本文格式為Word版，下載可任意編輯——發(fā)酵工程設(shè)備復(fù)習(xí)資料一、名詞解釋

全擋板條件：可以達(dá)到時渦旋基本消失或消除液面渦旋的最低檔板條件。

牛頓型流體：之發(fā)酵過程中,液體的粘度不遂剪切速度和剪切力的改變并而改變。介質(zhì)過濾除菌：是使空氣經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)，通過濾層將空氣中的微生物顆粒阻截在介質(zhì)層中而達(dá)到滅菌的目的體噴射吸氣裝置吸入無菌空氣并同時實現(xiàn)混合攪拌,及溶氧船只的發(fā)酵罐。

空氣調(diào)理：是指在一定的看空間內(nèi)時，其空氣溫度濕度清潔度和空氣滾動速度進(jìn)行調(diào)理到到工藝要求的過程。

糖蜜稀釋器：糖蜜濃度很高，酵母不能直接利用，所以在利用糖蜜做酒精前需要進(jìn)行稀釋，酸化滅菌，和增加營養(yǎng)鹽的處理過程。

磁芯：是永久磁鋼和鐵隔板按一定順序排列成圓弧形，安裝在固定的軸上，形成極頭開放磁路。

氣縛：離心泵啟動時，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將儲槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，雖啟動離心泵也不能輸送液體。此種現(xiàn)象稱為氣縛，表示離心泵無自吸能力，所以必需在啟動前向殼內(nèi)灌滿液體。壓頭：離心泵對單位重量液體所提供的能量，稱為揚程（單位：m）。

流量：泵在單位時間內(nèi)由泵的排液口排出的液體量，也稱為排量或揚水量（單位：m3/h）。生物反應(yīng)器：是指大規(guī)模培養(yǎng)微生物、動物細(xì)胞、植物細(xì)胞獲得其代謝產(chǎn)物或生物體的設(shè)備。由于當(dāng)代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，大規(guī)模懸浮培養(yǎng)微生物（液態(tài)深層培養(yǎng)）已成為生物工業(yè)獲得產(chǎn)品的最主要手段，尋常把此類微生物反應(yīng)器統(tǒng)稱為發(fā)酵罐。

填料函式軸封：填料箱體固定在頂蓋上，將轉(zhuǎn)軸通過填料函，然后放置彈性密封填料，再放上填料壓蓋并用壓緊螺栓擰緊。填料受壓發(fā)生彈性形變，對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生徑向壓力，從而起到密封作用。

端面式軸封：其作用是靠彈性元件（彈簧、波紋管）的壓力使垂直于軸線的動環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊湊地相互貼合，并作相對轉(zhuǎn)動而達(dá)到密封。

氣升式發(fā)酵罐：利用空氣的噴射功能（氣體動量）和流體密度差造成反應(yīng)液循環(huán)滾動，從而實現(xiàn)液體攪拌、混合和氧傳遞的一類反應(yīng)器。氣升式反應(yīng)器是應(yīng)用較為廣泛的一類無機械攪拌生物反應(yīng)器。

高位塔式生物反應(yīng)器：一種高徑比較大的非機械攪拌式生物反應(yīng)器。它不設(shè)置機械攪拌裝置，利用通入培養(yǎng)液的空氣泡上升時帶動流體運動，產(chǎn)生混合效果。自吸式發(fā)酵罐：不需空氣壓縮機提供壓縮空氣，而是利用特別的機械攪拌吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無菌空氣并同時實現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳質(zhì)的發(fā)酵罐。類型：機械攪拌自吸式發(fā)酵罐和噴射自吸式發(fā)酵罐。渦輪式空壓機：渦輪式空壓機一般由電動機通過增速裝置直接帶動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，將空氣吸入并使之獲得較高的離心力，甩向葉輪外圓周，部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，由壓出管排出。碟片式精選機：碟片在糧堆中運動時，短小的顆粒嵌入袋孔被帶到較高的位置，因此把收集短小顆粒的斜槽放在適當(dāng)高度的位置上，就能將短小顆粒分開出來。

錘式粉碎機：物料從上方料斗參與，在懸空狀態(tài)下就被錘刀的沖擊力所破碎（沖擊）。然后物料被拋至沖擊板上，再次被擊碎。此外物料在機內(nèi)還受到擠壓和研磨的作用。雙輥式粉碎機：主要工作機構(gòu)為兩個相對旋轉(zhuǎn)的平行裝置的圓柱形輥筒，裝在兩輥之間的物料通過輥筒對其的摩擦作用而被拖入兩輥的間隙中被粉碎。

球磨機：球體隨筒旋轉(zhuǎn)而升起，當(dāng)球的重力大于所受的離心力時落下，對物料產(chǎn)生撞擊，同時靠近筒壁的物料也可為圓球所研磨。

帶式輸送機：利用一根封閉的環(huán)形帶，繞在相距一定距離的2個鼓輪上，帶由主動輪帶動運

行，物料在帶上靠摩擦力隨帶前進(jìn)，到另一端卸料。

斗式提升機：用膠帶或鏈條作牽引件，將一個個料斗固定在牽引件上，牽引件被上下轉(zhuǎn)動鼓輪張緊并帶動運行；物料從提升機下部參與料斗內(nèi)，提升至頂部時料斗繞過轉(zhuǎn)輪物料便從斗內(nèi)卸出、從而達(dá)到將低處物料升至高處的目的。

二、填空題

1、罐體必需能承受一定壓力和溫度，尋常要求耐受130℃和0.25MPa（絕壓）

2、在通風(fēng)發(fā)酵罐中，擋板與罐壁之間的距離為1/5～1/8D，可避免形成死角，防止物料與菌體堆積。

4、在機械攪拌自吸式發(fā)酵罐中，轉(zhuǎn)子同時具有攪拌和充氣兩個作用。5、在啤酒發(fā)酵罐中，CIP是指內(nèi)部清洗系統(tǒng)。

6、啤酒四罐式連續(xù)發(fā)酵，是在三罐發(fā)酵中的一級發(fā)酵罐前增加一個酵母繁殖罐。

7、在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中，對所用的空氣質(zhì)量有不同要求，空氣的（無菌程度）是一項關(guān)鍵指標(biāo)。

8、工業(yè)上利用（空氣被壓縮時產(chǎn)生的熱量）進(jìn)行空氣加熱保溫滅菌。9、（過濾除菌）是發(fā)酵工業(yè)最常用的空氣除菌方法。10、空氣除菌中，常用的粗過濾器有（布袋過濾）、（填料式過濾）、（油浴洗滌）和（水霧除塵）等。11、（氣液分開器）是將空氣中被冷凝成霧狀的水霧和油霧粒子除去的設(shè)備，常用的有（旋風(fēng)分開器）和（填料分開器）。12、（空氣貯罐）的作用是消除壓縮機排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的（空氣壓力）和分開（油霧）。

13、發(fā)酵工業(yè)上的空氣調(diào)理主要是指對空氣進(jìn)行（增濕）和（減濕）操作。

14、在各種填料過濾器中（絲網(wǎng)分開器）具有較高的分開效率，它對于直徑大于（5μm）的顆粒的分開效果可達(dá)99%。

15、常用的大麥精選機有（碟片）精選機和（滾筒）精選機。

16、大麥的分級設(shè)備有（平板分級篩）和（圓筒分級篩）二種類型。17、在淀粉蒸煮設(shè)備中，最終一個后熟器主要起到（汽液分開）的作用。

18、在淀粉蒸煮設(shè)備中，由汽液分開器排出的糊化醪需降溫至（60）℃左右進(jìn)行糖化，一般利用（真空冷卻器）來達(dá)到目的。

19、在啤酒廠麥芽汁制備多采用四器組合，四器為（糊化鍋）、（糖化鍋）、（過濾槽或壓濾機）和麥汁煮沸鍋）。

20、發(fā)酵工業(yè)上常用的培養(yǎng)基滅菌設(shè)備有（連消塔）、（噴射加熱器）和（薄板換熱器）等。21、在連消塔中，培養(yǎng)液在管間高溫滅菌的逗留時間為（15～20S）。22、淀粉質(zhì)原料蒸煮流程包括（蒸煮罐）、（后熟罐）、（真空冷卻器）、（糖化罐）等四種設(shè)備。23、我國酒精生產(chǎn)廠多采用（罐式）、（管式）和（柱式）三種連續(xù)蒸煮方法。三、判斷題1、（√）大麥精選機主要是利用雜粒能進(jìn)入袋孔或窩眼，而正常大麥不能進(jìn)入袋孔或窩眼而進(jìn)行分開。2、（√）碟片精選機的特點是工作面積大，轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)量大；而且在同一臺機器上安裝不同袋孔的碟片，同時分開不同品種、規(guī)格的物料，碟片損壞可以更換。3、（√）碟片精選機的缺點是碟片上的袋孔簡單磨損，功率消耗較大。4、（×）目前啤酒廠糊化鍋中不用攪拌器而是靠鍋內(nèi)形成的密度梯度進(jìn)行自然循環(huán)。5、（×）滾筒精選機的袋孔開在旋轉(zhuǎn)滾筒的外表面。6、（√）在α-淀粉酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵罐內(nèi)使用的是單管式空氣分布器，空氣氣泡的直徑

與通風(fēng)量有關(guān)，而與管口直徑無關(guān)。7、（×）通用式機械攪拌發(fā)酵罐中攪拌器的作用是打碎泡沫，促使CO2從醪液中排出。8、（√）100m3通用式機械攪拌發(fā)酵罐一般攪拌轉(zhuǎn)速在140-160rpm之間，所用變速裝置多為三角皮帶輪變速。9、（×）自吸式發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)子的作用之一是吸入連續(xù)滅菌后的培養(yǎng)基。10、（×）小型發(fā)酵罐罐頂設(shè)有清洗用的人孔。11、（×）大型發(fā)酵罐罐頂裝設(shè)手孔。12、（√）發(fā)酵罐罐體上的罐體上的管路越少越好，能合并的應(yīng)合并。13、（√）發(fā)酵罐內(nèi)達(dá)到全擋板條件時，擋板的數(shù)量往往小于理論值，這是由于罐內(nèi)有些部件也可起到擋板的作用，如冷卻豎管、排管、蛇管。14、（×）攪拌功率越大，溶氧系數(shù)越大，越有利于發(fā)酵。15、（×）攪拌器的形狀對溶氧系數(shù)沒有影響。16、（√）在同樣的攪拌形式和尺寸，同樣的輸入功率，培養(yǎng)液的體積至少要浸沒攪拌葉狀況下，培養(yǎng)液的凈體積越大，溶氧系數(shù)越小。17、（×）有擋板的發(fā)酵罐比沒有擋板的發(fā)酵罐，體積溶氧系數(shù)小。18、（×）前置高效過濾除菌流程中有旋風(fēng)分開器。19、（√）在生物發(fā)酵企業(yè)，吸風(fēng)塔的高度應(yīng)至少10米。20、（×）在空氣過濾系統(tǒng)中，空氣貯罐主要安裝在絲網(wǎng)分開器之后。四、簡答題：

1、說明增加通氣量對體積溶氧系數(shù)有何影響？

對同一個生物反應(yīng)器，一般來說通氣量越大，溶氧系數(shù)越大。這是由于：①較大的通氣量能夠在發(fā)酵液中產(chǎn)生較多的氣泡，從而增大氣液接觸面積，使溶氧系數(shù)提高。②通氣對培養(yǎng)液也起到一定的攪拌作用，通氣量越大，攪拌越猛烈，降低了液膜和氣膜厚度，減少了傳質(zhì)阻力。

但是，通氣量也不能太大，由于太大的通氣量不僅簡單產(chǎn)生大量泡沫，使發(fā)酵液沖出發(fā)酵罐，而且，通氣量超過一定的限度，攪拌將帶動大量的氣泡空轉(zhuǎn)，無法有效地將空氣分散到發(fā)酵液中，發(fā)生所謂的“過載〞現(xiàn)象，溶氧系數(shù)會降低。2、以內(nèi)循環(huán)為例，說明氣升式發(fā)酵罐的工作原理。

氣升發(fā)酵罐內(nèi)中央有一個導(dǎo)流筒。在導(dǎo)流筒的下部有空氣噴嘴，空氣以250~300米/秒的高速度噴入導(dǎo)流筒，通過氣－液混合物的湍流作用而使氣泡分割破碎，同時導(dǎo)流筒內(nèi)的發(fā)酵液密度降低，加上壓縮空氣的噴滾動能，因此使導(dǎo)流筒內(nèi)的發(fā)酵液向上運動。

在發(fā)酵罐上部，一部分氣泡破碎，CO2排出發(fā)酵液密度增大，并在導(dǎo)流筒外下降，再次進(jìn)入上升管，形成循環(huán)滾動，實現(xiàn)混合與溶氧傳質(zhì)。3、表達(dá)機械攪拌自吸式發(fā)酵罐的工作原理。

自吸式發(fā)酵罐的主要構(gòu)件是自吸攪拌器(轉(zhuǎn)子)和導(dǎo)輪(定子)。在轉(zhuǎn)子啟動前,先用液體將轉(zhuǎn)子浸沒，然后啟動馬達(dá)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，液體或空氣在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣，在轉(zhuǎn)子中心處形成負(fù)壓，由于轉(zhuǎn)子的空膛用管子與大氣相通，因此空氣不斷地被吸入，甩向葉輪的外緣，通過定子而使氣液均勻分布甩出。

同時由于轉(zhuǎn)子的攪拌作用，氣液在葉輪的外緣形成猛烈的混合流（湍流），使剛剛離開葉輪的空氣馬上在不斷循環(huán)的發(fā)酵液中分裂成微弱的氣泡，并在湍流狀態(tài)下混合、翻騰、擴(kuò)散到整個罐中。因此轉(zhuǎn)子同時具有攪拌和充氣兩個作用。4、表達(dá)溢流噴射自吸式發(fā)酵罐的工作原理。

溢流噴射自吸式發(fā)酵罐的工作原理是用泵將發(fā)酵液從發(fā)酵罐的底部提升到罐頂?shù)囊缌骺冢后w由于自重通過溢流管向發(fā)酵罐跌落，形成拋射流，由于液體表面層作用，

使靠近流體表面的無菌空氣氣體邊界層具有一定的速率，從而形成氣體的滾動和自吸作用，吸入空氣被高速滾動的液體打碎、分散，與液體均勻混合,使氧溶解在發(fā)酵液中的，這是溶氧階段。

發(fā)酵液進(jìn)入發(fā)酵罐后，微生物耗氧，同時將代謝產(chǎn)生的二氧化碳和其它氣體不斷地從發(fā)酵液中分開并排出，發(fā)酵液的比重變大向發(fā)酵罐底部循環(huán)，待發(fā)酵液中的溶解氧即將耗竭時，發(fā)酵液又從發(fā)酵罐底部被泵打入循環(huán)管，開始下一個循環(huán)。5、文氏管吸氣自吸式發(fā)酵罐原理。

其原理是用泵將發(fā)酵液壓入文氏管，由于文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成真空而將無菌空氣吸入，并被高速滾動的液體打碎，與液體均勻混合，提高發(fā)酵液中的溶解氧，同時由于上升管中發(fā)酵液與氣體混合后，比重較罐內(nèi)發(fā)酵液輕，再加上泵的提升作用，使發(fā)酵液在上升管內(nèi)上升。當(dāng)發(fā)酵液從上升管進(jìn)入發(fā)酵罐后，微生物耗氧，同時將代謝產(chǎn)生的二氧化碳和其它氣體不斷地從發(fā)酵液中分開并排出，發(fā)酵液的比重變大向發(fā)酵罐底部循環(huán)，待發(fā)酵液中的溶解氧即將耗竭時，發(fā)酵液又從發(fā)酵罐底部被泵打入上升管，開始下一個循環(huán)。6、超聲波振蕩器原理（空化（空穴）效應(yīng)）。

當(dāng)超聲波在液體中傳播時，液體中的某一小區(qū)域交替重復(fù)地產(chǎn)生巨大的壓力和拉力。由于拉力的作用，使液體拉伸而破碎，從而出現(xiàn)細(xì)小的空穴。這種空穴泡受到超聲波的迅速沖擊而迅速閉合，從而產(chǎn)生一個極為猛烈的沖擊波壓力，由它引起的粘滯性旋渦在懸浮細(xì)胞上造成了剪切應(yīng)力，使細(xì)胞破碎。7、離心過濾原理及操作過程：

離心過濾是將料液送入有孔的轉(zhuǎn)鼓并利用離心力場進(jìn)行過濾的過程，以離心力為推動力完成過濾作業(yè)，兼有離心和過濾的雙重作用。

離心操作過程：

(1)料液首先進(jìn)入裝有過濾介質(zhì)的裝鼓中，然后被加速到轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)速度，形成附著在轉(zhuǎn)鼓壁上的液環(huán)；(2)粒子受到離心力而沉降，過濾介質(zhì)阻礙粒子通過，形成濾餅；(3)懸浮液的固體顆粒截留而沉積下來，濾餅表面生成了澄清液，該濾液透過濾餅層和過濾介質(zhì)向外排出。

8、在酒精生產(chǎn)時，對淀粉原料進(jìn)行糖化時，主要設(shè)備有哪些？各起到什么作用？

答：①蒸煮罐和后熟罐：將淀粉漿加熱到蒸煮溫度，并保持一定時間，以達(dá)到淀粉漿糊化和滅菌目的。

②真空冷卻器：由于汽液分開器排出的糊化醪溫度為100℃，黏度大，又含有固形物，需降溫至60℃左右進(jìn)行糖化。③糖化設(shè)備：把已降溫至60℃左右的糊化醪，與糖化醪或曲乳混合，在60℃下維持30～45min，保持滾動狀態(tài)，使淀粉在酶的作用下變成可發(fā)酵性糖。9、在啤酒生產(chǎn)時，制備麥芽汁需要哪些設(shè)備？各起到什么作用？

答：①糊化鍋：用來加熱煮沸輔助原料（一般為大米粉或玉米粉）和部分麥芽醪液，使其淀粉液化和糊化

②糖化鍋：使麥芽粉與水混合，并保持一定溫度進(jìn)行蛋白質(zhì)分解和淀粉糖化。

③麥芽法煮沸鍋：用于麥汁的煮沸和濃縮，使麥汁達(dá)到要求濃度，并參與酒花，浸出酒花中的苦味及芳香物質(zhì)。還有加熱凝固蛋白、滅菌、滅酶的作用。

④糖化醪過濾槽：是啤酒廠獲得澄清麥汁的一個關(guān)鍵設(shè)備。10、啤酒廠糖化設(shè)備的組合方式有哪些？各有什么優(yōu)點？

①四器組合：四器為糊化鍋、糖化鍋、過濾槽(或壓濾機)和麥汁煮沸鍋。每一個鍋負(fù)責(zé)完成一項任務(wù)。適用于產(chǎn)量較大的工廠。

②六器組合：在四器組合的基礎(chǔ)上，增加一只過濾槽和一只麥汁煮沸鍋，變?yōu)榱鹘M合。提

高了產(chǎn)量和設(shè)備利用率。

另一種六器組合方式為兩只糖化—糊化兩用鍋，兩只過濾槽和兩只麥汁煮沸鍋，更便于生產(chǎn)周轉(zhuǎn)。生產(chǎn)能力相當(dāng)于兩套四器組合，設(shè)備利用更加合理。③兩器組合：僅由一個糖化鍋兼麥汁過濾槽和糊化鍋兼煮沸鍋組成。設(shè)備組合簡單、投資少，適用于小型啤酒廠。

11、碟式離心機的結(jié)構(gòu)與分開輕液重液的原理是什么？

答：離心分開機機的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有數(shù)十個到上百個錐角為600～1200的錐形碟片，碟片按一定間距疊置起來組成碟片組，每只碟片在離開軸線一定距離的圓周上開有幾個對稱分布的圓孔，碟片疊置起來時，對應(yīng)的圓孔就形成垂直的通道。

兩種不同重度液體的混合液進(jìn)入離心分開機后，通過形成的垂直通道進(jìn)入碟片間的隙道，并被帶著高速旋轉(zhuǎn)，由于互不溶解的兩種液體重度不同，離心沉降速度也不同，重液的離心沉降速度大，就離開軸線向外運動，輕液的離心沉降速度小，則向軸線滾動。這樣，輕液和重液就在碟片間的隙道滾動的過程中被分開。12、管式離心機的有什么特點，有哪些類型及其用途？

答：管式離心機具有一個修長而高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，目的在于增加物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時間。類型：①GF型：用于處理乳濁液而進(jìn)行液－液分開操作，可連續(xù)操作。②GQ型：用于處理懸浮液而進(jìn)行液－固分開的澄清操作，沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上的沉渣由人工排除。13、精選設(shè)備的適用對象和分開原理？包括哪些設(shè)