發(fā)酵工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

發(fā)酵工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

課程編號(hào)：課程名稱：《發(fā)酵工程與設(shè)備》課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)：2周

一、本課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、任務(wù)與目的

本課程是生物工程專業(yè)的一門(mén)實(shí)用性和技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)課程。學(xué)習(xí)本課程的目的是使學(xué)生在學(xué)完生物工程專業(yè)的有關(guān)課程后，尤其是在學(xué)完《發(fā)酵工程及設(shè)備》這門(mén)課程后，綜合運(yùn)用3年所學(xué)的全部知識(shí)，進(jìn)行工廠的初步設(shè)計(jì)。通過(guò)專業(yè)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握應(yīng)具備的基本設(shè)計(jì)技能。待學(xué)生走上工作崗位后既能擔(dān)負(fù)起工廠技術(shù)改造的任務(wù)，又能進(jìn)行車(chē)間或全廠的工藝設(shè)計(jì)。本課程任務(wù)是：

1．撰寫(xiě)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括前言、物料衡算、設(shè)備衡算及選型等；

2．繪制產(chǎn)品工藝方案流程圖一張或車(chē)間平面布置圖（或立剖圖、或管路圖、或全廠平面布置圖、或設(shè)備圖）一張；

二、課程設(shè)計(jì)的基本理論

（一）設(shè)計(jì)方案選擇，對(duì)給定或選定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。

（二）本設(shè)計(jì)工藝流程論證，按確定的設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)出合理可行的工藝流程路線，對(duì)該工藝流程進(jìn)行闡述論證，確定工藝過(guò)程的重要參數(shù)。

（三）工藝計(jì)算，應(yīng)完成工藝流程各過(guò)程的物料衡算，能量衡算，主要設(shè)備的工藝條件、工藝參數(shù)計(jì)算。

（四）主要設(shè)備設(shè)計(jì)，在滿足工藝條件的前提下，進(jìn)行主要設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)，包括強(qiáng)度設(shè)計(jì)、剛度計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（五）典型輔助設(shè)備設(shè)計(jì)選型，包括典型設(shè)備主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定。

（六）工藝流程圖，按工藝流程圖繪制要求完成有一定控制點(diǎn)的流程詳圖，包括設(shè)備、物料管線、主要管件、控制儀表等內(nèi)容。

（七）主體設(shè)備結(jié)構(gòu)詳圖，按化工設(shè)備結(jié)構(gòu)圖的要求繪制完成。

（八）典型輔助設(shè)備工藝條件圖或小樣圖，包括設(shè)備的主要工藝尺寸和主要特點(diǎn)要求。

三、本課程設(shè)計(jì)的方式與基本要求

方式：停課設(shè)計(jì)�；�本要求：

通過(guò)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生提高以下幾方面的能力：1、搜集實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)，熟悉技術(shù)文獻(xiàn)資料。

2、合理設(shè)計(jì)工藝路線，準(zhǔn)確進(jìn)行工藝過(guò)程計(jì)算和設(shè)備設(shè)計(jì)選型計(jì)算。3、以精簡(jiǎn)的文字、清晰的圖表來(lái)表達(dá)個(gè)人設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)結(jié)果。4、樹(shù)立科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)思想，兼顧安全、勞保、環(huán)保等要求。

四、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

學(xué)生可以任選以下課題之一作為課程設(shè)計(jì)題目：（1）啤酒廠糖化車(chē)間設(shè)計(jì)

（2）機(jī)械攪拌通風(fēng)式生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)（3）味精發(fā)酵車(chē)間工廠設(shè)計(jì)（4）氨基酸工廠發(fā)酵車(chē)間設(shè)計(jì)（5）酶制劑工廠發(fā)酵車(chē)間設(shè)計(jì)（6）酒精工廠發(fā)酵車(chē)間設(shè)計(jì)（7）培養(yǎng)基連續(xù)滅菌設(shè)計(jì)

五．考核方法與評(píng)分辦法

1、考核方式：考查2、評(píng)分辦法：

（1）課程設(shè)計(jì)期間表現(xiàn)（20％）：包括出勤情況，實(shí)習(xí)態(tài)度及其它具體表現(xiàn)。（2）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（40％）：包括設(shè)計(jì)內(nèi)容情況，書(shū)寫(xiě)工整情況，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)交出時(shí)間。

（3）圖紙（40％）。

六、課程設(shè)計(jì)的配套教材及參考資料

1、楊芙蓮.食品工廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.201*

2、中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.201*3、沈自法.發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì).上海：華東理工大學(xué)出版社.19944、周鎮(zhèn)江.輕化工工廠設(shè)計(jì)概論.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.19875、吳思方.發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.19956、張樹(shù)政.酶制劑工業(yè)下冊(cè).北京：科學(xué)出版.1998

7、鄧毛程.氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù).北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.201*

8、馬贊華.酒精高效清潔生產(chǎn)新工藝.出版社：化學(xué)工業(yè)出版社.201*

七、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求

1、在簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的前言中，內(nèi)容涵蓋所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的項(xiàng)目建議書(shū)或可行性研究的基本內(nèi)容；

2、運(yùn)用工廠工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容、原理和方法，進(jìn)行物料衡算、設(shè)備衡算及選型；

3、運(yùn)用工廠設(shè)計(jì)的原理、方法，合理選擇所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的加工工藝和在設(shè)計(jì)中所需的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；

4、運(yùn)用所掌握的制圖基本知識(shí)，繪制產(chǎn)品工藝流程圖、車(chē)間平面布置圖各一張，圖面清晰，表達(dá)準(zhǔn)確，符合201*年中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/TJ50001-201*）中的規(guī)范要求。

5、撰寫(xiě)符合以上要求的簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

八、其它

1、時(shí)間安排

建議安排在各專業(yè)課學(xué)習(xí)結(jié)束后進(jìn)行。2、人員分組及分工

建議以3－5人一小組，每組題目略有不同，每組完成部分工段的全部工藝設(shè)計(jì)，每人應(yīng)當(dāng)完成工段工藝流程設(shè)計(jì)或一個(gè)主體設(shè)備的工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，若干典型輔助設(shè)備選型設(shè)計(jì)。

3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求

設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)用統(tǒng)一紙張書(shū)寫(xiě)。內(nèi)容包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，所有論述、原始資料和數(shù)據(jù)、計(jì)算及結(jié)構(gòu)表格等，編寫(xiě)順序建議如下：

（1）封面（2）目錄

（3）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（4）設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介

（5）工藝流程說(shuō)明及論證，工藝簡(jiǎn)圖及工藝計(jì)算或主體設(shè)備工藝計(jì)算及選型，輔助設(shè)備工藝計(jì)算及選型

（6）對(duì)本設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單評(píng)述（7）參考文獻(xiàn)4、教導(dǎo)教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。

教研室：生物工程教研室執(zhí)筆人：吳茜茜系主任審核簽名：

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《發(fā)酵工藝與設(shè)備》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：

總學(xué)時(shí)數(shù)：51學(xué)時(shí)總學(xué)分?jǐn)?shù)：課程性質(zhì)：適用專業(yè)：

一、課程的任務(wù)和基本要求：

發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、環(huán)保、能源和化工等領(lǐng)域，涉及到全人類所面臨的營(yíng)養(yǎng)與健康、環(huán)境與資源等人們?nèi)粘Ｉ�活、社�?huì)重大問(wèn)題及國(guó)家戰(zhàn)略性問(wèn)題。通過(guò)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)，已經(jīng)并將繼續(xù)給人類帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的化學(xué)、生物學(xué)和工程學(xué)的現(xiàn)象和問(wèn)題有較深入的理解和認(rèn)識(shí)。本課程突出介紹發(fā)酵工程中的基本概念和原理，系統(tǒng)的闡述發(fā)酵的菌種來(lái)源、培養(yǎng)基制備、滅菌和種子擴(kuò)大培養(yǎng)，發(fā)酵過(guò)程中的操作方式、工藝控制，發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的構(gòu)造及性能和操作原理，產(chǎn)物的分離方法等，并簡(jiǎn)要介紹微生物代謝調(diào)節(jié)、基因工程菌發(fā)酵和動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)等內(nèi)容。要求學(xué)生將基礎(chǔ)課和專業(yè)課與發(fā)酵工業(yè)的操作原理結(jié)合起來(lái)，掌握發(fā)酵工程中的基本概念，理解和掌握發(fā)酵工藝過(guò)程的特點(diǎn)和規(guī)律，為將來(lái)從事生物技術(shù)和生物工程的有關(guān)科研和生產(chǎn)工作打下良好的基礎(chǔ)。要求先修課程∶生物化學(xué)、微生物學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)。

二、基本內(nèi)容和要求：

本課程《發(fā)酵工藝與設(shè)備》（Fermentationtechnologyandequipment）主要講解發(fā)酵過(guò)程中的共性規(guī)律，按發(fā)酵工藝流程來(lái)編排教學(xué)內(nèi)容，課程內(nèi)容主要包括菌種的來(lái)源、培養(yǎng)基的制備、滅菌技術(shù)、種子的擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵過(guò)程原理及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵過(guò)程工藝控制、微生物的代謝調(diào)節(jié)、發(fā)酵設(shè)備、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)，發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制等，并以具體發(fā)酵產(chǎn)品案例貫穿在每一章里面。要求學(xué)生理解和掌握發(fā)酵過(guò)程的基本原理和概念，在生物學(xué)和工程學(xué)層次上掌握對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程的分析方法、操作方法、工藝控制等，在整體上對(duì)發(fā)酵過(guò)程工藝流程有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，達(dá)到學(xué)生既能掌握發(fā)酵過(guò)程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又能提高應(yīng)用理論知識(shí)于實(shí)踐的目的。

三、實(shí)踐環(huán)節(jié)和要求：無(wú)

四、教學(xué)時(shí)數(shù)分配：

理論：51實(shí)驗(yàn)：上機(jī)：其它：教學(xué)內(nèi)容第一章緒論1.1發(fā)酵工程定義1.2發(fā)酵過(guò)程的組成部分1.3發(fā)酵工程的發(fā)展史1.4發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域1.5本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容第二章菌種來(lái)源2.1微生物的特性概述2.2發(fā)酵工業(yè)菌種的特點(diǎn)2.3菌種的分離篩選2.4菌種選育2.5菌種保藏學(xué)時(shí)分配2第三章微生物發(fā)酵培養(yǎng)基3.1培養(yǎng)基的類型

3.2發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和

來(lái)源43.3發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與

優(yōu)化

第五章種子的擴(kuò)大培養(yǎng)5.1種子的制備工藝5.2種子質(zhì)量的控制措施5.3種子制備的放大技術(shù)

2

第七章發(fā)酵過(guò)程氧的傳遞

與供需

7.1微生物對(duì)氧的需求7.2發(fā)酵過(guò)程氧的傳遞7.3發(fā)酵過(guò)程耗氧與供氧

的關(guān)系

7.4影響氧傳遞的因素7.5溶氧、攝氧率和KLa的

測(cè)定

5

第九章微生物的代謝調(diào)節(jié)9.1初級(jí)代謝調(diào)節(jié)9.2次級(jí)代謝調(diào)節(jié)9.3代謝工程

3

第十一章發(fā)酵設(shè)備

11.1發(fā)酵罐的類型與結(jié)構(gòu)11.2發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與放大11.3攪拌功率的計(jì)算及電

機(jī)選配

3

第四章滅菌4.1滅菌的方法

4.2培養(yǎng)基與發(fā)酵設(shè)備的

滅菌

4.3空氣的除菌4.4無(wú)菌檢測(cè)方法

4.5發(fā)酵“三廢”的安全

處理

第六章發(fā)酵過(guò)程原理與

動(dòng)力學(xué)

6.1發(fā)酵過(guò)程的物料平衡6.2分批發(fā)酵過(guò)程6.3連續(xù)發(fā)酵過(guò)程6.4補(bǔ)料分批發(fā)酵過(guò)程6.5發(fā)酵與分離的偶合第八章發(fā)酵過(guò)程的工藝

控制

8.1發(fā)酵工藝控制概述8.2基質(zhì)濃度對(duì)發(fā)酵的影

響及其控制8.3種子質(zhì)量的影響8.4溫度對(duì)發(fā)酵的影響及

其控制

8.5pH對(duì)發(fā)酵的影響及其

控制

8.6溶氧對(duì)發(fā)酵的影響及

其控制

8.7二氧化碳和呼吸商8.8補(bǔ)料對(duì)發(fā)酵的影響及

其控制

8.9泡沫對(duì)發(fā)酵的影響及

其控制

8.10發(fā)酵終點(diǎn)的判斷8.11發(fā)酵染菌的防治8.12發(fā)酵過(guò)程參數(shù)檢測(cè)8.13基因工程菌的發(fā)酵第十章動(dòng)、植物細(xì)胞培養(yǎng)10.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)10.2植物細(xì)胞培養(yǎng)

第十二章發(fā)酵產(chǎn)物的提

取與精制

12.1提取與精制的一般工

藝流程

12.2發(fā)酵液的預(yù)處理與

固液分離方法

12.3微生物細(xì)胞的破碎

技術(shù)

12.4產(chǎn)物的分離方法12.5產(chǎn)物的精制方法

24153

第十三章展望合計(jì)151

五、其它項(xiàng)目：無(wú)

六、有關(guān)說(shuō)明：

1、教學(xué)和考核方式：教學(xué)方式：

在課堂教學(xué)中主要采用多媒體手段，同時(shí)結(jié)合案例分析及學(xué)習(xí)最新文獻(xiàn)方法的教學(xué)方式。讓學(xué)生既能從形象生動(dòng)的多媒體課件中獲得大量的理論知識(shí)，又能從案例分析中理解基本概念和原理的應(yīng)用；以理論聯(lián)系實(shí)踐的方式，以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生便于理解和掌握本課程的理論知識(shí)及其在實(shí)踐中的應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用理論知識(shí)的能力。

同時(shí)，以教材、電子課件、主要參考書(shū)以及最新國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的復(fù)合教學(xué)材料，供學(xué)生閱讀和參考，以拓寬學(xué)生的閱讀范圍和視野，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)理論在實(shí)踐中應(yīng)用的理解，提高學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)的能力，進(jìn)一步保證教學(xué)質(zhì)量。

考核方式：本課程為考查課。

2、習(xí)題：見(jiàn)后

3、能力培養(yǎng)要求：

培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握發(fā)酵過(guò)程的基本概念和原理的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握發(fā)酵過(guò)程的有關(guān)操作、控制和優(yōu)化知識(shí)和方法的能力；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)發(fā)酵設(shè)備的操作和設(shè)計(jì)方法掌握的能力；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物分離和精制方法及其他有關(guān)知識(shí)掌握的能力；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)在實(shí)踐中應(yīng)用的能力。

4、與其它課程和教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系：先修課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：

先修課程生物化學(xué)、微生物學(xué)與本課程有關(guān)生物現(xiàn)象知識(shí)，菌種、培養(yǎng)基、滅菌、發(fā)酵過(guò)程中微生物代謝與調(diào)控等教學(xué)環(huán)節(jié)相聯(lián)系，同時(shí)課程還串插分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白組學(xué)等有關(guān)生物學(xué)知識(shí)，使學(xué)生能了解最新生物技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用；先修課程物理化學(xué)和化工原理與發(fā)酵過(guò)程中有關(guān)化學(xué)知識(shí)與化學(xué)工程原理，如滅菌技術(shù)原理、發(fā)酵過(guò)程中的“三傳一反”及工藝控制和過(guò)程優(yōu)化、產(chǎn)物的提取與精制、發(fā)酵設(shè)備的設(shè)計(jì)與放大等教學(xué)環(huán)節(jié)相聯(lián)系；機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)與發(fā)酵過(guò)程中有關(guān)設(shè)備的應(yīng)用、操作、發(fā)酵罐的構(gòu)造、設(shè)計(jì)和放大等教學(xué)環(huán)節(jié)相聯(lián)系。

后續(xù)課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：

后續(xù)課程如生化分離工程、生物化學(xué)工程、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)、發(fā)酵調(diào)控學(xué)等與本課程相應(yīng)環(huán)節(jié)相聯(lián)系。

平行開(kāi)設(shè)課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：無(wú)

5、教材和主要參考書(shū)目：（1）教材：

《新編生物工藝學(xué)》，俞俊棠等，化學(xué)工業(yè)出版社。（2）主要參考書(shū)目：

①《微生物工程工藝原理》（第二版），姚汝華等，華南理工大學(xué)出版社；②《生物工程設(shè)備》，梁世中，輕工出版社；③《工業(yè)微生物育種學(xué)》，諸葛健等，化學(xué)工業(yè)出版社；④《生化分離工程》，嚴(yán)希康，化學(xué)工業(yè)出版社。

習(xí)題（思考題）：

第一章思考題

1.發(fā)酵工程的定義與特點(diǎn)？2.發(fā)酵工程的分類與組成？

3.發(fā)酵工業(yè)發(fā)展的有哪幾個(gè)階段及大致年代？4.發(fā)酵生產(chǎn)所需的條件是什么？

5.發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域？舉出6個(gè)以上（三個(gè)不同領(lǐng)域）發(fā)酵生產(chǎn)的產(chǎn)品。

第二章思考題

1.工業(yè)化菌種的要求？

2.從自然界著篩選菌種的一般操作步驟？

3.從環(huán)境中分離目的微生物時(shí)，為何一定要進(jìn)行富集培養(yǎng)？4.菌種選育分子改造的目的？

5.什么叫自然選育？自然選育在工藝生產(chǎn)中的意義？6.什么是誘變育種？常用的誘變劑有哪些？7.什么是基因重組？基因工程育種有何優(yōu)點(diǎn)？8.什么是16sRNA同源性分析？9.菌種保藏的原理？

10.菌種衰退的定義及原因？防止菌種退化的措施？11.菌種復(fù)壯的定義和復(fù)壯的措施？

第三章思考題

1.什么是培養(yǎng)基?發(fā)酵培養(yǎng)基的特點(diǎn)和要求？

2.常用的碳源有哪些？常用的糖類有哪些，各自有何特點(diǎn)？3.什么是生理性酸性物質(zhì)？什么是生理性堿性物質(zhì)？

4.常用的無(wú)機(jī)氮源和有機(jī)氮源有哪些？有機(jī)氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用？5.什么是前體？前體添加的方式？6.什么是生長(zhǎng)因子？生長(zhǎng)因子的來(lái)源？7.什么是產(chǎn)物促進(jìn)劑？產(chǎn)物促進(jìn)劑舉例？8.什么是理論轉(zhuǎn)化率？什么是實(shí)際轉(zhuǎn)化率？9.培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的一般步驟？舉例說(shuō)明。10.培養(yǎng)基成分選擇需要考慮哪些方面？11.培養(yǎng)基優(yōu)化在發(fā)酵優(yōu)化控制中的作用與地位？

第四章思考題

1.培養(yǎng)基的滅菌的定義？常用的滅菌方法有哪些？2.致死溫度的定義？濕熱滅菌的原理和優(yōu)點(diǎn)？

3.設(shè)計(jì)一個(gè)培養(yǎng)基的濕熱滅菌過(guò)程首先要解決的問(wèn)題是什么？

4.為什么采用高溫短時(shí)間滅菌既有利于殺滅微生物又有利于減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞？5.連續(xù)滅菌和間歇滅菌的定義和比較？6.影響滅菌的因素有哪些？

7.無(wú)菌空氣的定義？發(fā)酵工業(yè)對(duì)空氣有什么要求？

8.空氣除菌的方法有哪些？簡(jiǎn)述這些方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。9.敘述介質(zhì)過(guò)濾除菌的定義，機(jī)理和過(guò)濾介質(zhì)的類型。10.敘述常見(jiàn)的空氣過(guò)濾除菌工藝流程的分析計(jì)算。11.過(guò)濾效率和對(duì)數(shù)穿透率？

12.傳統(tǒng)空氣過(guò)濾除菌工藝中的主要設(shè)備有哪些？13.新型的空氣過(guò)濾器有哪些？有何優(yōu)點(diǎn)？

第五章思考題

1.種子擴(kuò)大培養(yǎng)的定義？種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求？2.種子擴(kuò)大培養(yǎng)的一般步驟？

3.什么是接種量？適宜的接種量是多少？4.什么是種齡？適宜種齡確定的依據(jù)？5.影響種子質(zhì)量的因素。

6.發(fā)酵級(jí)數(shù)的定義，發(fā)酵級(jí)數(shù)對(duì)發(fā)酵有何影響，影響發(fā)酵級(jí)數(shù)的因素有哪些？7.什么是接種、倒種、雙種？

8.在大規(guī)模發(fā)酵的種子制備過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室階段和生產(chǎn)車(chē)間階段在培養(yǎng)基和培養(yǎng)物選擇上各有何特點(diǎn)？

9.討論：結(jié)合具體的產(chǎn)品理解種子質(zhì)量控制的方法，以及認(rèn)識(shí)種子質(zhì)量對(duì)發(fā)酵的影響？

第六章思考題

1.分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和補(bǔ)料分批發(fā)酵的定義。

2.菌體的比生長(zhǎng)速率，產(chǎn)物的比形成速率，基質(zhì)的比消耗速率和維持系數(shù)的定義？3.分批發(fā)酵中菌體生長(zhǎng)一般經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？簡(jiǎn)述各階段菌體生長(zhǎng)的特點(diǎn)。4.發(fā)酵動(dòng)力學(xué)的定義，研究發(fā)酵動(dòng)力學(xué)的目的5.研究發(fā)酵動(dòng)力學(xué)方法有哪兩種？

6.寫(xiě)出Monod方程，其使用條件是什么？各參數(shù)的意義與求解？

7.根據(jù)產(chǎn)物生成與菌體生長(zhǎng)的關(guān)系，可將分批發(fā)酵分為哪幾種類型，用公式進(jìn)行表述。這種分類方法對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有何指導(dǎo)意義？8.什么是連續(xù)培養(yǎng)的稀釋率？9.恒化器和恒濁器的定義。

10.解釋連續(xù)培養(yǎng)富集微生物的原理？

第七章思考題

1.為什么氧容易成為好氧發(fā)酵的限制性因素？2.什么是比耗氧速度和呼吸強(qiáng)度？

3.什么是臨界飽和溶氧濃度、臨界溶氧濃度、氧飽和度？微生物的臨界溶氧濃度一般多少？

4.影響微生物需氧的因素有哪些？

5.寫(xiě)出發(fā)酵液中的氧體積傳遞方程。其中KLa的物理意義是什么？

6.如何調(diào)節(jié)搖瓶發(fā)酵的供氧水平？如何調(diào)節(jié)通氣攪拌發(fā)酵罐的供氧水平？7.如何測(cè)定發(fā)酵液中的溶氧濃度，以及發(fā)酵罐的Kla?8.氧的供需研究與反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大的關(guān)系？9.發(fā)酵過(guò)程中溶氧濃度監(jiān)控的意義？

第八章思考題

1.發(fā)酵過(guò)程的參數(shù)檢測(cè)有什么意義？生產(chǎn)中主要檢測(cè)到參數(shù)有哪些？2.發(fā)酵過(guò)程糖代謝、氮代謝有什么規(guī)律，為什么？

3.測(cè)定菌的生長(zhǎng)采取哪些方法？不同種的微生物各采取什么方法合適？4.發(fā)酵過(guò)程為什么要補(bǔ)料？補(bǔ)些什么？5.補(bǔ)料過(guò)多或過(guò)少對(duì)發(fā)酵有什么影響？

6.高濃度磷抑制刺激代謝產(chǎn)物合成的機(jī)理是什么？7.接種量和接種種齡對(duì)發(fā)酵有什么影響？8.發(fā)酵過(guò)程的溫度會(huì)不會(huì)變化？為什么？9.發(fā)酵熱的定義。

10.生物熱的大小與哪些因素有關(guān)？11.溫度對(duì)發(fā)酵有哪些影響？

12.發(fā)酵過(guò)程溫度的選擇有什么依據(jù)？

13.根據(jù)微生物對(duì)溫度的依賴可分類成哪幾類微生物？14.微生物對(duì)溫度要求不同的原理是什么？15.發(fā)酵過(guò)程中pH會(huì)不會(huì)發(fā)生變化為什么？16.pH對(duì)發(fā)酵的影響表現(xiàn)在哪些方面？

17.為了確定發(fā)酵的最佳pH,我們?cè)撊绾螌?shí)驗(yàn)？18.發(fā)酵過(guò)程的pH控制可以采取哪些措施？

19.呼吸商的定義？二氧化碳對(duì)發(fā)酵有哪些影響？20.泡沫對(duì)發(fā)酵有哪些有益之處，哪些有害之處？21.發(fā)酵中泡沫形成的原因是什么？

22.沒(méi)有外界作用力泡沫是否穩(wěn)定？在什么條件下泡沫會(huì)穩(wěn)定？23.羅氏假說(shuō)對(duì)泡沫穩(wěn)定的條件作了如何假釋？24.植物油的消泡機(jī)理是什么？25.對(duì)消泡劑有哪些要求？26.常用的消泡劑有哪幾類？

27.對(duì)于黏稠的發(fā)酵液應(yīng)選怎樣的消泡劑，對(duì)于較稀的發(fā)酵液應(yīng)選怎樣的消泡劑？28.如何判斷發(fā)酵終點(diǎn)？

29.染菌對(duì)發(fā)酵有什么危害，對(duì)提煉有什么危害？30.有哪些原因會(huì)引起染菌？31.染菌以后應(yīng)采取什么措施？

32.為什么會(huì)感染噬菌體？感染了噬菌體后應(yīng)采取哪些措施？33.用于在線檢測(cè)的傳感器必須符合哪些要求？34.pH電極的指示電極能測(cè)定pH值的原理是什么？

35.pH電極的測(cè)量范圍有沒(méi)有限制？使用時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？36.溶氧電極能夠測(cè)定液體中溶氧濃度的原理是什么？37.影響溶氧電極測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確性的因素有哪些？

38.哪些儀器可以測(cè)定尾氣氧和尾氣二氧化碳？測(cè)定原理是什么？39.利用基因工程菌生產(chǎn)，有什么優(yōu)勢(shì)？常用的宿主菌有哪些？40.利用基因工程菌生產(chǎn)有哪些特點(diǎn)？41.重組菌基因不穩(wěn)定性的原因有哪些？

42.在基因工程菌培養(yǎng)過(guò)程中為什么質(zhì)粒會(huì)丟失？43.基因工程菌高表達(dá)的障礙是什么？44.常規(guī)的高密度培養(yǎng)的措施有哪些？

45.重組菌與傳統(tǒng)微生物在產(chǎn)物表達(dá)上有什么區(qū)別？46.與大腸桿菌相比酵母作為宿主菌有什么優(yōu)點(diǎn)？

47.重組菌與傳統(tǒng)菌在發(fā)酵過(guò)程控制中有哪些相同之處？

48.重組大腸桿菌的誘導(dǎo)因子有哪些？重組酵母的誘導(dǎo)因子有哪些？

第九章思考題

1.什么是分解代謝阻遏？

2.什么是反饋抑制和反饋?zhàn)瓒�？比較誘導(dǎo)與反饋?zhàn)瓒糇饔玫姆肿铀�平機(jī)制。3.試舉兩種可行的避開(kāi)末端代謝產(chǎn)物反饋調(diào)節(jié)的方法。

4.敘述分支代謝途徑的三種調(diào)節(jié)方式：同工酶、協(xié)同反饋調(diào)節(jié)和積累反饋調(diào)節(jié)。5.為什么氧不利于酵母EMP途徑，而有利于HMS途徑？6.溶氧對(duì)參與散羧酸循環(huán)的酶和呼吸鏈的酶有何影響？7.什么是代謝工程？代謝流分析和代謝控制分析？8.什么是代謝網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)？有哪幾類？如何判斷？

第十章思考題

1.有哪些常用的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)方法？各自有何優(yōu)點(diǎn)？2.什么是動(dòng)物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)法？

3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件控制有何要求？

4.植物細(xì)胞培養(yǎng)用培養(yǎng)基的主要組成是什么？如何選擇培養(yǎng)基？5.植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的方式有哪些？6.影響植物細(xì)胞培養(yǎng)的因素有哪些？

第十一章思考題

1.常用的通氣發(fā)酵罐有哪幾種類型？

2.機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的基本要求是什么？攪拌器的作用和種類？3.敘述擋板的作用和全擋板條件。4.機(jī)械消泡的作用和種類？

5.發(fā)酵罐上常用的軸封有哪兩種？有何優(yōu)缺點(diǎn)？

6.機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的冷卻裝置有哪幾種？各適用于什么場(chǎng)合？比較其優(yōu)缺點(diǎn)？7.自吸式發(fā)酵罐的充氣原理？

8.氣升式發(fā)酵罐的工作（充氣）原理？

9.解釋攪拌器的軸功率。影響攪拌器輸入攪拌液體的功率的因素有哪些？10.解釋功率準(zhǔn)數(shù)。

11.機(jī)械攪拌發(fā)酵罐主要由哪三個(gè)部分組成及各自的作用

12.畫(huà)出通用機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)，并標(biāo)明各個(gè)部件的名稱。

第十二章思考題

1.發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制工藝過(guò)程可分為哪幾個(gè)階段？2.敘述發(fā)酵液凝聚及絮凝的機(jī)理？影響絮凝的因素有哪些？3.常用的發(fā)酵產(chǎn)物固液分離設(shè)備有哪些？

4.微生物細(xì)胞破碎的方法有哪些？如何選擇細(xì)胞破碎的方法？5.鹽析的定義及其機(jī)理和優(yōu)缺點(diǎn)？6.有機(jī)溶劑沉淀的原理和優(yōu)缺點(diǎn)？

7.等電點(diǎn)定義？等電沉淀的原理及其優(yōu)缺點(diǎn)？8.敘述吸附法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。吸附有哪些類型？9.影響吸附過(guò)程的因素有哪些？

10.什么是離子交換作用？影響離子交換速度的因素有哪些？11.膜分離技術(shù)的有哪些優(yōu)點(diǎn)？常用的膜分離設(shè)備有哪些類型？12.濃差極化和凝膠層的定義？膜的清洗有哪兩種方法？13.納濾有哪些特點(diǎn)？14.反滲透的定義？

15.敘述萃取的分配定律。

16.雙水相萃取的定義，有哪些優(yōu)點(diǎn)？

17.敘述超臨界流體萃取的原理，其典型流程包括哪三種類型？

第十三章思考題

簡(jiǎn)述發(fā)酵工程的發(fā)展前景。

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