工作原理：物料从上方料斗加入，在悬空状态下就被锤的冲击力所破碎。然后物料被抛至冲击板上，再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。

  锤片的形状由被粉碎物料而定，锤片菱角多，粉碎力强，耐磨性差，尖角适合粉碎纤维性物料，环形锤片磨损均匀。锤片长度一般不超过200mm。

  筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用1-1.5mm厚的优质刚板冲孔制成。通常设在转子的下半周的位置，为了更好的提高粉碎机的排料能力，可使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上，或者是将筛板置于粉碎室侧面。

  筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的重要的因素，对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的

  形状一般是圆孔或长孔。直径分四个等级：小孔1-2mm，中孔3-4mm，粗孔5-6mm，大孔8mm

  原理：主要工作机构为两个相对旋转的平行装置的圆柱形辊筒，装在两辊之间的物料通过辊

  此外，筛孔形状、筛面种类、筛分机械的运动方式、加料量的多少及均匀程度也直接影响筛

  在粒度较大物料研磨时，研磨体的尺寸要大些，装填量少些，使冲力作用加强；反之，研磨体尺寸小些，装填量多些，则有利于小粒物料的研磨。

  研磨体装填量、尺寸大小和转速的配合直接影响着球磨机的操作质量。研磨体（球体）装填量越少，筒体转速越大（在极限转速范围内），则研磨体的滑动也越小，故对物料的研磨作用也较小。

  原理：利用一根封闭的环形带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩擦力随带前进，到另一端卸料。

  3.请说明斗式提升机的构造和原理。（料斗布置形式和装料形式、卸料方式、适用物料）。

  原理：物料放在斗式提升机的底座内，当提升机运转时，机带随之而被带动，斗子经过底座时将物料舀起，再渐渐被提升到上部，当斗子转过上端的滚轮时物料便倒入出料槽内流出。

  原理：旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送，使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。

  粒子不再静止悬浮，而是向上作加速运动。此时的气流速度大于粒子的悬浮速度，气流速度迫使粒子向上运动。

  根据设备组合不同，气流输送装置可分为真空输送（吸入式）、压力输送和压力真空输送（混合式）。

  7.画出旋风分离器的设备结构示意图，并标出各部位名称，简述其工作原理及适用范围

  工作原理：含尘气流由切向进入筒体，沿内壁螺旋式向下旋转，粉尘在离心力的作用下甩向器壁，并在重力作用下落入灰斗。已净化气体由中心管排出。

  适用范围：除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴。适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。

  5 风机或线、画出蒸汽喷射加热器的示意图，注明各个部件名称并简述其工作原理。

  当物料流过喷射泵时，在喷嘴处产生的真空将外来的蒸汽吸入，对物料加热，它属于混合器的一种。

  2、在培养基的灭菌过程中是否能做到绝对无菌？为什么？发酵生产中对培养基的灭菌的无菌程度是多少？

  留一定的活菌。工程上通常以N t=10-3个/罐来进行计算，即杂菌污染降低到

  3、发酵罐实罐灭菌为何需要“三路进汽”? 实罐灭菌的进汽和排气原则是什么?

  （1）“三路进汽”：在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，使培养基均匀翻腾，达到培养基灭菌之目的。这是因为这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。（2）进汽和排气原则是“非进即出”：所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。

  1.糊化：原料吸水后，借助于蒸煮时的高温度高压力作用，破坏原料中淀粉颗粒的外皮，使其内容物质流出，呈溶解状态变成可溶性淀粉，以便糖化剂作用，使淀粉变成可发酵性糖。采用

  2.灭菌：借助蒸汽的高温度高压力作用，把存在于原料中的大量微生物进行灭菌，以保证发酵过程中原料无杂菌污染，使酒精发酵能顺利进行。

  7、常见的淀粉质原料的蒸煮糖化设备有哪三种？ 多采用连续式蒸煮，有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮。

  离心甩向周边沿壁下流，以锥底排醪液口排出。二次蒸汽从器顶进入冷凝器，在冷凝器内与水非间接接触而被冷凝，不凝性气体则由真空泵或蒸汽喷射器抽走，造成器内线kPa ，醪液的温度很快可降至60～650C 。

  真空冷却：物料在一定真空度下蒸发部分水，需要汽化潜热，取自料液本身，因而料液很快被冷却到真空相应的温度。

  （1）加酸通用处理法：0.2%~0.3%浓硫酸通入压缩空气1小时，静止澄清数小时

  （2）加热加酸沉淀法：在较高的温度和酸度下，对糖蜜中有害微生物的灭菌作用和胶体

  例：有一发酵罐，内装培养基40m3，在131℃的温度下进行连续灭菌。设每毫升培养基含有耐热菌的芽孢2×107个，在131 ℃时的灭菌速率常数为0.25s-1。试求灭菌失败的机率为0.001所需的时间。

  生物工业生产中对空气质量的要求是：无菌，无灰尘，无杂质，无水，无油，温度，湿度，正压等要求；

  生物工业生产中对无菌空气的无菌程度要求是：一般要求1000次发酵周期中只允许有一次染菌，即经过滤后空气的无菌程度为N=10-3。

  过滤除菌法：（按孔隙的大小可分为深层过滤、绝对过滤：）介质过滤除菌是使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，而达到除菌的目的。

  3.画出两级冷却、分离、加热的空气除菌设备流程图，简述各部件的功能。P289

  4.空气除菌中要除去水雾和油雾的原因是什么? 常用的除去水雾和油雾的设备有哪两种？

  （2）如果油雾的冷却分离不干净，带入过滤器会堵塞过滤介质的纤维空隙，增大空气压力损失。

  （3）黏附在纤维表面，有几率会成为微生物微粒穿透滤层的途径，降低过滤效率，严重时还会浸润介质而破坏过滤效果。

  (1)使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，而达到除菌的目的

  依靠气流通过滤层时，基于滤层纤维的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气速大小和方向的绕流运动，因此导致微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力和静电引力等作用，从而把微生物截留、捕集在纤维表面上，实现过滤目的。

  消除压缩机排出空气量的脉冲，维持稳定的空气压力，同时也可通过重力沉降作用分离部分油雾。

  常用的过滤介质有棉花、活性炭、超细玻璃纤维、石棉滤纸、PV A烧结材料过滤介质、烧结金属过滤介质等。

  系统中的制冷剂饱和蒸汽（通常为氨）被压缩机吸入压缩，再进入冷凝器内被冷凝成液体释

  放出热量，液体制冷剂经膨胀阀后，压力降低，将小部分液体吸热汽化，使制冷剂温度降低，

  低温液体进入蒸发器吸收周围介质（载冷剂）热量而汽化为气体，气体再进入压缩机被压缩，

  通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器假如没有圆盘，从搅拌器下方空气管进入的无

  菌空气气泡就会沿着轴部的叶片空隙上升，不能被搅拌叶片打碎，致使气泡的总表面积减少，

  溶氧系数降低。而安一个圆盘，大的气泡受到圆盘的阻挡，只能从圆盘中央流至其边缘，从

  2.常见的液态通风发酵罐有哪三种？通风发酵罐可应用于那些发酵产品的生产？

  罐体（由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢）、管口配置、封头、搅拌器

  5.机械搅拌发酵罐搅拌器的作用是什么？从搅拌程度来说，以哪种最为激烈，功率消耗

  其作用是打碎气泡，使氧溶解于发酵液中，从搅拌程度来说，以平叶涡轮最为激烈，功率消耗也最大，弯叶次之，箭叶最小。

  工作原理:把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进入发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。

  特点:1）反应溶液分布均匀2）较高的溶氧速率和溶氧效率3）剪切力小4）传热良好5）结构相对比较简单6）能耗小7）不易染菌8）操作和维修方便

  气升式发酵罐按其所采取的液体循环方式的不同，可分为内循环气升式发酵罐和外循环气升式。

  所谓“全挡板条件”是指在一定转速下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变，而旋涡基本消失。

  11.画出通用式机械搅拌发酵罐(20 M 3以上)的示意图，并至少注明十个部件的名称，并分

  工作原理：用泵使发酵液通过文式管吸气装置，由于液体在文式管的收缩段流速增加，形成真空而将空气吸入，并使气泡分散与液体均匀混合，实现溶氧传质

  圆筒体锥底立式发酵罐（这种设备的优点是能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性,适合于生产很多类型啤酒的要求。）

  联合罐（联合罐在发酵生产上的用途与锥形罐相同，既可用于前，后发酵，也能用于多罐法及一罐法生产。因而它适合多方面的需要，故又称该类型罐为通用罐。）

  朝日罐（朝日罐与锥形罐具有相同的功能，但生产的基本工艺不同。(1)利用离心机回收酵母(2)利用薄板换热器控制发酵温度(3)利用循环泵把发酵液抽出又送回去。）。

  3.圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用乙二醇、乙醇或氨与啤酒发酵醪进行热交换。

  4.生产中使用的酒精发酵罐是受压容器，因此上下封头一般都会采用锥形、球形或蝶形封头。

  6.大型圆筒锥底啤酒发酵罐一般布置在室内还是室外？既可当作______罐，也可以作为

  3.微藻大规模培养有何特点？试比较封闭式光生物反应器与开放式光生物反应器的

  优点：培养效率高、培养条件易于控制、污染少、生产周期延长、适用于所有藻类的培养。

  缺点：培养效率低、培养条件无法控制、易受污染、水分易蒸发、光能利用率低。

  （2）通风量的放大①按单位体积液体通风量Q/V相同②按通风截面空气线速度VS相等放大③按体积溶氧系数相等放大

  （3）搅拌功率放大①按单位体积液体消耗功率P/V相等放大②按单位体积搅拌循环量F/V相等放大

  旋风分离(旋风分离器) 、介质过滤、离心(过滤离心分离设备、沉降式离心分离设备）

  过滤（板框压滤机、板式压滤机、自动板框压滤机、加压过滤机、线.提高过滤速度的方法都有那些?

  场中，微粒能够得到比在重力场中大f倍的作用力。f 值愈大，表示离心力愈大，其分离能力愈强。

  当溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体液中的浓度，这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体中，当这一速度低于被阻留分子在膜面聚集的速度，就会在膜面的一侧逐渐形成一高浓度的被阻留溶质层，此现状称为浓差极化。

  将一张半透膜将稀薄溶液(如纯水)与浓厚溶液(如盐水)隔开,稀薄容液会向浓厚溶液渗透并保持相应的渗透压,此现象称为渗透现象,如在浓厚溶液处施压大于该渗透压的压力,则浓厚溶液会向稀薄溶液一侧渗透,此现象称为反渗透。

  原因：目标产物存在于细胞内。方法有1、珠磨法2、高压匀浆法3、超声破碎法

  利用一种溶质组分（如产物）在两个互不混溶的液相（如水相和有机溶剂相）中竟争性溶解和分配性质上的差异来进行分离操作的。

  双水相萃取技术((Two-aqueous phase extraction,简称A TPS)是指亲水性聚合物水溶液在一定条件下能形成双水相，由于被分离物在两相中分配不同,便可实现分离。

  ◆柱色谱，具有进样量大，回收容易等优点，但其分辨率不如纸上色谱和薄层色谱高；

  ◆纸上色谱，以滤纸为载体，是以滤纸纤维及其结合水作为固定相，以有机溶剂作为

  流动相的分配色谱分离。纸上色谱分离具有设备简单、操作便捷、分离效率高、所

  ◆薄层色谱分离，将固定相在玻璃平板上铺成薄层而进行分离的一种分离技术。薄层

  3.真空煮晶锅的作用是利用真空煮晶锅将溶液浓缩至过饱和（仅作蒸发器使用）。

  又称流化床干燥。利用流态化技术，即利用热空气使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使水分迅速汽化达到干燥目的。

  影响产品颗粒大小的因素：停滞时间、热空气流速（摩擦作用和影响干燥温度）、晶核大小。

  将湿物料（或溶液）在较低温度下（-10～-50℃）冻结成固态，然后在高度真空下，将其中固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程。