生物工程设备复习总结【答案不全

1.灭菌过程间接升温后关搅拌再直接通蒸汽进罐是否正确？为什么？不准确。大罐混合不好，测pH，温度的点均在搅拌桨邻近2.为什么灭菌后先开空气再开冷却？突然冷却会形成负压，导致罐体吸瘪3.生物发酵用净化空气的质量指标如何控制？4.空气净化过滤如何考虑节能？5.空气分水，干燥设备如何选用？6.通用式机械搅拌微生物反应器的搅拌桨如何组合选用？上部轴向，功率小；下部径向，空气分散。7.通用式机械搅拌反应器的结构，比例尺寸，基础部件。（PPT）8.根据发酵热计算冷却水流量。9.生物反响器换热面积设计盘算的根据。发酵热，传热系数，冷却面积……10.功率计算公式，气体条件，单位。PPT上书上都有例题11.如何提高生物反应器的供氧能力？提高KLa，提高传值推能源（提高氧分压，改变培养基性质），增加转速和直径12.离心分离因素：评估离心力的大小。定义是什么？（书P89）13.列举7个离心分离设备。（书P91）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，反浸透器，碟片式离心机……14.哪些工艺过程须要液固分离？PPT15.碟片式离心机是利用沉降中的什么原理设计的？16.真空干燥和冷冻干燥有什么差别？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 17.超滤膜的结构？板式、框式、卷式、中空纤维问题解答湿热灭菌1.为什么发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法？湿热灭菌是利用高饥寒和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白量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目多；含有良多固体物质；灭菌后要有利生产菌的成长；便利易行及价格廉价。由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力，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。2.从工程上剖析影响培养基湿热灭菌的因素有哪些？培养基成分、起泡水平、造就基颗粒大小、罐内空气消除、搅拌混合匀称等。实罐消毒灭菌1.实罐消毒灭菌过程中的温度与压力不对应产生的原因是什么？在实罐消毒过程中，热传递的对流进行得不迅速、不充分，即升温的时间很短，物料没有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；2.实罐消毒灭菌操作过程的要点？(1)发酵罐及从属阀门无泄漏，无死角，无堵塞；(2)灭菌时罐内蛇管和夹层冷却部位的冷水彻底排除干净；(3)液面以下与培养基接触的管道都要进蒸汽；(4)液面以上不与培养基接触的管道都要排汽。3.实罐灭菌如要缩短冷却时间，采用何种方式比较经济合理？降低冷却水温度、增加冷却面积、增加冷却水流量连续消毒灭菌1.在连续灭菌系统流程设计中，加热塔的蒸汽进口压力与料泵的输送压力为何不能相差太大？保证加热塔处于稳定工作状况，确保连续灭菌牢靠性2.连续消毒灭菌操作的要害是什么？(1)连消设备无泄露，无梗塞，无死角，保障在管路消毒进程中总管，支管灭菌彻底；(2)打料过程中严格控制打料流速及打料温度，严格控制开冷却水时间；(3)打料结束后避免物料长时间在管路中滞留，要及时压出或及时接种；3.什么是连续消毒灭菌法？当时将筹备好的空罐消好，而后把配制好的培育基经由专用的消毒装备，用泵连续进前进料消毒，冷却的灭菌方式叫持续消毒灭菌法。4.连续消毒灭菌特色是什么？连续性强，倏地灭菌消毒，培养基养分成分损坏少，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，因而染菌机遇增长，染菌面波及普遍。 5.连消塔的工作原理是什么？如何保证连消过程中温度安稳？流速平匀？(1)连消塔只起到给物料加热升温的作用；(2)总蒸汽压力要稳固在0.4Mpa，并减少稳定；(3)打料泵无泄漏，泵的出口压力应稳定在0.5-0.6Mpa；(4)打料泵前的过滤器网无拥塞；(5)连消塔，维持罐应按期清算焦化物，防止阻塞。6.连续消毒灭菌操作的症结是什么？(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；(2)打料过程中严格控制打料流速及打料温度，严格控制开冷却水时间；(3)打料结束后防止物料长时间在管路中滞留，要及时压出或及时接种。维持罐1.维持罐的工作原理是什么？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，排出落后入冷却器。这个层流的过程就是物料保温灭菌的维持过程。2.如何操作避免维持罐存在的死角？因为物料流速和设备容积决定了维持时间，所以保持罐在打料过程中要严格控制打料速度，以防止维持时间短达不到灭菌时间要求而造成染菌。另外，在消毒塔打料的开端，维持罐内是空罐，所以要严格控制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。12.影响配后培养基质量的操作因素有哪些？(1)原资料质量不及格；(2)称料重量不准确；(3)加水量不正确；(4)配料时没有依照工艺次序投料，造成物料本身化学反应；(5)配料时没有充分搅拌均匀；(6)配后取样放置时间过长发酵用无菌空气1.发酵用的无菌空气的质量指标是什么？温度、压力、流量、空气相对湿度、空气无菌度2.发酵车间的无菌空气为什么要经过三级除滤？空气除菌过滤器为高效膜过滤器，通常采用三级过滤，即总过滤、预过滤、精过滤，其目标就是维护高效膜过滤滤芯，延伸各级滤芯的使用寿命。3.发酵用无菌空气的制备对空气相对湿度有一定要求，绝对湿度是否越低越好？为什么？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使用寿命，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，而过高会影响过滤效力，减短使用寿命。空气灭菌1.空气除菌采用热灭菌是否可行？对设备有何要求？ 可行；要求设备耐更高的温度、压力，冷却量增加2.在空气污染系统流程设计时，应如何考虑节俭能量？根据不同地域的气象特点设计不同的流程；沿程冷却；冷热空气热交换18.压缩空气分水设备选用的依据？根据所制备无菌空气的质量要求、产品的要求、投资、生产规模及运用场合19.空气膜过滤器消毒灭菌操作时应注意什么？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能力通入；(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。20.通用式机械搅拌发酵罐采用变速搅拌有何优点？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同要求，这样不仅可勤俭搅拌所消费的电能，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。21.生物反应器换热面积设计计算设计的依据是什么？为什么？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、冷却条件要求来综合考虑确定。22.从工程水平考虑，怎样提高供氧速率？提高空气流量；改变搅拌桨情势；提高搅拌转速和桨径；提高氧分压；改革培养基性质23.产业上通气式发酵罐为何通常应用园盘涡轮式搅拌器？避免气泡在阻力较小的搅拌器核心部门沿着搅拌轴上升。24.从工程角度斟酌，怎么避免染菌？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；严格按规范进行操作：灭菌、接种、取样……； 25.离心分离操作强度的特性指标是什么？离心分离因素26.为什么高速离神思往往都采用小直径高转速？离心分离因素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.离心机的用处有哪些？其分离原理是什么？萃取液液分离、液固分离，或工程菌收集、结晶与母液分离等。液液或液固间密度的不同。28.生物产品生产中，哪些设备常用于收集菌体（细胞）？有何特点？管式离心机，台式离心机，立式离心机或生物体分离离心机。菌体个体渺小，沉降速度低，这些设备离心分离因素高，有的还有冷冻安装，能保持生物活性。29.膜分离技术有哪些优点？干净、效率高、投资小、易验证、连续操作、易于放大；膜分离正常在常温下操作，整个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备优势30.生物制药工业，溶媒萃取单元操作，对设备有哪些要求？混合充分、混合分离要迅速31.生物制药工业中分段式萃取设备有哪两部分组成？各有哪些设备？混合设备及分离设备：(1)混合设备：混合罐、混合管、混合泵、喷射器(2)分离设备：管式离心机、碟片式离心机、螺旋式离心机32.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？增添轻液厚度，用大内径堤圈33.层析设备由哪几个部分组成？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34.层析柱的作用是什么？常见有哪些层析柱？充填层析介质（填料），实现分离过程。玻璃柱、护套柱、径向柱等、不锈钢柱。35.层析设备的功效作用是什么？泵：推进溶液，它是层析系统的心脏。阀系统：控制溶液的流向，提供自动控制层析过程的可能性。 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。检测器：断定混杂物中各物资的地位和浓度，以及缓冲液的各种参数。收集器：用来收集样品。36.离子交换罐的设计主要确定哪些参数？一是离子交换罐的结构尺寸，二是离子交换树脂的装量。37.离子交换罐的设计放大的原则是什么？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（交换负荷相同放大法）；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大法38.反吸附离子交换罐中液体的流速是如何考虑的？液体的流速应使树脂沸腾但不能被带出39.强化簿膜蒸发浓缩操作的要点是什么？(1)料液靠近于沸点温度进料；(2)蒸发器中的温差不能太大；(3)汽液分离后果好；(4)足够的冷凝能力；(5)足够和合适的真空度；40.生物产品蒸发浓缩为何采用膜式蒸发器？生物产品大多是热敏性物质，要求蒸发浓缩操作低温疾速，要快捷达到较高浓缩比，必需使料液在操作中有较大的比名义积，膜式蒸发器合乎。41.蒸发设备节能的手段有哪些？多效蒸发；二次蒸汽利用；提高设备传热效果；挑选合适的操作条件。42.蛋白质药物的制剂过程常采取冷冻干燥，为什么？蛋白质高热敏性不能用高温干燥,洁净室医用洁净室的设计理念与日常管理，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，冻干可以解决这一问题，外观好，复水性好43.生物制药行业常用的干燥设备有哪些）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44.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？减少体积，便于储存和运输；下降水分，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。学生提问参考答复 1、GMP到底是什么？GMP是GoodManufacturingPractice的简称，是政府为保证药品生产质量而颁发的药品生产治理标准。我国的GMP起步较晚，2004年6月30日全国获证企业3731家，占企业总数74％；2007年已超过4500家，占企业总数90％以上，并继承呈回升趋势。至2006年底，全国已收回证书88家，飞翔检讨90％企业分歧格。违背GMP恶性事件有2006年4月的“齐二药假药案”，11名患者中毒致死；2006年6月安徽华源“欣氟”事件，370万瓶流向26省市，2名患者致死；2007年7月，上海华联药厂在生产过程中将硫酸长春新碱尾液混于打针用甲氨蝶呤及盐酸阿糖胞苷等批号药品中，导致多个批次的药品被传染，致患者瘫痪。我国GMP实行任重而道远。2、对离心机的许多优缺点的阐释有什么用？离心机是主要的分离设备，用于液液、液固分离。离心机中有管式离心机、螺旋斜料离心机、碟片式离心机、三足式离心机、台式离心机、落地式离心机等。各种离心机各有特点，实用于不同的物料和场合。比较其优缺陷，目的是为了选用。选用的准则是根据物料的特征如含固量、黏度、分离要求、热敏性等，从分应用设备的优点，同时容忍设备的毛病。3、抗生素生产和基因工程产品生产设备有什么区别？抗生素生产重要以放线菌发酵为代表，基因工程表白系统以大肠杆菌（细菌）、酵母菌、动物细胞为代表。其生物化学反映的原理是一致的，操作上后者更轻易，产品的本钱跟价钱也高于前者。前者的出产设备规模比后者大，而精度请求上后者要高很多。抗生素与蛋白质药物（基因工程典范产品）的分别设备也有较大差异，这是因为这两种产品的性质所决议了的。生产范围也决定了生产设备的差别，如真空冷冻干燥广泛用于蛋白质药物的干燥，而抗生素很少用到。蒸发稀释设备也不能用于蛋白质药物的生产。