生物工程设备习题及答案
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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。
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。
生工设备复习题答案一、选择题1. 生物工程设备中,用于细胞培养的设备是:A. 离心机B. 搅拌槽C. 生物反应器D. 色谱柱答案:C2. 下列哪项不是生物工程设备的基本要求?A. 无菌操作B. 高精度控制C. 低成本D. 高通量答案:C3. 在生物反应器中,通常使用哪种方式来提供氧气?A. 直接注入B. 通过空气过滤系统C. 化学氧化D. 紫外线照射答案:B二、填空题1. 生物反应器的_______是其设计和操作中的关键因素之一。
答案:温度控制2. 细胞培养过程中,_______是维持细胞生长和代谢所必需的。
答案:营养物质3. 在生物工程设备中,_______是用来测量细胞密度和生物量的重要工具。
答案:光学密度计(OD计)三、简答题1. 简述生物反应器在生物工程中的作用。
答案:生物反应器在生物工程中扮演着核心角色,它提供了一个受控的环境,用于细胞或微生物的培养。
在这个环境中,可以精确控制温度、pH值、溶解氧、营养物质供应等关键参数,以优化生物过程,提高生产效率和产品质量。
2. 描述生物工程设备中常用的无菌操作技术。
答案:常用的无菌操作技术包括:使用无菌操作台进行细胞培养,通过高压蒸汽灭菌对设备和耗材进行消毒,使用过滤系统去除空气中的微生物,以及操作人员穿戴无菌服装和手套,以减少污染的风险。
四、计算题1. 如果一个生物反应器的体积为100升,初始溶氧浓度为95%,经过一段时间培养后,溶氧浓度降至75%,求溶氧量的变化量。
答案:初始溶氧量 = 100升 * 95% = 95升。
最终溶氧量 = 100升* 75% = 75升。
溶氧量的变化量 = 95升 - 75升 = 20升。
五、论述题1. 论述生物工程设备在现代生物技术产业中的应用及其重要性。
答案:生物工程设备在现代生物技术产业中扮演着至关重要的角色。
它们不仅提高了生产效率,降低了成本,还使得生物过程更加可控和可重复。
例如,在制药行业,生物反应器用于生产重组蛋白和疫苗;在食品工业,它们用于生产酶和益生菌;在环境工程中,用于废水处理和生物质能源的生产。
2023年生物工程知识竞赛试题库及答案目录1. 绪论2. 细胞生物学3. 分子生物学4. 基因工程5. 生物反应器6. 生物材料与生物医药7. 生物信息学8. 生物伦理学1. 绪论- 什么是生物工程?- 生物工程的发展历程和应用领域有哪些?- 生物工程在可持续发展中的作用和重要性是什么?2. 细胞生物学- 细胞的基本结构和功能是什么?- 细胞的分裂和增殖过程是如何进行的?- 细胞的信号传导和调控机制有哪些?3. 分子生物学- DNA、RNA和蛋白质的结构和功能特点是什么?- 基因的表达和调控过程是如何进行的?- PCR、DNA测序和基因克隆技术的原理和应用有哪些?4. 基因工程- 基因工程的定义和目标是什么?- 转基因技术的原理和应用领域是什么?- CRISPR-Cas9技术在基因编辑中的作用和优势是什么?5. 生物反应器- 什么是生物反应器?- 常见的生物反应器类型和特点有哪些?- 生物反应器在生物制药和生物燃料领域的应用案例有哪些?6. 生物材料与生物医药- 什么是生物材料?- 常见的生物材料类型和应用领域有哪些?- 生物医药领域中的基因治疗和细胞治疗技术有哪些研究进展?7. 生物信息学- 什么是生物信息学?- 生物信息学在基因组学和蛋白质组学中的应用有哪些?- 生物信息学在生物大数据分析和基因药物研发中的作用和价值是什么?8. 生物伦理学- 什么是生物伦理学?- 生物伦理学在生物科技发展中的重要性和应用原则有哪些?- 基因编辑和克隆技术在伦理道德方面的讨论和限制是什么?以上是2023年生物工程知识竞赛试题库及答案(完整版)的目录,希望能对您的学习和准备有所帮助。
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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。
2024年高职单招生物工程专业技能考试题库及参考答案一、选择题(每题2分,共20分)请从A、B、C、D四个选项中选择一个正确答案。
1. 生物工程的英文缩写是?A. BCERB. BIOEC. BICPD. BCPA2. 下列哪种生物工程属于狭义上的生物工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程3. 下列哪种生物工程属于广义上的生物工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程4. 下列哪种生物工程属于生物医学工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程5. 下列哪种生物工程属于生物制药工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程6. 下列哪种生物工程属于生物化工工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程7. 下列哪种生物工程属于生物能源工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程8. 下列哪种生物工程属于生物材料工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程9. 下列哪种生物工程属于生物农业工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程10. 下列哪种生物工程属于生物环保工程?A. 基因工程B. 细胞工程C. 酶工程D. 蛋白质工程二、填空题(每题2分,共20分)请填写下列各空的正确答案。
11. 生物工程是20世纪____世纪发展起来的一门新兴的综合性应用学科。
12. 生物工程主要包括____、____、____、____、____、____、____、____等领域。
13. 基因工程是在分子水平上对基因进行操作的____。
14. 细胞工程是一门应用____生物学、____物理学、____化学等多学科知识,研究细胞生理、____、____等生命活动的学科。
15. 酶工程是利用____技术和____技术,对____进行改造和利用的一门科学技术。
16. 蛋白质工程是在____工程的基础上,通过____技术对____进行改造的一门学科。
生物工程设备习题一、单项选择题:1.空气过滤系统中旋风分离器的作用是______________。
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.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____________________,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)3.机械轴封的动环的硬度比静环_______。
动环的材料可用___________,静环最常用的材料是___________。
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。
4.目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用____________。
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5.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________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.安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______________。
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9.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。
第二章物料输送过程与设备离心泵:①原理:驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力,在离心力的作用下液体沿叶片流道被甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排出管。
液体从叶轮获得能量,使压力能和速度能均增加,并依靠此能量将液体送到工作地点。
同时,叶轮入口中心形成低压,在吸液罐和叶轮中心处的液体之间产生了压差。
洗液罐中的液体在这个压差的作用下不断吸入管路及泵的吸入室,进入叶轮中心。
气蚀:离心泵工作时,叶轮中心处产生真空形成低压而将液体吸上,在真空区发生大量汽化气泡。
含气泡的液体挤入高压区急剧凝聚破裂产生局部真空。
周围的液体以极高的速度流向气泡中心,产生巨大的冲击力。
把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程,叫做气蚀。
气缚:离心泵启动时,如泵内有空气,由于空气密度很小产生离心力。
因而液体中心产生低压不足以吸入液体,这样虽然启动离心泵也不能完成输送任务的现象。
往复泵:①原理:活塞自左向右移动时泵缸内形成负压,液体吸入电动往复泵阀进入缸内。
当活塞自右向左移动时,缸内液体受挤压,压力增大。
由排出阀排出。
活塞往复一次则各吸入和排出一次液体,这成为一个工作循环。
②结构:泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀、排出阀漩涡轮:①特点:流量小。
压强大。
②原理:叶轮旋转时,液体进入流道,受旋转叶轮的离心力作用,被甩向四周环形流道并转动,叶轮内侧液体受离心力的作用大,而在流道内受到离心力作用小,由于所受离心力大小不同,因而引起液体作纵向漩涡运动。
螺纹杆泵:①特点:流量稳定、压强高、作为连消塔进料泵。
②原理:利用螺杆的回转来吸排液体。
压缩比:P出口/P进口(绝对压强)7.涡轮式空压机:①犹如一台多级串联的离心泵压缩机。
②特点:动气量大、出口压强大③③型号:DA型和SA型“D”---单吸“S”---双吸“A”—涡轮压气机往复式空压机:①缺点:气量不稳、空气中夹带油。
②原理:气罐并联。
吸入阀和排气阀具有止逆作用,使缸内气体数量保持一定,活塞移动使气体的压力升高,当达到稍大于出口管的气体压力时,缸内气体便开始顶开排气阀的弹簧进入出口管,不断排出。