06生物化工下游技术B答案.doc

参考答案及评分标准 得分 阅卷人 一 填空题（本大题7小题，每空1分，共30分） 1、对于由生物界自然产生的或由 微生物菌体 发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的 生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术，通常称为 下游技术 ，也称为下游工程或下游加工过程。从其含义上来说，除“ 物资分离”外，还涉及到“ 产品加工 ”。 2、以物理学过程为基础的分离操作，大致可分为 平衡分离过程 、 拟平衡分离过程 、 非平衡分离过程 三类。 3、在膜分离技术中，将膜、固定膜的支撑材料、间隔物或管式外壳等组装成的一个单元称之为膜组件。其结构及型式取决于膜的形状，工业上应用的膜组件主要有 平板式 、 管式 、中空纤维、 螺旋卷绕式 等四种型式。 4、改变发酵液过滤特性的物理化学方法主要有调酸、热处理、电解质处理、 添加凝集剂 、 添加表面活性物质、 添加反应剂、冷冻-解冻及 添加助滤剂等。 5、细胞破碎按其是否使用外加作用力可分为机械法和 非机械法 。其中机械法又可分为 珠磨法 、高压匀浆法 、 超声破碎法和X-press法等。 6、液膜的膜相是一层很薄的液体，这层液体既可以是水溶液也可以是有机溶液，主要由 膜溶剂、 表面活性剂、 流动载体和 膜增强剂构成。 7、清洁生产涉及到两个全过程控制： 生产全过程控制和 产品整个生命周期控制。清洁生产应包括三方面的内容： 清洁生产工艺技术和过程、清洁产品 和 清洁能源。 得分 阅卷人 二、 1、带电颗粒在电场的作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳。 2、反胶团是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织和排列而成的，并具热力学稳定的有序构造。 3、超滤是指能截留相对分子在500以上的高分子的膜分离过程。 4、在生物体内，许多大分子具有与某些相对应的专一分子可逆结合的特性。例如抗原和抗体、酶和底物及辅酶、激素和受体、RNA和其互补的DNA等，都具有这种特性。生物分子之间这种特异的结合能力称为亲和力，根据生物分子间亲和吸附和解离的原理，建立起来的色谱法称亲和色谱法。 5、热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料，使其中的水、 1、①发酵产物浓度较低，大多为1％一10％，悬浮掖中大部分是水；②悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大；③固体粒子可压缩性大；液相粘度大，大多为非牛顿型流体；④性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。（每点1.5分） 2、膜污染是指膜在使用中，尽管操作条件保持不变，但通量仍逐渐降低的现象。（3分）减轻膜污染的方法有：①料液的有效处理；②改善膜的性质； ③改变操作条件。（3分） 3、 1 离子价数； 2 溶液浓度； 3 离子的水化半径； 4 树脂物理结构； 5 有机溶剂； 6 树脂与交换离子间的辅助力；（每点1分） 4、（1）电泳槽和电源：是凝胶电泳系统的核心部分； （每点1分） （2）外循环恒温系统:高电压会产生高热，需冷却； （3）凝胶干燥器:用于电泳和染色后的干燥； （4）电泳转移装置：利用低电压，大电流的直流电场，使凝胶电泳的分离区带或电泳斑点转移到特定的膜上，如PVDF膜； （5）电泳洗脱仪：回收样品； （6）凝胶扫描和摄录装置：对电泳区带进行扫描，从而给出定量的结果。 5、利用高压使细胞悬浮液通过针形阀，由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎，细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时，每秒速度高达几百米，高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上，被迫改变方向从出口管流出。（3分）细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化，从而造成细胞破碎。（3分） 得分 阅卷人 四、 物质通过膜的分离过程较为复杂。不同物理、化学和传递属性的分离物质，对于各种不同的膜其渗透情况不同，机理各异，但不论哪类模型的涉及物质在膜中的传递（2分）（以下各点每点1分） ①主流体系区间 Ⅰ ：溶质的浓度均匀，垂直于膜表面的方向无浓度梯度。 ②边界层区间 Ⅰ ：有浓度极化现象，是造成膜或膜体系效率下降的主要因素，是不希望有的现象。 ③表面区间 Ⅰ ：溶质扩散的同时有对流现象；溶质吸附表面而溶入膜中。在膜的致密表层靠近边界的溶质浓度比在溶液中边界层的溶质浓度低得多。 ④表皮层区间：非对称膜皮层的特征是对溶质的脱除 性。愈薄愈好，可增加膜的渗透率。镕质和渗透物质的传递是以分子扩散为主。 ⑤多孔支撑区间：主要对表皮层起支撑作用，而对渗透物质的流动有一定的阻力。 ⑥ 表面区间 Ⅱ ：此区间相似于③中所描述的区间， 溶质在产品边膜内的浓度与离开膜流入低压边 流体中的浓度几乎相等。 ⑦ 边界层区间 Ⅱ ：此区间与②中区间相似，物质扩散方