生物工程设备资料
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生物工程设备生物工程设备是指用于生物制造和生物研究的各种仪器和设备,是现代生物技术研究和应用的基础设施之一。
生物工程设备涉及的范围广泛,包括发酵设备、细胞培养设备、分离纯化设备、DNA/RNA提取纯化设备、高通量筛选设备等。
随着生物技术的发展,生物工程设备已经成为生物制造和医药产业的重要支撑,为人类的健康事业做出了巨大的贡献。
1. 发酵设备发酵设备是生物工程设备中的核心设备之一。
在生物制药和食品工业中,微生物发酵已经成为一种广泛应用的技术。
发酵设备主要包括传统的罐式发酵系统、流动床发酵系统、气液固三相流发酵系统等,在不同的应用领域中具有不同的优势。
罐式发酵系统是一种传统的发酵设备,其使用广泛且成熟,适用于生产大量的高品质发酵产品。
该系统主要由发酵罐、搅拌器、加热系统、通气系统等组成。
这种系统的操作简单易行,可控性强,但对于体积较大的生物反应器来说,混合效应差,产物分离困难。
流动床发酵系统和气液固三相流发酵系统相对于传统的罐式发酵系统而言,有着更高的反应效率和更好的产物分离性能。
这些系统的研究和发展,增加了发酵结果的稳定性和可控性,充分利用了微生物的生物活性,以提高生物产品的生产效率和质量。
2. 细胞培养设备细胞培养设备是生物工程设备中的又一重要设备。
随着生物技术的快速发展,细胞培养技术已经广泛应用于生物医药制造和细胞修复等领域。
目前,多种类型的细胞培养设备已经被广泛应用。
常见的细胞培养设备主要包括培养皿、转瓶、振荡培养器、悬浮培养器、生物反应器等。
这些设备能够模拟人体内的生理环境,为细胞的生长和繁殖提供理想的条件。
悬浮培养器和生物反应器能够提供大规模的细胞培养,适用于生产大量的生物制品,如抗体、疫苗等。
在未来,随着生物技术的不断发展,细胞培养设备将会进一步发展和完善,以满足更多生物制药和生命科学的需求。
3. 分离纯化设备分离纯化设备是生物工程设备中的重要组成部分,其主要作用是将生物反应器中生产的产品得到分离、纯化并提纯的生产工艺。
生物工程设备知识考点整理●一、物料粉碎和液体培养基制备●1. 简述锤式粉碎机工作原理及优点。
●工作原理:●1、作用力主要为冲击力●2 、物料从料斗进入机内,受到高速旋转锤刀的强大冲击力而被击碎●3、小于弧形筛面筛孔直径的微粒,逐步被筛面筛分,落入出料口●4、大于筛孔直径的颗粒,在受到锤刀冲击后,由于惯性力的作用而高速四散、散落,有的撞击到棘板上被撞成碎块,小的逐渐被筛分,稍大颗粒再次弹起,又被高速旋转的下排锤刀所冲击,逐步使大颗粒变小●5、没有撞击到棘板上的颗粒,也会遇到后排锤刀的冲击●6、如此反复,直至将大块物料撞碎成细小颗粒后从筛孔落下进入出料口●优点:●构造简单、紧凑,物料适应性强,粉碎度大(粗、细粉碎皆可),生产能力高,运转可靠●2. 简述辊式粉碎机的工作原理、工作过程及适应何种性质物料的粉碎?●原理:●1、挤压、剪切(当两辊速不同时)●2、由2个直径相同的钢辊相向转动,把放在钢辊间的物料夹住啮入两辊之间,物料受到挤压力而被压碎●工作过程:●1、两辊的圆周速度一般在2.5~6m/s之间●2、许多粉碎机,将两个辊子的转速安排成有一定的转速差,一般可达2.5:1,或者是两只辊子的表面线速度具有5%~30%的速差,提高对物料的剪切力,增加破碎度●3、两个辊子中,一个是固定的,一个是可以前后移动的,用以调节两辊筒的间距,控制粉碎粒度●适用范围:●脆性、硬度较小物料的粉碎,如:麦芽、大米等●3.简述酒精厂淀粉质原料蒸煮糖化过程及目的。
●目的:●1、原料吸水后,借助于蒸煮时的高温高压作用,将原料的淀粉细胞膜和植物组织破裂,使其内容物流出,呈溶解状态变成可溶性淀粉●2、借助蒸汽的高温高压作用,把存在于原料中的大量微生物杀死,以保证发酵过程中原料无杂菌污染●3、部分糖化(组织破裂、糊化、灭菌、部分糖化)●流程:罐式、柱式、管道式●蒸煮(加热)、后熟(保温、最后一罐气液分离出二次蒸汽并使之降温)、冷却、糊化、冷却●4.以淀粉质原料为培养基时,多采用罐式连续蒸煮糖化流程来处理这些原料,该糖化流程中的蒸煮设备有那些,简述它们各自的作用及特征?●蒸煮罐●作用:●1、原料吸水后,借助于蒸煮时的高温高压作用,将淀粉细胞膜和植物组织破裂,使其内容物流出,呈溶解状态变成可溶性淀粉●2、借助蒸汽的高温高压作用,把存在于原料中的大量微生物杀死,以保证发酵过程中原料无杂菌污染●特征●1、长圆筒与球形或蝶形封头焊接而成●2、罐顶装有安全阀和压力表,顶部中心的加热醪出口管应伸入罐内300~400 mm,使罐顶部留有一定的自由空间●3、罐下侧有人孔,用于焊接罐体内部焊缝(该罐应采用双面焊接)和检修内部零件●4、在靠近加热位置的上方有温度计插口,以测试醪液加热温度●5、为避免过多的热量散失,蒸煮罐须包有保温层●6、直径不宜太大,直径过大,醪液从罐底中心进入后会发生返混,不能保证进罐醪液的先进先出,致使受热时间不均而造成部分醪液蒸煮不透就过早排出,而另有局部醪液过热而焦化●加热器:●作用:●器汽液接触均匀,加热比较全面,在很短的时间内可使粉浆达到规定的蒸煮温度●特征:●1、由三层直径不同的套管组成●2、内层和中层管壁上都钻有许多小孔,各层套管用法兰连接●3、粉浆流经中层管,高压加热蒸汽从内、外两层进入,穿过小孔向粉浆液流中喷射●后熟罐:●作用:●增加蒸煮时间,使过程连续。
生物工程设备知识点总结生物工程设备是生物工程领域中所使用的各种工具和设备的总称。
这些设备涵盖了从实验室规模到工业生产规模的所有范围,用于生物制药、生物材料、基因工程等领域的研究和生产。
下面是对生物工程设备的一些常见知识点的总结。
一、发酵设备:1.发酵罐:用于培养微生物或细胞系的设备,以产生目标产品。
发酵罐通常包括搅拌装置、温控系统、pH调节系统、通气装置等。
2.培养皿:用于小规模培养细胞系或微生物的设备,可以是培养瓶、培养皿、微孔板等。
3.生物反应器:一种能够控制温度、氧气分压、pH值等参数的设备,用于工业规模的生物制药或发酵过程。
二、分离与纯化设备:1.超高速离心机:用于将混合物中的固体颗粒或细胞沉降至底部,以分离出清液。
2.过滤设备:包括膜过滤器、离心过滤器等,用于将混合物中的颗粒、细胞或溶质分离出来。
3.色谱仪:用于分离混合物中的不同成分,包括气相色谱仪、液相色谱仪等。
4.蒸馏设备:用于分离混合物中的挥发性成分,包括蒸发器、蒸馏塔等。
三、分析与检测设备:1.光谱仪:包括紫外-可见光谱仪、红外光谱仪等,用于分析样品中的化学成分或物理性质。
2.质谱仪:用于分析样品中的化学成分,并确定其分子结构。
3.核磁共振仪:用于分析样品中的原子核的化学环境和结构。
4.电化学分析仪:用于分析样品中的电化学性质,包括pH计、电位计等。
四、生物成像设备:1.激光共聚焦显微镜:用于观察生物样品的高分辨率图像。
2.荧光显微镜:通过激发生物样品中的荧光染料来观察样品的显微图像。
3.电子显微镜:利用电子束来观察生物样品的超高分辨率图像。
五、生物反应器:1.生物化学反应器:用于进行生物化学反应,如酶反应、酶促反应等。
2.细胞培养反应器:用于细胞的生长、分化和扩增,包括培养皿、生物反应器等。
3.基因工程反应器:用于进行基因工程研究和生产,包括DNA合成反应器、基因转染设备等。
六、其他设备:1.冻干机:用于将液体样品冻结并在低真空下去除溶剂,以得到干燥的样品。
生物工程设备概论
生物工程设备是一种用于生物制造和研究的专业设备,它们通常用于生物制药、生物材料、生物能源等行业。
生物工程设备包括生物反应器、生物分离设备、生物传感器、生物检测设备等。
生物反应器是生物工程设备中最常见的一种,它用于培养和维持细胞、微生物或酵母等活细胞的生长环境。
通过控制温度、pH值、氧气供给等各种参数,生物反应器可以为细胞提供最
适宜的生长条件,从而促进细胞的生长和代谢物的产生。
生物反应器的种类有很多,包括批量反应器、连续反应器、循环反应器等,不同的反应器适用于不同类型的研究和生产需求。
生物分离设备则是用于提取和纯化生物制品的设备,它们通常包括离心机、超滤器、色谱柱等。
这些设备可以帮助将混合物中的生物制品分离出来,并进行纯化处理,以获取高纯度的目标产物。
生物分离设备在药物制造、酶制剂、生物染料等领域起着重要作用。
生物传感器和生物检测设备则用于监测和检测生物制品的质量和活性。
生物传感器可以通过对生物体内生物活性物质的测量,快速、高效地获取生物制品的活性信息。
生物检测设备则可以对生物制品的质量进行定量和定性的检测,确保生物产品符合质量标准。
总的来说,生物工程设备在生物制造和研究领域起着至关重要的作用,它们为生物技术的发展和生物产品的生产提供了必要
的技术支持和保障。
随着生物工程技术的不断创新和发展,生物工程设备也将不断更新和完善,以满足不断增长的生物生产需求。
生物工程设备简介生物工程设备是指用于进行生物工程实验和生产的设备和仪器。
随着生物工程技术的快速发展,生物工程设备在数量和种类上也在不断增加。
这些设备在推动生物工程领域的发展、促进生物产业的繁荣方面起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的生物工程设备,并分析其工作原理和应用领域。
1. 生物反应器生物反应器是用于进行生物化学反应的设备。
生物反应器的主要功能是提供适宜的环境条件,如压力、温度、pH值、溶解氧浓度等,以促使微生物在其中进行代谢活动。
生物反应器通常由反应容器、搅拌装置、控制系统等组成。
工作原理生物反应器的工作原理基于生物反应的基本原理,即微生物在特定环境条件下进行酶催化反应。
通过调节反应器内的环境条件,可以控制微生物的生长速率和代谢产物的生成。
应用领域生物反应器广泛应用于药物生产、食品工业、环保等领域。
例如,在药物生产中,生物反应器可以用于生产抗生素、酶制剂等;在环保领域,生物反应器可以用于废水处理、废气处理等。
2. DNA合成仪DNA合成仪是一种用于人工合成DNA序列的设备。
DNA合成仪能够将特定的核苷酸按照一定顺序连接起来,从而合成出特定的DNA序列。
工作原理DNA合成仪的工作原理是通过固相合成技术合成DNA。
该技术利用固相载体上的化学保护基团,按照特定的合成顺序逐个添加核苷酸,最终合成出目标的DNA序列。
应用领域DNA合成仪广泛应用于基因合成、基因工程、基因测序等领域。
通过DNA合成仪,科研人员可以合成出具有特定功能的DNA序列,从而实现对基因的精确操控和研究。
3. PCR仪PCR仪是一种用于进行聚合酶链式反应(PCR)的设备。
PCR仪可以在短时间内扩增DNA序列,并且能够精确控制反应的温度和时间。
工作原理PCR仪的工作原理基于聚合酶链式反应的基本原理。
在PCR仪中,通过控制反应体系的温度,使DNA的两条链在加热、退火和延伸三个阶段之间交替进行,从而实现DNA序列的扩增。
应用领域PCR仪广泛应用于分子生物学研究、基因检测、医学诊断等领域。
生物工程设备各章知识点总结1第一章第一章原料的输送和粉碎设备原料的输送和粉碎设备1.原料粉碎的目的、方法原料粉碎的目的、方法1)目的:a.增加淀粉粒、酶与水的接触面,加速酶促反应与可溶性物质的溶出,提高淀粉的利用率;b.缩短蒸煮时间,使原料中的还原糖少遭破坏,节约蒸汽用量;c.使原料颗粒度变小,增加在设备和管道中的流动性,易于实现连续化。
2)方法:a.湿式粉碎:将水和原料一起加入粉碎机中,以粉浆状出来特点:无粉尘飞扬,排料方便,不需粉尘通风等;不易贮藏,耗电量大b.干式粉碎:原料直接进入粉碎机进行粉碎特点:需配通风除尘设备(通风管道装在粉碎室)c.回潮干法粉碎:原料喷少量水后在进行粉碎(啤酒厂粉碎)d.连续调湿粉碎:粉碎过程连续喷水2.选择粉碎设备的原则、粉碎度及粉碎程度,对原料粉碎设备的要求选择粉碎设备的原则、粉碎度及粉碎程度,对原料粉碎设备的要求1)原则:①根据物料的性质和所要求的粉碎度等而定②坚硬物料、脆性物料:挤压、冲击③韧性、粘性物料:剪切、研磨、挤压④方向性物料:劈裂2)粉碎度:物料粉碎程度前后平均粒径之比x=D1/D2D1粉碎前物料的平均粒径D2粉碎后物料的平均粒径3)粉碎程度:按粉碎物料和成品的粒度大小分类:粗碎、中细碎、磨碎或研磨、胶体磨;筛析法:以物料通过不同筛目标准筛的百分数来表示4)设备要求:①粉碎后物料颗粒大小均匀②不重复粉碎,已粉碎物料需立即从压榨部分排除③操作自动化④容易更换磨碎的部位,在操作发生障碍时有保险装置,能自动停车。
3.锤式粉碎机的结构、特点锤式粉碎机的结构、特点1)锤式粉碎机的结构(酒精厂)①锤刀:高碳钢或锰钢,40*125-180*6-7mm。
末端V=25-55m/s,V越大,产品粒度越小,锤刀重量小,易产生自转;重量大,功率大。
②筛板:用以控制粉碎物料的粒度,圆形或长条形。
锤刀与筛孔间隙为5-10mm.一般6+2mm③锯齿形冲击板:与锤刀一起挤压,磨碎物料2)特点:①可做粗碎和细碎2②体积紧凑,构造简单,生产能力高③适用于不同性质的物料,物料含水量≤15%④锤刀磨损快,筛网易损坏⑤运转时震动较大,应安装在底层⑥粉碎机底部可采用吸引式气流输送,防止粉尘飞扬,提高产量。