完整版生物工程设备有关概念.doc

1.发酵：用于描述果汁或麦芽浸出液中的糖在缺氧条件下降解而产生二氧化碳所引起的“沸腾”现象。 2.发酵工程：应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。 3.无菌空气：是指通过除菌处理使空气中含菌量降低到零或极低，从而使污染的可能性降低至极小，一般按染菌的概率为10－3来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1次染菌。 4.深层过滤的对数穿透定律：Lg（N2/N1）=-K’L，它表示进入滤层的空气微粒浓度与穿透滤层的微粒浓度之比的对数是滤层的函数。 5.过滤效率：就是滤层所滤去的微粒数与原来微粒数的比值，它是衡量过滤器过滤能力的指标。 6.溶氧传质系数：，即液膜传质系数与单位体积发酵液的气液界面面积的乘积，决定反应结构的最相关的参数。 7.全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变，要达到全挡板条件必须满足下式要求：(b/D)n=[(0.1～0.12)D/D]n=0.5，其中，D表示发酵罐直径，b表示挡板宽度，n表示挡板数。 8.自吸式发酵罐：是一种不需要空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混和搅拌与溶氧传质的发酵罐。 9.细胞固定化：是指将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中、培养液呈流动状态进行无茵培养的一门技术。 10.生物反应器过程的放大：就是指以实验室或中试反应设备所取得的试验数据为依据，设计制造大规模的反应系统，以进行工业规模生产。 11.实罐灭菌：将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称分批灭菌。 12.下游加工过程:发酵产品系通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得。从上述发酵液、反应液或培养液中分离、精制有关产品的过程 13.超临界流体：随着向超临界气体加压，气体密度增大达到液态性质，这种状态的流体称为超临界流体。其性质介于气体和液体之间。 14.离心分离因素:是指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值。 15.蒸发过程的必要条件：①充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。③一定的热交换面积，以保证传热量。 16.结晶：是指溶质自动从过饱和溶液中析出形成新相的过程。 17.重结晶：就是将晶体用合适的溶剂溶解再次结晶，能使纯度提高。 18.冷冻干燥：也称升华干燥，是将湿物料置于较低的温度下（-10至-15℃）冻成固态，然后将其环境抽为高度真空（1～0.001mmHg），湿物料内的水分不经液态直接升华为气体被真空泵抽走，留下干燥的物体。 19.气流干燥：气流干燥是指将颗粒状的湿物料加入到流动的热空气中进行迅速干燥的一种方法。 20.蒸馏：主要是指将某些液相和固相、液相和液相的混合物分离开，或将某些组分再进行提纯的化工单元操作。 21.相对挥发度：将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度。 第一章 国外发酵工业的发展概况可分为五个阶段，19世纪以前是天然发酵阶段，1905～1940年纯培养技术的建立，1940年以后通气搅拌发酵技术的建立，1960年以后开拓发酵原料，1979年以后基因工程阶段。 第二章 空气净化除菌与空气调节 1.一般干燥寒冷的北方空气中的含菌量较少，而潮湿温暖的南方则含菌量较多； 人口稠密的城市比人口少的农村含菌量多； 地面又比高空的空气含菌量多 无菌空气的作用：给培养的微生物提供氧气；搅拌作用，促进菌体在培养基中不断混合，加快微生物生长繁殖速度；保持发酵过程中的正压操作；维持代谢产物的均匀扩散 空气净化除菌的方法：辐射灭菌，加热灭菌，静电除菌，介质过滤 介质过滤：利用有孔介质从气体中除去微生物。过滤机理：直接拦截，惯性撞击，扩散拦截（重力沉降，静电吸附） 过滤介质类型：表面过滤介质（编织网粉末烧结）；深度过滤介质（纤维材料结构：棉花，活性炭或玻璃纤维，有机合成纤维；浇铸膜结构） 粗过滤器作用：是捕集较大的灰尘颗粒，防止压缩机受磨损，同时也可减轻总过滤器负荷。布袋过滤，填料过滤，油浴洗涤，水雾除尘 空气贮罐作用：是消除压缩机排出空气量的脉动，维持稳定的空气压力，同时也可以利用重力沉降作用分离部分油雾 空气增湿的方法（1）往空气中通往直接蒸汽。（2）喷水。（3）空气混合增湿。 第三章 生物反应器设计基础 1、发酵液培养基某些成分的加入不促进微生物的生长，只是有助于调节产物的形成，这些添加的物质包括前体物质、抑制剂和促进剂； 2、发酵过程的代谢变化规律：代谢变化就是反映发酵过程中菌体的生长，发酵参数（培养基，培养条件等）和产物形成速率三者