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(培养基成分、起泡程度、培养基颗粒大小、罐内空气排除、搅拌混合均匀等。)
(低的话,带出去的水分太多,预处理耗能大;高的话,影响过滤效率,过滤器使用寿命短)
(提高Kla,提高传值推动力(提高氧分压,改变培养基性质),增加转速和直径)
(重力沉降槽,增稠器,管式离心机,板框压滤机,真空鼓式过滤机,叶滤机,超滤器,反渗透器,碟片式离心机……)
(都是使物料处于真空状态下进行干燥。真空干燥是使物料中水分由液态变成气态而除去。冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下,其中水分先变成固态冰,再置于较高真空下,将冰直接升华除去)
1、有一发酵罐装料F为28m3,盘管传热面积30m2,实罐灭菌后要求在5小时内从120摄氏度冷却到30摄氏度,若冷却水进口温度为10摄氏度,传热系数为1600(kJ/m2。C。h),水与料液比热均为4.18(kJ/kg*C)求:(1)冷却水流量(2)若冷却水流量为20m3/h,冷却水温度为15摄氏度,冷却所需时间为多少?
3、若有一空气净化系统,其吸气状态温度为30C,相对湿度n=80%,压缩后,空气压力为0.2Mpa(表压),然后将压缩空气经冷却器冷却到20C,经析水器、加热器、空气过滤器通入发酵罐。已知罐内装夜为35m3通气量为0.8VVM,发酵温度为30C,培养时间168h,排气压力0.1Mpa,相对湿度100%,求一个罐批中发酵液因蒸发而减少的液量为多少?
4、已知装料量为35m3发酵罐,通气量0.8VVM,发酵温度30C,空气进入温度45C,求每小时由于空气温度高于发酵液温度而释放出的热量为多少?约占发酵热的百分率为多少?已知发酵热味21000(kJ/m3*h)
5、有一50m3的发酵罐,装料系数0.7,罐直径3m,采用三层六弯叶涡轮搅拌器搅拌,搅拌桨直径1m,搅拌转速130转/分,罐内装有四块挡板,通气量25m3/min(0.8VVM),罐压为0.05MPa(表压),培养温度28C,发酵液的粘度为1.96*10^-3(Pa*s),重度为1050kg/m3,罐封头直边高度Hb为0.04m,封头凸出高度为(1/4)D。求(1)液柱高度HL和H/D(2)不通气时的搅拌功率(3)通气时的搅拌功率(米氏)
答:湿热灭菌是利用高温饱和蒸汽将物料的温度上升使微生物体内的蛋白质变性进行灭菌的一种方法。工业发酵培养基灭菌的特点是数量多;含有很多固体物质;灭菌后要有利生产菌的生长;方便易行及价格实惠公道。由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热,并有着非常强的穿透力,灭菌效果好;蒸汽来源及控制操作条件方便,适用于工业发酵培养基的灭菌。
答:培养基成分、起泡程度、培养基颗粒大小、罐内空气排除、搅拌混合均匀等。
答:在实罐消毒过程中,热传递的对流进行的不迅速,不充分,即升温的时间很短,物料未达到均匀的灭菌温度;罐内及物料内的低温气体又没有充分排出,并且还在继续产生。
5.在连续灭菌系统流程设计中,加热塔的蒸汽进口压力,料泵的输送压力为何不能相差太大?
答:(1) 连消设备无泄漏,无堵塞,无死角,保证在管路消毒过程中总管,支管灭菌彻底;
答:连续性强,快速灭菌消毒,培养基营养成分破坏少,适用于大容积发酵罐物料的连续灭菌消毒。但由于附加设备多,操作环节多,因此染菌机会增加,染菌涉及面广。
答:连消塔只起到给物料加热升温的作用;总蒸汽压力要稳定在0.4Mpa,并减少波动;打料泵无泄漏,泵的出口压力应稳定在0.5-0.6Mpa;打料泵前的筛板过滤器无堵塞;连消塔,维持罐应定期清理焦化物,防止堵塞。
答:由连消塔打入维持罐的高温物料,在维持罐内自下而上的层流,排出后进入冷却器。这个层流的过程就是物料保温灭菌的维持过程。
答:由于物料流速和设备容积决定了维持时间,所以维持罐在打料过程中要严控打料速度,以防止维持时间短而染菌。另外,在消毒塔打料的开始,维持罐内是空罐,所以要严控开泵后五分钟内的打料速度,避免低温物料进入维持罐而造成染菌。
答:(1)原材料质量不合格;(2)称料重量不准确;(3)加水量不准确。(4)配料时没有按照工艺顺序投料,造成物料自身化学反应;(5)配料时没有充分搅均匀;(6)配后取样放置时间过长。
答:空气除菌过滤器为高效膜过滤器,一般会用三级过滤,即总过滤、预过滤、精过滤,其目的是保护高效膜过滤滤芯,延长各级滤芯的使用寿命。
14.空气除菌采用热灭菌是否可行?对设备有何要求?答:可行;要求设备耐更高的温度、压力,冷却量增加
答:根据不一样的地区的气候特点设计不同的流程(举例省);沿程冷却;冷热空气热交换。
16.发酵用的无菌空气的制备对空气的相对湿度有一定的要求,相对湿度是否是越低越好?为什么?
答:不是;相对湿度控制在≤60%是保证空气过滤器的过滤效率及过滤器的常规使用的寿命,相对湿度过低空气预处理能耗大,并且在发酵培养过程中蒸发带出的水分也越多。
答:空气膜过滤器滤芯材质为聚四氟乙烯膜,它的耐热能力差,在消毒灭菌时应注意以下操作:(1)进蒸汽前,需排放蒸汽供热管道内的凝水;(2)灭菌用工业蒸汽要经过蒸汽过滤器过滤后才能通入;(3)进蒸汽要缓慢,切忌迅速升压;(4)消毒时控制灭菌蒸汽压力(灭菌温度)、灭菌时间。灭菌温度、灭菌时间与过滤介质及过滤器结构材质有关;(5)灭菌结束时,要缓慢通入空气,防止膜变形。
答:变速搅拌更能适应发酵过程中不同生长期对搅拌转速的不一样的要求,这样不仅可节约搅拌所消耗的电能,并使一个发酵罐能适用于多种产品的生产。同时在培养基采用实罐灭菌工艺时,低转速搅拌,可避免电机因无通气下,搅拌电流超标,导致电机烧掉。
答:发酵罐传热面积的确定一般按某个生产品种的发酵过程中某个时刻的最大发酵热作为设计计算的依据。但对一些发酵热并不大的生产品种,应根据反应的发酵热及培养基灭菌时的冷却方法、冷却条件要求来考虑确定。
答:提高空气流量;改变搅拌桨形式;提高搅拌转速和桨径;提高氧分压;改造培养基性质
答:培养基灭菌要彻底;发酵罐无死角、无渗漏且灭菌彻底;无菌空气制备应达到一定的要求;补料系统无死角、无渗漏且灭菌彻底;种子制备严格按无菌要求操作,确保生产种子没有杂菌;生产区域保持清洁卫生;严格按规范做相关操作:灭菌、接种、取样;
答:f值越大,即离心力越大,越有利于分离,提高转速n比增大D对f有利得多
27.生物产品生产中,哪些设备常用于收集菌体(细胞)?有何特点?答:管式离心机,台式离心机,立式离心机或生物体分离离心机。
菌体个体微小,沉降速度低,这些设备离心分离因素高,有的还有冷冻装置,能保持生物活性。
答:干净、效率高、投资小、易验证、连续操作、易于放大;膜分离一般在常温下操作,整一个完整的过程完全是物理变化,这对处理热敏物质,特别如基因工程所表达的蛋白质药物等热敏产品尤其具有优势
31.使用管式离心机进行液-液分离操作,如果要求的产品在有机溶媒相,则操作时应注意什么?
32.层析设备由哪几个部分所组成?答:阀系统(上样阀、缓冲液选择阀和分流/旁通阀)、层析柱、泵、收集器、检测仪器
层析柱:填装不同的层析介质,使混合物在通过它时,因不同蛋白分子与层析介质作用强度不同,因而迁移速度不同,从而分开混合物。
35.离子交换罐的设计主要确定哪些参数?答:一是离子交换罐的结构尺寸,二是离子交换树脂的装量。
答:离子交换罐放大设计应在实验数据上进行,固定床设计放大方法,通常是根据单位树脂床体积中所通过溶液的体积流量即体积流量法(交换负荷相同放);单位树脂床截面积上所通过溶液的体积流量相同的原则进行即线速度相同放。
答:(1) 料液接近于沸点温度进料;(2) 蒸发器中的温差不能太大;(3) 汽液分离效果好;(4) 足够的冷凝能力;(5)足够和合适的线.
生物产品蒸发浓缩为何采用膜式蒸发器?答:生物产品大多是热敏性物质,要求蒸发浓缩操作低温快速,要快速达到较高浓缩比,必须使料液在操作中有较大的比表面积,膜式蒸发器符合。40.
蒸发设备节能的手段有哪些?答:多效蒸发;二次蒸汽利用;提高设备传热效果;选择正真适合的操作条件。
蛋白质药物的制剂过程常采用冷冻干燥,为什么?答:蛋白质高热敏性不能用高温干燥,而冷冻干燥的温度很低,能保持其生物活性;蛋白质药物的制剂含量很低,分装不易,体积小,冻干能解决这一问题,外观好,复水性好。
生物制药行业常用的干燥设备有哪些?答:冷冻干燥器、真空干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器
生物产品干燥的目的是什么?与其他化工产品比较,有什么特殊性?答:减少体积,便于贮存和运输;降低水分,保持生物产品的生物活性。要求干燥温度低,干燥时间短,以保持其生物活性。
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2024-March-16
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