气升式发酵罐..

发酵⼯程名词解释加速期：经过迟滞期后，细胞开始⼤量繁殖，进⼊⼀个短暂的加速期并很快到达对数⽣长期。

对数⽣长期：微⽣物经过迟滞期的调整后，进⼊快速⽣长阶段，使细胞数⽬喝菌体质量的增长随培养时间成直线上升。

Monod⽅程：菌体⽣长⽐速与限制性基质浓度的关系⽅程。

减速期：微⽣物群体不会长时间保持指数⽣长，因为营养物质的缺乏，代谢产物的积累，从⽽导致⽣长速率下降，进⼊减速期。

稳定⽣长期：微⽣物在对数⽣长后期，随着基质的消耗，基质不能⽀持微⽣物的下⼀次细胞分裂。

衰亡期：随着基质的严重缺乏，代谢产物的更多积累，细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件如温度，PH，⽆机离⼦浓度的恶劣变化，使细胞⽣长进⼊衰亡期简单反应型：底物以恒定的化学计量转化为产物，没有中间产物的积累并⾏反应型：底物以不定的化学计量转化为⼀种以上的产物，⽽且产物⽣成速率随底物浓度⽽变化，⽆中间产物的积累。

串联反应型：底物形成产物前积累⼀定程度的中间产物。

分段反应型：底物形成产物前全部转化为中间产物，再由中间产物转化为最终产物。

复合反应型：⼤多数发酵反应即底物转化产物的过程是⼀个复杂的联合反应。

得率：⽣成的菌体或产物与消耗的基质的关系。

最⼤⽣产率：指发酵时间按从对数⽣长期开始⾄发酵结束计算得出的⽣产率。

开放式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，微⽣物细胞随发酵液⼀起从发酵容器中流出，细胞的流出速率与新细胞的⽣成速率相等。

封闭式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，只允许发酵液从发酵容器中流出，⽽使微⽣物细胞保留在发酵容器中。

单级式连续培养与发酵：采⽤单个发酵容器进⾏的连续培养与发酵系统。

多级式连续培养与发酵：采⽤多个发酵容器串联起来进⾏的连续培养与发酵系统。

恒浊器：指通过光电池检测发酵容器中发酵液的浊度，使发酵容器中的微⽣物细胞浓度保持恒定，从⽽保证微⽣物以最⼤的⽣长速率⽣长。

恒化器：通过⾃动控制系统使发酵容器中限制性基质的浓度保持恒定，从⽽保持微⽣物恒定的⽣长速率。

发酵工程_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.发酵工程的目标不包含（）答案:无污染2.下列哪项不是微生物本征动力学参数？答案:微生物比生长速率μ3.微生物发酵过程中底物消耗速率取决于多种因素，其中不包括（）答案:细胞得率4.下列发酵产物属于非生长相关型的是（）答案:抗生素5.下列不是分批发酵优点的是（）答案:发酵设备外的外围设备利用度高6.下列关于分批发酵的说法错误的是（）答案:分批发酵过程中碳源耗尽时需进行补料维持发酵7.连续发酵处于流动状态，不属于稳态过程。

答案:错误8.底物比消耗速率qs是指单位质量细胞在单位时间内的底物消耗量。

答案:正确9.乙醇发酵按照Ganden的分类方法属于非生长相关型。

答案:错误10.分批发酵过程中如果目的产物为初级代谢产物，则可设法延长稳定期获得更多的产物。

答案:错误11.发酵液pH的改变会对发酵体系产生很大影响，影响菌体生长和产物代谢方向。

答案:正确12.根据氧传递方程的推导，在氧传递过程中的主要阻力是（）答案:液膜阻力13.关于气体溶解过程双膜理论以下说法错误的是（）答案:气膜内气体分子和液膜内液体分子以对流状态流动14.发酵过程中的氧传递方程式OTR=KLa(C*-CL)中，C*-CL代表（）答案:氧浓度推动力15.以下不是通过影响氧饱和浓度来改变推动力的因素是（）答案:微生物的耗氧能力16.通气准数Na与搅拌转速、通气线速度以及搅拌桨直径相关。

通气搅拌功率和搅拌轴功率的比值PG/P=1-12.6Na与PG/P= 0.62-1.85Na成立时，要求Na分别满足（）答案:＜0.035；≥0.03517.下列关于表面活性剂对KLa的影响的说法中，错误的是（）答案:随着表面活性剂浓度的增加a上升至最大值后保持不变18.一般来说高产菌具备的特点是呼吸强、生长快、代谢旺盛、产物专一。

答案:错误19.对好氧微生物的发酵过程进行温度控制时，应该在保证最适酶活的温度范围内尽可能选择较低的温度，以提高氧传递的推动力。

第1，2章通风搅拌反应器一、单项选择题1、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2、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般___A___反应器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。

A.小于一个或等于一个B.大于一个小于两个 D.等于两个C.以上答案都不对3、塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用 B 与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。

A. 蒸气B. 酒精C. 冷凝水D. 热水4、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5、气升式发酵罐的优点是无需 B 。

A. 空气过滤系统B. 搅拌器C. 空气喷嘴D. 罐外上升管6．机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后，搅拌器的输出功率应是：( A ) A．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所下降B．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所上升C．与有无空气无关，输出功率在通风前后保持不变D．通入无菌空气后与通入无菌空气前相比，有时上升，有时下降7．对于大通风比发酵过程来说，发酵罐内发酵液中的空气气泡直径：( C ) A．与通风量有关，与空气喷嘴直径有关B．与通风量无关，与空气喷嘴直径有关C．与通风量有关，与空气喷嘴直径无关D．与通风量无关，与空气喷嘴直径无关8. 外循环空气带升式发酵罐的优点是无需__________。

A.空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上升管二、多项选择题1、由于大生产中所使用的好气性发酵罐是受压容器，因此封头选用__ABC_____封头。

A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形2、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是__ACD___。

A.提高醪液湍流程度，有利于传质B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.改变液流方向，由径向流改变为轴向流D.防止醪液在罐内旋转而产生旋涡，提高罐的利用率3、气升式发酵罐的特点有BDA. 高径比(H/D)比机械搅拌通风发酵罐的小B. 无需机械搅拌C. 无需空气压缩机D. 溶氧速率较高4、圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用ABC 与啤酒发酵醪进行热交换。

目录前言 (2)设计方案的拟定................................................................................... (3)（1）、机械搅拌生物反应器的型式 (3)（2）、反应器用途 (3)（3）、冷却水及冷却装置 (3)（4）、设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 Mpa (4)表-发酵罐主要设计 (4)工艺设计及计算 (5)（1）生产能力、数量和容积的确定 (5)（2）主要尺寸计算 (5)（3）冷却面积的计算 (6)（4）搅拌器设计 (6)（5）搅拌轴功率的计算 (7)（6）i求最高热负荷下的耗水量W (8)ii 冷却管组数和管径 (9)iii冷却管总长度L计算 (10)iv 每组管长l和管组高度 (10)V 每组管子圈数n (10)Vi 校核布置后冷却管的实际传热面积 (10)（7）设备材料的选择 (10)（8）发酵罐壁厚的计算 (11)（9）接管设计 (12)（10）支座选择 (13)设计结果汇总 (14)参考资料 (14)发酵罐设计心得体会 (15)附录及设计图前言生化工程设备课程设计是生物工程专业一个重要的、综合性的实践教学环节，要求我们综合运用所学知识如生化反应工程与生物工程设备课程来解决生化工程实际问题，对培养我们全面的理论知识与工程素养，健全合理的知识结构具有重要作用。

在本课程设计中，通过生化过程中应用最为广泛的设备，如机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器，蒸发结晶设备、蒸馏设备等的设计实践，对我们进行一次生化过程发酵设备设计的基本训练，使我们初步掌握发酵设备设计的基本步骤和主要方法，树立正确的设计思想和实事求是，严肃负责的工作作风，为今后从事实际设计工作打下基础。

设计方案的拟定我们设计的是一台25M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产味精。

设计基本依据（1）、机械搅拌生物反应器的型式通用式机械搅拌生物反应器，其主要结构标准如下：①高径比：H/D=1.7-4.0②搅拌器：六弯叶涡轮搅拌器,Di :di:L:B=20:15:5:4③搅拌器直径：Di=D/3④搅拌器间距：S=（0.95-1.05）D⑤最下一组搅拌器与罐底的距离：C=（0.8-1.0）D⑥挡板宽度：B=0.1D，当采用列管式冷却时，可用列管冷却代替挡板（2）、反应器用途用于味精生产的各级种子罐或发酵罐，有关设计参数如下：①装料系数：种子罐0.50-0.65发酵罐0.65-0.8②发酵液物性参数：密度1080kg/m3粘度2.0×10-3N.s/m2导热系数0.621W/m.℃比热4.174kJ/kg.℃③高峰期发酵热3-3.5×104kJ/h.m3④溶氧系数：种子罐5-7×10-6molO2发酵罐6-9×10-6molO2⑤标准空气通风量：种子罐0.4-0.6vvm发酵罐0.2-0.4vvm（3）、冷却水及冷却装置冷却水：地下水18-20℃冷却水出口温度：23-26℃发酵温度：32-33℃冷却装置：种子罐用夹套式冷却，发酵罐用列管冷却。

加速期：经过迟滞期后，细胞开始大量繁殖，进入一个短暂的加速期并很快到达对数生长期。

对数生长期：微生物经过迟滞期的调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目喝菌体质量的增长随培养时间成直线上升。

Monod方程：菌体生长比速与限制性基质浓度的关系方程。

减速期：微生物群体不会长时间保持指数生长，因为营养物质的缺乏，代谢产物的积累，从而导致生长速率下降，进入减速期。

稳定生长期：微生物在对数生长后期，随着基质的消耗，基质不能支持微生物的下一次细胞分裂。

衰亡期：随着基质的严重缺乏，代谢产物的更多积累，细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件如温度，PH，无机离子浓度的恶劣变化，使细胞生长进入衰亡期简单反应型：底物以恒定的化学计量转化为产物，没有中间产物的积累并行反应型：底物以不定的化学计量转化为一种以上的产物，而且产物生成速率随底物浓度而变化，无中间产物的积累。

串联反应型：底物形成产物前积累一定程度的中间产物。

分段反应型：底物形成产物前全部转化为中间产物，再由中间产物转化为最终产物。

复合反应型：大多数发酵反应即底物转化产物的过程是一个复杂的联合反应。

得率：生成的菌体或产物与消耗的基质的关系。

最大生产率：指发酵时间按从对数生长期开始至发酵结束计算得出的生产率。

开放式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，微生物细胞随发酵液一起从发酵容器中流出，细胞的流出速率与新细胞的生成速率相等。

封闭式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，只允许发酵液从发酵容器中流出，而使微生物细胞保留在发酵容器中。

单级式连续培养与发酵：采用单个发酵容器进行的连续培养与发酵系统。

多级式连续培养与发酵：采用多个发酵容器串联起来进行的连续培养与发酵系统。

恒浊器：指通过光电池检测发酵容器中发酵液的浊度，使发酵容器中的微生物细胞浓度保持恒定，从而保证微生物以最大的生长速率生长。

恒化器：通过自动控制系统使发酵容器中限制性基质的浓度保持恒定，从而保持微生物恒定的生长速率。

发酵工程复习1.什么是微生物工程？微生物工程也称之为微生物发酵工程。

微生物工程学是以微生物学、生物化学和生物工程学为基础，又与工程技术紧紧联系在一起而建立的一个完整的科学与工程技术体系。

它是研究利用微生物（包括“工程微生物”在内）及其代谢产物与工艺生产过程原理的科学。

2.了解微生物工程发展的4个阶段及每个阶段的特点？（1）微生物工程的孕育时期——天然发酵（或自然发酵）；（2）第一代微生物发酵技术——纯培养技术的建立，柯赫，发明固体培养基建立了纯培养；（3）第二代（近代）微生物发酵技术——深层培养技术，如抗生素工业生产带动了生化工程的建立；（4）第三代微生物发酵技术——微生物工程，主流发展方向为工程菌；（5）第四代微生物发酵技术——微生物工程。

3.微生物代谢产物的三种类型？（1）初级代谢产物：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。

（2）次级代谢产物：微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。

（3）转化产物：以外源物质为底物，通过微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应，使它转变成结构相类似但更具有经济价值的化合物。

4.工业菌种必须满足的条件是什么？（1）生产力：能在廉价的培养基上迅速生长，所需的代谢产物的产量高，其它代谢产物少（2）操作性：培养条件简单，发酵易控制，产品易分离（3）稳定性：抗噬菌体能力强，菌种纯粹，不易变异退化（4）安全性：是非病源菌，不产有害生物活性物质或毒素5.掌握实验室及工厂常用的微生物培养方法。

（1）固体培养实验室常见的固体培养方法；生产中常见的固体培养基：小麦麸皮（2）液体培养实验室常见的液体培养：试管液体培养，浅层液体培养，摇瓶培养，发酵罐培养；生产中常见的液体培养：浅盘培养，发酵罐深层培养，连续培养（恒化培养：通过控制培养基中营养物的浓度，使微生物在低于最高生长速率的条件下生长繁殖；恒浊培养：可控制微生物在最高生长速率与最高细胞密度的水平上生长繁殖，达到高效率培养的目的；多级连续培养；固定化细胞连续培养），补料分批培养，混合培养。