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。
8、萃取：利用液体或超临界流体为溶剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。
9、流加发酵：补料分批发酵也叫半连续发酵、半连续培养，流加发酵，它是以分批培养为
基础，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。
10、冻干技术：冷冻干燥技术(简称冻干技术)是将含水物质在低温下冻结，而后使其中的水
份在真空状态下升华的技术。
11、结晶：物质自溶液中成晶体状态析出，或从熔融状态受冷时成晶体状态凝结的过程。
12、离心分离因数：指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值。ω2
13、溶剂萃取：是将一种溶剂加入到料液中，使溶剂与料液充分混合，则欲分离的物质能够
较多地溶解到溶剂中，并与剩余的料液分层，从而达到分离的目的。
14、分子筛：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。狭义上讲，分子筛是结晶态的硅酸
盐或硅铝酸盐
1、气升式反应器的工作原理？
答：是把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。
2、蒸发器必须满足的基本要求？
答:一、热能的不断供给，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量；二、溶剂蒸汽（即二次蒸汽）的不断排除；三、一定的热交换面积，以保证传热量。
3、良好膜分离设备应具备的条件？
答:一、膜面切向速度快，以减少浓差极化；二、单位体积中所含膜面积比较大；三、容易拆洗和更换膜；四、保留体积小，且无死角；五、具有可靠的膜支撑装置。
4、生物工业的下游加工过程可分为哪几个阶段？
答：产品提取、净化和化验；废物处理；产品回收
5、搅拌器的输入功率取决于哪些因素?
答: 叶轮和罐的相对尺寸；搅拌器的转速；流体的性质；挡板的尺寸和数目。
6、恒压过滤的特点？
答:滤饼不断变厚；阻力逐渐增加；推动力Δp 恒定；过滤速率逐渐变小。
7、透析的原理？
答：透析是采用半透膜作为滤膜,使试样中的小分子经扩散作用不断透出膜外,而大分子不能透过被保留，直到膜两边达到平衡。
8、蒸发操作的目的？
答:①获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。
②脱除溶剂，将溶液增溶至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发，
结晶的联合操作以获得固体溶质。
③除杂质，获得纯净的溶剂
9、干燥设备的选择的原则？
答:一、被干燥物料的性质：湿物料的物理特性、干物料的物理特性、腐蚀性、毒性、可燃性、粒子大小及磨损性；
二、物料的干燥特性：湿分的类型（结合水、非结合水）、初始和最终湿含量、允许
的最高干燥温度、产品的色泽、光泽等；
三、粉尘及溶剂回收
四、安装的可行性
10、高温致死的原理？
答: 由于它使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏，例如它可使核酸发生脱氨、脱嘌呤或降解，以及破坏细胞膜上的类脂质成分等。
11、清洗的优点？
答: (1) 能维持一定的清洗效果, 保证产品的安全性。
(2) 节约操作时间、提高效率, 以实现商业的最大利润。
(3) 节省劳动力, 保证操作的安全性。
(4) 节省清洗用水和蒸汽。
12、影响介质过滤效率的主要因素？
答:介质过滤效率与介质纤维直径关系很大，在其他条件相同时，介质纤维直径越小，过滤效率越高。
对于相同介质，过滤效率与介质滤层厚度、介质填充密度和空气流量有关。
13、固体物料粉碎的目的？
答:增大原料的比表面积；使内含物与介质水和生物催化剂酶接触面积增大；加速物料内含物的溶解与分离。
14、通风发酵设备的特点？
答: 具有良好的传质和传热性能，结构严密，防杂菌污染，培养基流动与混合良好，配套的检测与控制，设备较简单，方便维护检修以及能耗低等特点。
15、清洗的主要步骤？
答:1、预冲洗清洗介质为清水或工艺用水， 3~5分钟，常温或小于60°C；
2、碱洗清洗介质为, 12%， 10~20分钟， 60°80°C；
3、中间洗涤清洗介质为工艺用水，5~10分钟，小于60°C；
4、酸洗清洗介质为3，12%，10~20分钟，60°80°C；
5、最后冲洗清洗介质为工艺用水，3~10分钟，常温或小于60°C；
6、生产前消毒清洗介质为工艺用水,3~5分钟, 92°95°C。
(预冲洗；碱洗；中间冲洗；清水喷冲；碱水喷冲；清水冲洗；酸洗)
16、影响体积溶氧系数的主要因素有？
答:搅拌；空气流速；空气分布管；发酵罐内液柱的高度；发酵液的性质；泡沫和消泡剂。
四、论述题：（共14分,每小题7分）
1、论述环境因素对微生物生长代谢的影响？
答: 一、温度：低温下，细菌蛋白质合成的启动受阻，不能合成蛋白；过高的环境温度会使细菌死亡。
二、值：改变细胞膜电荷，直接影响酶的活性，影响环境中营养物的解离状态。
三、氧化还原电位：不管是好氧性活性污泥法系统还是厌氧性活性污泥消化系统都应控
制在一定的范围内，超过这一范围将不利于微生物的生长。
四、溶解氧：针对不同的好养微生物或厌氧微生物或兼性厌氧微生物，控制好溶氧量，
使微生物更好地生长。
五、重金属及其化合物：某些金属离子是微生物生命活动不可或缺的成分；有些金属离
子的浓度过高时就会对微生物产生抑制作用；有些金属离子的存在会对微生物产生不利的影响。
2、论述填料函式轴封和端面式轴封的优缺点？
答: （一）填料函式轴封：优点：结构简单。
缺点：死角多，很难彻底灭菌，容易渗漏及染菌；轴的磨损情
况较严重；填料压紧后摩擦功率消耗大；寿命短，
经常维修，耗工时多。
（二）端面式轴封：优点：清洁；密封可靠；无死角，可以防止杂菌污染；使用寿命长；
摩擦功率耗损小；轴或轴套不受磨损；它对轴的精度和光洁
度没有填料密封要求那么严格，对轴的震动敏感性小。
缺点：结构比填料密封复杂，装拆不便；对动环及静环的表面光洁
度及平直度要求高。
3、阐述影响加压蒸汽灭菌效果的因素？
答:（1）灭菌物体含菌量的影响。
天然原料尤其是麸皮等植物性原料配成的培养基，一般含菌量较高，而用纯粹化学试剂配制成的组合培养基，含菌量低。
（2）灭菌锅内空气排除程度的影响
检验灭菌锅内空气排除度，可采用多种方法。最好的办法是灭菌锅上同时装有压力表和温度计，其次是将待测气体通过橡胶管引入深层冷水中，如只听到“扑扑”声而未见有气泡冒出，也可证明锅内已是纯蒸汽了。
（3）灭菌对象的影响
（4）灭菌对象的体积。要防止用常规的压力和时间在加压灭菌锅内进行大容量培养基的灭菌。
（5）加热与散热速度。这两段时间也对灭菌效果和培养基成分发生影响。为了使科学研究的结果有良好的重演性，在灭菌操作中对这些技术细节都应加以注意。
4、论述过滤前如何对发酵液进行预处理？
答：可通过下列所述的方法处理发酵液：
(1)加热：能改善发酵液的操作特性；使发酵液的粘度明显下降。
(2)凝聚和絮凝：有效地改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使之聚集，
颗粒增大，便于分离。
(3)加入盐类：可除去高价无机金属离子。如223+等。
(4)调节：能使蛋白质变性凝固；改变絮凝剂的电离度，从而改变分子链的伸展状态；
适当增大过滤速度。
(5)加入助滤剂：均匀分布于滤饼层中，相应地改变了滤饼结构，降低了滤饼的可压缩
性，也就减小了滤饼阻力。
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。原料进入后在传动装 置作用下运动并接触筛面而进行筛分。 优点：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。 缺点：筛面利用率小，仅为整个筛面的 1/5 1.物料的粉碎度（粉碎比） 物料粉碎前后平均直径之比，称为粉碎度或称粉碎比。 X=D1/D2 式中 D1 ——粉碎前物料的平均粒径， mm ；D2——粉碎后物料的平均粒径， mm 。粉碎度表示粉碎操作中物料粒度的变化比例。 2.对粉碎机的要求 （1 ）粉碎后的物料颗粒大小要均匀。 （2）已被粉碎的物块，应立即从轧压部位排除。
生物工程设备复习题 一、选择题 1、目前啤酒厂的糖化锅中利用__B__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、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。 5、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 6、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____A______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 7、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此____C____轴封。 A.应该用填料函 B.应该用单端面机械 C.应该用双端面机械 D.无需 8、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___C___，才能保证先进先出。 A.过渡流 B.层流 C.活塞流 D.湍流 9、把干玉米原料从多处集中送到一处，原则上应选择：( D ) A ．带式输送机 B ．压送式气力输送装置C．斗式提升机 D ．吸送式气力输送装置 10、压送式气力输送装置的闭风器应装在：( A ) A ．加料口处 B ．卸料口处 C ．中间部位 D ．无论哪里 11、直接向空气中喷100 ℃蒸汽，此过程对湿空气来说将近似是：( B ) A ．等湿升温 B ．等温加湿 C ．加湿升温 D ．等温等湿 12、垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件是:( A ) Ａ . 气流速度大于悬浮速度 B. 气流速度小于悬浮速度 C. 气流速度等于悬浮速度 D. 不能确定
生物工程设备部分题型和答案 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，染菌面波及普遍。?操作要害：（1）连消设备无泄露，无梗塞，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）打料结束后避免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?。 试述旋风分离器的工作原理，至少列举其两种用途。? 旋风分离器是一种利用离心力沉降原理自气流中分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，达到圆锥底部后，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。离子由于离心力的作用，使它从旋转气流中分离。沿着旋风分离器的内壁面下落而被分离。气流到达圆锥部下端附近就开始反转，在中心部逐渐旋转上升，最后从上出口排出。? 旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 生物反应器根据能量传递方式可以分为那些类别？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。 发酵罐：罐体，搅拌器，挡板，消泡器，变速装置，联轴器和轴承，空气分布装置，轴封。
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。 （2）产品质量较易控制。 （3）蒸汽负荷均衡，锅炉利用率高，操作方便。 （4）适宜采用自动控制。 （5）降低劳动强度。 8、培养基灭菌常用的加热设备、保温设备和冷却设备都有哪些，试举例。 目前常用的加热设备是喷射加热器，其特点是结构简单，体积小，操作噪声低，蒸汽与料液混合充分，并在瞬时内即可完成加热。（可用于判断题） 保温设备有两种：一种是罐式保温设备，即维持罐，另一种是管式保温设备，即维持管。 冷却设备有：喷淋冷却器、真空冷却器、薄板换热器和螺旋板换热器 9、为什么说培养基在维持罐中的停留时间应比按对数残留定律计算的维持时间要长？ 维持罐的高径比较小，不以保证培养基先进后出，部分培养基可能在罐中停留时间过长，过度受热，营养成分损失较多；部分培养基可能在罐中停留时间过短，不能达到灭菌要求而造 成染菌。所以，培养基在维持罐中的停留时间应比按对数残留定律计算的维持时间要长。【实际维持时间常取理论灭菌时间的3—5倍】 判断题：培养基在维持罐中的停留时间应比按对数残留定律计算的维持时间要长（短） 第三章空气压缩及除菌设备 1、空气除菌的方法：辐射杀菌、热灭杀菌、静电除菌、介质过滤除菌 1、空气预处理的主要目的有哪两个?t提高压缩前空气的洁净度的主要措施？ 答：⑴①提高压缩空气的洁净度，降低空气过滤器的负荷；②取出压缩后空气中所带的油水，以合适的空气湿度和温度进入困难国企过滤器 ⑵提高空气吸气口的位置和加强吸入空气的前过滤 2、提高截止过滤效率的主要措施 ⑴减少进口空气的含菌数：①加强生产环境的卫生管理，减少环境空气中的含菌量；②提高空气进口位置（高
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。 3、Ka 4、发酵稀释比D:补料速度与反应器体积的比值（h-1），在稳定状态下，细胞的生长速率等于稀释速率 5、过滤效率被捕捉的粉尘量与原空气中粉尘量之比。 6、装料系数：发酵罐存在持气与起泡问题，必须在充入培养液后留有一定的空间。 式中 V —发酵罐的代表容积（m 3）；V 0—进入发酵罐的发酵液量（m 3）ψ —装液系数 7、实罐灭菌：将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称分批灭菌。 8、升膜式蒸发器：真空蒸发设备，主要由加热室和汽液分离器组成，在真空状态下溶液在蒸发器的加热表面形成液膜，很快受热升温、汽化、浓缩。液膜与蒸发的二次气流方向相同称为升膜式蒸发器。 S x x ?-?=＝消耗基质的质量生成细胞的质量/s Y ?0V V =
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 10.自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此___C___轴封。 A.应该用填料函 B.应该用单端面机械 C.应该用双端面机械 D.无需 11.安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______D______。
生物工程设备 填空题：（共30分，每小空1分） 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 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、直接用酶催化得到所需产物。 3、反应器内产率可根据：质量守恒定律和能量守恒定律进行计算。 4、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。 5分批培养细胞可分为延迟期、对数生长期、减速期、平稳期、衰退期五个生长阶段。 6按操作压强可将蒸发分为：加压、常压、减压。 7真空干燥设备一般由密闭干燥室、冷凝器、真空泵三个部分组成。 8固体物料粉碎按受力情况可分为挤压、冲击、磨碎、劈碎。 9糖蜜利用之前，需要进行稀释、酸化、灭菌和增加营养盐。处理。 10啤酒发酵设备向着大型、室外、联合方向发展。 11常见的通风发酵罐类型：机械搅拌式、气升环流式、鼓泡式、自吸式。 12板框过滤机的操作步骤：装合、过滤、洗涤、卸渣、整理。 13影响恒速干燥的主要因素空气流速、空气湿度、空气温度。 14液-液萃取设备包括混合设备、分离设备、溶剂回收设备 三个部分。 15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 16常见的防腐措施：低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度、防腐剂。 名词解释题（共16分，每小题2分） 富氧通风：通气发酵罐通常使用的是普通空气。当需要提高相应的饱和溶氧浓度时，除了升高操作罐压外，更有效的方法是用富氧空气或直接通入氧气。 离子交换法: 离子交换分离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。
概念题 1、真空冷冻干燥：把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真 空的条件下使水蒸汽直接升华出来。 2、气流输送：借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到 目的地。 3、沸腾干燥：是利用流态化技术,即利用热的空气流体使孔板上的粒状物料呈流 化沸腾状态，使粒子中的水分迅速汽化，达到干燥目的。 4、分子蒸馏：是在高真空条件下进行的非平衡蒸馏。其蒸发面与冷凝面的距离 在蒸馏物料的分子的平均自由程之内。此时，物质分子间的引力很小，自由飞驰 的距离较大，这样有蒸发面飞出的分子，可直接落到冷凝面上凝聚，从而达到分 离的目的。 5、喷雾干燥：是利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具 有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在 几秒至几十秒内获得干燥。 6、沸腾造粒干燥：是利用流化介质（空气）与料液间很高的相对气速，使溶液 带进流化床就迅速雾化，这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干 燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合 7、全挡板条件： 是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须 满足下式要求： (0.1~0.12)0.5b D n n D D ?=?= D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数 8、吸附操作：是利用适当的吸附剂，在一定的操作条件下，使有用目标产物或 有害成分被吸附剂吸附，富集在吸附剂表面，然后再以适当的洗脱剂将吸附的物 质从吸附剂上解吸下来，从而达到浓缩和提纯的目的，这样的过程称为吸附操作。 9、薄壁容器：压力容器的壁厚与其内半径之比小于的容器称为薄壁容器。 简答题： 1、简述蒸发过程的必要条件 ①充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。 ②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。 ③一定的热交换面积，以保证传热量。
生物分离工程习题 一、名词解释 滤饼过滤: 若悬浮液中固体颗粒的体积百分数大于1%, 则过滤过程中在过滤介质表面会形成固体颗粒的滤饼层, 这种过滤操作称为饼层过滤。 深床过滤: 当悬浮液中固体颗粒的百分数在0.1%以下且固体颗粒的粒度很小时, 若以小而坚硬的固体颗粒堆积生成的固定床作为过滤介质, 将悬浮于液体中的固体颗粒截留在床层内部且过滤介质表面不生成滤饼的过滤称为深层过滤。 萃取 利用溶质在互不混溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。液-固萃取 用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程称为固-液萃取, 也称浸取( Leaching) 或浸出。 液-液萃取 用溶剂从溶液中抽提物质叫液-液萃取, 也称溶剂萃取。经典的液-液萃取指的是有机溶剂萃取。 溶剂萃取法 利用液体混合物各组分在某有机溶剂中的溶解度的差异而实现分离的。 双水相萃取 分配系数K 是指在一定温度、压力下, 溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里, 达到平衡后, 它在两相的浓度之比为一常数K 分离因数 在某一萃取系统中,溶质A的分配系数与溶质B的分配系数之比表示为β＝K A ／K B ,
β越大, A、 B的分离效果越好, 即产物与杂质越容易分离。 微波提取 利用样品中目标物分子在微波电磁场的作用下, 从原来的热运动状态转为跟随微波交变电磁场而快速排列取向, 将微波能量转化为样品内的能量, 从而加速目标物从固相进入溶剂相的过程。 超声提取 利用超声技术,使植物细胞壁及生物体破裂, 导致胞内物质释放、扩散、溶解, 从而加速目标物从固相进入溶剂相的过程。 吸附分离技术 利用固体吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力, 使其富集在吸附剂表面,以除去有害成分或分离回收有用目标产物的过程。 离子交换技术 经过溶液中带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换, 利用其静电作用力的差异而达到分离纯化的方法。 吸附平衡 一定条件下, 流体( 液体) 与吸附剂接触, 流体中的吸附质被吸附剂吸附, 经足够长时间后, 吸附质在两相中的含量不再改变, 即吸附质在流体和吸附剂上的分配达到一种动态平衡, 称为吸附平衡。 吸附等温线 实验测定一定温度下的吸附平衡数据, 绘制成吸附剂上吸附质的吸附量与流体中吸附质浓度的关系曲线。 色谱分离技术 是一类分离方法的总称, 又称色谱法、层析法、层离法等。它是利用不同组分在固定相和流动相中的物理化学性质的差别, 使各组分在两相中以不同的速率移动而进一步分离的技术。 阻滞因数( 比移值)
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
生物工程设备考题 如何在考试中取得好的成绩，做题也是一个练习的好方法。下面给你整理了一些生物工程设备考题，一起来做一做吧。 生物工程设备考题单选题 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 2.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 3.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℃ 4.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 5.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 6.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 7.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 8.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 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。 生物工程设备单选题答案 1.A 2.C 3.D
微生物工程试题库 试卷题型： 名词解释（每小题2分，共10分）；填空题(每空1分,共30分)；单项选择题（每小题1分，共20分）；判断题(每小题1分，共10分)；简答题(共5小题,共30分)；论述题(共10分) 本课程为考试课，最终成绩由平时成绩和期末考试成绩组成，平时成绩包括作业、考勤、课堂讨论和提问等，不得低于总成绩的30％；期末考核采用闭卷考试进行，但是不高于70％。 01.微生物工程的定义与内容是什么？ 答：微生物工程的主题是利用微生物代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。该工程包括微生物学、生物化学、化学工程学、药学和市场营销学等有关的知识。 02.微生物工程有几个发展阶段？ 答：1.传统的微生物发酵技术-天然发酵2.第一代的微生物发酵技术-纯培养技术的建立3.第二代微生物发酵技术-深层发酵技术4.第三代微生物发酵技术-微生物工程 03.微生物工程有那些方面的应用？ 答：一、微生物工程在食品中的应用二、微生物工程在医药卫生中的应用（抗生素、氨基酸、维生素、甾体激素）三、微生物工程在轻工业中的应用四、微生物工程在化工能源中的应用五、微生物工程在农业中的应用（生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌）六、微生物工程在环境保护中的应用七、微生物工程在细菌冶金中的应用八、微生物工程在高技术研究中的应用 04 微生物工程的工业生产水平的要素？ 答：微生物工程的工业生产水平由三个要素决定，即生产菌种的性能，发酵及提纯工艺条件和生产设备。 05 工业生产菌的筛选步骤。 答：一般菌种分离纯化和筛选步骤如下：标本采集→标本材料的预处理→富集培养→菌种初筛→性能鉴定→菌种保藏 06什么是施加选择压力分离法。 答：为了增加菌种分离成功率，可通过富集培养增加待分离菌的数量。主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。这种方法又被称为施加选择性压力分离法。 07 简述一些重要生物活性物质产生菌分离方法。 答：施加选择性压力分离法、随机分离法 08 微生物自我调节的部位有那些？ 答：诱导调节、碳分解产物调节、氮分解产物调节、磷酸盐调节、反馈调节、生长速度调节 09 酶活性的调节机制有哪些？ 答:酶的变构调节理论和变构酶分子内部的化学修饰调节理论 常用的灭菌方法及使用范围？ 10 什么是组成酶、诱导酶？什么是弱化作用？ 答：在微生物细胞中不依赖于酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶称为组成酶。 依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶称为诱导酶，又叫适应性酶，其合成的基因以隐性状态存在于染色体中。 弱化作用是通过操纵子的引导区内类似于终止子结构的一段DNA序列实现的，这种调节方式不是使所有正在翻译中的mRNA全部都中途停止，而仅有部分中途停止转录，所有称为弱化作用。 11 分支生物合成途径的调节类型？ 答：分支生物合成途径的调节方式包括同工酶调节、顺序反馈调节、协同反馈调节、累加反馈调节、增效反馈调节、激活和抑制联合调节和酶的共价修饰等方式。 12 什么是能荷调节 答：能荷调节也称腺苷酸调节,系指细胞通过改变A TP、ADP、AMP三者比例来调节其代谢活动. 13 怎样通过发酵条件控制来提高发酵产物产量？ 答：（1）同一种微生物在同样的培养基中进行培养时，只要控制不同的发酵条件（合适的温度，PH，通气量，生物素量等），进而影响微生物自身的代谢调节系统，改变其代谢方向，就可能获得不同的代谢产物。
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)。 Ａ.小于一个 B.大于一个小于两个 C.等于一个 D.等于两个 １0.?自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此__＿C___轴封。
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、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。同时进行物料输送和混合缺点：动力消耗较大，物料易受损伤，螺旋叶及料槽也易磨损，输送距离短。 6 风力输送的方式有哪些？各自的输送特点是什么？ 1.吸引式输送特点：多点吸料送到一点、负压状态，物料不会泄漏、风机在运行时 不会污染物料、加料装置简单、物料造成风机磨损，输送动力有限，输送距离短，输送量小 2.压力输送特点：一点加料送到多点、输送动力大，输送距离长，输送量大、风机 工作环境较好、需要特殊加料装置；正压输送，粉料易泄漏；风机污染物料
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壹章绪论题库 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）的壹种新型跨学科技术。 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，而且不同的发酵和不同微生物有关。（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，利用物料和杂质在物理特性上的差异，能够采用壹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，第壹层是接料筛面，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，能够加速粉料离开筛孔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、培养基灭菌方式有俩种：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壹定程度的破坏。
2008～2009学年度第一学期 生物工程专业《生物工程设备》课程试卷B 注意事项：1. 考生务必将自己、学号、专业名称写在指定位置； 2. 密封线和装订线不准答题。 一、填空题（共30空，每空1分，共30分） 1、带式输送机输送带主要以塑料袋为主，其类型主要包括 、 、 。 2、机械搅拌通风发酵罐一般装设挡板，其中挡板应与罐壁留有一定的间隙，其间隙一般为 D(发酵罐直径)。 3 、斗式输送机中料斗分为深斗、浅斗和尖角形斗三种，浅斗的斗口呈 的倾斜。 4、发酵室的四周墙壁和顶棚均要采用较好的绝热结构，绝热层厚度不应小于 。 5、长管式蒸发器一般采用径 mm ，长径比为 的长管制成。 6、按过滤推动力分类，过滤机械可分为： 过滤机、 过滤机 和 过滤机。 7、间歇式过滤机是指 、 、 、 四个操作工序。 8、正位移泵的适用围为：输送温度下液体运动黏度高于 ；液体中 气体含量允许稍大于 （体积）。 9、板式换热器主要由 、 、 三部分组成。 10、保证摆动筛筛体平衡通常采用 或 法。 11、糖蜜原料的澄清的方法有 法， 法和 法。 12、为提高过滤速度，可对发酵液作预处理，具体方法有： 、 、 、 、 。
二、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 1、斗式输送机深斗和浅斗在牵引件上的排列有一定的间距，其通常取为h（h为深斗）。 A 2.0—2.6 B 2.3—2.8 C 2.0—2.3 D 2.3—3.2 2、辊式粉碎设备中下魔辊的转速一般仅为上魔辊的。 A 1/2.5 B 1/3.5 C 1/4.5 D 1/5.5 3、打浆机对物料的打碎程度与关系最小。 A 物料的成熟度 B 刮板的导程角 C 刮板宽度 D 刮板与筛网的间距 4、下列热交换器的加热面积调整较方便的是。 A 板式 B 套管式 C 旋转刮板式 D A和B 5、料液在蒸发器中停滞时间最长的蒸发器是。 A 带搅拌夹层式 B 升膜式 C 降膜式 D 板式 6、对于干燥各种难以干燥的颗粒状、粉状、片状等物料和热敏性物料，应采用类型的干燥器。 A 脉冲沸腾干燥器 B 喷动床干燥器 C 卧式多室沸腾干燥器 D 多层沸腾干燥器 7、需要预热到接触沸点进料的蒸发器有。 A 降膜式 B 升膜式 C 强制循环式 D A和B 8、双端式自动洗瓶机卫生条件于单端式,空间利用率于单端式。 A 优, 次 B 优,优 C 次,次 D 次,优 9、带式输送机械中，定型的托辊的总长度应比带宽大约mm。 A 400～500 B 300～400 C 200～300 D 100～200 10、如果要将一批蘑菇分成5级, 则可采用个多孔滚筒。 A 1 B 4
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。 8、萃取：利用液体或超临界流体为溶剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。 9、流加发酵：补料分批发酵也叫半连续发酵、半连续培养，流加发酵，它是以分批培养为 基础，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。 10、冻干技术：冷冻干燥技术(简称冻干技术)是将含水物质在低温下冻结，而后使其中的水 份在真空状态下升华的技术。 11、结晶：物质自溶液中成晶体状态析出，或从熔融状态受冷时成晶体状态凝结的过程。 12、离心分离因数：指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值。K=Rω2/g 13、溶剂萃取：是将一种溶剂加入到料液中，使溶剂与料液充分混合，则欲分离的物质能够 较多地溶解到溶剂中，并与剩余的料液分层，从而达到分离的目的。 14、分子筛：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。狭义上讲，分子筛是结晶态的硅酸 盐或硅铝酸盐