生物工程设备期末考试模拟试题(一)
(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。
生物工程设备复习题
题型:选择(10*2)、判断(10*2)、名词解释(5*3)、简答(5*5)论述(1*20)名词解释:全挡板条件:是指罐内加了挡板使漩涡基本消失,或者说是指达到消除液面旋涡的最低挡板条件。
消泡器;安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐排气系统上的,可将泡沫打破、分离成液态和气态两相的装置。
生物传感器;将生物体的成份(酶、抗原、抗体、激素)或生物体本身(细胞、细胞器、组织)固定化在一器件上,作为敏感元件的传感器。
真空煮晶锅;可控制溶液的蒸发速度和进料速度的一种结晶设备,适于结晶速度比较快,容易自然起晶(谷氨酸钠),且要求结晶晶体较大的产品。
浓差极化;当溶液从膜一侧流过时,溶剂及小分子溶质透过膜,大分子溶质则被膜阻留,并不断返回于溶液主流中,当这一返回速度低于被阻留分子在膜面聚集的速度,就在膜的一侧形成高浓度的溶质层。
溶剂萃取;将一种溶剂加入料液中,使溶剂和料液充分混合,则欲分离的物质能较多的溶解在溶剂中,并与剩余料液分层,从而达到分离的目的。
沸腾干燥;利用流化床技术,即利用热空气气流使置于筛板上的颗粒状湿物料呈沸腾状态,使粒子中的水分迅速气化达到干燥过程。
搅拌器轴功率;搅拌器以既定的速度转动时,克服介质阻力所需要的功率。
分批灭菌;也称实消、实罐灭菌,是指将配制好的培养基输入发酵罐内,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程。
碟式离心机;可快速连续的对固液和液液进行分离的一种是立式离心机。
在管式离心机的基础上,在转鼓中加入了许多重叠的碟片,以缩短颗粒沉降距离,提高分离效率。
萃取相;指当溶剂与混合溶液混合静置后分为两相,主要由萃取剂组成的相。
冷冻干燥;冷冻干燥法是先将被干燥液态物料冷冻成固体,再在低温减压条件下,使固态的冰直接升华为水蒸气排出而达干燥目的的方法。
抽滤;又称减压过滤,利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,达到固液分离目的的方法。
离子交换树脂:带有可移动活性离子、具有立体结构网络骨架的不溶性的高分子化合物。
生物工程设备考试题目
生物工程设备作业(1-4章)绪论1 为提高生产效应或降低生产成本,生物工程设备发展的趋势是什么?(1)、设备材料越用越好:地缸、木桶——水泥池——碳钢、低合金钢——优质合金钢。
(2)、发酵设备容积逐渐增大:由传统的木桶200-400L逐渐发展到现在:啤酒320m3、谷氨酸 700m3、单细胞蛋白1500m3、喷雾干燥塔由蒸发能力50kg/h发展到5000kg/h。
(3)、自动化程度越来越高:由手动及人工看罐,发展到温度、搅拌、风量、风压、PH、溶氧、消泡、补料全部可以进行自控,应用微机管理。
(4)、设备趋于标准化:由自行设计、加工发展到厂家可提供标准图纸及可订购加工。
(5)、工艺流程更简单化:设备的整合使得单元操作合并,缩短了工艺流程;先进设备的应用,完全改变了原有复杂的工艺流程。
(6)、由分批生产向连续化生产过渡:连续化生产同分批生产相比较,具有优点:操作简单、生产能力大、设备利用率高(灭菌)、生产质量稳定、易实现自动化。
目前,液化、糖化、连消、发酵、浓缩、干燥、结晶等单元操作都可进行连续操作。
2 为适应现代工业化生产的要求,生物工程设备技术改进的方向是什么?3 生物工业化的生产,对生物工程设备的要求是什么?掌握生物工程生产设备结构及工作原理。
主要设备的设计计算及选型。
掌握生物反应器发酵罐的设计。
了解国内外生物工程与设备的新技术、新设备及发展动向。
初步具有独立分析和解决试验研究及工业生产上的工程设备问题的能力。
物料输送1 在进行输送物料设备的选型时,一般考虑的主要因素是什么?2 斗式提升机的料斗类型和各自输送的对象是什么?深斗:深度大、装料多,较难卸料,适用于干燥、易撒落的颗粒物料。
浅斗:深度小,斗口宽,易卸料,可用于较湿和较黏物料的输送。
尖角形斗:侧壁延伸至板外成挡板,安装无间隙,侧壁相连成导槽,不易侧滚。
3 斗式提升机的喂料和卸料方式有哪些,分别适用那种类型的物料?喂料——掏取式:干燥松散的小颗粒、粉状物料,带速较高喂入式:潮湿易结团或大颗粒物料,带速较低卸料——离心式:适用干燥松散且磨损小的物料重力式:适用黏度较大或较重不易甩出的物料4 带式输送机的基本机构和输送的对象是什么?组成:输送带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置、卸料装置水平或倾斜输送粉状、颗粒状、块状、整件物料5 螺旋输送机输送的特点?优点:构造简单,密封好,便于在若干位置进行中间装载或卸载。
生物工程设备复习题.docx
⽣物⼯程设备复习题.docx⽣物⼯程设备复习题笫⼀套⼀、填空1、_________________________________________________ ⽔的杀菌是指杀灭⽔中的致病菌,冃前常⽤____________________________________________ 、 ________ 及___________ .2、___________________________________ 制冷系统最核⼼的设备是________________ ,常⽤的制冷剂有氨和⼏种____________________ 。
3、__________________________________ ⽣物⼯业容器常⽤的淸洗剂是_________ 溶液,膜的清洗常⽤_____________________________ 酶。
4、_______________________________________________________ 往复泵流量不连续,不适于输送腐蚀性物料,⼯业上常⽤________________________________ 泵和_________ 代替。
5、____________________________ 计算管径时,关键是的选择。
6、______________________________________ 光学法测定空⽓中的微粒时,粒了的与讯号峰值有关,_______________________________ 与讯号脉冲频率有关。
7、________________________________________ 发酵罐的管壁厚度主要与发酵罐的和有关。
8、____________________________ 朝H罐的特点是利⽤回收酵母,联合罐设计的最⼤特点是在酵母层之上安装⼀个____________ ,可引起啤酒的运动。
9、___________________________________ 发酵⼯业最常⽤的压强检测仪是式压⼒表,温度计最常⽤。
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。
生物工程设备期末复习题
生物工程设备期末复习题生物工程设备期末复习题一、填空题:1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.035mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.315 mol/m3,此罐的k L a值为1000h-1,根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为280mol (O2)/(m3?h)。
2.某酒精工厂,每发酵罐的进料量为22t/h,每3h装满一罐,糖化醪密度为1100Kg/m3,装料系数为0.8,计算此发酵罐的全体积为75m3。
3.啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中CO2的作用,另外冷却操作时啤酒温度的变化也会引起罐的内容物的对流循环。
4.CIP清洗系统是Clean In Place的简称,即内部清洗系统(在位清洗),进行大罐清洗工作的关键设备是喷射洗涤装置。
5.悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞,贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。
除此之外还有一种固定化(包埋)培养对两类细胞都适用。
6.酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要粗选机、除铁器等设备对原料进行预处理。
7.啤酒厂生产麦芽汁多采用四器组合,四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅。
糊化锅的作用是加热煮沸辅助原料和部分麦芽粉醪液,使淀粉液化和糊化。
8.管式离心机转鼓直径小,转速高,一般为15000r/min,分离因数大,可达50000,因此分离强度高,可用于液-液分离和微粒较小的悬浮液的澄清。
10.膜分离过程的实质是小分子物质透过膜,而大分子物质或固体粒子被阻挡。
11.液-液萃取设备应包括3个部分:混合设备、分离设备、溶剂回收设备。
12.蒸发器主要由热交换器、蒸发室两部分组成。
13.结晶设备应有搅拌装置,使结晶颗粒保持悬浮于溶液中,并同溶液有一个相对运动,以成薄晶体外部境界膜的厚度,提高溶质质点的扩散速度,加速晶体长大。
14.沸腾造粒干燥过程中,影响产品颗粒大小的因素有停留时间、摩擦作用、干燥温度。
15.在用蒸汽加热灭菌时,要保证管道彻底灭菌,管路配置应能彻底排除冷凝水,故管路应有一定的斜度和装设排污阀门。
生物工程设备期末考试模拟试题(二)(可打印修改)
简答题1、冷冻干燥的原理是什么?蛋白质药物制剂为何采用此方法?冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下,其中水分先变成固态冰,再置于较高真空下,将冰直接升华除去采用此法的原因在于:蛋白质高热敏性不能用高温干燥,而冷冻干燥温度很低,能保持生物活性,避免微生物、酶类污染,挥发性成分损失少,性状、体积变化少,外观好,复水性好2、无菌气体的质量指标,以及湿度要求?质量指标:温度、压力、流量、空气相对湿度、空气无菌度相对湿度控制在≤60%是保证空气过滤器的过滤效率及过滤器的使用寿命过低,空气预处理能耗大,且在发酵培养过程中蒸发带出的水分也越多过高,会影响过滤效力,减短使用寿命3、变速搅拌的优点?能适应发酵过程中不同生长期对搅拌转速的不同要求,可节约搅拌所费电能,并使一个发酵罐能适用于多种产品生产,同时在培养基采用实罐灭菌工艺时,低转速搅拌可避免电机因无通气下,搅拌电流超标,导致电机烧掉4、离心机的特性指标是什么?管式、碟片式、螺旋卸料式离心机的适用范围、粒径要求以及料液固液相浓度的要求,分离原理?离心机的用处:萃取液液分离、液固分离,工程菌收集,结晶与母液分离等特性指标:离心分离因素 分离原理:液液或液固间密度的不同管式离心机适用于(大肠杆菌工程菌)菌体收集,固液两相密度差>10kg/m3,固相浓度<5%的难分离悬浮液及液液两相密度差较小的乳浊液分离,粒径0.1~100μm碟片式离心机适用于高度分散(非均相)的液固、液液或液液固及密度相近的液体所组成的乳浊液或含细小固体颗粒的悬浊液分离,粒径螺旋卸料式离心机适用于固体产品收集、活性污泥脱水等固液分离、粒度分级、液相澄清、液液固/固固液三相分离,成品半成品澄清液,培养液细胞收集,病毒颗粒回收等粒径0.005~2mm5、生物制药行业所用的干燥方法及设备有哪些?冷冻干燥器、真空干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器干燥目的:减体积便于储运;降水分保持生物产品的生物活性。
生物工程设备复习题(完美打印版)
1、离子交换树脂的主要理化性能有:颗粒度、交换容量、机械强度、膨胀度、含水量、密度、孔结构等。
2、我们可以通过设计生物反应器来实现生物反应的三个目标:生产细胞、收集细胞的代谢产物、直接利用酶催化得到所需产物。
3、大型发酵罐设计主要考虑因素:罐的耐压要求、罐的内部清洗、罐内的对流与热交换。
4、常见的通风发酵罐类型:机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、伍式发酵罐、文氏管发酵罐。
5、按操作压强可将蒸发分为:加压、常压或减压(真空蒸发)。
6、真空干燥设备一般由哪三个部分组成:密闭干燥室、冷凝器和真空泵。
7、影响恒速干燥的主要因素:空气流速、空气湿度、空气温度等外部条件。
8、液-液萃取设备包括哪三个部分:混合设备、分离设备和溶剂回收设备。
9、固体物料粉碎按受力情况分类:挤压;冲击;磨碎;劈碎。
10、糖蜜利用之前如何处理:稀释、酸化、灭菌和增加营养盐。
11、啤酒发酵设备发展方向:向大型、室外、联合的方向发展。
12、影响传质推动力的主要因素:温度、溶液的性质、氧分压、发酵罐内液柱的高度二、名词解释题(共16分,每小题2分)1、富氧通风:向发酵罐中通入富氧空气或直接通入氧气,提高相应的饱和溶氧浓度。
2、离子交换法:是通过试样离子在离子交换剂(固相)和淋洗液(液相)之间的分配(离子交换)而达到分离的方法。
分配过程是一离子交换反应过程。
3、悬浮培养:是指细胞在培养器中自由悬浮生长的过程,主要用于非贴壁依赖性细胞培养,如杂交瘤细胞等。
4、液化:淀粉糊化后,如果提高温度至 130℃,由于支链淀粉的全部(几乎)溶解,网状结构彻底破坏,淀粉溶液的粘度迅速下降,变为流动性较好的醪液,此现象称为淀粉的溶解或液化。
6、过滤:以某种多孔物质为介质,在外力的作用下,使悬浮液中的液体通过介质的孔道,而固体颗粒被截留在介质上,从而实现固液分离的单元操作。
7、灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。
生物工程设备试题题库
生物工程设备试题题库一、选择题单选题1空气过滤系统中旋风分离器的作用是______________。
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A2好气性发酵工厂,在无菌空气进入发酵罐之前______,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C3溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是__________。
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℃D4空气过滤系统中空气加热器的作用是______________。
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B5机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般__________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)。
A.小于一个B.大于一个小于两个C.等于一个D.等于两个A6安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______________。
A.将空气过滤为无菌空气B.过滤分离空气中的油雾C.过滤分离空气中的水滴D.减轻总空气过滤器的过滤负荷D7为了减轻空气过滤系统的负荷空气压缩机最好选用_________空气压缩机。
A.往复式B.离心式C.高压D.无油润滑B8培养基连续灭菌流程中选用管道维持器,应该使培养基在管道的流速达到______,才能保证先进先出。
A.过渡流B.层流C.活塞流D.湍流D 9冷冻升华干燥主要是升华___________。
A.游离水B.结构水C.冷凝水D.气态水。
A多选题10好气性发酵需要无菌空气,概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是______。
A.给培养微生物提供氧气B.也能起一定的搅拌作用,促进菌体在培养基中不断混合,加快生长繁殖速度C.打碎泡沫,防止逃液D.保持发酵过程的正压操作A、B、C11圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用___________与啤酒发酵醪进行热交换。
生物工程设备考试资料
第一章生物质原料处理过程和方法1、原料预处理包括哪两个环节,为什么要进行这两个环节的预处理?(1)生物质原料筛选与分级(即除杂):生物加工原料在很多情况下往往会混入沙土、石子甚至金属等杂物。
生产前,必须先将原料中混杂的杂物除去。
所以在生产前,原料的除杂、筛选与分级处理是十分必要的。
(管道、阀门、运动部件、筛、发酵、提取、输送)(2)生物质原料的粉碎:在以固体生物质为原料的生物反应生产过程中,对原料的粉碎与否,以及粉碎的效果好坏,不仅直接反映出粉碎操作的合理性和经济性,而且会间接影响到下一工序如蒸煮、浸出、水解(酸解和酶解)和发酵等的效果和效率。
2、原料除铁装置分为哪两种,永磁滚筒的结构组成?其滚筒和铁芯一般由什么材料构成?(1)固定性磁钢装置(安装在加料设备或加工设备之前):有永磁溜管和平板式除铁器(2)永磁滚筒结构:包括进料装置、滚筒、磁芯、机壳和传动装置等。
滚筒:由非磁性材料构成,外表有无毒、耐磨的聚氨酯涂料做保护层磁芯:由锶钙铁氧体永久磁铁和铁隔板按一定顺序排列成170°的圆弧形,安装在固定的轴上。
磁芯一般固定不动。
3、原料除杂主要设备有哪些?他们结构及工作原理如何?(1)磁力除铁器:见上题(2)粗选设备:例如振动筛(除杂),用于筛选和风选,由进料斗、筛体、除尘、支架等组成。
进料方式有喂料辊和压力门两种。
其筛体有三种:①接料筛:筛孔大、筛短、除去大杂质②分级筛:筛孔比无聊稍大、正倾、除去中等杂质③精选筛:最小筛孔、筛长、出去小杂质(3)精选机(目的除杂粒,如大麦中的豆类、小麦、大米、伤粒、草籽等)①滚筒精选机:主要构件是一个表面开有袋孔的旋转圆筒。
长粒物料不能进入袋孔,在进料压力和滚筒倾斜的影响下向滚筒另一端移动流出,短粒物料则嵌入袋孔被带到较高位置,落入中央收集槽中,由螺旋输送机送出从而得到分离。
②碟片式精选机: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,当碟片在粒状物料中转动时,短粒物料就会被嵌入袋孔而被带到较高位置,由于孔底逐步向下倾斜,短粒物料受本身重力作用再从袋孔中倒出,落入收集槽中。
生物工程设备期末考试模拟试题(一)
问答题1、先开气,再冷却的原因?防止因为突然冷却而形成负压,导致罐体吸瘪2、无菌气体的质量指标,以及湿度要求?其质量指标为:温度、压力、流量、空气相对湿度、空气无菌度相对湿度控制在≤60%是保证空气过滤器的过滤效率及过滤器的使用寿命,相对湿度过低空气预处理能耗大,并且在发酵培养过程中蒸发带出的水分也越多,而过高会影响过滤效力,减短使用寿命。
3、变速搅拌的优点?变速搅拌更能适应发酵过程中不同生长期对搅拌转速的不同要求,这样不仅可勤俭搅拌所消费的电能,并使一个发酵罐能适用于多种产品的生产。
同时在培养基采用实罐灭菌工艺时,低转速搅拌,可避免电机因无通气下,搅拌电流超标,导致电机烧掉。
4、离心机的特性指标是什么?管式、碟片式、螺旋卸料式离心机的适用范围、粒径要求以及料液固液相浓度的要求?略,请参考另一份文档『模拟试题(二)』5、膜分离的优点?干净、效率高、投资小、易验证、连续操作、易于放大;膜分离正常在常温下操作,整个过程完全是物理变化,这对处理热敏物质,特别如基因工程所表达的蛋白质药物等热敏产品尤其具备优势6、离子交换罐设计参数,反吸附离子交换罐中液体的流速是如何考虑的?设计参数主要考虑:一是离子交换罐的结构尺寸,二是离子交换树脂的装量。
考虑因素在于:液体的流速应使树脂沸腾但不能被带出7、强化薄膜蒸发浓缩的操作要点?(1) 料液靠近于沸点温度进料;(2) 蒸发器中的温差不能太大;(3) 汽液分离后果好;(4) 足够的冷凝能力;(5) 足够和合适的真空度;8、冷冻干燥原理,蛋白质药物制剂为何采用此方法?冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下,其中水分先变成固态冰,再置于较高真空下,将冰直接升华除去采用此法的原因在于,蛋白质高热敏性不能用高温干燥,洁净室医用洁净室的设计理念与日常管理,而冷冻干燥的温度很低,能保持其生物活性;蛋白质药物的制剂含量很低,分装不易,体积小,冻干可以解决这一问题,外观好,复水性好计算题1、罐体体积60m3,内径3000mm,装料系数为0.7,通气1.2VVM,罐体表压0.03MPa,转速160r/min,换热面积110m2,培养温度30℃,发酵热63000kJ/m3·h,液体密度1050kg/m3,黏度0.1Pa·s,传热系数1570kJ/m2·h·℃,冷却水比热4.2kJ/kg·℃,六半k=6.3,六平k=6,六弯k=4.8,六箭k=4,,四宽折旋k=1.6,直边高度0.04m,求(1)直角高及H/D(2)需要几层搅拌器,搅拌桨的直径是多少(3)搅拌器如何组合应用(4)冷却水进水温度Δt=5℃(5)冷却水用量略,请参考另一份文档『习题答案』2、罐体体积60m3,通气1.2VVM,发酵温度30℃,空气进入温度45℃,求每小时空气高于发酵液温度而释放出的热量占发酵热的百分率是多少?(已知:发酵热63000kJ/m3·h,空气密度1.293kg/m3,比热1.01kJ/kg·℃)略,请参考另一份文档『习题答案』。
生物工程设备期末复习
5.分批灭菌的操作要点:
凡是与培养基接触的管道都要进蒸汽(包括视镜冲洗管道)
凡是不与培养基接触的管道都要排汽
6.连续灭菌流程:将配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。
发酵罐的结构:通用式发酵罐是密闭受压设备,主要部件有罐体,搅拌装置(分涡流式搅拌器--径向流型和螺桨式搅拌器---轴向流型作用:①产生强大的总体流动,将流体均匀分布于容器各处,以达到宏观均匀②产生强烈的湍动,使液体,气体,固体微团尺寸减小。两种作用将有利于混合,传热和传质)消泡器,轴封,传动装置,传热装置,挡板(①防止搅拌过程中漩涡的产生②将液流由径向改为轴向流)人孔,视镜通气装置,进出料管,取样管等
6搅拌轴功率的计算过程及电机确定轴功率:搅拌器输入液体的功率,不是电动机的轴功率或耗用功率;搅拌器的轴功率P等于搅拌器施加于液体的力f及由此而引起的液体平均流速w之积(p39,电机确定p54~61)
7P=HQρ H:动压头Q:搅拌器对液体的翻动量ρ:液体密度
8影响氧传递的因素,如何提高通用式发酵罐供氧能力(P63)因素:①推动力(提高液相氧的平衡浓度,增加氧分压,提高反应器中的压力,增加空气中氧的相对含量)②气液比表面积α(增加单位体积通气情况下的搅拌功率,增加通气量)③体积传质系数Klα④其他因素,如表面活性剂,盐浓度
目前工业化微生物发酵企业一般都采用二级空气过滤除菌:①总过滤器粗过滤除菌②进管前分过滤器过滤除菌
农业生物工程技术应用设备考核试卷
B. Southern Blot
C. RFLP
D. AFLP
6. 基因工程中,以下哪些是常用的载体类型?( )
A. 质粒
B. λ噬菌体
C. Ti质粒
D. M13噬菌体
7. 以下哪些因素会影响基因转化的效率?( )
A. 目的基因的大小
B. 受体细胞类型
C. 转化方法
D. 选择标记基因
8. 以下哪些是农业生物工程技术在动物领域的应用?( )
3. 阐述转基因生物安全性评价的主要内容,以及在进行转基因作物商业化种植前应遵循的法规和标准。
4. 讨论农业生物工程技术在提高作物产量、抗逆性和品质方面的潜力,并分析这些技术可能带来的环境和食品安全问题。
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. C
3. C
4. A
5. A
6. D
7. A
8. B
9. B
10. C
农业生物工程技术应用设备考核试卷
考生姓名: 答题日期: 得分: 判卷人:
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列哪种技术不属于农业生物工程技术?( )
A. 组织培养
B. 基因编辑
C. 土壤改良
D. 转基因
2. 下列哪种设备常用于植物细胞的组织培养?( )
9. 转基因作物对环境的影响与传统育种方法产生的作物相同。( )
10. 所有转基因产品都必须经过严格的安全性评价才能上市。( )
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1. 请简述基因编辑技术在农业生物工程中的应用,并列举至少三种基因编辑技术的具体应用实例。
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。
生物工程设备复习题
1.真空冷冻干燥:将湿物料(或溶液)在较低温度下(-50~-10℃)冻结成固态,然后在高度真空(0.1~130㎩)下,将其中固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程,也称升华干燥。
2.全挡板条件:在一定的搅拌转速下,在搅拌罐中增加挡板或其他附件时,搅拌功率不再增加,而漩涡基本消失。
3.人孔:安装在储罐顶上的安全应急通气装置,用于人员进出设备以便安装、检修和安全检查的开孔结构。
4.生物反应器:以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备,可分为细胞反应器和酶反应器两大类。
5.轴封:轴是一种摩擦密封或填料函,用以防止压缩机或其他流体输送设备轴与轴承之间的液体泄漏,也是防止泵轴与壳体处泄漏而设置的密封装置。
6.蛇管:一种可以定型的金属类软管和不可定型的金属类软管的一种通俗的名称,用于换热。
7.空消:无论是种子罐、发酵罐还是液氨罐、消泡罐,当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌,为空罐灭菌。
8.糊化锅:用来加热煮沸辅助原料(一般为大米粉或玉米粉)和部分麦芽粉醪液,使其淀粉液化和糊化的设备。
9.凝聚:指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象。
10.超滤:按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
11.双水相萃取:当两种亲水性溶剂或一种亲水性溶剂与一种盐在水中以一定浓度混合时,可形成互不相溶的两相,其中一相富含一种亲水性溶剂,一相富含另一种亲水性溶剂或盐,这种两相体系可称之为双水相体系。
12.夹套:在容器的外侧,用焊接的方式装设各种形状的钢结构,使其与容器外壁形成密闭的空间。
13.实消:将配制好的培养基放在发酵罐或其他容器中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起灭菌的操作过程。
14.连消:将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却过程的灭菌方法。
15.糖化锅:使麦芽粉与水混合,并保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化的设备。
生物工程设备期末复习题
生物工程设备期末复习题生物工程设备期末题1.根据工艺操作,发酵生产设备类型分为发酵设备和发酵设备。
2.小型发酵罐罐顶和罐身采用连接,材料一般为不锈钢。
3.罐体各部分的尺寸有一定的比例,罐的高度与直径之比一般为左右。
4.挡板的作用是防止液面中央形成流动,增强其湍动和溶氧传质。
5.消泡器的作用是。
6.大型发酵罐搅拌轴较长,常分为二至三段,用使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。
7.为了防止发酵液泄漏和杂菌污染,搅拌器轴与罐顶或罐底连接处需要密封,即。
8.一个发酵罐的圆柱部分体积为80 L ,上下封头的体积分别为10 L ,如果装料系数为80%,则罐的总容积为 L ,罐的有效容积为 L ,公称容积为 L 。
9.CIP 清洗系统整个清洗程序分7个步骤:预冲洗、、中间清洗、清水喷冲、碱喷冲、清水冲洗、。
10.细胞培养的操作方式有、流加式操作、半连续式操作、连续操作和。
11.笼式通气搅拌反应器由两大部分组成:和。
搅拌笼体由和其顶端的以及套在笼体外面的组成。
二、名词解释1. 连续发酵。
2.在线检测。
3.净化工作台。
4.公称容积。
5.流加式操作三、简答题1. 机械搅拌发酵罐的基本要求是什么?2.机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的作用是什么?3.圆柱锥底啤酒发酵罐上为什么要安装真空安全阀?4.朝日罐生产啤酒的优缺点是什么?1. 试论述传感器应满足哪些条件?2.以四器组合为例说明啤酒生产中麦汁的制备设备包括哪几种,每种设备的用途是什么?六、计算题(10分×1 = 10 分)一个年生产12万t 赖氨酸的发酵工厂,发酵产酸水平为18%,提取总收率为85%,年生产时间为300d ,发酵周期为60 h ,洗罐准备时间为12 h ,设发酵罐的装罐系数为80%,发酵罐的容积为450 m3。
问:1、该工厂每日产量是多少(t/d)?2、每日所需要的发酵液量是多少?3、每日所需要的发酵罐容积为多大?4、生产12万t 赖氨酸需要发酵罐的总数是多少?(每步计算请标清楚单位,小数点后保留一位有效数字)一、名词解释1、菌体的率YX/S 对基质的细胞得率Yx/s 2、半连续式操作又称反复分批式培养或换液培养,是指在分批式操作的基础上,不全部取出反应系剩余部分重新补新的营养成分,再按分批式操作的方式进行培养,这是反应器内培养液的总体积保持不变的操作方式。
生物工程设备复习题
生物工程设备(发酵设备)复习题烟台大学(2011级)一、单项选择题(每题1分)1。
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2。
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3. 锥形啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外,蛇管内用 B 与罐内的啤酒发酵醪进行热交换.A。
蒸气 B。
酒精 C. 冷凝水 D。
热水4。
气升式发酵罐的优点是无需 B 。
A. 空气过滤系统B. 搅拌器 C。
空气喷嘴 D。
罐外上升管5。
发酵罐的公称体积是指 BA筒身体积 B筒身体积+底封头体积C筒身体积+上封头体积 D筒身体积+上封头体积+底封头体积6。
发酵罐设计时,首先需要确定的尺寸是 BA 发酵罐筒体高度 B发酵罐直径 C 发酵罐封头高度 D搅拌器尺寸7。
机械搅拌通风发酵罐不需要的构件是 DA 搅拌器 B消泡器 C 换热器 D导流筒8。
下列发酵设备中,装料系数最低的是: CA酒精发酵罐 B气升环流式发酵罐 C自吸式发酵罐 D通风搅拌发酵罐9. A 是靠搅拌器提供动力使物料循环、混合。
A搅拌式反应器 B气升式反应器 C自吸式发酵罐 D啤酒发酵罐10. B 是以通入的空气提供动能,产生液体密度差使物料循环混合,实现传质传热. A搅拌式反应器 B气升式反应器 C自吸式发酵罐 D啤酒发酵罐11。
一般而言, A 微生物发酵,受搅拌剪切的影响较明显。
A丝状 B球状 C杆状 D植物细胞12. A 是决定搅拌剪切强度的关键。
A搅拌叶尖线速度 B搅拌叶轮尺寸 C搅拌叶轮转速 D搅拌功率13。
以 C 的准则是在以丝状菌体发酵时进行机械搅拌通风发酵罐的放大时,必须考虑的准则之一.A体积溶氧系数相等 B以P0/VL相等 C搅拌叶尖线速度相等 D 混合时间相等14. 液气比是反映通气量大小的一个指标,其定义是 B 。
2023-2024学年内蒙古第一机械制造有限公司一中生物高三上期末联考模拟试题含解析
2023-2024学年内蒙古第一机械制造有限公司一中生物高三上期末联考模拟试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.某课题组研究了植物激素类似物甲、乙对刺果瓜幼苗生长的影响,实验结果如下图,有关分析正确的是()A.高浓度激素类似物的促进效果始终强于低浓度的B.不同浓度的激素类似物甲对幼苗的作用可能相同C.实验中的两种激素类似物的作用均表现出两重性D.同时使用两种激素类似物对幼苗生长促进更明显2.下列关于免疫调节的叙述,正确的是()A.人体免疫系统能够清除癌细胞,体现了免疫系统的防卫功能B.皮肤、粘膜及体液中的杀菌物质构成人体的第一道防线C.吞噬细胞摄取处理病原体并将抗原呈递给T细胞,属于非特异性免疫D.免疫抑制剂可用于治疗自身免疫病3.图为生物学中整体与部分的概念关系图。
下列叙述错误的是A.若I为人体内环境,并且有的关系,则Ⅲ是血浆B.若I为可遗传变异,Ⅳ是获得青霉素高产菌株的原理,则Ⅳ是基因重组C.若I为构成人体免疫的三道防线,并且Ⅱ和Ⅲ人人生来就有,则Ⅳ是特异性免疫D.若I为生态系统的生物成分,并且由Ⅱ和Ⅲ构成营养结构,则IV是分解者4.细胞是生物体的结构和功能单位。
生物工程设备试卷一
《生物工程设备》考试试卷一班级:_____姓名:_____学号:___总校分人签名:_____注意:请将答案写在答题纸上,写在试卷上无效!!!答题时,可不抄题,一定要写对题号!!!一.名词解释(每个2分,共20分)持气率:粉碎比非牛顿流体:过滤除菌效率:空塔流速:过饱和溶液曲线:树脂的含水量:喷距:结晶杂质的精馏系数:二.填空题(每空0.5分,共20分)1.机械通风发酵罐的轴封有两种,一种是__________轴封,另一种是__________轴封,现已不常采用。
2. 离心分离因数是指_______与________的比值,或_______与_______的比值。
3.空气净化除菌的方法有__________、__________、__________、__________。
4.磁力除铁器有__________和__________两种。
5.降膜蒸发器常用的分配器有__________、__________、__________、__________。
6. 发酵罐的换热方式有__________、__________、__________。
7. 喷雾干燥设备分为_______喷雾干燥塔、_______喷雾干燥塔和_______喷雾干燥塔。
8.不锈钢麦汁煮沸锅每立方米麦汁所需传热面积_______平方米,升气筒面积为锅内料液面积的_______。
9.商品树脂常采用_______态密闭包装。
10.在新型啤酒发酵罐________、_______、________当中,以_______造价最高,但是它对发酵工艺的发展有利,所以应用最广泛。
11.管式离心机分为两种,一种是_________型,用于液--夜分离,另一种是________型用于液--固分离。
12.淀粉质原料罐式连续蒸煮最后一个后熟器的充满系数为___________。
13.离子交换树脂按活性基团的电离程度分为__________交换树脂,___________交换树脂,___________交换树脂,____________交换树脂。
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问答题
1、先开气,再冷却的原因?
防止因为突然冷却而形成负压,导致罐体吸瘪
2、无菌气体的质量指标,以及湿度要求?
其质量指标为:温度、压力、流量、空气相对湿度、空气无菌度
相对湿度控制在≤60%是保证空气过滤器的过滤效率及过滤器的使用寿命,相对湿度过低空气预处理能耗大,并且在发酵培养过程中蒸发带出的水分也越多,而过高会影响过滤效力,减短使用寿命。
3、变速搅拌的优点?
变速搅拌更能适应发酵过程中不同生长期对搅拌转速的不同要求,这样不仅可勤俭搅拌所消费的电能,并使一个发酵罐能适用于多种产品的生产。
同时在培养基采用实罐灭菌工艺时,低转速搅拌,可避免电机因无通气下,搅拌电流超标,导致电机烧掉。
4、离心机的特性指标是什么?管式、碟片式、螺旋卸料式离心机的适用范围、粒径要求以及料液固液相浓度的要求?
略,请参考另一份文档『模拟试题(二)』
5、膜分离的优点?
干净、效率高、投资小、易验证、连续操作、易于放大;膜分离正常在常温下操作,整个过程完全是物理变化,这对处理热敏物质,特别如基因工程所表达的蛋白质药物等热敏产品尤其具备优势
6、离子交换罐设计参数,反吸附离子交换罐中液体的流速是如何考虑的?
设计参数主要考虑:一是离子交换罐的结构尺寸,二是离子交换树脂的装量。
考虑因素在于:液体的流速应使树脂沸腾但不能被带出
7、强化薄膜蒸发浓缩的操作要点?
(1) 料液靠近于沸点温度进料;
(2) 蒸发器中的温差不能太大;
(3) 汽液分离后果好;
(4) 足够的冷凝能力;
(5) 足够和合适的真空度;
8、冷冻干燥原理,蛋白质药物制剂为何采用此方法?
冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下,其中水分先变成固态冰,再置于较高真空下,将冰直接升华除去
采用此法的原因在于,蛋白质高热敏性不能用高温干燥,洁净室医用洁净室的设计理念与日常管理,而冷冻干燥的温度很低,能保持其生物活性;蛋白质药物的制剂含量很低,分装不易,体积小,冻干可以解决这一问题,外观好,复水性好
计算题
1、罐体体积60m3,内径3000mm,装料系数为0.7,通气1.2VVM,罐体表压0.03MPa,转速160r/min,换热面积110m2,培养温度30℃,发酵热63000kJ/m3·h,液体密度1050kg/m3,黏度0.1Pa·s,传热系数1570kJ/m2·h·℃,冷却水比热4.2kJ/kg·℃,六半k=6.3,六平k=6,六弯k=4.8,六箭k=4,,四宽折旋k=1.6,直边高度0.04m,求
(1)直角高及H/D
(2)需要几层搅拌器,搅拌桨的直径是多少
(3)搅拌器如何组合应用
(4)冷却水进水温度Δt=5℃
(5)冷却水用量
略,请参考另一份文档『习题答案』
2、罐体体积60m3,通气1.2VVM,发酵温度30℃,空气进入温度45℃,求
每小时空气高于发酵液温度而释放出的热量占发酵热的百分率是多少?
(已知:发酵热63000kJ/m3·h,空气密度1.293kg/m3,比热1.01kJ/kg·℃)
略,请参考另一份文档『习题答案』。