生化工程总结新.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流生化工程总结新.精品文档.生化工程总结一:符号解释a:体积溶氧系数，液膜体积传质系数。（是反应罐传氧速率大小的标志，是衡量耗氧培养罐传氧速率好坏的指标）KGa:气膜体积传质系数。Kd：分解速率常数。Km:米氏常数Pt:连续生长菌体的生产强度。Ka:亚硫酸盐氧化值，溶氧系数。Np:搅拌功率准数。Rem:搅拌雷诺准数,8.314J/mol*k。Nv:体积溶氧速率。Dcrit:临界稀释速率。qo2:比好氧速率，呼吸速率，呼吸强度。Ko2:氧饱和常数。dw/dr:剪切速度，剪切速率。二、名词解释分批培养(间歇操作)：指在灭菌后的培养基中，接一种微生物

2、，在一定的条件下培养微生物，在培养过程中不再向培养基中加入或移去主辅物料的培养方式。恒化器：指具有恒定化学反应环境的反应器。恒浊器：培养液中的细胞浓度保持恒定。D值：是活的微生物在受热过程中减少到原来数目的1/10所需要的时间。灭菌：指用物理或化学方法杀灭物料或设备中的一切生命物质的过程。对数残留定律（微生物的热死灭动力学）：对培养基进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比。分批灭菌：将配好的培养基打入发酵罐，通入蒸汽将培养基和所用的设备一起进行灭菌，也称实罐灭菌。连续灭菌：将培养基在罐外连续进行加热，维持和冷却，然后进入发酵罐的灭菌方法。连续培养（连续式操作）：

3、操作时先进行一段时间的间歇培养，当反应器中的细胞浓度达到一定程度后（对数生长期），一边把新鲜营养物加入，一边把含有菌体和产物的介质从罐内放出。失活：由于酶蛋白分子变性而引起的酶活力丧失的现象。抑制：由于酶的必需基团化学性质的改变，但酶未变性，引起酶活力的降低或丧失。效应物：凡能使酶分子发生别构作用的物质。可逆抑制：抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或失活，能用物理方法除去抑制剂而使酶复性，这种抑制是可逆的。构象效应：酶，三维空间结构；固定化，由于E载体的相互作用，引起酶活性部位发生扭曲变形，改变活性部位三维结构，减弱了结合力。屏蔽效应（位阻效应）：载体的存在使酶分子不易与酶活性部位接触，

4、对酶活性部位造成空间障碍，使酶活下降。限制性底物：在培养微生物的营养物质中，对微生物的生长起到限制作用的营养物。返混现象：反应器中停留时间不同的物料之间的混合。二简答题米氏常数Km的意义：1 Km值代表反应速率达到Vmax/2时的底物浓度。 2 Km的大小只与酶的性质有关，而与酶浓度无关。 3 Km值可以帮助推断某一代谢反应的方向和途径。 4 Km值可以酶的专一性和天然底物。 5 当K+2K-1时，Km=Ks，生成产物的速率远远慢于【ES】复合物解离速率，表示酶和底物结合的亲和力大小 Km降低，酶和底物亲和力上升。Thiele模数的物理意义：它反映了不计入内扩散影响时的反应速率与以Cs/Rp为

5、浓度梯度的扩散速率之比值。空气过滤除菌设计案孔径大小分为绝对过滤介质和深层过滤介质，深层过滤的原理：（1）惯性冲撞机制（大颗粒）（2）阻截（截留）机制（大颗粒）（3）布朗扩散机制对数穿透定律的四点假设：1.过滤器中过滤介质中，每一根纤维周围的空气流态并不因其它临近纤维的存在而受影响2.空气中的微粒与纤维表面接触后即被吸收，不再被空气带走。3.过滤器中的过滤效率与空气中的颗粒的浓度无关。4.空气中微粒在滤层中的递减均匀，即每一根纤维层除去同样百分率的菌体。双模理论的三个基本点：1，在气液两个流体相间存在界面，在界面两侧各有一层稳定的薄膜即气膜与液膜，这两层稳定的薄膜在任何流体力学条件下，均呈滞流

6、状态，分子间无对流运动，氧只能以扩散方式透过双膜。2，在两相界面上两相浓度总是相互平衡的，界面上不存在传递阻力。3，气相气体和液相主体中氧气浓度均匀。传递阻力都集中在气膜和液膜之中。即气膜和液膜以外无传递阻力。比拟放大的依据：1，传氧速率相等 2，比较搅拌浆叶顶端速度 3，比较单位液量所需搅拌功率 4，混合时间相同 5，雷诺准数相等 6，通过反馈控制尽可能使重要环境因子一致。溶氧系数的测定：（亚硫酸盐氧化法）此法用于在非培养情况测定反应器的氧传递系数，但它仍具有参比意义。搅拌功率的意义：1、是电机选择的依据，电机功率一般为搅拌功率的1.151.2倍。2、确定溶解氧的主要指标。3、比拟放大和设计

7、计算的基本依据。生化反应器：指一个能为生物反应提供适宜的反应条件，以达到特定生产目标的设备。是生物技术产业化的核心。反应器的分类：1、根据生物催化剂类型分为酶和细胞反应器。2、根据底物加入的方式分为间歇式反应器、连续式反应器、半连续式（流加）反应器。3、根据流体流动或混合状况分为理想的和非理想的。4、根据结构分为釜式、管式、塔式和生物膜式。按输入方式分为机械搅拌、气流搅拌和液体环流。一般放大的依据：1.传氧速率相等2.比较搅拌桨叶顶端速度3.比较单位液量所需搅拌功率4.混合时间相同5.Re相同6.通过反馈控制尽可能使重要环境因子一致。比拟放大方法：一，何尺寸放大（几何相似原则） 二，通风量放大

8、（1，以单位培养液体积中空气流量相同的原则放大。2，以空气直线流速相同的原则放大。 3，以a值相同的原则放大。 4，以通风准数Na相等放大。）三，搅拌功率及搅拌转数的放大（1，以单位体积培养液所消耗的功率相同原则放大。 2，以体积传质系数a相等的原则放大。 3，按雷诺准数Re相等放大。 4，按搅拌器末端线速度nDi相等放大）例1：一台连续灭菌器，d=0.155m，L=50m，要求在40min内，对30m3初温40的液体培养基灭菌（蒸汽），假定蒸汽喷入能立即加热到预定的温度。杂菌浓度No=105个/ml ，要求N=10-3 已知：Cp=4.18KJ/kgk =103kg/m3，u=3.6kg/mh，E=287441J/mol，A=7.941038min-1，R=8.28J/molk 问：为达到灭菌要求，计算灭菌温度T=？（求算灭菌温度T的方法）