《生化工程》期末考试复习资料小抄版（呕心沥血整理）

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1、石=竝a(c-c)1c=—发酵罐比拟放大的操作参数与放大标准相似性是生物反应器放大的最基木原则,—般可川线性关系来描述:m^km其中川表示放大模型变量，m表示原型变量，k是放人因子，方程是对所有变量冇效还是只对部分变量冇效，决定系统是全部述是部分相似，按照变量的性质,相似性可分为五类：1•几何相似性；2•流体动力学相似性:3•热相似性；4•质量（浓度）相似性;5•生物化学相似性；节以灯玄为基准的比拟放人法确定罐的主尺寸，确定通气流量Q转速N及搅拌轴功率Pg以P0/V相等为基准的比拟放大法一rp^定化生物催化剂相关技术与特例-通过物理或化学的方

2、法将生物催侈剂（酶或细胞）束缚在一妃的空间内+呈闭锁状态，但仍具有生物催化活性的•种生物催化剂1.生物反应过程的内容：冇关共性技术问题冇适用于大规模细胞培养及产物形成的反应器的选型、设计，操作方式及条件的确定，过程及反应器放大，过程的参数检测和控制等。3.灭菌的目的与机制，灭菌过程的动力学常用冇湿热灭菌、干热灭菌、渗透压灭菌、辐射灭菌、化学试剂灭菌等。湿热灭菌简便经济冇效，丄业上应用鮫广。湿热火菌原理：山于蒸汽具仃很强的穿透th而且在冷凝时会放出大量的冷凝热（潜热）,很容易使蛋白质凝固而杀死各种微生物。工业上采用高温瞬时灭菌的原因：培养基成分

3、受热分解的反应也属一级反应，符合对数残存定律和阿氏方程：-dC/dt=KTK=Ay—E'/RT通常E比匸大很多。化学反应动力学指出：在活化能人的反应中，反应速率随温度变化也人。故当温度升高时，杂菌死亡速率要比营养成分破坏速度快得多。故采用HTST方法，可以减少营养成分破坏。4•绝对过滤.相对过滤介质孔隙小于微生物一一微生物直接被截留，也称绝对过滤一类是介质孔隙大于微生物一一需有一定厚度的介质滤层才能除菌，也称相对过滤（深层过滤）。介质过滤的机制1）直接截留，细菌的质量小，紧随空气流的流线而前进，当空气流线中所夹带的微粒山于和纤维接触而被捕集时

4、称为II接截留，机理为颗粒直径大于介质的孔径时，颗粒就被截留。2）惯性冲击，山于气流屮的颗粒有质最，具有惯性，当微粒以一定速度向纤维垂直运动时，空气受阻改变流向，绕过纤维前进，微粒因惯性作用不能及时改变方向，便冲向纤维表面并滞留下來。3）布朗运动，微小的颗粒受空气分了碰播发％布朗运动，颗粒与介质相碰而被捕集；4）'重力沉降，重力沉降是一个稳定的分离作用，当微粒所受的垂力大于气流对它的拖带力时，微粒就容易沉降，这种作川只有在尘粒较大时才存在；5）静电吸引，悬浮在空气中的微粒人多带冇不同电荷，这些带电的微粒会受带异性电荷的物体所吸引而沉降。单级冷

5、却.加热除菌流程粗过滤，圧缩，冷却，分离，加热，空气过滤器两级冷却.加热除菌流程粗过滤，圧缩，经两次冷却分离，加热，空气过滤器。适应各种气候条件，能充分地分离汕水尤其适用潮湿的地区冷热空气混合式空气除菌流程一部分从压缩机屮出来的空气直接与从分离器中出來的空气结介，一起进入空气过滤器。省去二次冷却后的分离设备和空气加热设备，流程简单，冷却水用量少。不适川丁•空气湿量高的地区利用热空气加热冷空气的流程经过两次冷却分离的空气会二次冋流，从压缩机屮出来的热空气会对其加热，降低湿度。高效前置过滤空气除菌流程增加-•个高效前置过滤器，减小住过滤器负荷。雷

6、诺准数.内扩散系数等的物理意义雷诺数越小怠味着粘性力影响越显著，越大意味着惯性力影响越显著内扩散系数：大小反映了以I占I定化颗粒外表血底物浓度为基准的反应速率与其内扩散速率的相对大小。4）越大，表示内扩散相对于反应速率越慢，内扩散阻力的限制程度越人，有效因子n越小e可用于判断内扩散阻力对反应速率的限制程度。不同类型流体的流变学特征牛顿型流体：服从牛顿黏性定律；剪应力与剪切速率之间呈辽线关系；辽线的斜率即为黏度“：黏度“只是温度的函数，与流变状态无关，是一•常数。非牛顿型流体:不服从牛顿黏性定律;其黏度“不是常数，它不仅是温度的函数,血且随流动

7、状态而异，因此没冇固定的黏度值。它包括1）拟犁性流体，主要特征是黏度随着剪应速率的增高而降低，其流变特性可表示为：t=K（da）/dy）n,0l；3）彬汉塑性流体，主耍特征是当剪应力小于屈服应力时，液体不发生流动，只冇当剪应力超过屈服应力时才发生流动，其流变特性可表示：t=ty+ppdw/dY,J屈服剪应力，叮刚性粘度，为常数。测量kLa的方法答：原理：当发酵液中的溶解氧供需不平衡吋，溶解氣浓度的变化速率二溶解的氧•微生物消耗的氧

8、，即：dekLadi+叫丿因此，将非稳态时溶解氧浓度C对（dc/dt+s）作图，可得一直线，此直线斜率即为-VkLa.在发酵过程中，此种非稳态可以人为造成而乂不