齐齐哈尔大学生化工程试题.doc

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1、齐齐哈尔大学生化工程试题一（答案）一、判断正误（10分，每小题一分）1、反混指不同物料间有混合的现象。（×）2、PFR反应器中，沿轴向的反应速度是常数。（×）3、动态法测量Kla不能用于有菌体繁殖的发酵液。（×）4、连续反应器中物料的平均停留时间用F/V来计算。（×）5、限制性底物指微生物的碳源。（×）6、间歇培养好氧微生物时，菌体的对数生长期到来时，菌体的摄氧率大幅度增加。（√）7、微生物营养细胞易于受热死灭，其比热死亡速率常数K值很高。（√）8、建立Kla与设备参数及操作变数之间关系式的重要性

2、在于生物反应器的比拟放大。（√）9、单级连续培养中，如果调整成μ（比生长速率）>D（稀释速率），最终将发生“冲出”现象。（×）10、单级恒化器连续培养某种酵母达一稳态后，流出液中菌体浓度是培养时间的函数。（×）二、填空（20分，每空一分）1、反应器的D/H越大，越接近全混流型反应器。2、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。3、评价好氧发酵罐最重要的两个指标是Kla和溶氧效率指标。4、酶或细胞的固定化方法有吸附法、交联法和载体结合法。5、发酵产物的生成速率与菌体生长速率之间大致

3、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。6、工程上广泛采用的培养基灭菌方法有间歇灭菌和连续灭菌。7、发酵罐比拟放大时需要确定的操作参数主要是空气流量、搅拌功率和搅拌转数，需要确定的罐几何尺寸主要是直径和高度。8、生物反应器设计的主要目标是产品成本底，质量高。三、解释概念（10分，每小题2.5分）1、均衡生长：在细胞的生长过程中，细胞内各组分均以相同的比例增加时称为均衡生长。2、氧的满足度：溶解氧浓度与临界溶氧浓度之比。3、基质消耗比速率：单位时间内单位菌体对基质的消

4、耗量。4、流加培养：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的过程。四、回答下列问题（在6个小题中选择5个进行回答，每小题9分）（共45分）1、固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么？A：容易实现连续反应（2分）。B：获得的产物纯度高（3分）。C：酶或细胞可重复使用，减少了浪费（2分）。D：易实现自控（2分）。2、温快速杀菌的原因是什么？灭菌的控制参数是什么？培养基被加热灭菌时，要求即达到灭菌的目的，同时又不破坏或较少破坏培养基中有用成分。由动力学分析知，微生物受热死亡时的

5、活化能一般要比营养成分热分解的活化能大得多，这意味着当温度升高时，微生物死亡速率的增加，要比营养成分破坏速率的增加大得多。所以要采用高温短时的灭菌方法。（7分）灭菌的控制参数是温度和时间。（2分）3、生物反应器设计和操作的限制因素有那些？A：生物催化剂（酶、微生物）的浓度（2分）和比活力（3分）。B：反应器的传质和传热能力（4分）。4、载体悬浮培养动物细胞的优点是什么？A：微载体单位体积具有的表面积大，因此它的单位体积培养基的细胞产率高，相应的产物浓度也高。（3分）B：由于把悬浮培养和贴壁培养融合

6、在一起，具有两种培养的优点，有利于培养环境的检测和控制，培养系统重现性好。（3分）C：放大容易。（3分）5、YX/S、YC和YATP表示什么？它们的定义是什么？YX/S是对基质的细胞得率，指生成细胞的质量与消耗基质质量之比。（3分）YC是对碳的细胞得率。生成细胞量×细胞含碳量YC=消耗基质量×基质含碳量（3分）YATP是对ATP生成的细胞得率。碳源对菌体得率YATP=消耗1摩尔碳源由分解代谢产生ATP摩尔数（3分）6、与单级连续培养相比，多级连续培养的优点是什么？A：有利于解决不同生产阶段有不同生

7、产要求的矛盾，如菌体生长和产物生成的温度不一至。（4分）B：有利于解决快速生长和营养物充分利用之间的矛盾。（5分）五、说明动态法测量Kla的原理和方法（15分）动态法测量Kla是利用溶氧电极进行的，测量的是真实发酵液的Kla值。原理：利用非稳态时，溶氧浓度的变化速率等于溶入的氧浓度和耗氧浓度之差，即：dc/dt=Kla（C*-C）-QO2X重排列上式：C=-1/Kla（dc/dt+QO2X）+C将非稳态时溶氧浓度C对（dc/dt+QO2X）作图，可得一直线，此直线的斜率值即为-1/Kla。（10分

8、）采用的方法是：A：停止通气，使发酵罐中的溶氧浓度下降。B：恢复通气（在溶氧浓度降到临界溶氧浓度之前恢复通气）。（5分）齐齐哈尔大学生化工程试题二（答案）一、判断正误（10分，答对一小题得1分，答错一小题扣一分）1、CSTR反应器中物料的返混程度最小。（×）2、微生物的比生长速率是指单位时间内菌体的增量。（×）3、限制性底物是指培养基中浓度最小的物质。（×）4、控制好氧发酵的溶氧浓度一定小于微生物的临界溶氧值。（×）5、单级连续培养中，如果调整成D（稀释速率）>μ（比生长速率），最