【正文】 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(jìn)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(xiàn),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 / 9。現(xiàn)放大到 10m3 ，求大罐的工藝條件。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。例：乙醇為基質(zhì)，耗氧培養(yǎng)酵母，反應(yīng)方程為：C2H5OH + aO2 + bNH3 = c() + dCO2 + eH2O 呼吸商RQ=。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。 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(jìn)生物反應(yīng)器熱量和質(zhì)量的傳遞方法C生物反應(yīng)器正向大型化和自動化發(fā)展練習(xí)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。F容易實行連續(xù)自動控制節(jié)約勞動力，能提高酶或細(xì)胞的生產(chǎn)能力。（1分）C：N和Q同時增加。 （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）D：酶、細(xì)胞流失。（1分）B：固定化酶或細(xì)胞吸附了抑制物。2空氣除菌的方法有A加熱滅菌B輻射滅菌C化學(xué)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(xì)胞在實際應(yīng)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(xì)胞可重復(fù)用， E 易實現(xiàn)自控，（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(yīng)控制溶氧濃度在臨界溶氧濃度以下。（10分）微生物的比耗氧速率隨溶氧濃度的增加而升高，當(dāng)溶解氧增加到一定值時，比耗氧速率不再增加，這時的溶氧濃度稱為臨界溶氧濃度。（1分） 只要避開Rem=10~300區(qū)間，可以用牛頓流體的Np~Rem曲線代替擬塑性流體的Np~Rem曲線。（2分）D：取小罐實驗數(shù)據(jù)繪制Np~Rem曲線。（2分）B：用（dw/dr）平均= KN 計算（dw/dr）平均。（1分）五、當(dāng)發(fā)酵液為非牛頓性流體時，說明發(fā)酵罐攪拌功率的計算方法。（1分） D：減速生長期：μ減小，μ2小于μ1。（1分）B：加速生長期：μ增加，μ2大于μ1。（1分）8微生物間歇培養(yǎng)過程各階段的比生長速率如何變化？以圖表示。（2分）C：生產(chǎn)率（生產(chǎn)能力）：指反應(yīng)器單位體積單位時間內(nèi)的產(chǎn)物生成量。A：空間時間：表示反應(yīng)物在連續(xù)操作反應(yīng)器內(nèi)停留（或平均停留）的時間。（1分） C：N和Q同時增加。（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。（2分）B：用于種子培養(yǎng)的介質(zhì)和條件應(yīng)盡可能接近生產(chǎn)上使用的發(fā)酵液組成和培養(yǎng)條件。（3分）B：有利于解決快速生長和營養(yǎng)物充分利用之間的矛盾。（2分）C：生物反應(yīng)器正向大型化和自動化方向發(fā)展。A：開發(fā)比活力高和選擇性高的生物催化劑將繼續(xù)占重要地位。（2分）非生長偶聯(lián)型：菌體生長停止后，代謝產(chǎn)物開始生成。生長偶聯(lián)型：伴隨著菌體生長，代謝產(chǎn)物生成，菌體停止靜生長，代謝產(chǎn)物的生成也停止。 微生物代謝產(chǎn)物的生成和菌體的生長之間通常有幾種類型的關(guān)聯(lián)，分別說明。（2分）C：傳遞阻力都集中在氣膜和液膜之中。 雙膜理論的基本論點是什么？什么是液膜控制？什么是氣膜控制？A：在氣液兩個流體相間存在界面，在界面兩側(cè)各有一層穩(wěn)定的薄膜，即氣膜與液膜，這兩層穩(wěn)定的薄膜在任何流體力學(xué)條件下均呈滯流狀態(tài)。（3分）這種連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)點是反應(yīng)器可以在稀釋速率大于最大比生長速率的情況下操作，反應(yīng)器中的細(xì)胞濃度較高。（2分）回答要點：A：畫出間歇滅菌和連續(xù)滅菌的溫度變化曲線。（1分）氧的衡算法適合體積大的反應(yīng)器Kla的測定。主要有亞硫酸鹽氧化法、溶氧電極法和氧的衡算法（2分）亞硫酸鹽氧化法不能用于測定真實發(fā)酵液的Kla，但具有參比價值。（1分）（1分）酶電極是利用固定化酶的成功例子。（3分）DL氨基酸的光學(xué)拆分是工業(yè)化應(yīng)用固定化酶的成功例子。 酶和細(xì)胞的固定化有哪幾種方法，舉出兩個應(yīng)用實例。 dN/dt =KN （2分）N：培養(yǎng)基中任意時刻的活微生物濃度（個/升），（1分）t：滅菌時間 ， （1分） K：菌體的比熱死亡速率常數(shù)，1/min， （1分） dN/dt：菌體死亡速率。（1分）E：易染菌。（1分）C：因動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁保護，對剪切力非常敏感。（1分）動植物細(xì)胞培養(yǎng)與微生物細(xì)胞培養(yǎng)的主要區(qū)別是什么？A：大多數(shù)動物細(xì)胞需附壁生長（1分）。（2分）C：功率消耗小。3. 微生物反應(yīng)還受到眾多外界環(huán)境因素的影響與通用式機械攪拌罐相比，塔式生物反應(yīng)器的優(yōu)點是什么？A：省去了軸封，從根本上排除了因軸封造成的污染。微生物反應(yīng)過程的特點:1. 微生物反應(yīng)是生物化學(xué)反應(yīng)，通常是在常溫、常壓下進(jìn)行。 ⑤大多數(shù)生化反應(yīng)都在水相中進(jìn)行，相對來說產(chǎn)物濃度較低，這就產(chǎn)生了一個產(chǎn)物回收工藝及成本的問題生物反應(yīng)器的比擬放大，到底以什么為基準(zhǔn)呢？ 首先要從大量的試驗材料中把握和找出影響生產(chǎn)過程的主要矛盾，在著重解決主要矛盾的同時，不要使次要矛盾激化。 ③對生長細(xì)胞來說，要考慮到如何維持發(fā)酵的最佳條件，主要包括細(xì)胞營養(yǎng)、代謝的調(diào)控以及反應(yīng)產(chǎn)物的干擾。 ②生物的酶系是非常復(fù)雜的，在活細(xì)胞中它們是相互協(xié)調(diào)而處于最優(yōu)化的狀態(tài)，故活細(xì)胞常被用來合成一些代謝產(chǎn)物如多糖及蛋白質(zhì)等。(5)放大問題㈠生化反應(yīng)器的特點①生化反應(yīng)與一般化學(xué)反應(yīng)的不同主要在于其反應(yīng)皆由生物催化劑酶來催化的。有些連續(xù)培養(yǎng)的最佳點與最壞點相當(dāng)接近。對于高黏度和非牛頓醪液，更難混勻?？稍诎l(fā)酵掖中加入抗菌的藥物?？刹捎冒脒B續(xù)發(fā)酵。3）產(chǎn)物質(zhì)量比較穩(wěn)定； 4）所需設(shè)備和投資較少，便于實現(xiàn)自動化。但所不同的是，米氏方程是應(yīng)用酶反應(yīng)理論推導(dǎo)得到的，而Monod方程卻是完全經(jīng)驗得到的。催化特性；（低物專一性、反應(yīng)的最適PH值、反應(yīng)的最適溫度、米氏常數(shù)（反應(yīng)了酶和低物的親和能力）、最大反應(yīng)速度）固定化酶、細(xì)胞利用領(lǐng)域：化學(xué)品制造（ATP、醫(yī)療（癌癥）、分析與診斷（酶試劑）、親和層析(乙型肝炎抗原)、固定化細(xì)胞器（H2）。凝聚法：添加絮凝劑絮凝菌體）固定法酶、細(xì)胞的性質(zhì)：固定化后活性大都降低（因為酶的活性中心的重要氨基酸與水