选法、比重法、浮选法、磁选法。
2、振动筛的筛体包括筛框、筛面、吊杆、筛面清理装置、限振装置（不包括自衡振动器、）3、振动筛筛体内有有三个筛面，第一层是接料筛面，第二层是大杂筛面，第三层是小杂筛面。
（判断，填空）4、提高粉碎机效率的方法有：①采用密闭循环法②增加吸风装置，可以加速粉料离开筛孔③采用鳞状筛代替平筛5、生物产品发酵工厂中用到的输送设备按所输送的物料可分为固体物料的输送和液体物料的输送，输送固体物料可采用各种类型的输送机和气体输送装置，输送液体物料则采用各种类型的泵和空气压缩机。
6、根据卸料动力的不同，斗式提升机的卸料方法分为离心式、混合式和重力式7、培养基灭菌方式有两种：分批灭菌法和连续灭菌法（实消法和连消法）。
分批灭菌方法的优点是不需其他设备，操作简单，适于规模小的发酵罐使用或极易发泡或粘度很大的培养基的灭菌；缺点是加热和冷却所需时间较长，发酵罐利用率不高，培养基中营养成分会遭到一定程度的破坏。
培养基的连续灭菌，就是将配好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌。
连续灭菌具有如下的优点：（1）提高产量。
与分批灭菌相比培养液受热时间短，可缩短发酵周期，同时培养基成分破坏较少。
生工设备复习题答案
生工设备复习题答案一、选择题1. 生物工程设备中，用于细胞培养的设备是：A. 离心机B. 搅拌槽C. 生物反应器D. 色谱柱答案：C2. 下列哪项不是生物工程设备的基本要求？A. 无菌操作B. 高精度控制C. 低成本D. 高通量答案：C3. 在生物反应器中，通常使用哪种方式来提供氧气？A. 直接注入B. 通过空气过滤系统C. 化学氧化D. 紫外线照射答案：B二、填空题1. 生物反应器的_______是其设计和操作中的关键因素之一。
答案：温度控制2. 细胞培养过程中，_______是维持细胞生长和代谢所必需的。
答案：营养物质3. 在生物工程设备中，_______是用来测量细胞密度和生物量的重要工具。
答案：光学密度计（OD计）三、简答题1. 简述生物反应器在生物工程中的作用。
答案：生物反应器在生物工程中扮演着核心角色，它提供了一个受控的环境，用于细胞或微生物的培养。
在这个环境中，可以精确控制温度、pH值、溶解氧、营养物质供应等关键参数，以优化生物过程，提高生产效率和产品质量。
2. 描述生物工程设备中常用的无菌操作技术。
答案：常用的无菌操作技术包括：使用无菌操作台进行细胞培养，通过高压蒸汽灭菌对设备和耗材进行消毒，使用过滤系统去除空气中的微生物，以及操作人员穿戴无菌服装和手套，以减少污染的风险。
四、计算题1. 如果一个生物反应器的体积为100升，初始溶氧浓度为95%，经过一段时间培养后，溶氧浓度降至75%，求溶氧量的变化量。
答案：初始溶氧量 = 100升 * 95% = 95升。
最终溶氧量 = 100升* 75% = 75升。
溶氧量的变化量 = 95升 - 75升 = 20升。
五、论述题1. 论述生物工程设备在现代生物技术产业中的应用及其重要性。
答案：生物工程设备在现代生物技术产业中扮演着至关重要的角色。
它们不仅提高了生产效率，降低了成本，还使得生物过程更加可控和可重复。
例如，在制药行业，生物反应器用于生产重组蛋白和疫苗；在食品工业，它们用于生产酶和益生菌；在环境工程中，用于废水处理和生物质能源的生产。
生物工程设备复习思考题2013,12
生物工程设备复习思考题一、选择题1、对于补料分批发酵的特点，你认为不对的是 B 。
A、与传统的分批培养比：可解除反馈调节，防止通风搅拌设备与生物需氧量不匹配。
B、增加菌体生成量，提高有用产物的转化率，可用于细胞质量的控制及理论研究，可实现自动和最优控制。
C、避免在培养基中积累有毒代谢物，即代谢阻遏。
D、与连续培养比：无需严格无菌条件，不会产生菌体的老化和变异，使用范围广。
2、机械搅拌发酵罐的基本要求 BA、发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧。
B、发酵罐应具有夹套。
C、发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌。
D、搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏3、一个具体的搅拌器所输入搅拌液体的功率主要取决于下列因素，除了 CA、叶轮和罐的相对尺寸B、搅拌器的转速C、通氧速度D、挡板的尺寸和数目4、酒精发酵罐结构中应该没有的附件是 BA、二氧化碳回收管、进料管B、搅拌器C、排料口和排污口D、测量仪表接口管5、发酵过程中一类是可以直接采用特定的传感器监测的参数有 D 。
A、温度、压力、搅拌功率、细胞生长速率B、泡沫、发酵液粘度、呼吸商、pHC、离子浓度、产物合成速率溶解度、溶氧浓度D、转速、浊度、基质浓度、发酵液粘度6、机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后，搅拌器的输出功率应是： AA．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所下降B．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所上升C．与有无空气无关，输出功率在通风前后保持不变D．通入无菌空气后与通入无菌空气前相比，有时上升，有时下降7、把干玉米原料从多处集中送到一处，原则上应选择： DA、带式输送机B、压送式气力输送装置C、斗式提升机E、吸送式气力输送装置8、目前啤酒厂的麦芽汁煮沸锅内采用___C______A、圆盘平直叶涡轮搅拌器B、螺旋浆式搅拌器C、无搅拌器D、锚式搅拌器9、空气过滤除菌机理中不包括_ C _A、惯性冲击滞留机理B、拦截滞留机理C、离子交换机理、D、重力沉降滞留机理10、含尘气体的分离系统最合理的流程是 CA、袋滤器旋风分离器重力沉降室B、旋风分离器重力沉降室袋滤器C、重力沉降室旋风分离器袋滤器D、袋滤器重力沉降室旋风分离器11、下面哪个设备不属于酒精蒸馏车间 CA、热交换器B、储存罐C、酒精发酵罐D、除醛塔12、在无菌空气制备中作为空气过滤除菌介质的有 DA、棉花B、微孔滤膜C、聚乙烯醇过滤板D、以上都可以13、设备杀菌过程中，下面哪种叙述不正确 DA、容器的气密性实验，打开所有的冷凝水排除阀，开启进蒸汽阀B、一定压强后，打开排空气阀，把容器中原有的空气排净C、当罐压升至0.1Mpa(121ºC),计灭菌时间,杀菌过程中不断排除蒸汽管路及罐内蒸汽冷凝水D、结束灭菌操作时,先打开无菌空气进口阀, 关蒸汽进口阀,然后关闭所有的排污阀和排气阀,以确保罐压(0.1-0.15MPa)14、溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是___D_______。
生物工程设备复习题答案
生物工程设备复习题答案一、选择题1. 生物反应器的主要功能是什么？A. 为细胞提供适宜的生长环境B. 进行细胞培养C. 细胞分离D. 细胞计数答案：A2. 以下哪个不是生物工程中常用的检测设备？A. 显微镜B. 离心机C. 色谱仪D. 电子天平答案：D3. 细胞培养箱的主要作用是什么？A. 保持恒温B. 保持恒湿C. 保持无菌D. 所有以上答案：D4. 以下哪个是生物工程设备中常用的消毒方法？A. 紫外线消毒B. 化学消毒C. 热消毒D. 所有以上答案：D5. 微生物发酵过程中，pH值的控制对于发酵结果的影响是什么？A. 无影响B. 影响微生物的生长速率C. 影响代谢产物的产量D. 影响微生物的代谢途径答案：D二、填空题6. 生物工程设备中，________是用来进行细胞或微生物的培养的设备。
答案：生物反应器7. 细胞培养箱中通常需要控制的三个主要参数是温度、________和________。
答案：湿度、CO2浓度8. 色谱技术在生物工程中的应用主要是用于________和________。
答案：分离、纯化9. 离心机的工作原理是利用________对样品进行分离。
答案：离心力10. 在生物工程中，常用的无菌操作技术包括________和________。
答案：无菌操作台、无菌传递技术三、简答题11. 简述生物反应器在生物工程中的重要性。
答案：生物反应器在生物工程中至关重要，因为它提供了一个受控的环境，使细胞或微生物能够在最佳条件下生长和代谢。
这种控制环境有助于提高生产效率，确保产品质量，并为研究和开发提供了一个可靠的平台。
12. 描述生物工程中常用的细胞计数方法及其原理。
答案：常用的细胞计数方法包括显微镜计数法和电子计数法。
显微镜计数法是通过在显微镜下直接观察并计数细胞，而电子计数法则是通过电子传感器检测细胞通过时产生的电阻变化来计数。
这些方法可以帮助研究人员了解细胞的生长速率和密度，从而优化培养条件。
生物工程设备复习习题(答案版)
生物工程设备习题一、简答及看图题1、压缩空气的预处理流程及压缩空气预处理设备的作用p58要点：①掌握几种流程②流程的应用场合③流程中各设备起的作用（1）压缩空气的预处理流程：两级冷却、分离、加热空气预处理流程（潮湿地区）；冷热空气直接混合式空气预处理流程（中等含湿地区）；利用热空气加热冷空气流程；高效前置过滤空气预处理流程。
①两级冷却、分离、加热空气预处理流程：对各种气候环境条件都能适应；油、水分离效率较高，并能使空气在达到较低的相对湿度时进行过滤，提高了过滤效率。
适用于潮湿地区，其他地区可根据当地的情况，对流程中的设备做适当的增减。
特点：两次冷却、两次分离（好处：能够提高热导率，从而节约冷却水，使油水分离的较为完全）及适当加热。
（加热至50℃左右，需使其相对湿度减低至50-60%的程度）旋风分离器：经过第一冷却器冷却（30-35℃）之后，大部分的油、水物质都接近或达到露点温度，已经结成较大的颗粒，并且雾粒浓度较大。
丝网分离器：第二冷却器（20-25℃）使空气进一步冷却后析出一部分较小雾粒。
（能够发挥丝网分离较小直径的雾粒和分离效率高的能力。
②冷热空气直接混合式空气预处理流程特点：可省去第二次冷却后的分离设备和空气加热设备，流程较为简单可行，利用压缩空气来加热处理后的空气，冷却水用量较少。
适用于中等含湿地区，但不适用合于空气含湿量高的地区。
（没有经过冷却处理后的那部分压缩空气的油水怎么办？）③利用热空气加热冷空气流程利用压缩后热空气合冷却后的冷空气进行热量交换，从而使冷空气升温的过程，以达到减低相对湿度的目标。
④高效前置过滤空气预处理流程特点：在压缩机前设置一台高效过滤器，采用泡沫塑料（即静电除菌）、超细纤维纸为过滤介质，并串联使用，使空气过滤后再进入空气压缩机。
（2）压缩空气预处理设备的作用：采风设备、粗过滤器、空气压缩机、空气储罐、气液分离器等。
1）采风设备：①采风塔（吸风塔）：越高越好，至少10m，设计气流速度8m/s左右。
微生物工程思考题参考答案
微生物工程思考题参考答案Ricky & Bullet 2017.11、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点？A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外，能利用廉价的氮源，生长温度较高，生长速度快,纯化、分离及分析快速；安全性高，得到FDA的批准的菌种。
B.单细胞蛋白生长迅速，营养要求不高，易培养，能利用廉价的培养基或生产废物。
适合大规模工业化生产，产量高，质量好。
安全性高，得到FDA的批准的菌种。
C. 不饱和脂肪酸生长温度较低，安全性高，能利用廉价的碳源，不饱和脂肪酸含量高，D.抗生素生产性能稳定，产量高，不产色素，，能利用廉价原料F. 氨基酸代谢途径比较清楚，代谢途径比较简单2、自然界分离微生物的一般操作步骤？样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏3、从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集培养？自然界中目的微生物含量很少，非目的微生物种类繁多，进行富集培养，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，使筛选变得可能。
4、菌种选育分子改造的目的？防止菌种退化; 解决生产实际问题;提高生产能力; 提高产品质量; 开发新产品5、什么叫自然选育？自然选育在工艺生产中的意义？自然选育就是不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。
自然选育在工业生产上的意义：自然选育可以有效地用于高性能突变株的分离。
然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的重要措施。
6、什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株，进而培育成新的品种或种质的育种方法。
诱变剂有两大类：物理诱变剂和化学诱变剂。
常用的物理诱变剂有紫外线、x射线、γ射线(如Co60等)、等离子、快中子、α射线、β射线、超声波等。
常用的化学诱变剂有碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等。
广州大学生物工程设备问答题(答案)
问答题1、画出机械搅拌式生物反应器的结构简图,标出各部件的名称,并分别阐述其作用。
2、根据气液传质理论，提出机械搅拌通风发酵罐增加氧传递速率的措施。
★3、通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘?在通气发酵中，无菌空气往往采用单口朝下通至搅拌器下方，大的气泡因受到圆盘阻挡，避免了从轴部的叶片空隙逃逸，保证了气泡更好的分散而被利用。
4、气升式发酵罐的工作原理。
5、机械搅拌自吸式的工作原理。
6、判断下图为何种生物反应器并标明图中6的名称，以及请简述该生物反应器工作原理。
7、酒精发酵罐由于操作失误就可能造成罐内真空甚至被吸瘪，叙述造成上述事故的原因，以及预防和修复(被吸瘪)的方法。
8、下图为一啤酒发酵生产系统，请指出图中1、3、5各为何设备，并简述该生产工艺的特点。
9、试述啤酒塔式连续发酵流程。
10、圆筒锥底啤酒发酵罐上为什么要安装真空安全阀?祥细解释它的作用。
11、简述植物细胞培养的特点以及常用的培养器的类型及优缺点。
12、请简述通气搅拌式、气升式、中空纤维、微囊、大载体和微载体动物细胞培养反应器的原理和特点。
13、对于发酵生物反应系统中需控制的主要参变量有哪些？分别采取何种方法或仪器进行检测？这些需控制的参变量与生物反应效能有何相关对应？14、画出连续蒸煮糖化的流程图，并注明各个设备的名称。
15、看图说明真空冷却器的工作原理。
16、请简述三种连续灭菌流程，并比较各流程优缺点。
17、根据基本过滤方程，试述强化过滤速度的措施。
★18、请简述板框压滤机的结构和工作原理。
19、请简述转筒真空过滤机的结构和工作原理。
20、什么是离心机的离心分离因数,根据离心分离因数的大小不同，离心机可分为几类?21、试简述管式离心机的工作原理。
22、在饲料工厂从发酵醪中分离酵母应该选用什么离心机?叙述该机分离酵母的原理。
23、在工厂中要将奶油(酯)从新鲜牛奶中分离出来应该选用什么离心机?叙述该机分离奶油的原理。
生物工程设备复习思考题2013 12要点
生物工程设备复习思考题要点2013-12．生物工程设备复习思考题一、选择题 1、对于补料分批发酵的特点，你认为不对的是。
B、与传统的分批培养比：可解除反馈调节，防A 止通风搅拌设备与生物需氧量不匹配。
、增加菌体生成量，提高有用产物的转化率，B可实现自动可用于细胞质量的控制及理论研究，和最优控制。
、避免在培养基中积累有毒代谢物，即代谢阻C 遏。
、与连续培养比：无需严格无菌条件，不会产D 生菌体的老化和变异，使用范围广。
B、机械搅拌发酵罐的基本要求2、发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，A 保证发酵液必须的溶解氧。
B、发酵罐应具有夹套。
、发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，C 灭菌能彻底，避免染菌。
、搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏D．、一个具体的搅拌器所输入搅拌液体的功率主3C 要取决于下列因素，除了、叶轮和罐的相对尺寸A 搅拌器的转速B、通氧速度C、 D、挡板的尺寸和数目B 4、酒精发酵罐结构中应该没有的附件是、二氧化碳回收管、进料管A 、搅拌器B C、排料口和排污口 D、测量仪表接口管发酵过程中一类是可以直接采用特定的传感5、 D 。
器监测的参数有A、温度、压力、搅拌功率、细胞生长速率B、泡沫、发酵液粘度、呼吸商、pHC、离子浓度、产物合成速率溶解度、溶氧浓度D、转速、浊度、基质浓度、发酵液粘度6、机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后，搅拌器的输出功率应是： AA．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所下降 B．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所上升．与有无空气无关，输出功率在通风前后保持C 不变．通入无菌空气后与通入无菌空气前相比，有D 时上升，有时下降、把干玉米原料从多处集中送到一处，原则上7 D 应选择： A、带式输送机、压送式气力输送装置B 、斗式提升机C 吸送式气力输送装置E、用内采锅芽酒目前啤厂的麦汁煮沸、8___C______A、圆盘平直叶涡轮搅拌器、螺旋浆式搅拌器B C、无搅拌器 D、锚式搅拌器_ C _9、空气过滤除菌机理中不包括A、惯性冲击滞留机理、拦截滞留机理B、离子交换机理、C 、重力沉降滞留机理DC 10、含尘气体的分离系统最合理的流程是、袋滤器 A 重力沉降室旋风分离器、旋风分离器重力沉降室袋滤器 BC、重力沉降室旋风分离器袋滤器、袋滤器旋风分离器重力沉降室DC 11、下面哪个设备不属于酒精蒸馏车间、热交换器A B、储存罐、酒精发酵罐C D、除醛塔在无菌空气制备中作为空气过滤除菌介质的12、 D 有、棉花A 、微孔滤膜B．、聚乙烯醇过滤板C 、以上都可以DD 下面哪种叙述不正确、设备杀菌过程中，13、容器的气密性实验，打开所有的冷凝水排除A 阀，开启进蒸汽阀、一定压强后，打开排空气阀，把容器中原有B 的空气排净杀计灭菌时间,0.1Mpa(121oC),、当罐压升至C 菌过程中不断排除蒸汽管路及罐内蒸汽冷凝水关, 结束灭菌操作时,先打开无菌空气进口阀D、,然后关闭所有的排污阀和排气阀蒸汽进口阀,(0.1-0.15MPa) 以确保罐压溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最、14___D_______。
生物工程设备习题答案
生物工程设备习题集一. 单项选择题: (每题1分)1.目前啤酒厂的糖化锅中利用_____D____进行搅拌。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.醪液内二氧化碳的密度梯度D. 二折叶旋桨式搅拌器2.空气过滤系统中旋风分离器的作用是_____A____。
A.分离油雾和水滴B.分离全部杂菌C.分离二氧化碳D.分离部分杂菌3.好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前__C___，以确保安全。
A.应该安装截止阀B.应该安装安全阀C.应该安装止回阀D.不应该安任何阀门4.无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____C____，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。
A.高温瞬时(133℃，15秒钟)B.同实罐灭菌一样(115℃，8-15分钟)C.高温长时(127℃，45分钟)D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次)5.机械轴封的动环的硬度比静环___B__。
动环的材料可用___________，静环最常用的材料是___________。
A.大，碳化钨钢，铸铁B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯C.小，聚四氟乙烯，不锈钢；D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。
6.溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是____D_____。
A.物料进口处或出口处采用浮头管板B.蒸发器壳体应有膨胀圈C.物料在加热管内有足够的浓缩倍数，一般为七倍D.加热的蒸气与物料之间有足够的温度差，一般为20-35℃7.目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_____。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.无搅拌器D.锚式搅拌器8.空气过滤系统中空气加热器的作用是______B______。
A.对空气加热灭菌B.升高空气温度，以降低空气的相对湿度C.对空气加热，蒸发除去空气中的部分水份D.升高空气温度，杀灭不耐热的杂菌9.机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____C____搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。
生物工程设备习题及答案
8.对于弱酸性阳离子交换树脂，其交换能力受溶液PH值得影响，对羧基树脂应使溶液的PH值维持在，酚羟基树脂应使溶液的PH值维持在。
9．空气过滤除菌过程中，当气流速度处在比较大、中等时、较低时，分别是那种机理在其主要起作用：、、。
4.由下图指出①②③起主要作用的除菌机理是什么？并说明为什么当气速过大时随气速的增加捕集效率又有所下降？
45、斜孔塔板的孔口与板面成一定角度，同一排孔的孔口方向、相邻两排孔的孔口方向均相同。（）
三、简答题
1.简要说明大型啤酒发酵罐设计时应该怎么考虑耐压、传质和热交换、防止真空。
2.简要说明泡罩塔板的主要结构。
3.简要说明生物传感器的结构、原理。
4.简述转筒真空过滤机的工作原理和过程。
6.简要叙述固体物料的粉碎按其受力可以分为哪几种？
（2）淀粉质原料蒸煮的目的是什么？
（3）在罐式连续蒸煮中，蒸煮罐的工作原理是什么？蒸煮罐和后熟器的直径为什么不能太大？
（4）在糖化之前的冷却是采用真空冷却，简要说明其原理。
2.萃取设备主要有混合气和分离器组成，（1）绘出三级逆流萃取的流程图并标明萃取相和萃余相的流向；（2）说明多级逆流和错流的区别；（3）当萃取因数E=5时，分别计算三级逆流和错流的收率。
7、在粒子交换反应中，颗粒越小交换速度越快。（）
8、冷冻干燥是指利用升华原理将物料中的水份直接干燥到产品指标要求。（）
10、应用因次分析法进行反应器放大，准数取得越多，放大效果越准确。（）
11、助滤剂颗粒越小，过滤速度越快。（）
12、植物细胞的体积比微生物大，植物细胞培养的氧传质速率大于微生物培养。（）
08～09生工生物工程设备答案A
08～09生工生物工程设备答案A 2008，2009学年第1学期期末考试生物工程专业《生物工程设备》课程试卷答案 A一、填空,共30空～每空1分～共30分,1、正三角形2、1/5-1/83、切向喂料式、轴向喂料式、径向喂料式4、5cm5、加热、凝聚和絮凝、加入盐类、调节PH、加入助滤剂6、聚乙烯、聚丙烯、乙羧醛7、过滤、沉降、分离8、45?9、25-50mm～100-150mm10、重力、加压、真空211、650mm/S～5%12、平衡重平衡法、双筛体平衡法13、加酸通用处理、加热加酸沉淀、絮凝剂澄清处理二、单项选择,共10小题～每小题1分～共10分,1、A2、D3、D4、B5、B6、A7、C8、B9、D 10、D三、名词解释,共5小题～每小题3分～共15分, 1、高浓度基质抑制答:基质浓度过高会使产物大量积累～抑制细胞生成和产物合成的能1力。
2、生长偶联型答:产物生成在细胞生长过程中出现。
3、分离因数答:物料受到的离心力与重力之比～也等于离心加速度与重力加速度之比。
4、公称体积答:发酵罐筒身体积与罐底体积之和。
5、Monod方程答:细胞生长为均衡生长～描述细胞生长的唯一变量是细胞浓度～培养基中只有一种基质是生长限制性基质～其它为过量不影响细胞生长～细胞生长视为简单的单一性生长～细胞得率唯一常数。
四、简答题 ,共5小题～每小题5分～共25分,1、简述升膜式、降膜式浓缩设备的工作原理及结构特点。
答:降膜式蒸发器的工作原理是:料液由加热器体顶部加入～液体在重力作用下～沿管内壁成液膜状向下流动～由于向下加速～克服加速压头比升膜式小～沸点升高也小～加热蒸汽与料液温差大～所以传热效果较好。
汽液进入蒸发分离室～进行分离～二次蒸汽由分离室顶部排出～浓缩液则由底部排出。
降膜式蒸发器的特点:,1,物料只通过一次加热面～无循环～受热时间短。
,2,二次蒸汽可以利用。
,3,可生产粘稠物料。
,4,清洗较困难～液膜难控制。
生物工程设备(习题及其答案)
( Pa) (2 29)
◆（6）计算系统压力损失 ☆③分离器压力损失（△P4）的计算 ●[2]重力式分离器几何尺寸的确定 因a—系数（0.03～0.05），取a=0.04，已知vt=10m/s，圆 筒直径为： D 1.13 qv (m) ____( 15) 2
1 aVt
0.231 1.13 ( m) 0.0410 圆筒高度: 因麦芽的颗粒大于3mm，取1.5，因此，
0.0011 k1 (0.0125 ) D1 1.3 (0.0125
2
L v P 直 ( Pa) (2 21) 1 D2 2 30 1.2 122 ( Pa) 0.157 2
0.0011 ) D1
◆（6）计算系统压力损失 ☆④空气管压力损失（△P1）的计算 ●[2]空气弯管的压力损失（△P1弯）的 计算
2
◆（6）计算系统压力损失 ☆②输料管压力损失（△P3）的计算 △P3=△P3v+△P3H+△P3e ●[1]垂直管中的压力损失（△P3v）的计算
L 1 P3 ( Pa) (2 24) D 2
2
250
3 2
因垂直输料管为新的焊接管，K1=1.3，且L=40m， 0.0011 D=0.116m k (0.0125 )
查标准管系列，选外径为127mm，壁厚为5.5mm的无缝
钢管，其内径为116mm。
◆（6）计算系统压力损失 ☆①加速段压力损失（△P2）的计算 由于吸嘴吸料，供料不稳定，C=8，
1 P2 (C ) ( Pa) (2 23) 2 2 1.2 22 (8 10) ( Pa) 2
P
生物工程设备习题及答案总
⽣物⼯程设备习题及答案总1. 常⽤的两种磁选设备的原理（1）固定形磁钢装置（平板式磁分离器）将永久磁钢根据需要的数量组合起来，可分散装置在⾕粒经过的加料斜槽或在加⼯设备之前集中装置。
⼯作时，原料以薄层经过磁性部分时，铁块被吸住⽽除去，原料⾃由通过。
（2）永磁滚筒（旋转式磁分离器）由转动的外筒和其中固定不动的磁铁芯（ 170 °的半圆形芯⼦）两部分组成。
⼯作时，原料经过磁性部分时，铁块被吸住，转动到盛铁盒掉落⽽除去，原料⾃由通过。
2. 筛选分级的原理利⽤物料粒度、形状不同，利⽤⼀层或数层运动或静⽌的筛⾯⽽达到清理的⽬的。
3. 振动筛的⼯作原理原料⼤麦进⼊后经控料闸（控制进料量）⾸先经过风道进⾏第⼀次风选除去轻的杂质和灰尘（进⼊沉降室），落⼊初清筛⾯，去掉除去⼤杂质，接着通过筛孔落⼊第⼆级筛⾯，除去稍⼤于麦粒的中级杂质，再通过筛孔进⼊第三级筛⾯，除去细杂，得到粗糙的原料⼤麦，最后进⾏第⼆次风选，除去三级筛选中的杂质（进⼊沉降室），得到原料⼤麦。
4. 精选机的⼯作原理精选是按籽粒长度和形状不同进⾏分选精选机是利⽤带有袋孔（窝眼）的⼯作⾯来分离杂粒，袋孔中嵌⼊长度不同的颗粒，带升⾼度不同⽽分离。
5. 常⽤的⼤麦精选机有哪两种？各有何特点?（1）碟⽚式精选机碟⽚式精选机的主要构件是⼀组同轴安装的圆环形铸铁碟⽚，碟⽚的两侧⼯作⾯制成许多特殊形状的袋孔。
碟⽚上袋孔的⼤⼩、形状，可根据籽粒长度的粒度曲线来确定。
碟⽚精选机的优点是⼯作⾯积⼤，转速⾼，产量⽐滚筒精选机⼤；⽽且各种不同的袋孔可⽤于同⼀机器中；碟⽚损坏可以更换。
缺点是碟⽚上的袋孔容易磨损。
（2 ）滚筒精选机根据滚筒转速差别分为快速滚筒精选机和慢速滚筒精选机。
按其作⽤有荞⼦滚筒、⼤麦滚筒和分级滚筒之分。
滚筒精选机的特点是它分离出来的杂粒中含⼤麦较少；其主要缺点是袋孔的利⽤系数低，产量也较低，且⼯作⾯磨损后不能修复。
6. 圆筒分级筛的⼯作原理和特点？根据物料分级的要求，在圆筒筛上布置不同孔径的筛⾯。
生物工程设备部分题型和答案
生物工程设备局部题型和答案为什么发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法？湿热灭菌是利用高饥寒和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白量变性进行灭菌的一种方法。
工业发酵培养基灭菌的特点是数目多；含有良多固体物质；灭菌后要有利生产菌的成长；便利易行及价格廉价。
由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力，灭菌效果好；蒸汽来源及控制操作条件方便，适用于工业发酵培养基的灭菌。
影响因素：培养基成分、起泡水平、造就基颗粒大小、罐内空气消除、搅拌混合匀称等。
连续消毒灭菌法：当时将筹备好的空罐消好，而后把配制好的培育基经由专用的消毒装备，用泵连续进前进料消毒，冷却的灭菌方式叫持续消毒灭菌法。
特点：连续性强，倏地灭菌消毒，培养基养分成分损坏少，适用于大容积发酵罐物料的连续灭菌消毒。
但由于附加设备多，操作环节多，因而染菌机遇增长，染菌面涉及普遍。
操作要害：〔1〕连消设备无泄露，无堵塞，无死角，保障在管路消毒进程中总管，支管灭菌彻底；〔2〕打料过程中严格控制打料流速及打料温度，严格控制开冷却水时间；〔3〕打料结束后防止物料长时间在管路中滞留，要及时压出或及时接种。
试述高温短时灭菌的原理：用直接高温蒸汽灭菌，蒸汽在冷凝时释放大量的潜热，蒸汽具有强大的穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键，使酶失活，微生物代谢阻碍而死亡。
并分析连续消毒灭菌特点：1提高产量，设备利用率高。
2与分批灭菌比较，培养液受热时间短，培养基营养成分破坏少。
3产品质量易控制，蒸汽负荷均衡，操作方便。
4降低劳动强度，适用于自动控制。
从工程水平考虑，怎样提高供氧速率？提高空气流量；改变搅拌桨情势；提高搅拌转速和桨径；提高氧分压；改革培养基性质。
试述旋风别离器的工作原理，至少列举其两种用途。
旋风别离器是一种利用离心力沉降原理自气流中别离出固体颗粒的设备。
从进口进入含有物料的气流，沿内壁一面做旋转运动，一面下降，到达圆锥底部后，旋转直径逐渐减小，根据动量守恒定律，旋转速度逐渐增加，使气流中的离子受到更大的离心力。
生物工程设备试题及答案
生物工程设备试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 生物反应器中，用于测量细胞密度的传感器是：A. pH传感器B. DO传感器C. 生物量传感器D. 温度传感器答案：C2. 在生物工程中，细胞培养基的主要成分不包括：A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 重金属答案：D3. 下列哪种设备不是生物工程中常用的无菌操作设备？A. 层流罩B. 无菌操作台C. 超净工作台D. 离心机答案：D4. 在动物细胞培养中，通常使用的培养基是：A. 液体培养基B. 固体培养基C. 半固体培养基D. 气体培养基答案：A5. 以下哪个参数不是生物反应器设计时需要考虑的因素？A. 搅拌速度B. 温度控制C. pH调节D. 压力调节答案：D6. 在生物工程中，用于控制细胞生长环境的参数不包括：A. 氧气浓度B. 二氧化碳浓度C. 光照强度D. 土壤湿度答案：D7. 以下哪种方法不是细胞计数的常用方法？A. 显微镜直接计数法B. 血细胞计数板法C. 流式细胞仪法D. 重量法答案：D8. 在生物工程设备中，用于维持细胞生长所需温度的设备是：A. 恒温水浴B. 恒温培养箱C. 恒温摇床D. 恒温烘箱答案：B9. 生物反应器中，用于测量和控制溶解氧的设备是：A. pH计B. DO电极C. 温度计D. 压力计答案：B10. 在生物工程中，用于细胞破碎的设备是：A. 超声波破碎仪B. 高速离心机C. 流式细胞仪D. 显微镜答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些因素会影响细胞培养的生长环境？A. 温度B. pH值C. 光照D. 氧气供应答案：ABCD2. 生物反应器中常用的搅拌方式包括：A. 机械搅拌B. 磁力搅拌C. 气体搅拌D. 电动搅拌答案：ABC3. 在生物工程中，细胞培养的类型包括：A. 悬浮培养B. 贴壁培养C. 共培养D. 无血清培养答案：ABCD4. 以下哪些设备是生物反应器中常用的传感器？A. pH传感器B. DO传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：ABCD5. 在生物工程中，细胞培养基的制备需要考虑的因素包括：A. 营养成分的平衡B. 渗透压的控制C. 无菌操作D. 培养基的pH调节答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）1. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括_______、_______、_______、_______等。
生物工程设备简答题参考答案
1. 气升式发酵罐的工作原理是什么？答：气升式发酵罐工作原理：把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，通过气液混合物的喘流作用使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率低的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合和溶氧传质。
2. 机械通风搅拌发酵罐的冷却方式有哪些？每一种方式的适用范围。
答：夹套式：用于小罐；竖式蛇管换热装置：用于大罐，但效果差；竖式列管式：效果优于蛇管，但耗水大，传热系数低；竖式列管式及罐壁半圆管：用于大罐；罐外热交换及无菌空气冷却：用于特大罐,但易染菌。
3.介绍机械通风搅拌发酵罐空气管、轴封的作用及形式?答：空气管的作用及形式：轴封的作用及形式：防止渗漏和染菌，将动静两部件密封。
4. 简述气升式发酵罐的主要构件及特点。
答：主要结构：罐体、空气喷嘴、循环管等。
特点：结构简单、冷却面积小；无搅拌传动设备；省动力、省钢材、料液充满系数高，不需加消泡剂；维修、操作及清洗简便，减少杂菌感染。
5. 画出机械通风搅拌发酵罐的结构图，并介绍各构件作用。
答题要点：可画简图。
罐体：盛装物料；冷却管：冷却物料；搅拌轴：带动搅拌器旋转；搅拌器作用：使气泡分割细碎、使气、固、液混合及传质传热；挡板作用：防止液面中央形成旋涡、增加湍动和溶氧传质；消泡器作用：防止泡沫外溢而跑料、染菌；空气分布器作用：吹入无菌空气，使空气分布均匀；轴封作用：防止渗漏、染菌，将动静两部件密封；联轴器作用：将大型罐的几节轴紧密的固定；封承作用：将运动的轴固定在静止的罐体上；电机及减速器：驱动搅拌轴。
答对5点得满分6.新型啤酒发酵罐的主要构件有哪些？介绍各构件的作用。
构件有：罐体、冷却装置、洗涤装置、各料进出口、人孔、压力表、安全阀。
作用：7. 酒精发酵罐的主要构件有哪些？说明其中某些关键构件采用的形式及此形式的适用情况。
答：发酵罐的构件有：罐体、冷却装置、洗涤装置、温度计、压力表、CO2管、人孔、视镜、进料口、抽样口等。
微生物工程思考题参考答案
微⽣物⼯程思考题参考答案微⽣物⼯程思考题参考答案Ricky & Bullet 2017.11、举出⼏例微⽣物⼤规模表达的产品, 及其产⽣菌的特点？A.蛋⽩酶表达产物⼀般分泌⾄胞外，能利⽤廉价的氮源，⽣长温度较⾼，⽣长速度快,纯化、分离及分析快速；安全性⾼，得到FDA的批准的菌种。
B.单细胞蛋⽩⽣长迅速，营养要求不⾼，易培养，能利⽤廉价的培养基或⽣产废物。
适合⼤规模⼯业化⽣产，产量⾼，质量好。
安全性⾼，得到FDA的批准的菌种。
C. 不饱和脂肪酸⽣长温度较低，安全性⾼，能利⽤廉价的碳源，不饱和脂肪酸含量⾼，D.抗⽣素⽣产性能稳定，产量⾼，不产⾊素，，能利⽤廉价原料F. 氨基酸代谢途径⽐较清楚，代谢途径⽐较简单2、⾃然界分离微⽣物的⼀般操作步骤？样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏3、从环境中分离⽬的微⽣物时，为何⼀定要进⾏富集培养？⾃然界中⽬的微⽣物含量很少，⾮⽬的微⽣物种类繁多，进⾏富集培养，使⽬的微⽣物在最适的环境下迅速地⽣长繁殖，数量增加，由原来⾃然条件下的劣势种变成⼈⼯环境下的优势种，使筛选变得可能。
4、菌种选育分⼦改造的⽬的？防⽌菌种退化; 解决⽣产实际问题;提⾼⽣产能⼒; 提⾼产品质量; 开发新产品5、什么叫⾃然选育？⾃然选育在⼯艺⽣产中的意义？⾃然选育就是不经⼈⼯处理，利⽤微⽣物的⾃然突变进⾏菌种选育的过程。
⾃然选育在⼯业⽣产上的意义：⾃然选育可以有效地⽤于⾼性能突变株的分离。
然选育虽然突变率很低，但却是⼯⼚保证稳产⾼产的重要措施。
6、什么是诱变育种？常⽤的诱变剂有哪些？诱变育种是指⽤物理、化学因素诱导植物的遗传特性发⽣变异，再从变异群体中选择符合⼈们某种要求的单株，进⽽培育成新的品种或种质的育种⽅法。
诱变剂有两⼤类：物理诱变剂和化学诱变剂。
常⽤的物理诱变剂有紫外线、x射线、γ射线(如Co60等)、等离⼦、快中⼦、α射线、β射线、超声波等。
常⽤的化学诱变剂有碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等。
生物工程设备思考题答案
生物工程设备思考题名词：对数残留定律：在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随着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。
纳滤：（NF）是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术，是一个能从溶液中分离出相对分子质量为300-10000的物质的膜分离过程。
错流过滤：在泵的推动下料液平行于膜平面流动，与死端过滤不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平双水相萃取：双水相系统形成的两相均是水溶液，它特别适用于生物大分子和细胞粒子，不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，如葡聚糖和聚乙二醇，按一定的比列与水混合，溶液混浊，静置平衡后，分成互不相溶的两相，上相富含PEG,下相含葡聚糖。
超临界萃取：利用超临界流体，即其温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力，介于气体和液体之间的流体为萃取剂，从固体或液体中萃取出来某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。
动物细胞培养生物反应器：是一类模拟培养物在生物体内的生长环境，具有较低的剪切效应，较好的传递效果和力学性质的设备。
中空纤维细胞培养法：细胞能在中空纤维上不断地从流动的培养液中获得营养物质，细胞代谢产物和培养物又可随培养液的流动而流走。
微囊化培养技术：是用固定化技术将细胞包裹在微囊里，在培养液中悬浮培养。
酶反应器:以酶为催化剂进行生物反应所需的设备。
1.粉碎的粒径范围如何划分？原粒径成品粒径粗碎 40-1500mm 5-50mm中细碎 5-50mm 0.5-5mm微粉碎 5-10mm <100um超微粉碎 0.5-5mm <25um2.机械粉碎的5种形式（5种粉碎力）挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、劈碎和剪碎。
3.影响灭菌的因素是什么？微生物的热阻和相对热阻；培养基成分与其物理状态、其氢离子浓度；其微生物数量；微生物细胞含水量；微生物细胞菌龄；微生物的耐热性；空气排出情况；搅拌；泡沫。
生物工程设备复习思考题
生物工程设备部分习题复习思考题：1、通风发酵设备比拟放大的基本概念，说明以k d 及 为基准的比拟放大的程序。
2、机械通风发酵罐中挡板的作用及全档板概念。
3、机械通风发酵罐的换热装置常用的有哪几种形式，并简要说明其特点。
4、发酵过程的热量计算方法有几种，并列出简单算式。
5、气升式发酵罐的结构工作及原理及特点。
6、搅拌器常用的形式有哪几种？在发酵罐中选取的流型有何特点，功率准数N P 的选定。
7、什么是牛顿型流体，什么是非牛顿型流体，非牛顿型流体有哪几种各自特点如何？8、复述双膜理论，写出传氧速率与气、液溶氧浓度关系式。
9、兼气酒精发酵设备常用结构，冷却面积的计算方法及步骤。
10啤酒圆筒锥体发酵罐的特点，及设计时需要考虑哪几方面问题。
11、写出生化过程5个参变量的检测目的及常用检测仪器。
12、什么叫生物传感器？生物敏感材料常用哪几种？13、生物传感器主要由哪几部分组成及工作原理。
14、生物传感器敏感膜的成膜方法通常有几种？说出其中一种的制作过程。
15、生物传感器在发酵生产中有何重要意义，举例说明。
16、简述搅拌周线速度（πND ）搅拌液流速度H 搅拌循环量Q L 对发酵缸比拟放大的影响。
12p v计算题|：1、某通风发酵罐直径=液柱高度=2m N=2.0/s=120r/min 螺旋浆搅拌D i=0.33D=0.66m 通风比=0.5m3/m3minρ=1000kg/m3μ=0.001 牛.秒/m2求pg2、某细菌醪发酵罐——牛顿流体罐径=1.8米园盘六弯叶涡轮直径D=0.60m，一只涡轮罐内装器块标准挡板搅拌四转速N=168转/分通气量Q=1.42m3/分（罐内状态流量）罐压ρ=1.5绝对大气压醪液粘度：μ=1.96×10-3牛·秒/㎡醪液密度：ρ=1020kg/m3求：Pg3、有一个5m3生物反应器，罐径为1.4m，装液量为4m3，液深为 2.7m，采用六弯叶涡轮搅拌器，叶径为0.45m，搅拌转速N=190r/min，通风比为1：0.2，发酵液密度为1040kg/m3，发酵液粘度：1.06×10-3Pa·s，现需放大至50 m3罐进行生产，试求大罐尺寸和主要工艺条件（列表）4、一台连续灭菌设备，培养液流量为18m3/小时，发酵罐装料36m3，原始污染度为105个/ml，要求灭菌度Ns=10-3个/罐，灭菌温度为398开（此温度下K=11/分，求维持时间ι和维持罐容积）第二篇第一章复习思考题1、发酵生产原料的初级处理主要粗选出原料中的哪些杂物，怎样实现？选用何种设备、原理？2、叙述其中一种大麦精选设备的工作原理，画结构简图。
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生物工程设备思考题
名词：
对数残留定律：在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随着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。
纳滤：（NF）是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术，是一个能从溶液中分离出相对分子质量为300-10000的物质的膜分离过程。
错流过滤：在泵的推动下料液平行于膜平面流动，与死端过滤不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在
一个较薄的水平
双水相萃取：双水相系统形成的两相均是水溶液，它特别适用于生物大分子和细胞粒子，不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，如葡聚
糖和聚乙二醇，按一定的比列与水混合，溶液混浊，静置平衡后，分
成互不相溶的两相，上相富含PEG,下相含葡聚糖。
超临界萃取：利用超临界流体，即其温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力，介于气体和液体之间的流体为萃取剂，从固体或液体中萃取出来
某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。
动物细胞培养生物反应器：是一类模拟培养物在生物体内的生长环境，具有较低的剪切效应，较好的传递效果和力学性质的设备。
中空纤维细胞培养法：细胞能在中空纤维上不断地从流动的培养液中获得营养物质，细胞代谢产物和培养物又可随培养液的流动而流走。
微囊化培养技术：是用固定化技术将细胞包裹在微囊里，在培养液中悬浮培养。
酶反应器:以酶为催化剂进行生物反应所需的设备。
1.粉碎的粒径范围如何划分？
原粒径成品粒径
粗碎 40-1500mm 5-50mm
中细碎 5-50mm 0.5-5mm
微粉碎 5-10mm <100um
超微粉碎 0.5-5mm <25um
2.机械粉碎的5种形式（5种粉碎力）
挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、劈碎和剪碎。
3.影响灭菌的因素是什么？
微生物的热阻和相对热阻；培养基成分与其物理状态、其氢离子浓度；其微生物数量；微生物细胞含水量；微生物细胞菌龄；微生物的耐热性；空气排出情况；搅拌；泡沫。
4.培养基的灭菌工业上可为哪几类？
化学灭菌法，电磁波、射线灭菌法，干热灭菌法，湿热灭菌法，过滤除菌法，火焰灭菌法。
5.连续灭菌与间歇灭菌相比有何特点
连续灭菌：保留较多的营养物质，容易放大，较易自动控制，受蒸汽的影响较小，缩短灭菌周期，发酵罐利用率较高，蒸汽负荷均匀，某些情况下可使发酵高腐蚀少，但设备比较复杂；间隙灭菌：设备投资少，染菌的危险性较小，人工操作方便，对培养基固体物质含量较多时更为适宜，但灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于小型发酵装置。
6.工业上实罐灭菌的条件是什么？空消：一般维持在什么条件？
7.管路在实消时均应遵循的原则是什么？
8.按能量输入方式不同，生物反应器可分为哪几类？
通过机械搅拌输入能量的搅拌式发酵罐、利用气体喷射动能的气升式发酵罐和利用泵对液体的喷射作用使液体循环的喷射环流式发酵罐等。
9.通风式发酵罐生产时应保持什么压力状态？
正压状态
10.生物反应器的作用是什么？
为生物体代谢提供一个优化的物理和化学环境，使生物体能更好地生长，得到更多所需的生物量或代谢产物。
11.生物反应器按催化剂类型或培养对象可分几类？按操作方式如何分类？
生物反应器按催化剂类型或培养对象分类：酶促反应器、微生物培养发酵罐、植物细胞反应器、动物细胞反应器等。
按操作方式分类：间隙式生物反应器、连续式生物反应器、半连续式生物反应器。
12.消泡剂应该具备哪些条件？耙式消泡器的长度约为罐径的几倍？
13.通风发酵罐一般装料高度为圆柱部分高度是多少？
H/D=1.7-4，一般以2-3为宜。
14.生物加工过程的控制参数有哪些？
设定参数（物理参数）：温度、压力、通气量、搅拌转速液位等；状态参数（化
学参数）：pH值、DO、溶解CO
2 浓度、尾气O
2
含量、尾气CO
2
含量、黏度、菌体
浓度等；间接参数：氧利用速率（OUR）、二氧化碳释放速率（CER）、比生产速率（u）、体积传质速率（k
L
a）、呼吸熵（RQ）等。
15.要提高溶解氧浓度，常采取什么措施？
搅拌（打成气泡，形成湍流）；增大空气线速度；空气分布装置（一般增大通风量）；发酵罐内柱高度（H/D=1.7-4，一般以2-3为宜）；提高温度；氧分压（纯氧含量高的空气，罐压增大）；其他因素（添加表面活性剂、离子浓度、细胞等）。
16.发酵过程对传感器的要求是什么？
准确性、精确度、灵敏度、分辨能力要高，响应时间滞后要小，能够长时间稳定工作，可靠性好，具有可维修性；
对发酵用传感器的特殊要求是由发酵反应的特点决定的，发酵底物中含有大量的微生物，必须考虑卫生要求，发酵过程中不允许有其他杂菌污染；
传感器与发酵液有直接接触，一般要求传感器能与发酵液同时进行高压蒸汽灭菌，不能耐受蒸汽灭菌的传感器可在罐外用其他方法灭菌后无菌装入；
发酵过程中保持无菌，要求传感器与外界大气隔绝，采用的方法有蒸汽气封、O 形圈密封、套管隔断等；
发酵用传感器容易被培养基和细菌污染，应选用不易被污染的材料如不锈钢，同时要注意结构设计，选择无死角的结构和和形状，防止微生物附着及干扰，便于清洗，不容易泄漏；
传感器要有除被测变量之外不受过程中其他变量和周围环境条件变化影响的能力，如抗气泡及泡沫干扰等。
由于上述种种原因，使得许多传感器，尤其是检测化学物质浓度、微生物浓度的传感器，很难在工业规模的生化工程中使用。
17.良好的生物反应器的技术要求是什么？
结构严密、耐灭菌、耐腐蚀；良好的气、液、固接触和混合性能，高效的热量、质量、动量传递性能；易于放大；满足生物反应要求下，降低能耗；良好的热量
交换性能；良好的检测和控制设备。
18.气升式生物反应器（ALR）的主要类型有哪些？
带升式发酵罐、气升及外循环发酵罐、气升及环流发酵罐、塔式发酵罐。
19.机械搅拌发酵罐的径高比是多少？酒精发酵罐的高径比H/D为多少？
机械搅拌发酵罐的径高比是2-3，酒精发酵罐的高径比H/D为1.1-1.5。
20.机械搅拌式生物反应器主要有哪几部分组成？
罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却管、消泡器、人孔、视镜等。
21.螺旋桨式搅拌器的特点是什么？
向下推动，适用于大尺度混合均匀的搅拌。
22.搅拌器的作用是什么？搅拌桨的形式主要有哪些？
作用：打碎气泡，使空气和溶液均匀充分接触，使氧溶解于液醪中。
形式：螺旋桨（轴向搅拌），涡轮式（径向搅拌）。
23.挡板有何作用？全挡板条件是什么？
挡板的作用：防止液面中央形成漩涡流动，增强湍流和溶氧传质；改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体激烈翻动，增加溶解氧；防止搅拌过程中漩涡的产生，而导致搅拌器露在料液上，起不到搅拌作用。
全挡板的条件：达到消除液面漩涡的最低条件，即在一定转速下，再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。
34.发酵罐挡板宽度一般为多少？挡板与罐壁之间的距离是多少？
挡板宽度：（0.1-0.12）D，装设4-6块即可满足全挡板条件；挡板与罐壁之间的距离：挡板宽度的（1/5-1/8）避免形成死角，防止物料与菌体堆积。
25.动物细胞反应器有哪几类？动物细胞大规模培养技术主要有哪些？
动物细胞反应器类型：气升式生物反应器、中空纤维管生物反应器、流化床生物反应器、搅拌罐生物反应器、堆积床生物反应器、一次性生物反应器，载体细胞培养系统。
动物细胞大规模培养技术：中空纤维细胞培养法、微载体培养技术、微囊化培养技术。
26.应用中空纤维管生物反应器培养动物细胞时的优点是什么？
既可培养悬浮生长的细胞，又可培养贴壁依赖性细胞，细胞密度最高可达109cells/mL,可获得高密度细胞。
27.啤酒露天发酵罐的锥体角度一般为多少？
28.固体静态发酵反应器有哪几类？
填充床生物反应器、流化床生物反应器、转鼓式生物反应器、浅盘式生物反应器、搅拌生物反应器和压力脉动固体发酵生物反应器。
29.目前反应器的放大方法主要有哪些？
经验放大法：放大比例一般较小，但此法不够精确，以定性为主；
因次分析法：也称相似模拟法，根据相似原理，以保持无量纲数相等的原则进行放大；
时间常数法：指某一变量与其变化率之比，常用时间常数有反应时间、扩散时间、混合时间、停留时间、传质时间、传热时间和溶氧临界时间等；
数学模拟法：根据有关原理和必要的实验结果，对实际过程用数学方程的形式加以描述，用计算机模拟研究、设计和放大。
30.经验放大原则是什么？。