整理生化工程总结新.docx
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整理生化工程总结新
生化工程总结
一:
符号解释
KLa:
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,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):
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,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:
1Km值代表反应速率达到Vmax/2时的底物浓度。
2Km的大小只与酶的性质有关,而与酶浓度无关。
3Km值可以帮助推断某一代谢反应的方向和途径。
4Km值可以酶的专一性和天然底物。
5当K+2< 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1.15~1.2倍。 2、确定溶解氧的主要指标。 3、比拟放大和设计计算的基本依据。 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(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KLa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KLa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) 2.规划环境影响评价的内容 为了有别于传统的忽视环境价值的理论和方法,环境经济学家把环境的价值称为总经济价值(TEV),包括环境的使用价值和非使用价值两个部分。 3.规划环境影响报告书的审查效力 2)应用环境质量标准时,应结合环境功能区和环境保护目标进行分级。 (二)安全评价的基本原则 仍以森林为例,营养循环、水域保护、减少空气污染、小气候调节等都属于间接使用价值的范畴。 (一)建设项目环境影响评价的分类管理 (3)评价单元划分应考虑安全预评价的特点,以自然条件、基本工艺条件、危险、有害因素分布及状况便于实施评价为原则进行。 (6)评价结论。 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 ²已知: Cp=4.18KJ/kg·kρ=103kg/m3,u=3.6kg/m·h,△E=287441J/mol,A=7.94×1038min-1,R=8.28J/mol·k ²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) (5)法律、行政法规和国务院规定的其他建设项目。
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