生化工程自考总结

包埋法固定化酶：将酶包在凝胶微小格子内，或是将酶包裹在半透性聚合物膜内的固定化方法。微生物消耗比率:单位时间内菌体对培养基的消耗率.细胞回流的单级恒化器:在反应器的出口处安装细胞分离器,分离出一部分细胞进行浓缩后打回到反应器中的单级恒化器.微生物的生长速率：单位时间内单位体积发酵液中菌体的增量。反复分批补料培养法：在间歇培养的基础上，流加一种或几种底物或前体物进行培养，培养结束时不取出全部的发酵液，留下一部分发酵液作为种子，然后开始下一个补料培养过程的发酵方法。氧的满足度：溶解氧浓度与临界溶氧浓度之比。活塞流模型(PF):在反应器内与流体流向相垂直的横截面上的流速分布是均一的,即不存在返混。活活塞流反应器:完全不存在返混的理想反应器/CSTR反应器:混合足够强烈,达到完全返混的理想反应器稀释率:培养基体积流北与培养液体积之比传氧速率:每单位界面上每小时的传氧量连续式全混流型反应器（CFSTR）：反应器内的返混足够强烈，因而反应器内物料的浓度处处相等，如果温度均一，反应速度也处处相等不随时间而变。多级全混流釜模型（CFSTR－in-series）高径比不大，搅拌不充分的一个反应器，可以想象内部既有全混流成分，又存在活塞流成分。等效N个CFSTR串连。扩散模型（Dispersionmodel）:高径比较大的反应器如短管或塔式反应器内的流体流动具不大的返混（活塞流和轴向扩散的叠加）阻截：细菌质量小，，紧随空气流地流线而向前运动，当空气流线中所挟带地微粒由于和纤维相接触而被捕集称为阻截。扩散：微小的颗粒受到空气分子的碰撞，发生布朗运动，由于布朗运动，颗粒与介质碰撞而被捕集称为扩散。反应动力学：用数学模型定量描述生物反应过程各种环境因素与微生物代谢活动地相互作用随时间而变化地规律。为生物反应过程的控制，小型试验数据的放大，提高反应过程的产物的提纯等提供理论依据。比拟缩小：将现有的生产规模发酵罐比拟缩小至试验实规模。缩小原则：缩小的实验室规模反应器中所能提供的微生物代谢活动的环境条件，实现有大规模型反应器中能实现的。意义：比拟缩小的实验室规模装置不但可以为现有的生产规模装置提供有效的生产菌株选育的场所，也可以为其工艺条件的优化提供服务。比拟缩小放大的原理方法相同！限制性的步骤：外扩散（步骤）限制：当反应达到稳态时，传质速率与反应速率相等。内扩散（步骤）限制：在固定化酶、细胞的内部不存在流体流动，其传质完全依赖于扩散作用。在微生物反应过程中碳源主要消耗于：1、满足于微生物菌体生长的需要（△S）G。2、维持微生物生存的消耗（△S）m。3、生成代谢产物大的消耗（△S）p。轴功率：即搅拌器输入搅拌液的功率，指搅拌器以既定转速回转时，以克服介质阻力所需用地功率。氧载体：为非连续相，在搅拌地气——液介质中被分散成比气泡小得多的微滴。传氧速率指标：每溶解1kg氧所消耗的电能（kw*h/kgO2）（它与kla的大小是评价发酵液的重要指标。）临界溶氧浓度：维持好氧型细菌代谢活动稳定的最低溶氧浓度。混合时间：把少数具有与搅拌罐内的液体相同的物性的液体注入搅拌罐内，两者达到分子水平的均匀混合所需时间。Yo/x：单位菌体（干重）所耗用的溶氧重量。Yx/s：菌体得率：指生成细胞得质量与消耗基质质量之比。YATP:’ATP对菌体的得率,指碳源对菌体的得率与消耗1MOL碳源由分解代谢产生ATP量之比/YC:碳对菌体得率,指么应过程中生成菌体中C的量与消耗基质中C的量之比菌体理论得率：碳源被同化为菌体得观点，来看菌体的得率。连续培养：以一定速率不断地向混合均匀的发酵罐中供给新鲜培养基，同时等量地排除发酵液，维持发酵罐中液量一定地培养方法。比生长速率：单位菌体在单位时间的增值量。限制性低物：在培养微生物的培养物质中，对微生物生长起到限制作用的营养物。营养物质相对贫乏：指该物质的浓度在比生长速率达到最大比生长速率时低底物浓度scrit以下的情形。恒化器：指具有恒定化学环境的反应器，恒化指明了操作稳定的状态特征。载体结合法：将酶、细胞固定在非水溶性载体上。交联法：使酶、细胞带有两个或两个以上的官能团试剂进行交联反应。包埋法：将酶、细胞包埋在凝胶格子里或半透膜聚合物的超滤膜内。固定化死细胞：在固定化前或后对微生物细胞进行加热、冷冻、干燥、表面活性剂化学试剂等处理，使细胞处于死亡甚至是破碎状态的固定化细胞。固定化活细胞：固定化后细胞仍存活但并不增值，生长处于静止状态的固定化细胞。固定化增殖细胞：是在固定化后细胞不仅存活，而且在使用过程中还能增值，生长处于增值状态的固定化细胞。非理想反应器：反应器中流体处于非理想流动状态的反应器。半衰期：固定化酶、细胞在使用中活性降低一半所需的时间。活性淤泥法：通过微生物反应除去废水中的有机物质的一种方法。包埋法固定化酶：将酶包在凝胶微小格子内，或是将酶包裹在半透性聚合物膜内的固定化方法。微生物的生长速率：单位时间内单位体积发酵液中菌体的增量。反复分批补料培养法：在间歇培养的基础上，流加一种或几种底物或前体物进行培养，培养结束时不取出全部的发酵液，留下一部分发酵液作为种子，然后开始下一个补料培养过程的发酵方法。氧的满足度：溶解氧浓度与临界溶氧浓度之比。CRABTREE:效应:糖浓度偏高,即使提供足够的溶解氧,也不可避免地会进行酒精发酵导致酵母得率降低生化工程:以化学工程原理和方法进行生物工业生产/容积系数:压缩机一次循环吸入气体体积(V1-V4)和活塞扫过体积(V1-V3)之比.绝热压缩过程:压缩过程中气体所放出的热量没有向外界付出气体温度升高/等温压缩过程:压缩过程中气体所放出的热量能全部排出外界使气体压缩前后的温度相等/全挡板条件:消除漩涡所以需的最少挡板数.营养物质想对缺乏:该物质的浓度在比生长速率U最毕生长速率UM的最低底物浓度SAIT以下时的情形,SAIT为临界底物浓度固定化细胞酶是一种在空间运动上受到限制或部分限制的细胞,酶.能量生长偶联型,:当有大量合成菌体材料存在时,微生物生长取决于ATP的供能.能量生长非偶型:缺少材料或存在生长抑制物质,生长取决于合成菌体.,材料的供应的进程式这时多的ATP高能键被水解能量释放真空连续培养地运用：1、确定最佳培养条件，2、富集、选育特殊性状的菌种，3、连续发酵与产物的形成。连续培养的问题：1、染菌污染问题，2、变易问题酶触反应的影响：温度，PH，抑制剂与活性剂，高浓度低物，产物抑制。1、发酵罐的比拟放大中，空气流量放大常采用的三个原则是VVM相等、空截面气速Vs相等和Kla相等。2、深层过滤器的设计中，最重要的设计参数是滤层厚度。3、Monod方程中动力学常数的求算常采用双倒数作图或线性回归方法。4、丝状菌培养用的发酵罐比拟放大后，常需校核搅拌叶轮尖端线速度指标。5、流加式操作特别适合于有底物抑制的培养过程。6、乳酸菌生长和乳酸生成之间的关系符合混合生长偶联型。7、用CSTR反应器同时连续培养三种微生物A、B、C，已知μAμBμc，最后在反应器中存留的是微生物C8、多级连续培养中，第二级反应器的菌体浓度和底物浓度分别大于和小于第一级反应器的菌体浓度和底物浓度。9、酶反应器的操作参数有空间时间、转化率和生产率。10、发酵罐通气条件下的搅拌功率通常小于不通气条件下的搅拌功率。11、当发生底物抑制时，要获得同样的底物转化率，PFR的反应时间比CSTR的长。12、缩短混合时间的最有效方法是增加反应器不同部位的进液点。13、单纤维捕集效率中，重要的三个机制是惯性冲撞拦截和布朗扩散。1、微生物的比热死亡速率常数由微生物菌体的抗热性能和灭菌温度两个因素决定。2、传氧速率指标是指每溶解1kg溶氧消耗的电能。3、Monod模型的数学表达式为μ=μmS/（Ks+S）。4、微生物细胞的比耗氧速率QO2（呼吸强度）是指单位重量的细胞在单位时间内消耗氧的量，单位是molO2/kg干细胞，QO2与溶氧浓度的关系为QO2=（QO2）max·C/（Ko+C）。5、动物细胞培养的反应器主要有悬浮培养反应器、贴壁培养反应器和微载体悬浮培养反应器。6、经验和半经验的发酵罐比拟放大方法中，模型罐和生产罐一般以几何相似原则为前提。7、用CSTR反应器同时连续培养两种微生物A和B，已知μAμB，最后在反应器中存留的是微生物A。8、用载体结合法固定化细胞是指把细胞通过共价键、离子键或吸附作用结合到水不溶性载体上的方法。9、固定化酶的半衰期是指固定化酶活力降低一半的使用时间。10、微生物代谢产物的生成速率与菌体生长速率之间存在三种不同类型的关联，它们是生长偶联型、混合生长偶联型和非生长偶联型。11、发酵罐比拟放大时，搅拌功率及转数放大常采用的三个原则是Po/V相等、Pg/V相等和Kla相等。微生物的比热死速率数由菌体抗热性能和灭菌温度两个回素决定。121度时ABCD的比热死速率常数分别为0.050.030.013.0.048上述ABCD受热死容易程度为C.BDA分批灭菌的过程包括升温保温降温评价好氧发酵最重要的两个指标是,Kla传氧效率指标发酵罐比拟放大一般遵守几何相似培养条件相同微生物在反应器中的充分分散策生物代谢产物的生成速率与菌体生长之间存在生长偶联型混合生长偶联型非生长偶联型固定化每的半衰期指桑骂槐固定化每活性降低一半的使用时间每的培养过程主要经济指标有两个,转化率生物反应器的生产强度深层液体发酵染菌较少发展快规模大深层液体的发酵酵母生长速率高醋酸生成降低PH影响杂菌增殖生化工程产生的标致通风搅拌会传质问题美国固定化酰化氨基酸水解酶光学拆分D-L-氨基酸固定化G异构酶将G异构为果糖固定化细胞可处于生长静止或死亡发酵过程中的丰质是,酶促反应热灭菌法是最为简便,有效,经济的微生物营养细胞的均相热死灭动力学符合化学反应一级\反应动力学比热死速率常数K决定于菌体的种类用存在方式,灭菌温度纤维介质捕集效率的机理可分为,惯性冲击阻截扩散重力沉降和静电除尘新型过滤器分为,聚乙烯过滤器和折式过滤除菌器和高效烧结金属过滤器和绝对过滤发酵罐中常用的机械搅拌器大至分为轴向和径向前者如螺旋浆式,后者如涡轮式搅拌器输入搅拌功率取决于,叶轮与罐的相对尺寸转速流体的物性附件的尺寸和数目搅拌造成的平均剪应速率主要决定于叶轮转速与其它变数基本无关KLA的变化是由菌体浓度表面活性物质和耗氧量不恒定造成的液体培养的操作方法有,间歇培养,连续培养,流加培养缩短混合时间的最有效方法是啬反应器泣不同部位的进液点11、发酵罐比拟放大时，搅拌功率及转数放大常采用的三个原则是Po/V相等、Pg/V相等和Kla相等1、微生物的比热死亡速率常数由微生物菌体的抗热性能和灭菌温度两个因素决定。2、传氧速率指标是指每溶解1kg溶氧消耗的电能。3、Monod模型的数学表达式为μ=μmS/（Ks+S）。4、微生物细胞的比耗氧速率QO2（呼吸强度）是指单位重量的细胞在单位时间内消耗氧的量，单位是molO2/kg干细胞，QO2与溶氧浓度的关系为QO2=（QO2）max·C/（Ko+C）。5、动物细胞培养的反应器主要有悬浮培养反应器、贴壁培养反应器和微载体悬浮培养反应器。6、经验和半经验的发酵罐比拟放大方法中，模型罐和生产罐一般以几何相似原则为前提。7、用CSTR反应器同时连续培养两种微生物A和B，已知μAμB，最后在反应器中存留的是微生物A。8、用载体结合法固定化细胞是指把细胞通过共价键、离子键或吸附作用结合到水不溶性载体上的方法。判断1、间歇培养微生物的减速生长期，微生物的比生长速率小于零。（×）=2、亚硫酸盐氧化法可以用于测量真实发酵液的Kla。（×）3、活塞流反应器中，沿径向的反应速度是常数。（√）=4、连续反应器中物料的稀释速率用F/V来计算。（√）5、在微生物培养过程中有可能存在多种限制性底物。（√）=6、返混是指不同停留时间物料之间的混合。（√）7、间歇培养好氧微生物时，菌体耗氧速率是常数。（×）8、对培养基进行热灭菌必须以霉菌的孢子为杀灭对象。（×）=9、在一定温度下，各种不同微生物的比热死亡速率常数值相等。（×）10、在有细胞回流的单级恒化器中，总的出口处