1、-. z.第一章1簡述發酵工程的概念及其主要內容。發酵工程是生物技術的重要組成局部，是生物技術產業化的重要環節。它是應用生物學、化學和工程技術學的原理，大規模工廠化培養動植物和微生物細胞，生產生物量或產物的科學。發酵工程可分為上游工程、中游工程和下游工程。生產微生物細胞或生物量；生產微生物的酶；生產微生物的代謝產物；生產基因重組產物；將一個化合物經過發酵改造其化學構造生物轉化。2.什么叫次級代謝產物？次級代謝產物是微生物在哪些生長時期形成的？其與初級代謝產物有什么關系？以初級代謝產物為原料通過次級代謝合成的，對自身無明確生理作用的代謝產物叫次級代謝產物。關系：先產生初級代謝產物，后產生次級代謝

2、產物；初級代謝是次級代謝的根底；次級代謝是初級代謝在特定前提下的繼續與開展。3.發酵過程有哪些組成局部？用于菌種擴大培養和發酵生產用的培養基配方；培養基、發酵罐和輔助設備的滅菌；足量的高活性、純培養的接種物；在適宜條件的發酵罐中培養菌體生產產物；產物的提取和純化；生產過程的廢物的處理。第二章1.發酵工程菌株的選育方法有哪些？各有何特點？自然選育：自發突變率低，變異程度較輕微，變異過程十分緩慢；自發突變不定向，負向變異可能性大，正向變異可能性小誘變育種：方法簡單，快速，收效顯著。原生質體融合：打破種屬間的界限，提高重組頻率，擴大重組幅度。雜交育種：使不同菌株的優良性狀集中在重組體中，擴大變異*圍

3、，具有更強的方向性和目的性。基因工程育種：按人們的愿望使生物體的遺傳性狀發生定向變異。2.發酵工程對菌種有何要求？菌種的別離和篩選根本流程是怎樣的？要求：能大量高效合成產物；發酵培養基原料廉價；培養條件容易控制；易于液中提取產物；不易污染其它雜菌和噬菌體；無毒無害；性能穩定，不易退化3.菌種退化的主要表現，并分析原因和防治的方法。表現：菌種的退化可以是形態上的，也可以是生理上的，如原有細胞形態性狀變得不典型，菌種生長速度變慢，產生的孢子變少，代謝產物生產能力下降等。原因：一是菌種保藏不當；二是菌種生長的要求沒有得到滿足。方法：1減少傳代次數；2創造良好的培養條件；3經常進展純種別離，并對相應的

4、性狀指標進展檢查；4采用有效的菌種保藏方法；最有效的方法是菌種復壯，具體是采用純種別離技術選出優良菌株；寄生性菌株通過在寄主體內生長恢復寄生性；淘汰衰退的個體。4.說明菌種保藏的根本原理和方法，并指出國內的菌種的主要保藏機構。原理：根據菌種特性，創造有利于其休眠的環境如枯燥、低溫、缺氧、缺乏營養、加保護劑等保存孢子、芽孢等的休眠體。方法：斜面低溫保藏法；液體石蠟封存保藏法；砂土管保藏法；懸液保藏法；真空冷凍枯燥保藏法；低溫保藏法；液氮超低溫保藏法。CGMCC 普通微生物菌種保藏管理中心CCTCC 中國典型培養物保藏中心ACCC 中國農業微生物菌種保藏管理中心AS-IV 中國科學院*病毒研究所C

5、FCC 中國林業微生物菌種保藏管理中心CICC 中國工業微生物菌種保藏管理中心CMCC 中國醫學細菌保藏管理中心CVCC 獸醫微生物菌種保藏管理中心GIMCC *省微生物研究所微生物菌種保藏中心SH *市農業科學院食用菌研究所BCRC *生物資源保存及研究中心5.常用的工業微生物種類有哪些？每種舉3個典型代表并說明其主要發酵產品。細菌: 枯草芽孢桿菌；乳酸桿菌；醋酸桿菌；棒狀桿菌；短桿菌。淀粉酶；蛋白酶；乳酸；氨基酸；肌苷酸放線菌：常用的放線菌：鏈霉菌屬、小單孢菌屬和諾卡氏菌屬等。能產生多種抗生素。如鏈霉素、紅霉素、金霉素、慶大霉素等酵母菌：啤酒酵母；假絲酵母；類酵母；釀酒；面包；低凝固點石油

6、；脂肪酶；酵母菌體蛋白霉菌：根霉、毛霉、犁頭霉，紅曲霉，曲霉、青霉，酶制劑；抗生素；有機酸；甾體激素等6.采取什么方法能夠別離到能分解并利用苯作為碳源和能源物質的細菌純培養物？(1)取樣：從苯含量較高的環境中采集土樣或水樣；(1)配制培養基，制備平板：一種僅以苯作為唯一碳源(A)，另一種不含任何碳源作為對照(B)；(3)稀釋：將樣品適當稀釋(十倍稀釋法)，涂布入平板；(4)培養：將平板置于適當溫度條件下培養，觀察是否有菌落產生；(5)選擇培養：將A平板上的菌落編號并分別轉接至B平板，置于一樣溫度條件下培養(在B平板上生長的菌落是可利用空氣中CO2的自養型微生物)；(6)篩選培養：挑取在A乎板上

7、生長而不在B平板上生長的菌落，在一個新的A平板上劃線、培養獲得單菌落，初步確定為可利用苯作為碳源和能源的微生物純培養物；(7)將初步確定的目標菌株轉接至以苯作為惟一碳源的液體培養基中進展搖瓶發酵實驗，利用相應化學分析方法定量分析該菌株分解利用苯的情況。第三章1.簡要說明工業發酵培養基的選擇依據。 = 1 * GB3 滿足產物最經濟的合成。發酵后所形成的副產物盡可能的少。培養基的原料應因地制宜，價格低廉；且性能穩定，資源豐富，便于采購運輸，適合大規模儲藏，能保證生產上的供給。應能滿足總體工藝的要求，如不影響通氣、提取、純化及廢物處理等。2發酵過程中泡沫形成的原因是什么？有何危害？如何消除泡沫？原

8、因：與培養基的組分或微生物產生的一些因子有關，主要是培養基中的蛋白質在氣液界面處形成穩定薄膜所致。泡沫會導致培養基中的細胞逃逸進而自溶，釋放出胞內蛋白，進一步增加泡沫的穩定性。危害： = 1 * GB3 導致發酵罐工作容積減小； = 2 * GB3 傳質傳熱速率降低； = 3 * GB3 干擾傳感器使發酵過程的監控失效； = 4 * GB3 空氣過濾器受潮易污染雜菌； = 5 * GB3 發酵液逃逸導致產物損失。消泡沫方法： = 1 * GB3 改用合成培養基，改良*些物理參數如pH、溫度、通風和攪拌； = 2 * GB3 利用機械消泡器； = 3 * GB3 利用消泡劑會降低傳氧速率。3.種

9、子培養基和發酵培養基有何異同？種子培養基的糖分較少，氮源較多種子培養基應和發酵培養基成分相近對于連續發酵，種子培養基和發酵培養基應當一樣對抗生素發酵，種子培養基應含有充足的碳源和氮源4.在設計*一發酵培養基時應當了解哪些知識？根據前人的經歷和培養基成分確定一些必須考慮的問題，初步確定可能的培養基成分通過單因子實驗最終確定出最為適宜的培養基成分；培養基成分確定后，剩下的問題就是各成分最適的濃度，由于培養基成分很多，為減少實驗次數常采用一些合理的實驗設計方法第四章1.什么叫對數殘留定律？在應用對數殘留定律進展培養基滅菌工藝條件計算是滅菌度一般選多少？對數殘留定律：培養基中的微生物受熱的死亡速率與殘

10、存的微生物數量成正比，即通常生產中取培養基的滅菌要求即滅菌度為N=10-3個/罐2.選用什么滅菌工藝條件既能到達滅菌要求，又能減少營養物質的破壞。為什么？連續滅菌。高溫短時，當滅菌溫度上升時，微生物殺滅速度的上升，超過培養及成分的速度，根據這一理論，培養基滅菌采用高溫短時間的方法，以減少營養成分的破碎，營養成分雖因溫度增加，破壞也增加，但因滅菌溫度大為縮短，總的破壞量因此減少。3.過濾除菌的機理有哪些？纖維介質過濾除菌起作用的是哪幾個機理？ = 1 * GB3 慣性作用； = 2 * GB3 擴散作用； = 3 * GB3 靜電吸附； = 4 * GB3 攔截作用慣性沖擊捕集作用 2攔截捕集作

11、用 3擴散作用 4重力沉降作用 5靜電吸引作用4.一臺連續滅菌器的滅菌溫度是129.5，要求在40min內對30m3的培養基進展滅菌,培養基的原始污染度是105個菌/cm3,要求滅菌后30m3培養基中只有一個菌，試計算滅菌時間應為多長129.5下枯草桿菌芽孢比熱死速率常數是28.7min-1。解：根據對數殘留定律5.*發酵罐的通風量為103/min，發酵周期100h，要求倒罐率為0.1%，原始空氣含菌量為5000個/m3，試計算過濾器過濾介質的厚度選用直徑為16m的棉花纖維，當空氣的流速為0.1m/s時過濾常數是0.135cm-1。第五章1單細胞微生物分批培養過程分為哪幾個時期？各個時期的比生

12、長速率分別是多少？細胞生長可分為遲滯期、加速期、對數生長期、減速期、穩定生長期和衰亡期6個階段。 = 1 * GB3 遲滯期，將少量的單細胞接種到一定體積的固定培養基中，開場階段細胞并不分裂，細胞數目不增加這一階段稱為遲滯期。 = 2 * GB3 .加速期，經過遲滯期后，細胞開場大量繁殖，進入一個短暫的加速期并很快到達對數生長期。 = 3 * GB3 對數生長期，微生物經過遲滯期的調整后，進入快速生長階段，使細胞數目和菌體質量的增長隨培養時間成直線上升，這一時期稱為對數生長期。 = 4 * GB3 .減速期，分批培養中，微生物群體不會長時間保持指數增長這是由于營養物質的缺乏代謝產物的積累，從而

13、導致生長速率下降。進入減速期 = 5 * GB3 穩定生長期，微生物在對數生長后期，隨著基質的消耗，即當限制性基質濃度S=Ks時，基質則不能支持微生物的下一集細胞分裂。 = 6 * GB3 .衰亡期，穩定生長期后，隨著基質的嚴重缺乏，代謝產物得更多積累，細胞的能量儲藏消耗完畢以及環境條件的惡劣變化使細胞生長進入衰亡期。2.何為分批式培養與發酵、連續式培養與發酵、分批補液式培養與發酵？試比較三者的優缺點及其在發酵工業中的應用情況。分批培養與發酵法：采用單罐液體深層發酵法，即液體培養基一次性投入發酵罐，滅菌、冷卻、接種后，進展一次性培養與發酵，最后一次性收獲的培養與發酵的方法。連續培養：指在以一定

14、的速度向發酵罐內連續供給新鮮培養基，同時以一樣速度將培養液從發酵罐內放出，從而使發酵罐內液體量維持恒定，使培養物在近似恒定狀態下生長和進展代謝活動的方法。優點：恒定狀態可有效地延長分批培養中的對數期，到達穩定高速培養微生物或產生大量代謝產物的目的。防止分批培養所需的清洗、投料、滅菌、接種、放罐等各種操作，有利于提高生產率。發酵產品質量穩定。便于自動控制。缺點：菌種在長時間培養中易變異，且容易染菌。假設操作不當，新參加的培養基與原有的培養基不易完全混合。分批補料培養；指在分批式培養液體深層培養至中后期時，通過間歇或連續向發酵罐中補加滅菌的新鮮液體培養基，增加發酵液的總量，以維持較高的發酵產物的增

15、長幅度最后一次性收獲的發酵方式。與分批培養方式比較 = 1 * GB3 .可以解除培養過程中的底物抑制、產物的反響抑制和葡萄糖的分解阻遏效應； = 2 * GB3 .對于耗氧過程，可以防止在分批培養過程中因一次性投糖過多造成的細胞大量生長、耗氧過多以至通風攪拌設備不能匹配的狀況；在*種程度上可減少微生物細胞的生成量、提高目的產物的轉化率； = 3 * GB3 .微生物細胞可以被控制在一系列連續的過渡態階段，可用來控制細胞的質量；并可重復*個時期細胞培養的過渡態，可用于理論研究。與連續培養方式比較不需要嚴格的無菌條件；2.不會產生微生物菌種的老化和變異； = 3 * GB3 .最終產物濃度較高，

16、有利于產物的別離； = 4 * GB3 .使用*圍廣3.何謂Monod方程？簡述Monod方程的指導意義、試用*圍以及在可逆性抑制劑作用下主要參數變化。Monod方程菌體生長比速與限制性基質濃度S的關系方程見課本4在分批式培養與發酵中，根據產物生成與微生物生長和基質消耗的關系，發酵動力學模型有哪些？這些動力學模型對發酵生產實踐有什么指導意義？根據產物生成與微生物生長和基質消耗之間的關系，Gaden(1959)將分批發酵產物生成動力學類型分為生長偶聯型、非生長偶聯型和局部生長偶聯型。如果生產的產品是生長偶聯型如菌體與初級代謝產物，則宜采用有利于細胞生長的培養條件，延長與產物合成有關的對數生長期；

17、如果產品是非生長偶聯型如次級代謝產物，則宜縮短對數生長期，并迅速獲得足夠量的菌體細胞后延長平衡期，以提高產量。5.連續式培養發酵有哪些？在開放式單級均勻混合非循環連續培養與發酵系統中，寫出稀釋度D與限制性營養物濃度S以及細胞濃度*的動力學的數學表達式，繪出稀釋度D對限制性營養物濃度S、細胞濃度*、細胞生長速率D*、倍增時間td影響的動力學曲線并討論其意義。開放式與封閉式連續培養與發酵；單級(罐)式與多級(罐)式連續培養與發酵均勻混合型與非均勻混合型連續培養與發酵；循環式與非循環式連續培養與發酵6.以生物素為限制性基質，當棒桿菌的比生長速率是0.036h-1時，生物素的濃度應該是多少？該菌對生物

18、素的最大比生長速率是0.2h-1，飽和常數是0.40g/L。自己計算第六章1、發酵罐應滿足哪些根本要求？能夠保證無菌狀態，可滅菌，耐2.5kg/cm2表壓的壓力；提供好氣嫌氣環境；設備能耗盡可能低；具有溫度控制、pH控制及取樣裝置；蒸發損失不應過大；設備操作、清洗和維護的人工盡可能少；通用性；內壁要光滑、減少死角；不同容積的設備應具有相似的幾何形狀，便于按比例放大；本錢盡可能低。2、機械攪拌發酵罐攪拌器的型式有哪些？各有什么特點和應用？1軸向流的代表：螺旋槳攪拌器優點：混合效果好缺點：剪切作用差，不能阻止氣流沿攪拌軸上升，不能打碎氣泡，不利于溶氧，只用于培養基的配制，料液的混合。2徑向流攪拌器

19、的型式與特點：圓盤平直葉渦輪攪拌器：是徑向流的代表，在圓盤上焊有六片平直葉，圓盤可阻止氣體沿攪拌軸上升，軸向流差，不利于混合，徑向流強，剪切作用強，有利于打碎氣泡，溶氧效果好，功率消耗大。圓盤彎葉渦輪攪拌器：徑向流較差，剪切作用不如平直葉，溶氧效果不如平直葉，軸向流較強，混合效果較好，功率消耗小。圓盤箭葉渦輪攪拌器：徑向流差，剪切作用小，溶氧效果差；軸向流強，混合效果最好，功率消耗最小。3、試比較機械攪拌發酵罐、自吸式發酵罐、和升氣式發酵罐的構造和優缺點。1氣升式發酵罐：特點及構造：利用壓縮空氣的動能使醪液翻動，以減去機械攪拌和擋板，節省動力；罐外冷卻，減少了罐內附件。優點: 構造簡單，附件少

20、，容易制造，維修和清洗。取消了攪拌轉動，減少了投資，節省動力約50%，對菌體無損傷。密封性能好，不易染菌。能自消泡，不須加消泡劑。裝料系數高，可達80%-90%。缺點: 耗氣量非常大。混合與通氣相耦合問題，很難在不改變通氣的條件下改變混合狀況。循環周期長，2.5分鐘以上，對于好氧菌,不能滿足溶氧需要。對于粘度大的醪液，相間混和接觸較差。無菌空氣壓力高，罐壓低，罐底易出現沉淀。降溫也比較困難。自吸式發酵罐：特點不用空壓機，在攪拌時或液體高速噴射時自動吸入空氣。優點: 不需另設空氣制備系統,投資少,能耗低,吸入的氣泡小,溶氧效果好,是通用罐的3倍.缺點:攪拌轉速要求高,如20立方米罐,要求400

21、rpm,而通用罐 200 rpm,功率消耗大,產生泡沫多,裝料系數減少，70%；空氣過濾器的阻力要求小;發酵罐內壓力低,僅有0.1-0.2 kg/cm2,易染菌,主要用于飼料酵母,液體醋等粗放的通風發酵。3通用式發酵罐的優缺點優點: 適用*圍廣，便于控溫，醪液混合效果好，罐壓高。缺點: 攪拌功率消耗大，每立方米需2千瓦左右；罐內構造復雜，不易清洗，死角多，易滲漏，易染菌。培養菌絲體時，攪拌易受傷。需龐大的無菌空氣制備系統，投資高，能耗高。第七章1什么叫攪拌軸功率？攪拌器以既定的轉速旋轉時用以克制介質的阻力所需用的功率2發酵工業常見的非牛頓型流體有哪些？彬漢塑性流體擬塑性流體漲塑性流體凱松體流體

22、3測定KLa的方法有哪些？各有那些優缺點？亞硫酸鹽氧化法優點：方法簡便，取樣體積小，可減少由于發酵罐中液體體積的變化所造成的誤差缺點：費時長，準確性很差排氣法A穩態法優點：快捷，一般僅需15min，可采用添加有死菌體的發酵培養基，適用于小型發酵裝置缺點：用于大型發酵罐時有一定的局限性，不能用于超過1m高的裝置B動態法優點：在真是的發酵體系中測定KLa；在發酵過程的不同階段都可進展；測定迅速；僅需復膜溶氧電極即可缺點：溶氧濃度的增加*圍較小，對需氧量接近發酵罐供氧能力的發酵過程不適用；恢復通風后，微生物的呼吸速率*QO2不是一個常數；在高于1m的發酵罐中用此法測定的Kla值明顯偏低；不適用于黏性

23、體系氧的衡算法優點：最簡便；可在發酵過程中測定溶氧效率4影響發酵罐的KLa的因素有哪些？其機理是什么？空氣流速KL a 隨空氣流速的增加而增大，但空氣速度過大，則可使葉輪發生過載攪拌打散氣泡，增大氣液接觸面；形成渦流，延長氣泡在液體中停留時間；形成湍流，減小氣泡外的液膜阻力；防止菌絲結團，減少菌絲團阻力發酵液的性質黏度、pH、極性、外表*力、離子濃度、菌體濃度等，都會影響氣泡的大小、穩定性和氧的傳遞速率5比較放大的基準有哪些？反響器的幾何特征2、氧的體積傳遞系數kLa3、最大剪切力對機械攪拌反響器，可用攪拌器葉尖線速度表示4、單位體積液體的攪拌消耗功率P/VL) 5、單位反響器有效體積的通氣速

24、率VVM6、通氣表觀線速度7、混合時間8、攪拌雷諾準數7 計算見課本第八章1 PH對發酵過程有哪些影響，發酵過程中應如何控制PH？1影響酶活性，改變菌體的代謝途徑影響細胞膜帶電情況，改變膜透性，影響微生物對營養吸收及產物的分泌影響*些營養物質的可給性改變培養基的氧化復原條件影響產物的穩定性影響*些微生物的形態2調節根底培養基的配方調整碳氮源的配比調整生理酸/堿性物質的比例使用緩沖劑或參加碳酸鈣補料控制H2SO4和NaOH直接控制用補硫酸銨和氨水控制 PH較高時補加硫酸銨。當pH較低時補加氨水。可以通過補加糖或油來調節pH2溶解氧對發酵過程有哪些影響？發酵過程中應如何控制溶解氧？10溶解氧影響菌

25、體生長和代謝產物積累對大多數需氧發酵，溶解氧高有利于菌體生長和產物合成，但并非越高越好2提高溶氧的方法有：改變氣體成分，用純氧增加氧分壓，也成富氧通氣提高罐壓，但CO2溶解度也增加提高通氣量，但會產生大量泡沫提高攪拌速度和增加擋板，但工業化大生產中，大型發酵罐的轉速一般都是固定的，高轉速也造成大量泡沫產生3發酵過程中泡沫消長的規律是什么？應如何控制和消除泡沫？1泡沫多少與通氣攪拌的程度有關，攪拌是引起泡沫的主要原因。泡沫的產生與培養基的成分有關，蛋白質原料是主要的發泡物質，豐富的有機質增加黏度，有利于泡沫的穩定。滅菌方法也會影響泡沫的形成。菌種不同，如有的生長慢，易起泡。發酵過程中，初期泡沫穩

26、定，隨著營養物的分解利用，泡沫減少，發酵中后期，菌體大量繁殖，發酵液粘稠，菌體自溶造成可溶性蛋白質濃度增加，泡沫上升2泡沫的消除：機械消沫：在罐內裝消沫漿。但作用不大。化學消沫：A.消泡劑有天然油，豆油，菜子油等，它還作為碳源被菌利用。B.高分子物質如聚氧丙烯甘油(GP)、聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE)，又叫泡敵。消泡能力比植物油60-80倍強。目前工業上已取代油。4發酵生產中應如何防治雜菌和噬菌體的污染？1無菌檢查顯微鏡檢查無菌試驗法試劑盒檢驗法2發酵設備的定期檢查3嚴格按要求進展操作第十一章1沉淀法主要包括哪些方法？其機理分別是什么？鹽析法破壞水化膜破壞水化膜，暴露出憎水區域中和電荷，減少靜

27、電斥力等電點沉淀法有機溶劑沉淀法降低溶劑介電常數破壞水化膜相反力非離子型聚合物沉淀法與有機溶劑相似，能降低水活度，破壞蛋白質的水化膜。常用非離子性聚合物為Polyethylene glycol (PEG)：是一種水溶性的高分子聚合物，分子量 4,000 以上的 PEG 可以用來沉淀蛋白質聚電解質沉淀法架橋與靜電金屬離子沉淀法2發酵工業常用的吸附劑有哪些？應如何選用？活性炭它能吸附絕大局部有機氣體以及惡臭物質對SO2、NO*、Cl2、H2S、CO2等有害氣體也有優良的吸附能力優點：性能穩定、抗腐蝕。缺點：可燃性活性氧化鋁無毒、對水的吸附容量很大優點：性能穩定、抗腐蝕。缺點：可燃性廢氣的凈化可在移

28、動床中使用硅膠常用于處理含濕量較高的氣體枯燥，烴類物質回收等沸石分子篩常用于含SO2、NO*、CO、CO2、NH3、CCl4、水蒸汽和氣態碳氫化合物廢氣的凈化大孔吸附樹脂選擇性好，解吸容易、機械強度好、可反復使用和流體阻力較小3多級逆流萃取流程的萃取機理是什么？料液移動的方向和萃取劑移動的方向相反第十二章離子交換別離1.常用的離子交換樹脂有哪幾種？其交換機理是什么？離子交換樹脂陽離子交換樹脂：強酸性陽離子交換樹脂，弱酸性陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂：強堿性陰離子交換樹脂，弱堿性陰離子交換樹脂特種樹脂：大孔離子交換樹脂，螯合樹脂，多糖基離子交換劑，萃淋樹脂2.在發酵工業應如何選用離子交換樹脂？3

29、.簡述離子交換別離技術的根本原理。離子交換別離技術是基于不溶性高分子化合物作為層析物質的一種別離方法。通過分子中的活性離子將溶液中帶相反電荷的物質吸附在離子交換劑上，然后用適當的洗脫溶劑將吸附物質再從離子交換劑上洗脫下來，從而到達目的產物的別離、濃縮和純化的目的。第十三章膜別離技術截留分子量、膜的濃差極化和膜污染各是什么？如何減輕膜污染？截留分子量：相當于一定截留率(通常為90%或95%)的相對分子量。濃差極化:在膜別離過程中，膜外表上溶質濃度高于主體溶質濃度的現象。膜污染:由于溶質與膜的相互作用而在膜外表和孔內吸附，或因濃差極化，溶質在膜外表產生沉淀或結晶，形成凝膠層引起膜性能變化的現象。對

30、料液進展預處理：除菌；對膜進展預處理：開發抗污染的膜；改變操作條件：加大料液流速。什么是膜別離？常用的膜別離過程有哪幾種？其機理是什么？膜別離：利用膜的選擇性孔徑大小，以膜的兩側存在的能量差作為推動力，由于溶液中各組分透過膜的遷移率不同而實現別離的一種技術。反滲透，NF 納濾，Ultrafiltration 超濾，微濾，一般過濾膜別離過程的實質是物質透過或被截留于膜的過程，近似于篩分過程，依據濾膜孔徑大小而到達物質別離的目的，故而可以按別離粒子大小進展分類。什么是超濾？影響超濾的因素有哪些？超濾在發酵工業有哪些應用？超濾：別離介質同上，但孔徑更小，為0.001-0.02 m，別離推動力仍為壓力

31、差，截斷分子量可變化。什么是反滲透？簡述其根本原理。反滲透：在溶質濃度高的一側施加超過滲透壓的壓力，使溶劑透過膜的操作。其根本原理為溶解擴散。在高于溶液滲透壓的壓力作用下，只有溶液中的水透過膜，而所有溶液中的大分子、小分子有機物及無機物全被截留住。第十四章蒸餾設備酒精發酵成熟醪中含有哪些雜質？在蒸餾過程中應如何除去？雜質類別化學組成理化特點去除方法頭級雜質(醛酯雜質) 乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯沸點比乙醇低排醛塔排至大氣或冷凝收集做工業酒精中級雜質(酯酒) 異丁酸乙酯、異戊酸乙酯等沸點與乙醇接近在塔頂滴加NaOH溶液，生成不揮發性鹽類或沉淀尾級雜質(雜醇油) 高級醇、戊醇、異丁醇、甘油、異丙醇等

32、沸點比乙醇高在進料板以下(/上)第24塊氣(/液)相取出端級雜質(甲醇) 甲醇酒精濃度低時難揮發，酒精濃度高時易揮發脫甲醇塔，自塔頂排出做工業酒精兩塔蒸餾流程液相過塔和汽相過塔各有哪些優缺點？氣相：粗餾塔頂上升的酒精蒸汽直接進入精餾塔，可以節約加熱蒸汽和冷卻水兩塔直接聯通，互相影響。液相：較氣相過塔多一次排除頭級雜質的時機，所得的成品酒精質量較高蒸汽消耗量較多。常用的酒精粗餾塔有哪些類型？各有哪些優缺點？泡罩塔板特點：不易堵塞、不漏液、操作彈性較大；構造復雜、本錢高，阻力大、氣液接觸不均勻、塔板效率低。篩孔塔板特點：構造簡單、造價低，阻力小、氣液接觸較均勻；易漏液，操作彈性小，氣液接觸時間短，

33、氣體向上直吹易產生霧沫夾帶。SSD形塔板特點：保持泡罩塔板的優點，塔板上氣流與液流并行，防止固體沉降，板面液體落差小，氣液接觸較均勻，塔板壓降較大。浮閥塔板上升氣體量發生變化，浮閥升降改變氣相流通面積，氣流速度變化不大，不漏液，操作彈性大，氣液接觸時間長，塔板效率較高，浮閥易出故障。斜孔塔板特點：氣液接觸均勻，霧沫夾帶較少，塔板效率較高，生產能力大常用的酒精精餾塔有哪些類型？各有哪些優缺點？浮閥板、斜孔板、篩孔板。本錢：篩孔板斜孔板斜孔板篩孔板第十五章蒸發與結晶設備發酵工程常用的蒸發設備有哪些類型？在選用蒸發設備時應考慮發酵液的哪些特性？1、按使用壓力分類：加壓、常壓、真空2、按蒸汽利用分類：

34、單效、多效、熱泵3、按設備型式分類：中央循環管式、夾套式、盤管式、刮板式4、按物料啟動情況分類：自然循環、強制循環、薄膜式熱敏性、結晶性、結垢性、起泡性、腐蝕性、黏滯性升模式蒸發器與降膜式蒸發器的差異有哪些？升模式蒸發器：形成的液膜與蒸發的汽流的方向一樣，由下而上的并流上升。成膜方便，不存在液體分配不勻的問題，但是不適合粘度大的液體濃縮降膜式蒸發器：形成的液膜與蒸發的汽流的方向一樣，由上而下并流向下。成膜均勻度不如升膜式，適合粘度較高的物料濃縮。簡述結晶的根本原理。晶體是具有一定的幾何形狀、一定顏色的固體，物質自溶液中成晶體狀態析出，或從熔融狀態受冷時成晶體狀態凝結的過程稱為結晶。發酵工業起晶方法有哪些？舉例說明。自然起晶：把溶液蒸發濃縮至過飽和區不穩定區，則有大量晶核自然形成。