29,宏观产率系数
30,理论代谢产物产率的计算
31,分批发酵、补料分批发酵和连续发酵动力学方程的推导 32,研究连续培养动力学有何用途p93
1、酒精发酵设备的基本要求 1,满足酒精发酵发酵的工艺要求;2满足酒精酵母生长和代谢的必要工艺条件,《1》将发酵反生的热量及时移走。《2》有利于发酵液的排除,设备的清洗,维修以及设备制造安装方便等问题
2、酒精发酵罐的冷却装置有哪三种形式?P129
3、微生物在厌氧发酵过程中总的发酵热一般有生物合成热Q1,蒸发热损失Q2罐壁向周围散失的热损失Q3等三部分热量组成。
4、酒精发酵罐罐数的计算N=nt/24+1 5、啤酒圆筒体锥底发酵罐的优缺点P132
1,常用的通风发酵罐有哪几种类型P136 2,机械搅拌发酵罐的基本要求P136
3,机械搅拌发酵罐的搅拌器的作用和种类P137 4,挡板的作用P138 5,全挡板条件P138 6,消泡器的作用和种类P138
7,发酵罐上常用的轴封有哪两种,比较其优缺点P139
8,机械搅拌发酵罐的冷却装置有哪三种?各适用于什么场合?比较其优缺点?P140 9,自吸式发酵罐的充气原理P143
10,气升式发酵罐的工作(充气)原理平p141
11,P141搅拌器的轴功率po:搅拌器以既定的转速旋转时,用以克服介质的阻力所需要的功率。--不通气时搅拌器输入液体的功率。
12,影响搅拌器输入搅拌液体的功率的因素
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13,功率准数NP:机械搅拌所施于单位体积被搅拌液体的外力与单位体积被搅拌的惯性力之比。
14,根据功率准数所表征的意义推导下式 15,机械搅拌发酵罐主要由哪三个部分组成及各自的作用p136一搅拌器和挡板(D)轴封(E)消泡装置 16,根据产品的年产量计算所需发酵罐的数量,并计算发酵罐的结构尺寸p137~140
17,了解机械搅拌发酵罐的结构p136 a)罐体b)搅拌器和挡板C)空气分布装置(D)轴封(E)消泡装置
18,空气中的氧进入到细胞中要经过哪些步骤p121
19,根据氧的传质方程,请叙述影响氧传递的因素。P123三 一、氧传递的阻力。在好氧发酵中,对微生物的供氧过程,首先是气相中的氧溶解在发酵液中,然后传递到细胞内的呼吸酶位置上而被利用。这是一系列的传递过程,这些传递过程又可分为供氧及耗氧两个方面。供氧方面 : 包括通过气膜、气-液界面、液膜及液体主流的扩散。耗氧方面 :包括氧分子自液体主流通过液膜、菌丝丛、细胞膜及细胞内的扩散。1、供氧方面的阻力。1)气膜阻力。2) 气液界面阻力。3)液膜阻力。4)液流阻力。2、耗氧方面的阻力。1)细胞周围液膜阻力。2)菌丝丛或团内的扩散阻力。3)细胞膜的阻力。4)细胞内反应阻力
1,何谓“杂菌”? 发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖
2,不同染菌途径对发酵的影响种子带菌,无菌空气带菌,设备渗漏,灭菌不彻底,操作管理不当。 3,染菌是如何影响产物提取和产品质量的影响过滤速度
4,无菌试验的目的 防止实验室的培养物被其他外来微生物污染
5,杂菌的检查方法有哪几种?各种检查方法的比较?1、染菌的检查(1)显微镜检查法(最简单、最直接、
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最经常)(2)平板划线培养或斜面培养检查法; 平板制好后,应先保温24小时,确定无菌(3)肉汤培养基检查法(酚红变色pH6.8-8.4)2、以上3种检查法的不足 以上3种检查法未发现染菌,还不能肯定未被染菌;原因是以上检查法只能检查杂菌浓度较大的染菌情况(>1个/ml) 6,总染菌率 发酵染菌批数/总投料批数×100%
7,试从不同染菌规模分析各自引起染菌的原因。1、单罐染菌。不是系统问题,而是该罐本身的问题。如种子带菌、培养基灭菌不彻底、罐有渗漏、分过滤器失效。2、多罐染菌。系统问题,如空气过滤系统有问题,特别是总过滤器长期没有检查,可能受潮失效;移种或补料的分配站有渗漏或灭菌不彻底3、前期染菌。种子带菌、培养基灭菌不彻底。4、中后期染菌。补料的料液灭菌不彻底或补料管道、阀门渗漏,一般不会是种子问题
8,试从染菌分析染菌的可能原因有哪几种?(1)种子培养期染菌。由于接种量较小,生产菌生长一开始不占优势,而且培养液中几乎没有抗生素(产物)或只有很少抗生素(产物)。因而它防御杂菌能力低,容易污染杂菌。如在此阶段染菌,应将培养液全部废弃。(2)发酵前期染菌。原因 发酵前期菌量不很多,与杂菌没有竞争优势;且还未合成产物(抗生素)或产生很少,抵御杂菌能力弱
9,种子带菌的原因可能有哪几种种子带菌的防止(1)培养基及用具灭菌要彻底,应防止假压;(2)菌种在转接过程中受污染:操作不当,管理不严;(3)菌种在培养或保存过程中受污染
10,无菌室的基本要求及其所要求的无菌程度菌室应设有无菌操作间和缓冲间,无菌操作间洁净度应达到10000级,室内温度保持在20-24℃,湿度保持在45-60%。超净台洁净度应达到100级。
11,造成设备泄漏可能有哪些原因发酵设备及附件由于化学腐蚀、电化学腐蚀,物料与设备摩擦造成机械磨损以及加工制作不良等原因会导致设备及附件渗漏。设备上一旦渗漏,就会造成染菌,例如冷却盘管、夹套穿孔渗漏,有菌的冷却水便会通过漏孔而进入发酵罐中招致染菌。阀门渗漏也会使带菌的空气或水进入发酵罐而造成染菌。设备上的漏隙如果肉眼能看见,容易发现,也容易治理;但有的微小泄漏,肉眼看不见,必须通过一定的试漏方法才能发现 。
12,盘管试漏方法有哪两种?试漏方法可采用水压试漏法。即被测设备的出口处装上压力表,将水压入设备,待设备中压力上升到要求压力,关闭进出水,看压力有否下降。压力下降则有渗漏。但有些渗漏很小,看不出何处漏水,可以用稀碱溶液压入设备,然后用蘸有酚酞的纱布揩,只要酚酞能变红处即为渗漏处。
阀门渗漏可以用集气桶来试漏。方法是先在集气桶中装满水,然后关闭所有阀门,向发酵罐中通入空气,使罐压上升到要求压力,一般一公斤以上。由于集气桶连通各管道,观察哪根管子冒泡,即这根管子的阀门漏气。
13,发酵罐管路的连接方式有哪三种,1 螺纹连接 2焊接连接 3法兰连接并对这三种连接方式进行比较 p140
14,何谓死角指灭菌时因为某些原因使灭菌温度达不到或不易达到的局部位置
15,发酵工厂的管路采用法兰连接时,如安装或操作不当有可能会形成哪些死角 法兰连接很容易使两边管道中心线错位,形成死角. 垫片与法兰面之间容易滑动形成缝隙, 这对有GMP要求的地方是不允许的. 16,请问下图中的管道连接方式有何不合理之处,为什么?请画出正确的连接方式
17,预防噬菌体感染的措施有哪些。1、必须建立工厂环境清洁卫生制度,定期检查、定期清扫,车间四周
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有严重污染噬菌体的地方应及时撒石灰或漂白粉。2、车间地面和通往车间的道路尽量采取水泥地面。3、种子和发酵工段的操作人员要严格执行无菌操作规程,认真地进行种子保管,不使用本身带有噬菌体的菌种。感染噬菌体的培养物不得带入菌种室、摇瓶间。4、认真进行发酵罐、补料系统的灭菌。严格控制逃液和取样分析和洗罐所废弃的菌体。对倒罐所排放的废液应灭菌后才可排放。5、选育抗噬菌体的菌种,或轮换使用菌种。6、发现噬菌体停搅拌、小通风,将发酵液加热到70~800C杀死噬菌体,才可排放。发酵罐周围的管道也必须彻底灭菌。
18,在实际生产过程中,如何从过程检查结果分析判断染菌的原因,并提出解决的措施。以染噬菌体为例进行说明:1、镜检可发现菌体数量明显减少,菌体不规则,严重时完全看不到菌体,且是在短时间内菌体自溶。2、发酵pH值逐渐上升,4~8小时之内可达8.0以上,不再下降。3、发酵液残糖高,有刺激臭味,粘度大,泡沫多。4、生产量甚少或增长缓慢或停止。有无染噬菌体,根本的要做噬菌斑检验。 1, 下游加工过程的定义生物化工产品系通过微生物发酵过程,酶反应过程或动植物细胞大量培养获得,从上述发酵液,反应液中分离,精致有关产品的过程称为下游加工过程。
2, 发酵下游加工过程的特点1. 发酵液的复杂性造成分离上的困难性。 2. 欲提取的产物通常浓度低且很不稳定。3. 多为分批操作,各批发酵液不尽相同, 要求下游加工有一定弹性。 3, 对一具体发酵产品,在确定其下游加工工艺时应考虑哪些因素
4, 发酵产品的下游加工工艺过程可分为哪四个阶段1.预处理和固液分离:加速固液相分离 2.细胞破碎,分离胞内产物 3.初步纯化(提取):除去与产物性质差异很大的杂质 4.高度纯化(精制):除去与产物性质相似的杂质
5, 发酵液凝聚和絮凝的机理 凝聚作用是指在某些电解质作用下,使扩散双电层的排斥电位降低,破坏胶体系统的分散状态,使胶体粒子聚集的过程 絮凝作用是指在某些高分子絮凝剂作用下,悬浮粒子之间产生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程
6, 影响絮凝因素有哪些 pH值,污水种类,污染物浓度,使用浓度,混合方式,混合速度,温度都有影响的
7, 在发酵工业中,常用的固液分离设备有哪几种类型 鼓式真空过滤机 板框压滤机倾析式离心机
8, 错流过滤 切向流过滤则是指液体的流动方向是平行于膜表面的,在压力的作用下只有一部分的液体穿过滤膜进入下游,这种操作方式也有人称之为“错流过滤
9, 微生物细胞破碎的技术有哪些机械法 物理法 化学法 生物法(酶解)
10,如何选择细胞破碎的方法 选择破碎法的依据:细胞的处理量:大规模,则一般采用机械法,而实验室规模的,则选择非机械法。细胞壁的强度和结构:酵母和真菌,含有纤维素和几丁质,比细菌的胞壁强
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度大,应选择高压匀浆法。而对于有高度分之的微生物,会阻塞匀浆气阀而不能应用。目的产物对破碎条件的敏感性:破碎程度:由于破碎会使细胞碎片细小,使固液分离困难,所以,适宜的操作条件是高的产物释放率,低能耗和便于后续提取三个方面权衡。
11,盐析的定义及其机理和优缺点 定义:盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。优缺点:1. 成本低,不需要特别昂贵的设备。2. 操作简单、安全。3. 不会引起蛋白质变性,经透析去盐后,能得到保持生物活性的纯化蛋白质。4. 效果不理想,通常只是作为初步的分离纯化,还需要结合其它的纯化方法。
12,有机溶剂沉淀的原理和优缺点 极性强的有机溶剂能破坏蛋白质的水化层而使蛋白质沉淀
13,等电沉淀的原理和优缺点 在等电点时,蛋白质分子以两性离子形式存在,其分子净电荷为零,此时蛋白质分子颗粒在溶液中因没有相同电荷的相互排斥,分子相互之间的作用力减弱,其颗粒极易碰撞、凝聚而产生沉淀,所以蛋白质在等电点时,其溶解度最小,最易形成沉淀物。等电点时的许多物理性质如黏度、膨胀性、渗透压等都变小,从而有利于悬浮液的过滤
14,吸附法的原理、优缺点,吸附的类型 是指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象 附剂的条件是比表面积大,容易吸附和脱附,来源容易,价格较低 15,影响吸附过程的因素有哪些 温度 PH值 压力
16,离子交换作用,以及影响离子交换速度的因素 1、树脂交换基团。2、树脂交联度3、树脂的粒度4、溶液中的例证浓度5、溶液温度。6、流速7、离子本性。
17,膜分离技术的优点 1在常温下进行 有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,·2无相态变化 保持原有的风味,能耗极低·3无化学变化 典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染 4·选择性好 可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能 5·适应性强 处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化
18,常用的膜分离设备包括哪四种类型1板框式膜组件 2管式膜 3中空纤维膜组件 4卷式膜组件 19,浓差极化、凝胶层 浓差极化:在电解过程中,电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化,本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化,就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度,
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