广州大学生物工程设备试题

计算题

1、 有一发酵罐，内装培养基50m，每毫升培养基含有耐热菌的芽孢2×10个。在121℃的

温度下进行实消，该温度下的灭菌速度常数为0.0287秒。试求灭菌失败的机率为0.001（即考虑灭菌后残余芽孢数为0.001个）所需时间。若在131℃的温度下进行连消，在131℃时的灭菌速度常数为0.25秒，试求灭菌失败的机率为0.001（即考虑灭菌后残余芽孢数为0.001个）所需时间。 解：由题可知，

-1

-1

3

7

N0?50?106?2?107?1?1015(个)NS?0.001(个）k?0.0287(s?1)1Nt?ln0?24.1(min)kNS-1

131℃时，K=0.25秒，t=

1N0ln?2.76(min) kNS3

2

2、 一发酵罐，装料体积为28m，蛇管传热面积30m，发酵温度为28℃，采用低温水作冷却 介质，其进口温度为9℃，出口温度为20℃，冷却水用量为9.6 m/hr。试计算其发酵热 及传热系数K（已知发酵液比重ρ=1000kg/m，冷却水比热c＝4.18kJ/kg. ℃） 解：有题可知，tF=28℃，t1=9℃，t2=20℃

3

3

(tF?t1)?(tF?t2)(t2?t1)?t??m

填空题

1、 目前，在机械搅拌通风发酵罐搅拌叶轮大多采用__涡轮式_式，最常用的轴封是双端面

机械轴封。

2、 通气发酵中影响kLa的主要因素有_操作条件_、_发酵罐的结构及几何参数__、物料的

物化性能_。

3、 为了提高体积溶氧系数KLa，可以通过一些途径来实现，例如__提高_搅拌器转速N，使

搅拌轴功率Pg_增大_；_增大_通风量Q，使罐内空截面线速度Vs_增大____，但是，当通风量已经_很大__时，再__增加__Q，将使Pg_减少____，其综合效果将使得KLa不会增加，甚至可能下降。

4、 在机械搅拌通风发酵罐中轴封的作用是 防止染菌 、 泄漏 ，常用的轴封为 双

端面机械轴封 。

5、 搅拌器的设计应使发酵液有足够的径向流动和适度的轴向流动 。

6、 通气发酵罐中空气分布管上，喷孔的设计原则是喷孔的总截面积等于 空气分布管截面

积 。

7、 发酵罐内为防止液面中央形成旋涡流动，增强其湍动和溶氧传质，应在罐内装设挡板。 8、 通风发酵设备的类型包括机械搅拌通风发酵设备 、气升式发酵设备 、 自吸式发酵设

备 和固相通风发酵设备等。

9、 发酵罐的公称体积为罐的筒身（圆柱）体积和 底封头体积 之和。

10、在机械搅拌通风发

问答题

1、 画出机械搅拌式生物反应器的结构简图,标出各部件的名称,并分别阐述其作用

。

2、 根据气液传质理论，提出机械搅拌通风发酵罐增加氧传递速率的措施。★ OTR?Kla(C*?C)欲使OTR提高，可提高Kla，C* 增大C*-C方法：提高罐压、富集氧气 由Kla?K(Pg/Vl)Vs*n0.40.5增大KLa方法：提高转速或增大搅拌叶轮直径，从而提升Pg；

提高通气量；提高高径比。

3、 通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘?

在通气发酵中，无菌空气往往采用单口朝下通至搅拌器下方，大的气泡因受到圆盘阻挡，避免了从轴部的叶片空隙逃逸，保证了气泡更好的分散而被利用。

4、 气升式发酵罐的工作原理。

是把无菌空气通过喷嘴或喷孔射进发酵液中，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，而含气率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。 5、 机械搅拌自吸式的工作原理。

工作原理: 自吸式机械揽拌发酵键的主要构件是吸气搅拌叶轮及导轮，简称转子及定子，当转子转动时，其框内液体被甩出而成真空而吸入空气通过导向叶轮而使气液均匀分布甩出并使空气在循环的发酵液中分裂成

<酶工程>作业2

年级: 生工121班 学号: 1214200010 姓名: 何玉仪

? 完成以下名词解释:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

相对活力：固定化酶总活力/(加入酶总活力-上清液中末偶联的酶活力)*100% 酶的纯度：单位蛋白中所含的活力单位数 比活力：是指每毫克蛋白质酶单位的数目 固定化酶偶联率：载体上固定的蛋白量占加入蛋白总量的百分比.(加入蛋白活力-上清液蛋白活力)/加入蛋白总活力*100% 固定化酶的活力回收：是指固定化后固定化酶的总活力占用于固定化的游离酶总活力的比例

亲和修饰：修饰剂对被作用基团不仅具有基团的专一性而且具有部位的专一性,它们与底物有相类似的结构,对酶活性部位具有高度的专一性,能对活性部位的氨基酸残基进行共价标记的过程

蛋白质选择性化学修饰: 利用化学试剂对肽链特定的基团的专一性修饰的过程 最适水量：是保证酶的极性部位水合,表现活力必须的,也叫必需水

最适水活度：系统中水的逸度与纯水逸度之比，在理想条件下可用水的蒸气压代替，即在理想条件下水活度等于水的蒸汽压与同样条件下纯水蒸汽压之比

非水环境和非水酶学：非水环境:与标准水溶液体系

生物工程设备复习题,谁用谁知道

1.菌体得率YX/S

对基质的细胞得率Yx/s

2. 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（m3）；V0—进入发酵罐的发酵液量（m3）

ψ —装液系数

3.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。

4.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。

5．带式输送机

利用一根封闭的环形皮带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，皮带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩

擦力随带前进，到另一端卸料。由皮带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置和卸料装置组成。

适用于松散干湿物料、谷物颗粒及成件制品。

二.填空

1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275 mol/m3,此罐的

KLa值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为 250 mol (O2)/(m3 h)

2.某酒精工厂,每发酵罐的进料量为24t/h,

生物工程设备习题集

一、选择题 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 A

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 C

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℃ D

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 B

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 A

6安装在空气压

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

《生物工程设备》试卷1

一.名词解释 1.菌体得率YX/S 2. 装料系数 3. 实罐灭菌 4.升膜式蒸发器 5．带式输送机 二.填空

1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275 mol/m3,此罐的KLa值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为 mol (O2)/(m3?h)

2.某酒精工厂,每发酵罐的进料量为24t/h,每4h装满一罐,糖化醪密度为1075 Kg/m3,装料系数为0.9, 计算此发酵罐的全体积约为 m3

3.啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中 的作用,另外冷却操作时

啤酒 的变化也会引起罐的内容物的对流循环

4.CIP清洗系统是Clean In Place的简称,即 ,进行大罐清洗工作的关键设备是

5．悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。除此之外还有一种 培养对两类细胞都适用。 6.酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要 、 等设备对原料进行预处理

7．锤式粉碎机的作用力主要

广州大学城大学生创业精神调查方案

调查背景：

据人力资源和社会保障部公布的数据显示，当前，全球经济复苏缓慢，下行风险不断加大，就业结构性矛盾更加突出，就业压力大，就业形势严峻，2013年我国有超过800万大学毕业生需要解决就业问题。

可以预见,在未来相当长时期内大学生就业都会面临着僧多肉少的尴尬场景，不仅如此，随着高等教育的弊端出现，目前大学所培养出来的学生又很难达到企业的要求，一边是大学生找不到工作，一边是企业招不到人，作为服务性质的政府又只能干瞪眼。雪上加霜的是，随着大学教育的改革，毕业生总量将会持续增加，同时，大部分大学生找到的工作待遇很低，无法满足大学生的需求。

面对如此严峻的就业形势，学生自主创业将成为重要的就业形式，更多的大学生选择自主创业解决就业问题，而广州作为中国改革开放经济的桥头堡，大学城又是广州各大高校的集合地，是调查大学生创业的优秀地点。

调查目的：

通过对大学生创业精神的调查，了解男、女大学生对创业的看法，以及大学生心目当中影响创业的因素。我们队伍主要通过学校和社会两方面的详细问询，探究现今大学生创业所需要的外部条件，从而为学校以及社会提出改进建议

调查对象：

结合调查目的，综合考虑下来，调查对象主要为广州大学城各大高

北方民族大学本科学生

实习报告及鉴定表

姓名学号

专业生物工程填表日期 2015.10.14 实习名称芽孢杆菌生产实习

院（部、中心）生命科学与工程学院

北方民族大学教务处制

姓名学号 2 专业生物工程

院（部）生命科学与工程学

院

指导教

师

周洪庆，方苏，

刘亚琴，范瑞娟

实习

起止

时间

2015.10.1-

2015.10.30

实习名称芽孢杆菌发酵生产实习实习方式分散

实习单位北方民族大学生科院实习基地实习地点发酵中试车间

实习主要内容：

1.车间主要设备及配套设施：

主要设备：扬中市威柯特生物工程设备有限公司的发酵平台，由（3000L,2000L,300L,100L,30L)发酵灌，酸碱罐，消泡剂罐和控制柜等组成。

配套设施：空气压缩机，锅炉，空气冷干机，离心机，配电器，显微镜，培养箱，粉碎机等

构造

型发酵系统由三大组块构成：空气压缩机，蒸汽发生器，自控发酵罐体。

空气压缩机;用来供给菌体长所需要的空气或氧气。

蒸汽发生器:供给发酵罐空消及实效所需蒸汽.

罐体:主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好，防止菌体被污染，罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌.

罐体上还有控制传感器；最常用的有pH 电极和容氧电极用来监测发酵过程中发酵液pH 和D