生化工程自考总结fxve.docx

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1、包埋法固固定化酶酶：将酶酶包在凝凝胶微小小格子内内，或是是将酶包包裹在半半透性聚聚合物膜膜内的固固定化方方法。微生物消消耗比率率:单位位时间内内菌体对对培养基基的消耗耗率.细胞回流流的单级级恒化器器:在反反应器的的出口处处安装细细胞分离离器,分分离出一一部分细细胞进行行浓缩后后打回到到反应器器中的单单级恒化化器. 微生物的的生长速速率：单单位时间间内单位位体积发发酵液中中菌体的的增量。反复分批批补料培培养法：在间歇歇培养的的基础上上，流加加一种或或几种底底物或前前体物进进行培养养，培养养结束时时不取出出全部的的发酵液液，留下下一部分分发酵液液作为种种子，然然后开始始下一个个补料培培养过程程的发

2、酵酵方法。氧的满足足度：溶溶解氧浓浓度与临临界溶氧氧浓度之之比。活塞流模模型(PPF):在反应应器内与与流体流流向相垂垂直的横横截面上上的流速速分布是是均一的的,即不不存在返返混。活活塞流流反应器器:完全全不存在在返混的的理想反反应器/CSTRR反应器器:混合合足够强强烈,达达到完全全返混的的理想反反应器稀释率:培养基基体积流流北与培培养液体体积之比比传氧速率率:每单单位界面面上每小小时的传传氧量连续式全全混流型型反应器器（CFFSTRR）：反反应器内内的返混混足够强强烈，因因而反应应器内物物料的浓浓度处处处相等，如如果温度度均一，反反应速度度也处处处相等不不随时间间而变。多级全混混流釜模模型

3、（CCFSTTRiin-sseriies）高高径比不不大，搅搅拌不充充分的一一个反应应器，可可以想象象内部既既有全混混流成分分，又存存在活塞塞流成分分。等效效N个CCFSTTR串连连。扩散模型型（Diispeersiion moddel）:高径比较大的反应器如短管或塔式反应器内的流体流动具不大的返混（活塞流和轴向扩散的叠加）阻截：细细菌质量量小，紧紧随空气气流地流流线而向向前运动动，当空空气流线线中所挟挟带地微微粒由于于和纤维维相接触触而被捕捕集称为为阻截。扩散：微微小的颗颗粒受到到空气分分子的碰碰撞，发发生布朗朗运动，由由于布朗朗运动，颗颗粒与介介质碰撞撞而被捕捕集称为为扩散。反应动力力学：

4、用用数学模模型定量量描述生生物反应应过程各各种环境境因素与与微生物物代谢活活动地相相互作用用随时间间而变化化地规律律。为生生物反应应过程的的控制，小小型试验验数据的的放大，提提高反应应过程的的产物的的提纯等等提供理理论依据据。比拟缩小小：将现现有的生生产规模模发酵罐罐比拟缩缩小至试试验实规规模。缩缩小原则则：缩小小的实验验室规模模反应器器中所能能提供的的微生物物代谢活活动的环环境条件件，实现现有大规规模型反反应器中中能实现现的。意意义：比比拟缩小小的实验验室规模模装置不不但可以以为现有有的生产产规模装装置提供供有效的的生产菌菌株选育育的场所所，也可可以为其其工艺条条件的优优化提供供服务。比比拟

5、缩小小放大的的原理方方法相同同！限制性的的步骤：外扩散散（步骤骤）限制制：当反反应达到到稳态时时，传质质速率与与反应速速率相等等。内扩扩散（步步骤）限限制：在在固定化化酶、细细胞的内内部不存存在流体体流动，其其传质完完全依赖赖于扩散散作用。在微生物物反应过过程中碳碳源主要要消耗于于：1、满满足于微微生物菌菌体生长长的需要要（S）G。2、维维持微生生物生存存的消耗耗（S）mm。3、生生成代谢谢产物大大的消耗耗（S）pp。轴功率：即搅拌拌器输入入搅拌液液的功率率，指搅搅拌器以以既定转转速回转转时，以以克服介介质阻力力所需用用地功率率。氧载体：为非连连续相，在在搅拌地地气液介质质中被分分散成比比气泡

6、小小得多的的微滴。传氧速率率指标：每溶解解1kgg氧所消消耗的电电能（kkw*hh/kgg O22）（它它与klla的大大小是评评价发酵酵液的重重要指标标。）临界溶氧氧浓度：维持好好氧型细细菌代谢谢活动稳稳定的最最低溶氧氧浓度。混合时间间：把少少数具有有与搅拌拌罐内的的液体相相同的物物性的液液体注入入搅拌罐罐内，两两者达到到分子水水平的均均匀混合合所需时时间。Yo/xx：单位位菌体（干干重）所所耗用的的溶氧重重量。Yx/ss：菌体体得率：指生成成细胞得得质量与与消耗基基质质量量之比。YATPP:ATPP对菌体体的得率率,指碳碳源对菌菌体的得得率与消消耗1MMOL碳碳源由分分解代谢谢产生AATP

7、量量之比/YC:碳碳对菌体体得率,指么应应过程中中生成菌菌体中CC的量与与消耗基基质中CC的量之之比菌体理论论得率：碳源被被同化为为菌体得得观点，来来看菌体体的得率率。连续培养养：以一一定速率率不断地地向混合合均匀的的发酵罐罐中供给给新鲜培培养基，同同时等量量地排除除发酵液液，维持持发酵罐罐中液量量一定地地培养方方法。比生长速速率：单单位菌体体在单位位时间的的增值量量。限制性低低物：在在培养微微生物的的培养物物质中，对对微生物物生长起起到限制制作用的的营养物物。营养物质质相对贫贫乏：指指该物质质的浓度度在比生生长速率率达到最最大比生生长速率率时低底底物浓度度scrrit以以下的情情形。恒化器：

8、指具有有恒定化化学环境境的反应应器，恒恒化指明明了操作作稳定的的状态特特征。载体结合合法：将将酶、细细胞固定定在非水水溶性载载体上。交联法：使酶、细细胞带有有两个或或两个以以上的官官能团试试剂进行行交联反反应。包埋法：将酶、细细胞包埋埋在凝胶胶格子里里或半透透膜聚合合物的超超滤膜内内。固定化死死细胞：在固定定化前或或后对微微生物细细胞进行行加热、冷冷冻、干干燥、表表面活性性剂化学学试剂等等处理，使使细胞处处于死亡亡甚至是是破碎状状态的固固定化细细胞。固定化活活细胞：固定化化后细胞胞仍存活活但并不不增值，生生长处于于静止状状态的固固定化细细胞。固定化增增殖细胞胞：是在在固定化化后细胞胞不仅存存活

9、，而而且在使使用过程程中还能能增值，生生长处于于增值状状态的固固定化细细胞。非理想反反应器：反应器器中流体体处于非非理想流流动状态态的反应应器。半衰期：固定化化酶、细细胞在使使用中活活性降低低一半所所需的时时间。活性淤泥泥法：通通过微生生物反应应除去废废水中的的有机物物质的一一种方法法。包埋法固固定化酶酶：将酶酶包在凝凝胶微小小格子内内，或是是将酶包包裹在半半透性聚聚合物膜膜内的固固定化方方法。 微生物的的生长速速率：单单位时间间内单位位体积发发酵液中中菌体的的增量。反复分批批补料培培养法：在间歇歇培养的的基础上上，流加加一种或或几种底底物或前前体物进进行培养养，培养养结束时时不取出出全部的的

10、发酵液液，留下下一部分分发酵液液作为种种子，然然后开始始下一个个补料培培养过程程的发酵酵方法。氧的满足足度：溶溶解氧浓浓度与临临界溶氧氧浓度之之比。CRABBTREEE:效效应:糖糖浓度偏偏高,即即使提供供足够的的溶解氧氧,也不不可避免免地会进进行酒精精发酵导导致酵母母得率降降低生化工程程:以化化学工程程原理和和方法进进行生物物工业生生产/容积系数数:压缩缩机一次次循环吸吸入气体体体积(V1-V4)和活塞塞扫过体体积(VV1-VV3)之之比.绝热压缩缩过程:压缩过过程中气气体所放放出的热热量没有有向外界界付出气气体温度度升高/等温压缩缩过程:压缩过过程中气气体所放放出的热热量能全全部排出出外界

11、使使气体压压缩前后后的温度度相等/全挡板条条件:消消除漩涡涡所以需需的最少少挡板数数.营养物质质想对缺缺乏:该该物质的的浓度在在比生长长速率UU最毕生生长速率率UM的的最低底底物浓度度SAIIT以下下时的情情形,SSAITT为临界界底物浓浓度固定化细细胞 酶酶是一种种在空间间运动上上受到限限制或部部分限制制的细胞胞,酶.能量生长长偶联型型,:当当有大量量合成菌菌体材料料存在时时,微生生物生长长取决于于ATPP的供能能.能量生长长非偶型型:缺少少材料或或存在生生长抑制制物质,生长取取决于合合成菌体体.,材材料的供供应的进进程式这这时多的的ATPP高能键键被水解解能量释释放真空连续培养养地运用用：

12、1、确确定最佳佳培养条条件，22、富集集、选育育特殊性性状的菌菌种 ，33、连续续发酵与与产物的的形成。 连续培养养的问题题：1、染染菌污染染问题，22、变易易问题 酶触反应应的影响响：温度度，PHH，抑制制剂与活活性剂，高高浓度低低物，产产物抑制制。1、发酵酵罐的比比拟放大大中，空空气流量量放大常常采用的的三个原原则是 VVMM 相等等、空截面气气速Vss相等和和Klaa 相等等。2、深层层过滤器器的设计计中，最最重要的的设计参参数是 滤层厚厚度 。3、Moonodd方程中中动力学学常数的的求算常常采用 双倒数数作图或或线性回回归方法法。4、丝状状菌培养养用的发发酵罐比比拟放大大后，常常需校

13、核核 搅拌拌叶轮尖尖端线速速度 指指标。5、流加加式操作作特别适适合于有有底物抑抑制 的的培养过过程。6、乳酸酸菌生长长和乳酸酸生成之之间的关关系符合合 混合合生长偶偶联型。7、用CCSTRR反应器器同时连连续培养养三种微微生物AA、B、CC，已知知ABB，最后后在反应应器中存存留的是是微生物物A。8、用载载体结合合法固定定化细胞胞是指把把细胞通通过共价价键、离离子键或或吸附作作用结合合到水不不溶性载载体上的的方法。9、固定定化酶的的半衰期期是指固固定化酶酶活力降降低一半半的使用用时间 。10、微微生物代代谢产物物的生成成速率与与菌体生生长速率率之间存存在三种种不同类类型的关关联，它它们是 生

14、长偶偶联型 、混合合生长偶偶联型 和非生长长偶联型型。11、发发酵罐比比拟放大大时，搅搅拌功率率及转数数放大常常采用的的三个原原则是PPo/VV相等、PPg/VV相等和和Klaa相等。微生物的的比热死死速率数数由菌体体抗热性性能和灭灭菌温度度两个回回素决定定。121度度时A B CC D 的比热热死速率率常数分分别为00.055 00.033 00.0113. 0.0488上述AA B C D 受受热死容容易程度度为C.BDAA分批灭菌菌的过程程包括 升温 保温温 降温温评价好氧氧发酵最最重要的的两个指指标是,Klaa 传氧氧效率指指标发酵罐比比拟放大大一般遵遵守 几何何相似 培培养条件件相同

15、 微微生物在在反应器器中的充充分分散散策生物代代谢产物物的生成成速率与与菌体生生长之间间存在 生长长偶联型型 混合生生长偶联联型 非生生长偶联联型固定化每每的半衰衰期指桑桑骂槐 固定定化每活活性降低低一半的的使用时时间每的培养养过程主主要经济济指标有有两个, 转转化率 生生物反应应器的生生产强度度深层液体体发酵 染菌菌较少 发展快快 规模大大深层液体体的发酵酵 酵酵母生长长速率高高 醋醋酸生成成降低 PH影影响杂菌菌增殖生化工程程产生的的标致 通通风搅拌拌会传质质问题 美国 固定化酰酰化氨基基酸水解解酶光学学拆分DD-L-氨基酸酸固定化GG异构酶酶将G异异构为果果糖固定化细细胞可处处于 生长

16、静止止或死亡亡发酵过程程中的丰丰质是,酶促反反应热灭菌法法是最为为简便,有效,经济的的微生物营营养细胞胞的均相相热死灭灭动力学学符合化化学反应应一级反应动动力学比热死速速率常数数K决定定于菌体体的种类类用存在在方式,灭菌温温度纤维介质质捕集效效率的机机理可分分为, 惯性性冲击 阻阻截 扩散散 重力沉沉降和静静电除尘尘新型过滤滤器分为为, 聚乙烯烯过滤器器和折式式过滤除除菌器和和高效烧烧结金属属过滤器器和绝对对过滤发酵罐中中常用的的机械搅搅拌器大大至分为为轴向和和径向 前前者如螺螺旋浆式式,后者者如涡轮轮式搅拌器输输入搅拌拌功率取取决于,叶轮与与罐的相相对尺寸寸 转转速 流体的的物性附附件的尺尺

17、寸和数数目搅拌造成成的平均均剪应速速率主要要决定于于叶轮转转速与其其它变数数基本无无关KLA的的变化是是由 菌菌体浓度度 表表面活性性物质和和耗氧量量不恒定定造成的的液体培养养的操作作方法有有,间歇歇培养,连续培培养,流流加培养养缩短混合合时间的的最有效效方法 是啬 反应器器泣不同同部位的的进液点点11、发发酵罐比比拟放大大时，搅搅拌功率率及转数数放大常常采用的的三个原原则是PPo/VV相等、PPg/VV相等和和Klaa相等1、微生生物的比比热死亡亡速率常常数由微微生物菌菌体的抗抗热性能能和灭菌温温度两个个因素决决定。2、传氧氧速率指指标是指指每溶解解1kgg溶氧消消耗的电电能。3、Moono

18、dd模型的的数学表表达式为为=mS/（Kss+S） 。4、微生生物细胞胞的比耗耗氧速率率QO22（呼吸吸强度）是是指单位位重量的的细胞在在单位时时间内消消耗氧的的量，单单位是mmolOO2/kgg干细胞胞，QO22与溶氧氧浓度的的关系为为QO2= （QOO2 ）mmax C/（KKo+ C）。5、动物物细胞培培养的反反应器主主要有悬悬浮培养养反应器器 、 贴壁培培养反应应器 和和 微载体悬悬浮培养养反应器器 。 6、经验验和半经经验的发发酵罐比比拟放大大方法中中，模型型罐和生生产罐一一般以几几何相似原则则为前提提。7、用CCSTRR反应器器同时连连续培养养两种微微生物AA和B，已已知AB，最后

19、后在反应应器中存存留的是是微生物物A。8、用载载体结合合法固定定化细胞胞是指把把细胞通通过共价价键、离离子键或或吸附作作用结合合到水不不溶性载载体上的的方法。判断1、 间歇培培养微生生物的减减速生长长期，微微生物的的比生长长速率小小于零。（）=2、 亚硫酸酸盐氧化化法可以以用于测测量真实实发酵液液的Klla。（）3、活塞塞流反应应器中，沿沿径向的的反应速速度是常常数。（）=4、 连续续反应器器中物料料的稀释释速率用用F/VV来计算算。（）5、 在微生生物培养养过程中中有可能能存在多多种限制制性底物物。（）=6、 返混混是指不不同停留留时间物物料之间间的混合合。（）7、 间歇培培养好氧氧微生物物

20、时，菌菌体耗氧氧速率是是常数。（）8、 对培养养基进行行热灭菌菌必须以以霉菌的的孢子为为杀灭对对象。（）=9、 在一一定温度度下，各各种不同同微生物物的比热热死亡速速率常数数值相等等。（）10、在在有细胞胞回流的的单级恒恒化器中中，总的的出口处处菌体浓浓度与恒恒化器中中的菌体体浓度完完全相等等。（）=1、CCSTRR反应器器中物料料的返混混程度最最小。（）=2、微微生物的的比生长长速率是是指单位位时间内内菌体的的增量。（）3、限制制性底物物是指培培养基中中浓度最最小的物物质。（）4、控制制好氧发发酵的溶溶氧浓度度一定小小于微生生物的临临界溶氧氧值。（）=5、单单级连续续培养中中，如果果调整成成

21、D（稀稀释速率率）（比生生长速率率），最最终将发发生“冲出”现象。（）=6、一一定温度度下，微微生物营营养细胞胞的均相相热死灭灭动力学学符合化化学反应应的一级级反应动动力学。（）7、在活活塞流反反应器中中进行恒恒温热灭灭菌，沿沿物料流流动方向向菌体热热死灭速速率逐渐渐下降。（）=8、单单级恒化化器的稀稀释速率率可以任任意调整整大小。（）9、任何何微生物物培养过过程的YYATPP均等于于10gg/mool左右右。（）=10、连连续培养养反应器器中物料料的平均均停留时时间和稀稀释速率率互为倒倒数。（）问答新型过滤滤器的种种类及制制备特点点和优缺缺点：1， 聚乙烯醇醇（PVVA）：乙酰化化并以耐耐热

22、树脂脂涂敷， 制成片片式过滤滤器。PPVA过过滤器的的显微摄摄影呈现现致密的的纤维结结构，PPVA的的过滤器器能承受受蒸汽反反复灭菌菌。优点点，PVVA除菌菌效率达达99.99999以以上，压压力降在在1.55Kpaa一下，使使用可以以达1年年以上，杀杀菌及干干燥时间间短，更更换方便便，占地地面积小小。超小小型的空空气除菌菌装置滤滤过线速速度高达达80ccm/ss.2， 折式过滤滤除菌器器：采用用超细玻玻璃纤维维折成波波纹型，并并用支撑撑材料加加固，纸纸端用树树脂粘结结密封，然然后粘封封于过滤滤盒中，形形成折式式过滤器器。（纸纸端密封封齐为环环氧树脂脂1000g，滑滑石粉55565gg，邻苯二

23、甲甲酸二丁丁脂155g固化化齐为间间苯二胺胺（或乙乙二胺）115g纸纸端粘结结后固化化温度为为12001300度。时时间为11h。使使用红光光超细玻玻璃纤维维纸三层层制造的的过滤器器，除尘尘效率达达99.99%以上，这这是一种种高效空空气过滤滤器，有有点是：结构简简单，制制造方便便，过滤滤面积大大，占地地面积小小，压力力降低小小，费用用低。缺缺点：强强度较低低，不耐耐气流冲冲击，容容易穿孔孔。3， 高效烧结结金属过过滤器：将金属属（蒙乃乃尔合金金，青铜铜等）粉粉末烧结结成板或或管状，微微孔直径径微20030uum,过过滤效率率较高。如如JLSS型等过过滤器，优优点：过过滤效率率为999.999

24、9压压力降为为10KKpa，能能耐高温温20002600度，机机械强度度可靠，耐耐压小于于等于11Mpaa可以反反吹再生生，寿命命366个月，安安装更换换方便。4， 绝对过滤滤器：由由于医疗疗特种发发酵需要要Milllipporee薄膜微微孔过滤滤器已推推广，微微孔直径径约为00.2-0.445umm小于菌菌体，因因而微生生物不能能通过，称称为绝对对过滤器器，过滤滤效率接接近1000过过滤器中中滤层分分成两层层，外层层采用超超细玻璃璃纤维纸纸作为预预过滤，内内层采用用过滤膜膜，以避避免膜的的微孔堵堵塞。要评价一一种过滤滤介质是是否优越越，要看看过滤效效率，但但它是KK和L的的函数。KK值（阻阻

25、拦因数数）越大大，L则则越小，同同时P越小小越好，因因而把KKL/P值作作为综合合性能指指标来评评价。比较理想想的空气气除菌流流程应具具以下特特点：1) 高空采风风，吸气气风管设设置在工工厂的上上风向高高2030mm处，以以减少吸吸入的细细菌含量量。2) 装设前过过滤器，以以减轻总总过滤器器的负担担。3) 采用无油油润滑压压缩机，减减少压缩缩后的空空气油雾雾污染。4) 压缩机后后采用冷冷却型的的空气贮贮罐可降降低空气气的温度度，同时时出去部部分润滑滑油。5) 采用二级级冷却二二级旋风风分离器器，使油油水分离离较完全全。6) 采用旋风风金属丝丝网除雾雾器，除除去空气气中的雾雾滴。7) 采用蒸汽汽

26、加热器器将空气气加热至至约500度，使使空气的的相对湿湿度小于于60，再进进入总过过滤器，以以保证总总过滤器器处于干干燥状态态。8) 空气经总总过滤器器后进入入分过滤滤器，再再进入发发酵罐，空空气的除除菌程度度达到999.9999%9) 空气除菌菌设备均均采用蒸蒸汽彻底底灭菌，并并能定期期排除油油水，能能检测各各阶段的的空气温温度以及及净化程程度。10) 必须防止止冷凝水水倒流入入总过滤滤器11) 设备应尽尽量简单单连续灭菌菌器的流流体模型型：一， 活塞流模模型(PPF):在反应应器内与与流体流流向相垂垂直的横横截面上上的流速速分布是是均一的的（不存存在返混混）长径径比很大大的管式式反应器器接

27、近于于这种。二， 连续式全全混流型型反应器器（CFFSTRR）：设设定反应应器内的的返混足足够强烈烈，因而而反应器器内物料料的浓度度处处相相等，如如果温度度均一，反反应速度度也处处处相等不不随时间间而变。搅搅拌强烈烈（机械械搅拌，气气流或液液流搅拌拌等）的的实际连连续反应应器，可可以接近近于CFFSTRR特性。三， 多级全混混流釜模模型（CCFSTTRiin-sseriies）高高径比不不大，搅搅拌不充充分的一一个反应应器，可可以想象象内部既既有全混混流成分分，又存存在活塞塞流成分分。等效效N个CCFSTTR串连连。四， 扩散模型型（Diispeersiion moddel）:高径比比较大的的

28、反应器器如短管管或塔式式反应器器内的流流体流动动具不大大的返混混（活塞塞流和轴轴向扩散散的叠加加）搅拌器型型式及流流型：1螺旋桨桨式搅拌拌器：把把液体向向下或向向上推进进，形成成轴向的的螺旋流流动，其其混合效效果尚好好，单产产生的剪剪率较低低，对气气泡的分分散效果果不好。（常常用的螺螺旋桨叶叶数为33片，螺螺距等于于搅拌器器直径，最最大叶端端速度不不超过225m/s）2圆盘平平直叶涡涡轮搅拌拌器：与与无圆盘盘的搅拌拌特性相相似，圆圆盘可使使上升的的空气的的气泡受受阻，避避免大的的起泡从从轴部叶叶片空隙隙上升，保保证气泡泡更好地地分散。圆圆盘平直直叶涡轮轮搅拌器器具有很很大地循循环输送送量和功功

29、率输出出，实用用于各种种流体地地搅拌混混合（包包括粘性性液体及及非牛顿顿流体）(Di:di:L:BB=200:155:5:4)3圆盘弯弯叶涡轮轮搅拌器器：搅拌拌流型与与圆盘平平直叶搅搅拌流型型相似，前前者造成成的液体体径向流流动较为为强烈。因因此在相相同的搅搅拌速度度时前者者的较好好，输出出功率较较后者为为小，因因此在混混合困难难而溶氧氧速率要要求相对对较低的的情况下下，可用用此(DDi:ddi:LL:B=20:15:5:44)4圆盘箭箭叶涡轮轮搅拌器器：与22，3搅搅拌流型型相似，但但轴向流流较为强强烈，在在同样的的转速下下它造成成的剪率率低，输输出的功功率叶较较低，但但混合效效果较好好。(

30、DDi:ddi:LL:B：C=220:115:55:4：2)功率消耗耗：平直直叶弯弯叶箭箭叶搅拌流型型：搅拌拌器在罐罐内造成成的液流流型式，对对气、固固、液相相的混合合，氧气气的溶解解以及热热量的传传递等有有重大的的影响，这这种液流流型式不不仅决定定于搅拌拌器本身身，还受受罐内附附件如挡挡板、拉拉力筒及及其安装装位置的的影响。1. 罐中轴装装垂直螺螺旋桨搅搅拌器的的搅拌流流型：无无挡板，在在轴中心心形成凹凹陷的漩漩涡。安安装垂直直挡板多多块，液液体的螺螺旋状流流受到挡挡板拆流流，被迫迫流向轴轴心，使使漩涡消消失。消消除漩涡涡必须的的最少挡挡板数为为全挡板板数2. 涡轮搅拌拌器的搅搅拌流型型：各

31、在在涡轮平平面的上上下两侧侧造成向向上和向向下的翻翻腾。挡挡板可以以部分冷冷却蛇管管排所代代替。3. 装有拉力力筒时的的搅拌流流型：在在罐内与与垂直的的搅拌器器同轴线线安装套套筒，可可以大大大地加强强循环输输送效果果，并能能将液面面地泡沫沫从套筒筒的上部部入口轴轴吸道液液体之中中，具有有自消泡泡能力（伍伍氏发酵酵罐）双膜理论论-双双膜理论论的基本本前提：1 气泡与包包围气泡泡的液体体之间存存在着界界面，界界面的气气泡一侧侧存在着着一层气气膜，在在界面的的液体一一侧存在在一层液液膜。气气膜内的的气体分分子与液液膜中的的液体分分子都处处于层理理状态，分分子间无无对流运运动，氧氧的分子子只能以以扩散

32、方方式，即即籍浓度度差推动动而穿过过双膜进进入液相相主流。（主流气体：气泡内除开气膜以外的气体分子处于对流状态。主流中任意一点氧分子的浓度相等。液体主流液是如此）2 在双膜之之间的两两相界面面上，氧氧的分压压强与溶溶于界面面液膜中中的氧浓浓度处于于平衡关关系。3 传质过程程处于稳稳定状态态，传质质途径上上各点的的氧浓度度不随时时间而变变在稳定的的传质过过程中，通通过气、液液膜的传传氧数率率应相等等。H为亨利利定律常常数，随随气体及及溶剂及及温度而而异，它它表示气气体溶于于溶剂的的难易。氧氧难溶于于水，HH值很大大提高Klla的途途径：1 增加搅拌拌转速NN，以提提高Pgg，可以以有效提提高Kl

33、la。2 增大通气气量Q，以以提高VVs。（在在通气量量不是很很高时）3 为了提高高Nv，除除了提高高Klaa之外，提提高C*也是可可行的方方法之一一。通入入纯氧，或或在可能能的条件件下提高高罐内操操作压力力，均可可提高CC*4 丝状菌的的繁殖导导致发酵酵液粘度度的急剧剧上升和和Klaa的急剧剧下降。在在不能提提高转速速的情况况下可重重复地放放出一部部分发酵酵液，补补充新鲜鲜灭菌等等体积培培养基这这样可以以使Klla大幅幅度回升升。5 发酵液中中添加少少量的水水不容性性另一液液相，氧氧在这一一液相中中具有比比在水中中高很多多的溶解解度。七、说明明动态法法测量KKla的的原理和和方法（88）动态

34、法测测量Klla是利利用溶氧氧电极进进行的，测测量的是是真实发发酵液的的Klaa值。原理：利利用非稳稳态时，溶溶氧浓度度的变化化速率等等于溶入入的氧浓浓度和耗耗氧浓度度之差，即即：dcc/dtt=Klla（CC*-CC）- QO22 X重排列上上式：CC=- 1/ Klaa（dcc/dtt + QO22 X）+ C将非稳态态时溶氧氧浓度CC对（ddc/ddt + QOO2 XX）作图图，可得得一直线线，此直直线的斜斜率值即即为- 1/ Klaa。（55分）采用的方方法是：A：停止止通气，使使发酵罐罐中的溶溶氧浓度度下降。B：恢复复通气（在在溶氧浓浓度降到到临界溶溶氧浓度度之前恢恢复通气气）。固

35、定化方方法：载载体结合合法（共价结结合法：将非水水溶性载载体和酶酶、细胞胞以共价价键的型型式固定定在一起起。离子子结合法法：是通通过离子子效应，将将酶、细细胞固定定到具有有离子交交换基团团的非水水容性载载体上。物理吸附法：将酶、细胞吸附到不溶于水的载体上而使酶、细胞固定的方法）交联法（靠化学结合的方法使酶、细胞固定化，区别仅在于是否使用载体。交联法是利用带有两个或两个以上的官能团试剂与酶、细胞之间发生分子间的交联而把酶、细胞固定化。）包埋法：（格子型：将酶、细胞包埋在聚合物的凝胶格子里中，使之处在不脱离状态下，达到固定酶、细胞的目的。微胶囊型：将酶、细胞包裹在凝胶的微小格子。）其它固定方法（内

36、固定法：对微生物的热处理，物理射线照射或化学试剂处理使所需要的酶固定在细胞体内同时固定化菌体。自固定法：通过培养条件的选择使所培养的微生物菌体絮凝。凝聚法：添加絮凝剂絮凝菌体）固定法酶酶、细胞胞的性质质：固定化化后活性性大都降降低（因因为酶的的活性中中心的重重要氨基基酸与水水不容性性载体相相结合，结结构发生生了变化化，虽不不失活，但但酶与低低物的相相互作用用受到空空间位阻阻。）提提高固定定化酶的的活力：可在固固定的同同时加入入酶活性性中心保保护剂（低低物、产产物或其其结果类类似物）稳定性增增加（因因酶分子子的结构构或细胞胞被约束束，可能能降低其其对外部部恶劣环环境的敏敏感，使使其稳定定性（对对

37、热、对对各种化化学试剂剂、对不不易被蛋蛋白酶类类的分解解）增加加。催化化特性；（低物物专一性性、反应应的最适适PH值值、反应应的最适适温度、米米氏常数数（反应应了酶和和低物的的亲和能能力）、最最大反应应速度）固定化酶酶、细胞胞利用领领域：化化学品制制造（AATP、医医疗（癌癌症）、分分析与诊诊断（酶酶试剂）、亲亲和层析析(乙型型肝炎抗抗原)、固固定化细细胞器（HH2）。Monood方程程建立的的几点假假设是什什么？MMonood方程程与米氏氏方程主主要区别别是什么么？：MMonood提出出了在特特定温度度、pHH值、营营养物类类型、营营养浓度度等条件件下，微微生物细细胞的比比生长速速度与限限制

38、性营营养物质质的浓度度之间存存在关系系式：= mS/(Kss+S) m-最大大的比生生长速度度 S-限制性性营养物物的浓度度 Kss-饱饱和常数数 区区别：MMonood方程程与酶催催化反应应的米氏氏方程形形式上是是一样的的，因为为微生物物的生长长可看作作酶反应应的粗略略代表。但但所不同同的是，米米氏方程程是应用用酶反应应理论推推导得到到的，而而Monnod方方程却是是完全经经验得到到的。连续培养养优缺点点 优点： 1）提提供了一一个微生生物在恒恒定状态态下告诉诉生长的的环境，便便于进行行微生物物的代谢谢、生理理、生化化和遗传传特性的的研究；2）在在工业上上可减少少分批培培养中每每次清洗洗、装

39、料料、灭菌菌、接种种、放罐罐等的操操作时间间，提高高生产效效率。33）产物物质量比比较稳定定； 4）所所需设备备和投资资较少，便便于实现现自动化化。 缺点： 1）在在长时间间的培养养过程中中，微生生物菌种种容易发发生变异异，发酵酵过程易易染菌； 2）新新加入的的培养基基与原有有的培养养基不易易完全混混合，影影响培养养和营养养物质的的利用连续培养养中的主主要问题题(1) 稳定性问问题连续续培养系系统要求求处于稳稳定状态态，首先先要求确确保菌种种的稳定定，但大大规模连连续培养养过程中中常出现现菌种变变异和退退化的现现象，尤尤其是带带有营养养缺陷、抗抗反馈突突变等遗遗传标记记 的生生产菌。可可采用半

40、半连续发发酵。(2)无无菌度问问题连续续培养周周期长、保保持设备备的密闭闭性以及及培养液液和空气气的无菌菌度更为为严格。可可在发酵酵掖中加加入抗菌菌的药物物。(33)匀态态问题所所谓匀态态是指连连续培养养要求菌菌体、基基质和产产物都要要混合均均匀作为为前提。对对于高黏黏度和非非牛顿醪醪液，更更难混匀匀。 (4)控控制问题题连续培培养要求求各参数数稳定，整整个系统统要在最最佳化的的条件下下进行，才才能获得得最高的的产率和和最大的的生产能能力。有有些连续续培养的的最佳点点与最坏坏点相当当接近。可可见连续续培养要要求精确确的控制制技术。(5)放大问题生化反反应器的的特点生化反反应与一一般化学学反应的

41、的不同主主要在于于其反应应皆由生生物催化化剂-酶酶来催化化的。决决定了酶酶反应必必须在比比较温和和的条件件下进行行，也就就是在接接近中性性的pHH、较低低的温度度及近似似细胞生生理条件件下进行行。 生物的的酶系是是非常复复杂的，在在活细胞胞中它们们是相互互协调而而处于最最优化的的状态，故故活细胞胞常被用用来合成成一些代代谢产物物如多糖糖及蛋白白质等。由由于反应应的环境境会随着着时间的的进程而而改变，就就产生了了一个如如何控制制反应过过程使其其最优化化的问题题。 对生长长细胞来来说，要要考虑到到如何维维持发酵酵的最佳佳条件，主主要包括括细胞营营养、代代谢的调调控以及及反应产产物的干干扰。 由于酶

42、酶作用对对底物的的高度特特异性，它它可以定定向的产产生一些些用一般般化学方方法难以以甚至无无法得到到的产品品。 大多数数生化反反应都在在水相中中进行，相相对来说说产物浓浓度较低低，这就就产生了了一个产产物回收收工艺及及成本的的问题生物反应应器的比比拟放大大，到底底以什么么为基准准呢？ 首先要从从大量的的试验材材料中把把握和找找出影响响生产过过程的主主要矛盾盾，在着着重解决决主要矛矛盾的同同时，不不要使次次要矛盾盾激化。例例如，单单纯按照照 kLLa 相相等为准准则放大大的生物物反应器器，液体体剪切力力可能会会上升到到剪切敏敏感系统统不可接接受的程程度，投投入生产产，就可可使生产产失败，必必须注

43、意意不使这这类情况况出现，为为此往往往或多或或少地牺牺牲几何何相似的的原则。微生物反反应过程程的特点点:1. 微微生物反反应是生生物化学学反应，通通常是在在常温、常常压下进进行。22. 反反应中参参与反应应的培养养基成分分多，反反应途径径复杂，因因而在微微生物生生长的同同时往往往还伴随随着生成成代谢产产物反应应。3. 微生生物反应应还受到到众多外外界环境境因素的的影响1、与通通用式机机械搅拌拌罐相比比，塔式式生物反反应器的的优点是是什么？A：省去去了轴封封，从根根本上排排除了因因轴封造造成的污污染。（11分）B：反应应器结构构简单。（22分）C：功率率消耗小小。（11分）D：减少少了剪切切作用

44、对对细胞的的损害。（11分）2、动植植物细胞胞培养与与微生物物细胞培培养的主主要区别别是什么么？A：大多多数动物物细胞需需附壁生生长（11分）。B：动物物细胞对对培养基基的营养养要求相相当苛刻刻，要求求含有多多种氨基基酸、维维生素、无无机盐、血血清等物物质。（11分）C：因动动物细胞胞没有细细胞壁保保护，对对剪切力力非常敏敏感。（11分）D：生长长缓慢。（11分）E：易染染菌。（11分）3、写出出对培养养基进行行湿热灭灭菌时微微生物营营养细胞胞的热死死灭动力力学方程程，说明明方程中中各符号号的意义义。- dNN/dtt =KKN （2分分）N：培养养基中任任意时刻刻的活微微生物浓浓度（个个/升），（11分）t：灭菌菌时间 ， （11分） K：菌体体的比热热死亡速速率常数数，1/minn， （1分分）- dNN/dtt：菌体体死亡速速率。 4、 酶和细细胞的固固定化有有哪几种种方法，举举出两个个应用实实例。酶和细胞胞的固定定化有载载体结合合法、交交联法和和包埋法法。（33分）DL-氨氨基酸