【正文】 即為該微生物的臨界溶氧濃度。（3分） 并非所有的好氧培養(yǎng)過程都需要控制溶氧濃度在臨界溶氧濃度以上，比如以丙酮酸為前體的苯丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)就應控制溶氧濃度在臨界溶氧濃度以下。（4分）1帶圓盤的渦輪式攪拌與不帶圓盤的渦輪式攪拌器相比有什么優(yōu)點/答，A賀盤可以使上升的氣泡受阻避免大的氣泡以軸部葉空隙中上升保證氣泡更好的分散B具有很大的循環(huán)輸送量的功率輸出C適用于各種流體的攪拌混合包括粘性流體和非流動性。2空氣除菌的方法有A加熱滅菌B輻射滅菌C化學滅菌D靜電除塵，E介質(zhì)過濾3溫度T對K的影響，A活化能越高K越低，熱死速率越慢，BK并不是唯一決定活化能的，尚不能肯定是活化能越低的孢子熱死速率一定比活化能高的快，C計算活化能，D K 是活化能和溫度的函數(shù)，活化能越高，溫度的變化對K的影響越大，4固定化酶，和細胞在實際應用中的特點A容易實現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng)B 獲得產(chǎn)物純度高，C 酶和細胞可重復用， E 易實現(xiàn)自控， 固定化酶和固定化細胞使用期間活性下降的主要原因是什么？A：酶變性，細胞自消化（自溶）。（1分）B：固定化酶或細胞吸附了抑制物。（1分）C：染菌。（1分）D：酶、細胞流失。（1分）E：載體崩解。 （1分）提高發(fā)酵液中氧傳遞速率的主要途徑是什么？從提高Kla的角度可采用：A：增加攪拌轉(zhuǎn)數(shù)N，以提高Pg。（1分） B：增大通氣量Q，以提高空截面氣速Vs。（1分）C：N和Q同時增加。（1分）從提高傳質(zhì)推動力角度可采用：E：提高罐壓（1分）F：通入純氧（1分）生物反應器的設(shè)計和操作的限因素有那些，設(shè)計目標是什么目標是，力求設(shè)計出質(zhì)量高，成本低，節(jié)能的，限因素有，KLa Kd Pa/v 空氣流量vs vvm 葉輪尖端線速度，混合時間，攪拌液流循環(huán)量Q ，附加指標Q/H固定化酶和固定化細胞使用期間活性下降的主要原因是：1酶變性，細胞自消化2固定化酶或細胞吸附抑制物，3染菌，4酶細胞流失5載體崩解/固定化酶或細胞在實際應用中的顯著特點：A可連續(xù)穩(wěn)定生B反應產(chǎn)物的純度高質(zhì)量好C生成的副產(chǎn)物少D反就在的動力學常數(shù)，反應的最佳PH和反應溫度有可能會調(diào)E固定化酶和細胞在使用時可以再生或回收，可重復使用。F容易實行連續(xù)自動控制節(jié)約勞動力，能提高酶或細胞的生產(chǎn)能力。生物反應器高計和操作的限制因素有那些？A生物催化的濃度和比活力B反應器的傳質(zhì)和傳熱能力，生物反應器的發(fā)展方向。A開發(fā)此活力高和選擇性高的生物催化劑將會點重要的位置，B改進生物反應器熱量和質(zhì)量的傳遞方法C生物反應器正向大型化和自動化發(fā)展練習題:求青霉素連續(xù)發(fā)酵的穩(wěn)定狀態(tài)下最大菌體生成速度(DX)max及此時的稀釋率Dmax，菌體濃度Xmax和基質(zhì)濃度S。已知（菌體可用Monod方程表達）S0=30g/L，YX/S=，μmax=，Ks=。 可知，So, Yx/s Um Ks屬莫諾方，所以生產(chǎn)強度最大時的稀釋率Dm=Um[1(ks/Ks+So)2/1]=X=Yx/s(SoKs*D/UmD)=因為X=Yx/s(Sos) 所以S=Sox/Yx/s=5g/L例：某有機廢水BOD物質(zhì)濃度為800（g/m3 )，要求處理后BOD下降90%。a=，b=。廢水處理量為8360（m3 /d），曝氣池有效容積為6000m3 ，曝氣池內(nèi)懸浮物質(zhì)濃度為3000mgMLSS/L，求該曝氣池的耗氧濃度和曝氣池的體積溶氧系數(shù)kLa。曝氣池液體的飽和氧濃度c * =7(mg/L)，運行時實際維持的氧濃度cL 為1(mg/L) 解：耗氧濃度 : V(dO2 /dt)=(S0 Se ) + =350kg/h 在穩(wěn)定狀態(tài)下，呼吸耗氧速度等于溶氧速度： kL a(c * cL )=dO2 /dt=350/V=(71)=(1/h) 例：用葡萄糖為唯一碳源，在通風提供足夠溶解氧的情況下連續(xù)培養(yǎng) Azotobacter vinelandii 的結(jié)果并根據(jù)上面推導的關(guān)系求得該微生物的理論得率YG 、維持常數(shù) m 和不同情況下葡萄糖消耗對菌體生長的得率 YX/Sν(mol/)(10 2 ): , , , , , , μ(h 1 ):, , , , , , 解：以ν為縱坐標，以μ為橫坐標做直線，根據(jù)直線在縱坐標的截距和它的斜率的倒數(shù)分別為：m= 10 3 mol/() YG =54 g/mol YX/S = μYG /( + μ ) g/mol YX/S : , , , , , , （這是由于碳源作為限制性基質(zhì)，其濃度增加的結(jié)果），YX/S 與 YG愈接近，可以推得YG是YX/S的極限。例：乙醇為基質(zhì)，耗氧培養(yǎng)酵母，反應方程為：C2H5OH + aO2 + bNH3 = c() + dCO2 + eH2O 呼吸商RQ=。求各系數(shù)a、b、c、d、e 解：C: 2=c+d H: 6+3b=+2e O: 1+2a=+2d+e N: b= 已知 RQ= 即 d= 聯(lián)立求解 a= b= c= d= e= 反應式： C2H5OH + + = () + + 有一發(fā)酵GUAN內(nèi)徑2 裝液高3，安裝一6彎葉渦輪攪拌器，,轉(zhuǎn)速度150,發(fā)酵液密度1050KG/粘度為1,求1所需攪拌功率大小,2若能氣空氣6,求攪拌功率,解po=NP*N3*D5*P(ruo) N=*N*D2/U=1050**=11030w= Pg=(*2*150**3/6*)*=有一個 5m3 生物反應器，罐徑為 ，裝液量為 4m3 ，液深為 ，采用兩層六彎葉渦輪攪拌器，葉徑為 攪拌轉(zhuǎn)速 N=190r/min ，通風比為 ，發(fā)酵液密度為 1040kg/m3 ，發(fā)酵液黏度為 10 3 ，現(xiàn)需放大至 50m3 生產(chǎn)（裝填系數(shù)為 ），試求大罐尺寸和工藝條件（不通氣時兩只渦輪的功率等于單只渦輪的兩倍） `V1=5m3 T1= Hl1= D1= N1=190rmin, p(ruo)=1040kg/min U=*10*3Pa*Sv2=50M*3 n (1) T2/Hl2=*Hl2=50*,所以t2= D2/T2=(2)V/Po相等,N2=N1*(D1/D2)*3/2 =190*()*3/2=119r /min (3) =50**T2=7/*()2 =(4) Rem=D2*N*P/U=*(10)6大于(10)4 所以NP= Po=NP*N3*D5*P= Pg= {*N*D3}=有一擋板的攪拌哭,安裝渦輪攪拌器,轉(zhuǎn)速為150,若以單位體積攪拌功率不變,放大到D2=,V/Po相等, N2=N1*(D2/D1)=150*()3/2=72r/min有一發(fā)酵產(chǎn)品，采用具有六彎葉渦輪攪拌器的通用式發(fā)酵罐進行實驗。經(jīng)小罐到大罐逐步放大，試驗證明：采用單位體積等功率放大方法。在 500L 中間規(guī)模試驗發(fā)酵罐中得到最高產(chǎn)率時的工藝條件是：攪拌轉(zhuǎn)速為 300r/min ；通風比 /(m3 .min) ，并測得在通風情況下的功率消耗為 ?，F(xiàn)放大到 10m3 ，求大罐的工藝條件。罐的裝填系數(shù)為 。H/D= ， Di /D= v1= n1=300rmin d/h= D/t= 所以4/per*(T1)2*H1=0. 5 T1= D1=(1) V2=10M2 n= 所以4/per*(T2)2*H2==7 T2= D2= (2) N2=N1(D2/D1)3/2=300*()3/2=167r(3) 7/Q2= Q2= Vs2=4/per*(T2)2/= (4)NP ==*(60/167)3*)*1010=22*10)3=22kw pg={(*10)6})2*167*)3}=有一發(fā)酵GUAN內(nèi)裝有有30M3的培養(yǎng)基,在121度下進行滅菌,設(shè)耐熱菌的N=2*10)7個,若忽略加熱和冷卻降溫\階段對滅菌的貢獻,算滅菌時間,Ln10)3/2*10)7*t t=(ln2+7ln10)*60, No=2*10)7*30*10)6 N =10)3 lnN0/u=Kt 9 /