生物工程设备课程实验指导
生物工程设备课程实验指导
前言
生物化工专业《综合性大型实验》是针对本专业四年级学生开设的一门独立设课的必修实验课，是专业实践性教学中重要一环。
有以往各课程实验基础上，大型实验课将使学生获得科学实验的强化训练。受到多方面更加深入、较为完整的运用所学知识，进行实践和提高动手能力的综合性锻炼。使学生不仅有较扎实的理论知识，又有较强的分析问题和解决问题的实践能力，以适应国家对培养社会主义现代化建设人才的需要。
大型实验课在内容上，把生物化学、微生物学、生物化工的专业理论与实践有机地、紧密地结合起来，成为对高年级学生进行较为全面、系统的综合训练的实验课。
要求参加实验的学生，在教师的正确指导下，经过预习准备，按实验要求，自己独立拟订实验实施方案，运用实验室条件进行操作，并写出具有一定水平的实验报告，使学生获得一次类似做科研论文的训练。
大型实验课侧重于提高学生的实践能力，引导学生把所学知识和实验内容紧密地结合起来．并用理论指导实践，解决实验中的问题。
学生实验成绩评定，由实验操作技能、实验态度、实验报告与实验中分析问题和解决问题诸方面综合考核确定。其中实验态度与实验操作能力占50％，实验报告质量与回答问题水平占50％。
第－部分高核糖核酸含量酵母的筛选及发酵试验
（一）高核糖核酸含量的酵母的筛选
简介
核糖核酸是医药工业和食品工业调味剂的重要原科，关于微生物菌体内ＲＮＡ的含量。－般细菌为0.3～5.1％，酵母为2.7～11％，霉菌为0.7～2.8％。工业上生产核糖核酸主要由酵母提取制备。核糖核酸得率取决于酵母中核糖核酸的含量，因此提高酵母核糖核酸含量，
是工业生产核糖核酸的关键。
一、菌种的活化及扩大培养
（一）菌种与材料：
ｌ．菌种：丹麦啤酒酵母菌、产朊假丝酵母菌等
２．培养基：麦芽汁培养基
麦芽琼脂培养基
３．器材：水浴锅、烧杯、比色盘、碘液、纱布、灭菌锅、漏斗、试管等。
（二）方珐与步骤：
１．流程：液体石蜡保藏菌种
↓
麦芽汁培养基活化（三天）
↓
麦芽琼脂固体培养基（一天）
２．步骤：
（ｌ）麦芽汁的制备：干麦芽首先进行压碎。加3～4倍水，浸泡1小时，然后升温至63℃糖化4～6小时，用1／50Ｎ碘液测定为黄色至无色。用纱布过滤，可以反夏回流，直到滤液透明澄清为止，即为麦芽汁。分装后1公斤／厘米2蒸汽灭菌15分钟备用。
（２）固体斜面麦芽培养基的制备：用12巴林的麦芽汁加2％琼脂加热使溶解，然后分装于试管中（约装四分之一），放在灭菌釜中用1公斤／厘米2，121℃灭菌１５分钟。灭菌后倾斜摆斜面，然后放在30℃恒温箱中使培养基上蒸汽水逐渐干燥，再置冰箱中保存待用。３．要求：
（ｌ）麦芽汁浓度应为11～12巴林，pＨ5以上，制成的麦芽汁应为淡黄色透明，无其它悬浮物质。
（２）斜面培养基需待表面蒸汽水干燥后，才能接种。
（３）制备培养基所用水份，应用自来水较好。
二、摇瓶发酵条件试验
摇瓶培养的目的有二：一是寻求发酵培养基的合适配方，二是寻找最佳发酵条件。微生物发酵法是一个受多种因素影响的工艺过程，应用一般的简单比较法很难得到满意的结果，实验室中往往采用正交设计方法，对所研究的菌种进行试验。
正交试验法是一种安排和分析试验的方法，这种方法可以通过较少的试验次数和比较简便的
分析方法，获得较好的结果，它的特点是挑选一部分有代表性的试验项目，利用正交表来进行整体设计。可以同时做一批试验，减少试验次数，缩短试验周期。通过分析，它能告诉我们，哪些因索是显著因素，哪些是非显著因素，以及哪些因素同有交互作用和交互作用的大小，还能分析出试验误差的大小。
正交试验包括两部分内容，设计试验方案和分析试验结果。
（一）菌种与材料：
ｌ．茵种：同（一）
２．摇瓶发酵培养基：葡萄糖、硫酸铵、KH2PO40.3％、ZnSO40.1％、FeSO40.05％（pH 5.1,温度30℃）
３．材料：按正交表配制培养基，确定发酵条件。
（二）方法与步骤：
１．明确试验目的，确定试验因素，影响发酵的因素很多，考虑到实验室条件及人力和时间，我们不能在一次试验中包括所有因素，本实验主要从葡萄糖、硫酸铵、通气量和发酵时间四个因素，每因素选择三个水平，采用正交表Ｌ9（34）。
２．列出水平表，根据生产上发酵的现有了解，把葡萄糖、硫酸铵、通气量和发酵时间四个因素各分成三个水平。
３.选择正交表：根据人力、物力、试验任务，确定因素水平后，选出正交表。表头中L表示正交表，L右下脚9表示有9行，可用来安排9个试验。括号内底数3是因素水平数，指数4是4个因素。
４.根据因素水平表（表头设计），把正交表的数字代号依次换成该因素和水平的实际数字。５．试验结果分析
从正交试验结果中，我们可以得到本次实验的直观最佳条件，但这不一定是最佳理论值。我们可以根据实验的最佳条件和理论最佳条件进行比较，在下一步试验中可以在这些水平范围内，进行改变和加密水平以求得更佳条件。表中R为极差，极差大小反应了因素变化时试验指标变化的幅度，因素的极差越大，该因素对指标的影响也会越大，也就越重要，就更需要控制在最佳水平上。
６．验证正交试验结果。
（三）操作：
斜面菌种培养物－环分别接入摇瓶发酵培养基，30℃，300转／分钟摇瓶机上振荡培养22～26小时，按正交表定时取出。
培养期间要注意培养温度、环境清活和摇瓶机工作状态。
发酵完毕测定酵母及其核酸含量，填人表中进行计算和讨论。
三、酵母生物量测量和核酸含量测定
利用血球计数板在显微镜下直接计数，是一种常用的计数法．此法的优点是直观、快速。将经过适当稀释的菌悬液注人血球计数板的计数室中，然后在显微镜下进行计数。
实验器材及具体步骤，参看《微生物学实验》实验三十的有关内容。
（二）用于核酸生产的酵母培养１０升发酵罐试验
－、实验主要内容和要求
（一）本次实验的方案由同学们自己制定，实验应包括下列内容：
１．用第一阶段在微生物实验中优选出的菌种，进行液体摇瓶种子扩大培养，供发酵接种用，种量自定。为保证发酵有较好的种子，可培养２～３倍种量的种子，择优接种。
２．进行发酵。包括配制发酵培养基，补料准备，空消和实消，发酵过程的分析控制和适时分批补料。
并要求发酵过程每一小时至少分析一次，分析项目为ｐＨ，醇母数、总糖、还原糖、核酸含量和菌体镜检，并记录结果。
发酵过程中应根据发酵状况及时调节控制合适的风量、罐压、罐温和搅拧转速，适时补料，并且每半小时至少记录一次这些参数值。
３．判定发酵终点，在发酵结束后冰箱保存，以备实验用。
４．测定灭菌前后及工作过程的空气含菌量。
５．测定并记录发酵液的溶氧浓度变化。
（二）第二阶段实验内容多，综合性强，并且需要同学们独立制定实验的全盘方案和组织实验，故本次实验有以下几个要求:
１．充分做好实验前的预习
在实验前，要求同学们对实验的内容，所涉及的有关理论知识和曾做过的有关实验操作都要充分预习和复习，做到心中有数。
２．独立制定实验全盘方案
在充分预习的基础上，以实验小组为单位，独立制定实验的全盘实施方案。并在实验前提交指导教师审阅后，按方案进行实验。
方案内容大致包括：
（１）种子培养基配方、配制量和每个摇瓶的装量，灭菌温度和时间，培养温度和时同。（２）发酵培养基配方和配制量，发酵罐空消、实消温度和时间，发酵过程中温度、通气比和搅拌转速。
（３）补料配方和配制量，灭菌温度和时间，计划补料时间，每次补料量。
（４）发酵终点判定方法。
（５）实验所需的各种器具、试剂。
３．认真完成实验准备工作
本实验分菌种培养、发酵二个阶段，并且发酵过程中又有补料、分析和控制，因此操作步骤和次数均较多。要求每次操作前都要做好准备工作，特别是无菌器具要提前灭菌以备使用。４．认真做好发酵过程的观察分析控制和交接班工作
发酵过程时间较长，操作内容多，故在发酵过程中应认真观察发酵过程中的各种参数，及时取样分析，根据发酵状况给予调节控制并适时补料．努力把发酵控制在最佳状态。
由于发酵时间长，在发酵过程中同学们将分组轮换值班．故在交接班时，要做好交接工作。
二、各种发酵因素对酵母的影响
下面将各种发酵的影响因素提供给大家在制定方案和发酵控制时参考。
１．发酵温度。各种微生物都有自己最适宜的生长温度，酵母最适宜的生长温度是30℃。如果发酵温度太高，在发酵时易产生沉淀现象。如果发酵温度太低，酵母发酵生长缓慢，产量下降。
２．发酵ｐＨ。发酵液中的ｐＨ对酵母发育有很大的影响，因为ｐＨ影响到酵母的生理机能，在酸性培养基中，水份及其中的营养成分，容易渗透到细胞原生质内。
３．化学因子的影响。不同的微生物对某些化学因子的稳定性表现不同。各种酵母的ＲＮＡ含量因培养条件而定，若提高铵离子、磷酸离子的浓度，ＲＮＡ的含量就会增加。培养基的ｃ／ｈ比率低时，ＲＮＡ的含量较高。在培养基中添加由Ｆｅ2+、Ｚｕ2+、Ｃｕ2+组成的混合液，对ＲＮＡ的含量具有明显的促进效果。
４．通气量。酵母属兼氧性微生物，在供氧和缺氧的条件下，酵母细胞的生命活动和能量转换是不同的。在有氧条件下，酵母进行有氧呼吸，糖被分解为水和ＣＯ2。在无氧条件下，酵母对糖进行发酵，糖被发酵乙醇和ＣＯ2。因此醇母培养需要有适当的含氧量。
三、实验可供条件说明
ｌ．实验室有电热锅炉装置一套，主要供发酵罐的空消和实消之用。空消应采用蒸汽直接进罐方式，可同时打开发酵罐上下二个蒸汽进罐阀门（见发酵罐示意图）二路进汽灭菌。同时应打开发酵罐与外部连接的所有管道阀门通汽，消灭死角，但应注意为节约用汽，这些管道阀门应尽量开得小些，以见有汽排出为度。另外对发酵罐无关的阀门都应关死，以免蒸汽旁泄浪费。在实消时，为避免罐内冷凝水过多，可采用夹套进汽方法间接灭菌，但间接灭菌也会造成培养液蒸发而减少体积，故可适当直接进汽补充冷凝水。总之既要保证灭菌效果，又要注意不使培养液体积有较大变化，实消应开动搅拌。
２．实验室有空气净化系统一套，提供发酵无菌空气。无菌空气流量可见空气流量计，调节进排气阀门可使空气流量及罐压控制在预定值。
３．发酵罐自来水系统用于冷却和洗罐。发酵过程中应注意不能打开进罐水阀，否则会造成杂菌污染。
４．发酵罐系统控制装置见发酵罐系统和控制柜示意图。
５．板框过滤机供过滤发酵液使用。
６．发酵分析用的仪器、器皿、试剂基本上与微生物实验相同。
四、实验注意事项
１．发酵罐操作时，柜子内的许多接头都是裸露带电的，故不能触摸，以免触电。
２．发酵罐在空消和实消时，不能随意触摸罐体和管道，以免烫伤。
３．因发酵时间长，需轮班操作，故每组人员多，应注意实验室的秩序。并且每位同学都应主动积极参与实验的全部过程。
４．发酵罐的压力不能超过１公斤／厘米2，这是在蒸汽灭菌和通入无菌空气时都应特别注意的。
５．所有阀门开关时，动作应缓慢些，特别是蒸汽和空气进人阀门。
五、实验报告要求
ｌ．实验完毕后，每位同学都应独立作出实验报告，实验报告应类似于小型论文格式。２．实验报告内容包括：
（１）目的意义。
（２）实验内容概述。
（３）实验的详细记录。
（４）对实验过程、记录和结果的分析讨论和总结。
（５）实验心得体会，对本实验意见评价。
主要参考书
ｌ．武大、复旦合编：微生物学，高教出版杜（二版），ｌ９９８
２．范秀云等：微生物学实验，高教出版社
３．中科院数学所数理统计组编：正交试验法。人民教育出版社，１９７５
４．上海市食品工业公司编：酵母生产技术知识，ｌ９８４
５．［日］氨基酸。核酸集谈会编，嶷克旭等译：核酸发酵。轻工业出版社，ｌ９８７６．林绿君·袁惠民：啤酒酵母和微生物管理。轻工业出版社ｌ９９０
第二部分ＲＮＡ的制备和核苷酸的离子交换层析分离
实验原理
核酸是生物体的重要组成物质，是生物遗传的物质基础。它在生物体的生长、发育、繁殖、遗传变异等基本生命过程中起着重要的作用。核酸是由许多单核苷酸构成的多聚物。单核苷酸是由磷酸、核糖和碱基所组成。依据其核糖的结构不同，可将核酸分为核糖核酸（ＲＮＡ）和脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）。从５０年代开始，大量研究表明，核酸及其降解物、衍生物具有良好的治疗作用，因而迅速发展成为一大类生物药物一核酸类药物。
核糖核酸（ＲＮＡ）广泛存在动物、植物和微生物之中。本实验选用稀碱法，从酵母中制备ＲＮＡ：即用氢氧化钠溶液，使细胞壁变性，以改变细胞壁通透性，使核酸从细胞内释放出来，再用酸中和，然后除去菌体，将ｐＨ凋至ＲＮＡ的等电点（Ｐ12.5）。使ＲＮＡ沉淀下来，干燥，即得ＲＮＡ成品。
核苷酸的分离纯化采用离子交换层析法。离子交换作用一般指在固相和液相之间发生的可逆的离子交换反应，它可用于分离各种可解离的物质。通常离子交换剂是在一种高分子的不溶性母体上引人若干大量功能基团。这样人工合成的离子交换剂具有各种各样的性能。作为不溶性母体的高分子有树脂、纤维素、葡聚糖、琼脂糖或无机聚合物等，引人的功能基团可以是酸性基团，如强酸型的含有磺酸基（－ＳＯ3Ｈ）、中强酸型的含有磷酸基（－ＰＯ３Ｈ２）、弱酸型的含有羧基（－ＣＯＯＨ）或酚羟基（－ＯＨ）。也可以是碱性基团，如强碱型的含季铵［－Ｎ+（ＣＨ3）3］、弱碱型的含叔胺［－Ｎ+（ＣＨ3）2］、仲胺（－ＮＨＣＨ3）、伯胺（－ＮＨ2）等。
在一定条件下，离子交换树脂吸附的物质数量和在溶液中的物质数量达到平衡时，两者数量之比叫分配系数（平衡常数）。理想的情况是洗脱曲线和分配系数相配合，且分离的各种物质的分配系数，应有足够的差别。当有Ａ、Ｂ两种溶质进行离子交换柱层析时，吸附在离子交换树脂上的溶质为高浓度的竞争性离子所交换并被洗脱下来。溶质的迁移速度与分配系数成反比，因此从原点到Ａ、Ｂ两种物质波峰间距离的比值决定于它们分配系数的比值，各波峰的幅度和形状由柱长及其它因素（如交换树脂颗粒的大小、形状、交联度、流速等）所决定。溶质的分配系数不仅与其电荷有关，也受到它与离子交换树脂的非极性亲和力以及两者之间的空间关系等因素的影响。
在一定条件下，离子交换树脂对不同单核苷酸的吸附能力是不同的，因此选择适当类型的离子交换树脂，控制吸附及洗脱的条件便可分离各种单核苷酸。
为了增加核苷酸在离子交换树脂上的吸附能力，需要：（１）控制条件，使单核苷酸带上大量相应的电荷。这主要是通过调节ｐＨ值，使单核苷酸的一些可解离基团（磷酸基、氨基、烯醇基）解离，四种核苷酸相对分配系数与ｐＨ值的关系如附图。（２）减少上柱溶液中除单核苷酸外的其它离子的强度，洗脱时则相反，使被吸附的核苷酸的相应电荷降低；增加洗脱液中竞争性的离子的强度，必要时提高温度使离子交换树脂对核苷酸的非极性吸引作用减弱。
ＲＮＡ可被碱水解成２’或３’－核苷酸。可利用阳离子交换树脂（聚苯乙烯－二乙烯苯，磺酸型）或阴离子交换树脂（聚苯乙烯－二乙烯苯，季铵碱型）分离核苷酸。本实验利用强碱型阴离子交换树脂（强碱型２０１×８、强碱型２０１×７、国产７ｌ７、Ｄowexl，Ａmleite ＩＲＡ－４００或ＺerolitＦＦ等）将各类核苷酸分开，测定核苷酸的紫外吸收光谱的比值：O.D250／O.D260，O.D280／O.D260，O.D290／O.D260对照标准比值（见附表），可以确其为何种核苷酸，同时也能算出ＲＮＡ中核苷醛的相对克分子比。
实验步骤
－、ＲＮＡ的制备
取一部分酵母泥（例如１０ｇ），置培养皿内，于１０５℃烘箱内烤干，测定其含水量。酵母泥一般含干酵母１５－２５％。
加水将约１００克酵母泥调成５－１０％干重的菌悬液，再加入浓的（如１０％）氢氧化钠溶液，使氢氧化钠的最终浓度（即提取时的浓度）为１％。在２０℃条件下电动搅拌３
０～４５分钟（如室温在２０℃以下，可延长时间至１小时）。然后用６Ｎ、０.６Ｎ和０．０６Ｎ的盐酸（从粗调到细调）中和至ｐＨ７．０，再搅拌１０分钟，直火或蒸汽迅速加热到９０℃，在该温度下保持１０分钟，迅速下降到１０℃以下（先用水冲冷至室温，再放到冰箱）。离心（３０００转／分，２０分钟）沉出蛋白质和酵母残渣。取出上清液，用６Ｎ、０．６Ｎ和０．０６Ｎ盐酸调至ｐＨ２．５（ＲＮＡ的等电点）。低温放置过夜。
离心（４０００ｒｐｍ，１５分钟）收集ＲＮＡ沉淀，用少量乙醇洗二次，烘箱干燥。所得的ＲＮＡ制品，色微黄，产率为２～５％，ＲＮＡ含量可达６０～７０％。
二、离子交换层析分离单核苷酸
１．离子交换树脂预处理：
用２００ml量杯量取约２０ml湿７１７（２０１*８）树脂置于５００ml烧杯中，先用去离子水洗去色素及杂质，用水浸泡并利用浮选法除去细小颗粒；再用４倍体积的１Ｎ NaOH 浸泡半少时，并不时搅拌，用去离子洗至中性，再用４倍体积的１ＮＮ．０Ｈ浸泡半小时，不时搅拌，然后用去离子水洗至中性，抽滤法抽干，备用．
２．含水量测定：
精确称取事先已处理好并抽千的氢氧根型阴离子交换树脂（即上述树脂）约２克，１０５℃下烤干至恒重，计算其含水量。
３．总交换容量的测定
（１）静态法．精确称取上述抽千湿树脂约２ｇ，放入三角瓶中，用吸管吸取５０mlＨＣＩ标准溶液（约０．１Ｎ）加入树脂中，放置约４－６小时，要求树脂全部浸入溶液中．然后用吸管分别从中取出均等体积放入两只三角烧瓶中，以酚酞作指示剂，用Ｎａ０Ｈ标准溶液（约０．１Ｎ）滴定至粉红色出现，且半分钟不退色，即为滴定终点，取两次滴定的平均值。（２）动态法；
①转型．精确称取约１０ｇ抽干树脂（０Ｈ－型），用小漏斗加到柱中，用去离子水（约２００ｍ｛）洗至中性；
②洗脱．用５％Ｎａｃｌ溶液流过树脂，并收集流出液，直至流出液ｐＨ为中性为止．４．单核苷酸的制备及离子交换层析法分离
（１）样品处理取１００毫克上述RNA制品，溶解于４ml0.3Ｎ氢氧化钾溶液中，于３７℃水解２０小时，ＲＮＡ在碱作用下水解成单核菁酸，水解完成后，用２Ｎ过氯酸溶液调至ｐＨ２以下，以４０００转／分，离心１０分钟，取上清液，用２Ｎ氢氧化钠溶液调至ｐＨ８，纸电泳法检测四种核苷酸的存在，用紫外分光光度计测定其总OD260值。
（２）离子交换树脂的转型
将树脂装入柱内，用１Ｍ甲酸钠溶液洗，直至流出液中不含氯离子（用１％硝酸银溶液检查）．最后用100ml 1Ｍ甲酸洗，直至260nm处光密度值低于0.03并用蒸馏水洗至接近中性，即可使用。
（３）离子交换柱的安装取内径１．１～１．２cm的层析柱，将处理好的强碱型阴离子交换材脂悬浮液一次倒人玻璃柱内，使树脂自由沉降至柱下部，用一小片圆滤纸盖在村脂面上，缓慢放出液体，使液面降至滤纸片下树脂面上．（注意在整个操作过翟中防止液面低于村脂，当液面低于村脂表面时空气将进人，在村脂柱内形成气泡，妨碍层析结果）．经沉积后离子交换树脂柱床高约10cm．
（４）加样将ＲＮＡ水解液小心地用滴管加到离子交换树脂柱上，待样品液面降低到滤纸片内时，用50ml蒸馏水淋洗树脂柱．碱基、核苷及其它不被阴离子交换树脂吸附的杂质均被洗出．
（５）核苷酸混合物的冼脱收集蒸馏水洗脱液，在紫外分光上光度计上测260nm处光密度，待洗脱液不含紫外吸收物质（光密度值低于0.02）时，可用甲酸及甲醚钠溶液进行冼脱．依次用下列冼脱液分段洗脱，500ml0.02M甲酸；500ml0.15Ｎ甲酸；500ml0.01Ｍ甲酸＋0.05Ｍ甲酸钠溶液（ｐＨ４．４４）；最后用500ml0.1Ｍ甲酸＋0.1Ｍ甲酸钠溶液（ｐＨ３．７４）．用部分收集器收集流出液，控制流速8ml/10分，8ml／管．
（６）由层析柱所得各部分洗洗脱液的分析
以相应浓度的甲酸或甲酸钠溶液为空白对照，用紫外分光光度计测各管溶液在260nm波长处光密度值，以洗脱液体积（或管数）为横座标，光密度值为纵座标作图，分析各部分波蜂位置
分析方法
１．核酸样品纯度的测定
（ｌ）准确称取待测的核酸样品0.5克，加少量蒸馏水（或无离子水）调成糊状，再加适量的水，用５一６％氨水调至ｐＨ７，定容至５０ml．
（２）取两支离心管，甲管内加入2ml样品溶液和２ml蒸馏水；乙管内加人２ml样品溶液和２ml沉淀剂（沉淀除去大分子核酸，作为对照）。混匀，在冰浴（或冰箱）中放置３０分钟，３０００转／分，离心１０分钟．从甲、乙两管中分别吸取０．５毫升上清液，用蒸馏水定
容至５０ml。选用光程为１厘米的石英比色杯，在２６０毫微米波长下测其光密度．如果己知待测的核酸样品不含酸溶性核苷酸或可透析的低聚多核苷酸，即可将样品配制成一定浓度的溶液（２０～５０微克／毫升）在紫外分光光度计上直接测定。
２．核酸溶液含量的测定
取２支离心管，每管各加人２ml待测的核酸溶液，再向甲管内加２ml蒸馏水，向乙管内加２ml沉淀剂。混匀，在冰浴（或冰箱）中放置３０分钟，３０００转／分，离心１０分钟。将甲、乙两管的上清液分别稀释至光密度值在０．ｌ－ｌ．０之间．选用光程为ｌ厘米的石英比色杯，在２６０纳米波长下测其光密度．
3.核苷酸纸电泳法（参见《生物化学》实验讲义）
实验试剂与器材
一、试剂及其配制
ｌ．10％氢氧化钠溶液；
２．6Ｎ盐酸；
３．95％乙醇（AR）；
４．1M 甲酸：取21.4ml88％甲酸定容至500ml；
５．1M 甲酸钠溶液: 称32.15ｇ甲酸钠用水溶解定容至500ml；
６．0.02M甲酸．取10ml 1M甲酸定容至500ml；
７．0.15M甲酸；取75ml 1M甲酸定容至500ml；
８．0.01M甲酸一0.05M甲酸钠溶液（pH4.44）: 取5ml1M甲酸，25ml１M甲酸钠溶液定容至500ml；
９．0.1Ｍ甲酸一0.1Ｍ甲酸钠溶液（ｐＨ3.74）：取50mlｌＭ甲酸、50ml1Ｍ甲酸钠溶液定容至500ml；
１０. 0.3Ｎ氢氧化钾溶液: 取1.68ｇ氢氧化钾用水溶犀定容至100ｍｌ；
１１．２N过氯酸:取17ml 70～72％过氯酸定容至100ml；
ｌ２．0.1NH4Cl,0.1N NaOH标准溶液；
１３．ｌ％硝酸银溶液；
ｌ４．强碱型阴离子交换树脂２０１×８（聚丙乙烯一二乙烯苯．三甲胺季铵碱型，全交换量大于３毫克当量／克干树脂，ｌ００～２００目）；
15．柠檬酸缓冲液（0.05Ｍ，ｐＨ3.5）1000ｍｌ；
ｌ６．酚酞指示剂；
１７．甲基橙指示剂；
１８．精密ｐＨ试纸（ｐＨ１．０－４．０．ｐＨ５．０－８．０，ｐＨ８．Ｏ－１３．０）；１９．核酸样品（ＲＮＡ≥９０％）；
２０．５－６％氨水：用２５～３０％氨水稀释５倍；
２１．核苷酸（ＡＭＰ、ＣＭＰ、ＧＭＰ、ＵＭＰ）标准品；
２２．沉淀剂：任选一种，操作和效果部相同。
①Mac Fadyen试剂刃．２５％醋酸双氧铀溶于２５％三氯乙酸中。
②钼酸铵一过氯酸试剂：0.25％钼酸铵溶于2.5％过氯酸中．如配２００毫升，即在１９３毫升蒸馏水中加人７毫升７０％过氯酸和０．５克钼酸铵。
二、器材；
１．烘箱；２．电动搅拌器；３．桶或缸；4．离心机；５．滤布；６．新鲜啤酒酵母；7．玻璃层析柱（内径1.1厘米，高20厘米）；8．馏份自动收集器；９．紫外分光光度计；10．恒温水浴；11．层析滤纸；12．电泳仪；13．分析天平；14．冰浴或冰箱；15．烧杯（10、250、500ml）；16．离心管（10ml）；17．容量瓶（10、50、100、500ml）；18．吸量管（0.5、２和５ml）；19．药勺和玻璃棒；20．试管和试管架；21．微量注射器；22．电热吹风机；23．紫外灯；24．酸、碱式滴定管；25．秒表；26．电子蠕动泵；27．电炉；28．称量瓶２只，沙芯漏斗，抽滤瓶，滴管，量筒（杯）．试剂瓶２只。
主要参考书
ｌ．颐觉奋主编．分离纯化工艺原理，中国医药科技出版社（１９９４）２．孙彦主编，生物分离工程，化学工业出版社（１９９８）．３．吴梧桐主编，生物制药工艺学，中国医药科技出版社（ｌ９９８）．４．张龙翔主辐，生化实验方法和技术，人民敦育出版杜（１９８１）．
毫升），ｌ７．容量瓶（１０、５０、１００、５００莲升）．１８．吸量管（０．５、２和５毫升）’１９．药勺和玻璃棒，２０．试管和试管架；２１－微量注射器泊２．电热吹风机沾３．紫外灯；２４．酸、碱式滴定管记５．秒表泊６．电子蠕动泵；２７．电炉；２８．称量瓶２只，沙芯漏斗，抽滤瓶，滴管，量筒（杯）（１０ｍｌ．ｌ００ｍｌ．２５０ｍｌ）．试剂瓶２只。
主要参考书
ｌ．顾觉奋主编．分离纯化工艺原理，中国医药科技出版社（1994）
２．孙彦主编，生物分离工程，化学工业出版社（1998）
３．吴梧桐主编．生物制药工艺学，中国医药科技出版社（1998）
４．张龙翔主编，生化实验方法和技术，人民教育出版社（1981）
第三部分发酵罐溶氧速率测定实验
一、前言
微生物生长通常是利用溶解状态的氧。溶解氧与搅拌转速及风量等有关。在恒定的搅拌转速下，改变通气线速度（即改变风量）时，溶氧浓度和搅拌功率随着发生变化，若通气线速度一定，改变搅拌速度，溶氧浓度及搅拌功率也会发生变化。选择适当的搅拌功率，搅拌转速及风量。使耗用总功率最省，而又保证微生物的需氧浓度是生化工程上重要的研究课题之一。
二、实验目的
1.了解机械搅拌通风发酵罐的搅拌功率、搅拌转速及风量三者之间的关系及其对溶氧的影
响。
2.学习使用溶氧电极和溶氧测定仪测定液体中溶解氧的方法。
三、实验原理
用于测定发酵罐的溶氧浓度的电极，目前有极谱（极化）型电极和自发（原电池）型电极。
极谱型电极是以贵金属（如铂，金）为阴极，Ag/Agcl或甘汞为阳极，以氯化钾为电介质溶液，聚四氟乙烯为透氧膜组成的溶氧电极，当阴阳极间加上630～700mv极化电压时，在电极表面发生如下反应：
阴极
O2 ＋2H2O＋4e 4OH－
阳极
4Ag＋4Cl－4AgCl＋4e
电极电流与溶液中溶解度含量，透氧膜材料及其厚度有关，当透氧膜确定以后，电极电流与溶解氧成线性关系。
自发（原电池）型电极与极谱型电极不同，它不需要外加电压，即能使氧在阴极上还原，当用碱金属如锌、铅或镉做阳极，贵金属做阴极，此电极对产生的电势足以使氧在阴极表面发生还原作用。
其反应为：
阴极
O2 ＋2H2O＋4e 4OH－
阳极
Pb Pb2＋＋2e
阴极复透气膜后，氧气扩散到阴极表面与经外电路传来阳极释出的电子作用而完成全部电极反应，在外界温度和氧分压恒定时，电极输出信号不变，电极的输出值（微安和毫伏）与被测的氧分压呈线性关系。由于透气膜的存在，将电极与被测液隔开，排除了各种离子、蛋白质等的干扰，同时电极电介质采用了醋酸缓冲液，被测液中的CO2干扰也得到了消除。这种电极测得的是氧分压，但通过计算可求得氧的绝对值。
四、实验设备
1．10ml不锈钢搅拌发酵罐，配有蒸汽系统和空气系统，转速，温度可调，装有93系列耐高温溶氧电极（极谱型）。
2．WB－1－1.5台式玻璃发酵罐：装有空气系统，转速，温度可调。配HDE－A型溶氧电极（原电池型）。
五、实验步骤
1．往罐内注入自来水（本实验用水做介质），装水系数为70％，打开排气阀。
2．开动搅拌，调节转速控制器，使达到气要求的搅拌转速，分别测定不同转速下的溶氧浓度。
3．记录溶氧浓度值
每做完一个项目后需放进适量的Na2SO3饱和溶液，用铜离子做催化剂，溶于水中的Na2SO3，使溶氧浓度降为零，方可进行下一项操作：
（1）在不通气情况下，改变搅拌转速（如60，120，180，140，360 ……），记录溶氧值。
（2）通入压缩空气，调节进气阀和排气阀使罐内压力保持恒压，并维持一定风量（可以1：0.005开始），然后记录溶氧值。
（3）改变转速，记录溶氧浓度。
（4）改变风量，在一定转速下，测定溶氧值。
4．实验数据记录表
六、实验报告提示
1．比较通气情况和不通气情况对溶氧与功率消耗的影响。
2．写出搅拌转速一定，溶氧、功率与风量有何关系；风量一定溶氧功率与转速有何关系；增大转速或增大风量对溶氧有何影响。
3．作出功率、转速风量溶氧关系曲线。
七、思考题
若试验介质不用水，而是实际生产中的发酵液，在相同的操作条件下，你认为溶氧速率如何变化？为什么？
https://www.360docs.net/doc/f415940021.html,
生物工程与设备课程设计.doc
山东xxx学院 《生物工程与设备》课程设计说明书 学院：食品与生物工程学院 班级：xxx 学号：xxx 姓名：xxx 指导老师：xxx xxx 设计日期:2011年12月21日至2011年12月28日
一、前言 1、课程设计的性质 通过本次设计使同学对《生物工程与设备》的理论知识有更深刻的理解，生物工程与设备课程设计为必修课。同时也为将来走上设计岗位的同学打下良好的基础。 2、课程设计目的与任务 任务：年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计。 目的：通过课程设计，使同学对工艺参数确定，物料恒算、发酵罐体积及尺寸确定、罐体机械强度、搅拌功率、搅拌轴及搅拌浆叶强度等计算能力得到锻炼。掌握工程设计基本程序及内容，熟练掌握电脑绘图及绘图质量。 二、设计参数 1、 糖酸转化率60% 2、 发酵产酸水平11% 3、 发酵周期32小时 4、 发酵罐充满系数为0.7 5、 味精分子式187.13（C5H8NO4Na ）.H2O 6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4) 7、 谷氨酸密度取1.553g/cm3 8、 残还原糖0.8%，干菌体1.7% 9、 谷氨酸提取率97.5% 10、谷氨酸生产味精精制率为125% 11、取01L P V （kw ） 12、空罐灭菌压力0.25MPa 13、年工作日安330天计算 三、物料衡算 1、发酵罐总容积计算 发酵罐总容积，决定于年工作日、每天生产谷氨酸量、发酵产酸水平、谷氨酸发酵周期、谷氨酸提取率、谷氨酸精制味精得率等。 （1）年谷氨酸的产量=年味精产量÷125% =60000/1.25=48000T （2）每天的谷氨酸产量=年谷氨酸的产量÷330 =48000/330=145.45T
生物技术工程实验室建设
2007-2010年中央与地方共建高等学校共建专项资金项目 生物技术工程实验室建设 可行性论证报告 重庆科技学院 生物系 二○○七年六月二十日
一、总论 1、学科基本情况 原化学与生物工程学院是一个多学科及交叉学科并存的综合性学院，有化学与化学工程、生物技术、环境科学三个一级学科，以及交叉学科覆盖了全院八个专业：化学工程与工艺、应用化学、精细化工、工业分析、商品质量检测、生物制药、制药工程、环境工程，其中已有化学工程与工艺、应用化学两个本科专业。07年3月学校完成了学科专业结构布局调整，进行资源重组，由原来的化学与生物工程学院，新组建成立了化学化工学院和生物系。生物系现有15人，副教授1人，讲师7人，助教4人，全部具有硕士学位，其中博士5人。现有生物制药、制药工程两个专业，2001年以来形成了以能力培养为主线，以基础知识的传授和学习能力的培养、工程观念和创新能力的培养为两个教学重心。全面体现“厚基础、宽口径、重实践、高素质、创造性”整体思路，突出本专业在新药研究与开发方面所形成的特色。 2、实验室现状 化学化工实验室始建于1950年，经过五十六年的发展与建设，特别是经过2004、2005年中央与地方共建基础化学实验室及化工原理实验室的建设，生物系和化学化工学院现共有：制药工程实验室、微生物实验室、生化技术实验室、化工原理实验室、化工仿真实验室、基础化学实验室、化学工程与工艺实验室等实验室，拥有包括高效液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收仪、紫外分光光度仪、红外光谱仪、元素分析仪、发射光谱仪等贵重精密仪器，设备总价值505多万元设备。 3、建设概况 （1）概况 项目名称：生物技术工程实验室建设 项目类型：仪器设备购置 项目需要的投入总额：1200万元。其中对中央财政专项资金的最低需求960万元。 （2）预期目标： 为了全面贯彻落实教育部、财政部《关于实施高等学校本科教学教学质量与教学改革工程的意见》文件精神，集中力量有效提升专业实验室的水平，保证本科教学质量，对2千多平方米的教学实验设备进行整体建设，推进实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新。 ①该项目建设完成后，“生物技术工程实验室”的设备档次、规模、台套数满足“质量工程”的要求，增加了设计性、综合性、创新性实验内容，使实验开出率达到100%、设备利用率90%以上，全面提高本科实验教学质量，使学生的综合素质和实践能力得到培养和锻炼；该项目建设完成后，可进一步加强产学研密切合作，与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地，培养出一大批社会需要的适用人才。
数据结构课程实验指导书
数据结构实验指导书 一、实验目的 《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程，也是计算机学科的一门核心课程。本课程较为系统地论述了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构与实现算法，并做了相应的性能分析和比较，课程内容丰富，理论系统。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： 1）理论艰深，方法灵活，给学习带来困难； 2）内容丰富，涉及的知识较多，学习有一定的难度； 3）侧重于知识的实际应用，要求学生有较好的思维以及较强的分析和解决问题的能力，因而加大了学习的难度； 根据《数据结构》课程本身的特性，通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，目的是提高学生分析问题，组织数据及设计大型软件的能力。 课程上机实验的目的，不仅仅是验证教材和讲课的内容，检查自己所编的程序是否正确，课程安排的上机实验的目的可以概括为如下几个方面： （1）加深对课堂讲授内容的理解 实验是对学生的一种全面综合训练。是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变" 活" ，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。 不少学生在解答习题尤其是算法设计时，觉得无从下手。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出
现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 (2) 培养学生软件设计的综合能力 平时的练习较偏重于如何编写功能单一的" 小" 算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。 通过实验使学生不仅能够深化理解教学内容，进一步提高灵活运用数据结构、算法和程序设计技术的能力，而且可以在需求分析、总体结构设计、算法设计、程序设计、上机操作及程序调试等基本技能方面受到综合训练。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题，从而培养计算机软件工作所需要的动手能力。 (3) 熟悉程序开发环境，学习上机调试程序一个程序从编辑，编译，连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。所谓" 环境" 就是所用的计算机系统硬件，软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行 程序开发工作。通过上机实验，熟练地掌握程序的开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。 完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆语法错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序，运行程序并得到正确结果。 二、实验要求 常用的软件开发方法，是将软件开发过程划分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的实验题目的远不如从实际问题中的复杂程度度高，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，也应遵循以下五个步骤来完成实验题目： 1) 问题分析和任务定义 在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么?限制条件是什么。本步骤强调的是做什么?而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的
《生物工程设备》课程教学大纲
《生物工程设备》课程教学大纲 课程名称：生物工程设备 课程类型:（必修课） 总学时：45讲课学时：36 学分：2.5学分 适用对象:生物工程专业、生物技术专业、 先修课程：微生物学，生物化学，化工原理，生物工程工艺学原理，化工设备机械基础； 一、课程性质、目的和任务 《生物工程设备》课程是生物工程等专业本科生的专业必修课程，为学生在具备了必要的微生物学基础、酶学基础、生物工程专业基础知识之后的必修专业课程。该课程是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体，是一门实践性很强的学科。 课程主要介绍生物工程产业界常见的工业生产设备及生物工程研究领域的主要设备的基本原理、结构、特点、设计选用计算方法：物料预处理与培养基灭菌流程与设备；发酵设备设计及放大方法、计算；空气净化系统工艺计算与设备设计；物料过滤与离心设备原理与计算；萃取、吸附、层析设备介绍、离子交换流程与设备计算、干燥流程与设备设计计算；制冷工艺流程与设备设计计算、发酵工厂车间设计简介。举例说明工厂设备设计的方法与内容，进行小设计。 本课程既有一定基础理论，又有较强的工程实际应用，使本专业学生成为能在生物技术与工程领域从事产业化设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。 二、教学基本要求 学生在学过上述先修课的基础上，通过本课程的学习，要求学生了解和掌握在生产过程中各个单元操作所使用的设备工作原理及设计计算方法，懂得如何应用这些基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题，改造原有生产过程使其更符合客观规律，实现发酵过程的优化，提高生产效率，创造更大的经济效益和社会效益，
四、课程的重点和难点 绪论： 重点：是生物工程设备在生产中的重要地位。 第一章物料预处理与培养基基灭菌设备 重点：物料粉碎、筛分设备结构及工作原理；培养基连连续灭菌流程、设备。 难点：培养基灭菌工艺计算 第二章空气除菌工艺流程及设备 重点：空气除菌流程及设备作用。 难点：空气净化流程空气状态变化的计算。 第三章生物反应器与发酵参数检测元件 重点：不同型式发酵罐的结构及其工作原理、发酵罐的设计。 难点：设备的放大设计计算 第四章：固-液分离设备 重点：各种固液分离方法、设备工作原理、生产能力的计算。 难点：分离设备生产能力的计算。 第五章：萃取设备 重点：萃取设备的结构与原理。 第六章层析设备和离子交换设备
三年级上册实验课程指导
第一章三年级上册实验课程指导 第一节概述 本册教科书以小学生的生活经验为主要线索，注重对科学探究、科学知识和情感态度价值观的整合，共构建了五个单元。 《科学在我们身边》单元主要通过科学小游戏、科学小实验等活动，引导小学生学会观察生活中的现象，激发他们的探究欲望。 《我们怎么知道》单元借用学生已有生活经验进行初步规范的科学实验，初步掌握科学探究的方法、步骤，学习温度计、量筒及胶头滴管的使用方法，更好地为今后的科学学习做准备。 《水的科学》单元是小学阶段对水进行探究的第一个单元，以水为研究核心，由生活现象入手，研究水的浮沉现象、水的表面张力、水的毛细现象，启发学生提出问题，分析问题并通过实验解决问题，引导学生意识到观察实验是一种基本的科学探究方法。 《天气与我们的生活》单元是小学《科学》教科书中学生集中研究“认识天气、观测天气”的唯一单元，通过学习使学生学会做长期性科学探究的方法，养成长期进行科学探究的习惯。 《我们周围的空气》单元是研究空气成分的第一个单元，以空气为主线，研究空气的性质、空气的成分等内容，为今后深入研究空气的性质、人的呼吸生理和空气的污染与保护等相关知识做好准备。 各单元均以“学生的生活经验”为线索切入到基础性的、规范的科学探究活动之中，与学生的生活经验相辅相成，密切融合，引领学生进一步认识身边的物体，解释观察到的现象，探索其中的奥秘，初步掌握科学探究的基本技能、方法、步骤，突出了学生以自主体验为手段，以科学探究为核心的理念，为三年级小学生亲历科学探究提供了一把入门的钥匙。 我们对本册所涉及的实验进行了梳理，将这些实验分为必做实验、选做实验、和拓展实验，目录如下：实验活动一：“吹蜡烛”选做实验 必做实验 实验活动二：用温度计测量水温
生物工程大实验报告
生物工程大实验 30L发酵罐上黄原胶发酵实验 姓名： 学号： 学院：生命学院 专业：生物工程 年级： 同组成员：
1.材料和方法 1.1菌株：HYJ 1.2培养基 1.2.1斜面培养基（100ml） 葡萄糖 3.0；蛋白胨0.5；酵母粉0.3； 氯化钠0.5；琼脂 2.0；pH 7.0-7.3 灭菌条件：115℃，20min；培养温度：30℃；培养时间：24-48 h 1.2.2种子培养基（100ml） 葡萄糖 2.0；蛋白胨0.5；酵母粉0.1； 牛肉膏0.3 g；pH 7.0-7.3 灭菌条件：115℃，20 min；培养温度：30℃；培养时间：10-15 h 1.2.3发酵培养基（100ml） 葡萄糖 3.0；蛋白胨0.2；酵母粉0.1；Na2HPO4·12H2O 0.252；KH2PO4 0.3； K2SO4 0.1；MgSO4·7H2O 0.1；pH 7.0-7.3 灭菌条件：115℃，20 min；培养温度：30℃；培养时间：48-62 h 1.3. 培养条件 1.3.1斜面培养 1）配置400 ml的斜面培养基，分装试管，于115℃下灭菌20 min，之后摆斜面，冷却至室温后，将凝固后的斜面放于30℃培养箱过夜。 2）转接斜面菌种，将转接好的斜面菌放于30℃培养箱培养24-48 h。 1.3.2一级种子培养 1）配置种子培养基：按照种子培养基配方配制3000 ml，分别分装到5000 ml 和500 ml的三角瓶中，装液量分别为100 ml/500 ml三角瓶（用于一级种子培养）；1000 ml/5000 ml三角瓶（用于二级种子培养），于115℃下灭菌20 min。 2）接种：将培养好的斜面菌种接种到一级种子培养基中（100 ml/500 ml三角瓶），
数学实验课程实验指导书Word版
《数学实验》课程实验指导书 2006-4-29
目录 实验一、微积分基础 3实验二、怎样计算 5实验三、最佳分数近似值 6实验四、数列与级数 7实验五、素数 8实验六、概率 9实验七、几何变换 11实验八、天体运动 13实验九、迭代（一）——方程求解 15实验十、寻优 16实验十一、最速降线 18实验十二、迭代（二）——分形 20实验十三、迭代（三）——混沌 21实验十四、密码 22实验十五、初等几何定理的机器证明 23附表（实验报告） 24
实验一、微积分基础 一、实验目的及意义：1、熟悉Mathematic软件常见函数图形 2、通过作图，进一步加深对函数的理解，观察函数的性质 3、构造函数自变量与因变量的对应表，观察函数的变化。 二、实验内容： 1．1函数及其图象 1．2数e 1．3 积分与自然对数 1．4调和数列 1．5双曲函数 三、实验步骤 1.开启软件平台——Mathematics ，开启Mathematics编辑窗口； 2.根据各种问题编写程序文件 3.保存文件并运行； 4.观察运行结果(数值或图形)； 5.根据观察到的结果写出实验报告，并浅谈学习心得体会 四、实验要求与任务 根据实验内容和步骤，完成以下具体实验，要求写出实验报告（实验目的→问题→数学模型→算法与编程→计算结果→分析、检验和结论→心得体会） 1、1函数及图形 (1)在区间[-0.1,0.1]上作出 y = sin(x)/x 的图象,观察图象在 x = 0 附近的形状 (2)在同一坐标系内作出函数y = sin(x) 和它的展开式的前几构成的多项式函数y = x-x^3/3!,y = x-x^3/3!+x^5/5! . . . 的图象,观察这些多项式函数图象对 y = sin x 的图象逼近的情况. (3)分别取n =10,20,画出函数 y = sin(2k-1)x/(2k-1),k=1,2,...,n求和} 在区间[-3PI,3PI]上的图象.当N 趋向无穷时函数趋向什麽函数? (4)别取n = 5,10,15, 在同一坐标系内作出函数f(x) = sin x 与p(x) = x * (1-x^2/PI^2)*(1-x^2/(2^2*PI^2))*...*(1-x^2/n^2*PI^2))在区间[-2PI,2PI]上的图象,观察 p(x) 图象对 y = sin x的图象逼近的情况. 1、2数e 观察当n趋于无穷大时数列a n=(1+1/n)n和A n=(1+1/n)n+1的变化趋势: （1）n=10m,m=1,2,. . . ,7时的值,a n,A n观察变化趋势. （2）在同一坐标系内作出三个函数地图象y=(1+1/10x)10^x , y=(1+1/10x)10^x , y=e观察当 x 增大时
生物工程设备课程设计样本3
课程设计 课程名称: 生物工程设备设计课程设计 设计题目: 乳酸发酵车间工艺设计 学院(直属系) : 生物工程学院 年级、专业: 09级生物二班 学生姓名: 杨帆 学号: 312009081801204 指导教师: 张良 开始时间: 2012 年 6 月 26 日完成时间:年月日
目录 摘要 (1) 设计任务书 (2) 1.1概述 (3) 1.1.1产品概述 (3) 1.1.2 乳酸的命名与分子结构 (3) 1.1.3乳酸的性质 (3) 1.1.4乳酸的用途 (4) 1.1.5乳酸的生产方法 (5) 1.1.6乳酸生产方法的比较 (6) 1.1.7国内外生产情况 (7) 1.2设计概述 (7) 1.2.1技术条件 (7) 1.2.2设计内容 (7) 1.3乳酸发酵常用菌种及选择 (8) 1.4发酵原料的选择 (8) 1.4.1根霉三角瓶孢子的制备 (8) 1.4.2发酵培养基 (8) 1.5生产流程简述 (8) 1.6物料衡算 (9) 1.6.1发酵设备选择及各部件尺寸 (9) 1.6.2发酵罐总容积计算 (9)
1.6.3发酵罐个数的确定 (9) 1.6.4发酵罐的直径及罐体高度计算 (9) 1.6.5发酵罐壁厚计算 (11) 1.6.6搅拌器类型选择及设计 (11) 1.6.7搅拌器参数计算 (11) 1.6.8多只涡轮搅拌器不通风时的搅拌功率计算 (12) 1.7 搅拌轴直径计算 (12) 1.7.1轴的刚度计算 (12) 1.7.2轴的刚度计算 (13) 1.8冷却面积计算 (13) 致谢 (13) 参考文献 (13)
摘要 乳酸是一种极具发展潜力的精细化学品。目前全世界的产量为10 万吨。我国占世界产量的10 %。由于聚乳酸产品的研究和开发,乳酸将有可能代替目前困扰世界各国的白色热塑污染产品,成为名副其实的“绿色”环保制品。乳酸可通过生物发酵法和化学合成法生产制造。采用生物发酵法制得的L - 乳酸是目前乳酸生产的重点,但要同热塑产品在价格上形成竞争,乳酸发酵生产的成本必须大幅度下降,生产规模要扩大。本设计说明书拟就设计乳酸发酵车间工艺设备设计。 关键词: 乳酸发酵; 聚乳酸；机械搅拌发酵罐
操作系统_课程实验指导书
《—操作系统—》 实验指导书 洪朝群编写 适用专业：计算机(嵌入式) 厦门理工学院计算机科学与信息工程学院 2015年9 月
实验指导书前言内容要求 前言 本课程的基本内容介绍，通过学习学生需要掌握的基本知识。 为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养哪些方面的技能，设置的具体实验项目，其中哪几项实验为综合性、设计性实验。 各项实验主要了解、掌握的具体知识，训练及培养的技能。 本指导书的特点。 对不同专业选修情况说明。
实验一：Linux操作系统的安装过程与界面 实验学时：4 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握Linux操作系统的安装方法，并且了解Linux 界面的基本使用方法。 二、实验内容 实验内容：用vmware workstation安装Ubuntu12.10系统。 三、实验原理、方法和手段 无 四、实验组织运行要求 以学生自主训练为主的开放模式组织教学 五、实验条件 无 六、实验步骤 1、下载Ubuntu12.10桌面版安装镜像， https://www.360docs.net/doc/f415940021.html,/download/desktop 2、打开vmware，建立虚拟机镜像 3、安装过程参考（“VMWare8.0安装Ubuntu12.04教程.pdf”文件），注意使用虚拟机的时候把镜像文件放在最后一个盘。 4、（可选步骤）如果本机上的wmware版本在安装系统的过程中出现问题，可下载新版进行安装。https://www.360docs.net/doc/f415940021.html,/d/FWACAQQFRTZQ?p=09122 七、思考题 Linux与Windows有何不同？
生物工程设备
生物工程设备 教学大纲 生物科学与工程学院 生物工程教研室编2009年9月第三次修改
编写说明 生物工程设备是生物工程专业的专业核心课程之一，在我系的专业课教学中占有特别重要的地位。生物工程设备是专门研究生物工厂设备的一门学科，是生物工程专业的专业课，在学过的生物工艺，化工原理，生物化学的基础上开设的。生物技术是以基因工程为先导，结合发酵工程、酶工程和生化工程等技术，构成现代生物技术。生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体。具体内容包括：生化反应器、生化反应物料处理及产物分离纯化设备和辅助系统设备的原理和设计及计算。通过本课程的学习使学生能够了解和掌握发酵工厂常用的发酵设备、分离提取原理及设备。并为学习其他工艺学奠定基础。 为了规范教学，提高我系的生物工程专业课的教学质量，特编写此大纲。 生物工程设备教学大纲，全面系统的介绍发酵工艺的内容，结合本学科的最新成果组织编写。本大纲的内容有：教学目的与要求、教学重点与难点、教学内容、并提供了思考题、教学参考书及课时分配表等。 本大纲由李树立老师编写，教研室集体审定。 生物工程教研室 2009年9月
课时分配表
目录理论教学部分： 第一章概述 第二章物料处理和输送设备 第一节固体物料的处理与粉碎设备 第二节固体物料输送设备 第三节液体物料的输送设备 第三章空气净化除菌设备 第一节空气净化除菌的方法与原理 第二节空气过滤除菌设备及计算 第四章培养基的制备设备 第一节糖蜜原料的稀释与澄清 第二节淀粉质原料的蒸煮糖化设备 第三节啤酒生产麦芽汁的制备 第四节培养基的灭菌 第五章通风发酵设备 第一节机械搅拌通风发酵罐 第二节气升式发酵罐(ALR) 第三节自吸式发酵罐 第四节通风固相发酵设备 第五节其他类型的通风发酵反应器简介第六章嫌气发酵设备 第一节酒精发酵设备 第二节啤酒发酵设备 第三节连续发酵 第七章植物细胞(组织)和动物细胞培养反应器第一节植物细胞(组织)培养反应器 第二节动物细胞培养反应器 第三节微藻培养反应器 第八章生物反应器的比拟放大 第一节生物反应器的放大目的及方法 第二节通气发酵罐的放大设计 第九章过滤、离心与膜分离设备 第一节过滤速度的强化 第二节过滤设备 第三节离心分离设备 第四节膜分离设备 第十章离子交换分离原理及设备 第一节离子交换树脂 第二节离子交换分离原理 第三节离子交换设备 第十一章蒸发与结晶设备 第一节常压与真空蒸发设备
生物工程专业实验大纲
生物工程专业实验大纲 目录 《生物反应工程实验》实验教学大纲 (1) 《生物工程专业实验》实验教学大纲 (2) 《生物化学实验》实验教学大纲 (4) 《微生物学实验》实验教学大纲 (6) 《仪器分析实验》实验教学大纲 (8) 《药物分析实验》实验教学大纲 (10) 《分子生物学实验技术》实验教学大纲 (11) 《基础生物学》实验教学大纲 (13) 《免疫学》实验教学大纲 (15) 《现代生物技术》实验教学大纲 (16)
一、实验课程目的与任务 本实验通过对生化反应的了解和生化反应器的使用，熟悉生化反应工程原理，掌握简单的生物反应工程操作，巩固和检验已学的理论知识，为今后的生物工程专业实验和毕业论文打下基础。 二、实验课程内容及具体要求 通过测定反应器的氧体积传质系数a k L 、反应器的停留时间分布以及采用此反应器进行微生物的间歇和连续发酵过程的实验，熟悉生化反应工程原理，重点掌握生化反应器的使用，掌握简单的生物反应工程实验操作。 三、实验项目设置及学时分配 四、实验计划与学时安排 本课程实验20学时，各实验与讲课穿插进行。 五、实验考核及评分办法 1．学生进实验室要求做好预习报告； 2．对实验过程中学生完成情况进行考核，并提出相应存在问题进行质疑； 3．综合每项实验状况给出成绩。 执笔人：曹飞
一、实验课程目的与任务 通过对工业化L－天冬氨酸的酶法生产过程进行实验，深入了解生化工程原理，掌握典型的生物反应过程操作，巩固和检验已学的理论知识，为毕业论文和走向工作岗位打下基础。 二、实验课程内容及具体要求 本实验综合了发酵工程、酶工程、生物分离工程和生物反应器的基本知识，要求学生通过典型产品的酶法制备了解生物工程的相关基本操作，掌握微生物菌种保存与培养、细胞固定化和酶法转化、目标产品的分离提取等基本实验技能。 三、实验项目设置及学时分配
《计算机图形学》 课程实验指导(1)
《计算机图形学》课程实验指导 一．实验总体方案 1．教学目标与基本要求 （1）掌握教材所介绍的图形算法的原理； （2）掌握通过具体的平台实现图形算法的方法，培养相应能力； （3）通过实验培养具有开发一个基本图形软件包的能力。 2. 实验平台与考核 实验主要结合OpenGL设计程序实现各种课堂教学中讲过的图形算法为主。程序设计语言主要以C/C++语言为主，开发平台为Visual C++。 每次实验前完成实验报告的实验目的、实验内容、实验原理、实验代码四部分并接受抽查，实验完成后完成实验结果、实验体会两部分，本次实验课结束前提交。 3. 实验步骤 (1) 预习教材与实验指导相关的算法理论及原理； (2) 仿照教材与实验指导提供的算法，利用VC+OpenGL进行实现； (3) 调试、编译、运行程序，运行通过后，可考虑对程序进行修改或改进。 二. 实验具体方案 实验预备知识 OpenGL作为当前主流的图形API之一，它在一些场合具有比DirectX更优越的特性。 1）与C语言紧密结合： OpenGL命令最初就是用C语言函数来进行描述的，对于学习过C语言的人来讲，OpenGL是容易理解和学习的。如果你曾经接触过TC的graphics.h，你会发现，使用OpenGL 作图甚至比TC更加简单； 2）强大的可移植性： 微软的Direct3D虽然也是十分优秀的图形API，但它只用于Windows系统。而OpenGL 不仅用于 Windows，还可以用于Unix/Linux等其它系统，它甚至在大型计算机、各种专业计算机（如：医疗用显示设备）上都有应用。并且，OpenGL 的基本命令都做到了硬件无关，甚至是平台无关； 3) 高性能的图形渲染： OpenGL是一个工业标准，它的技术紧跟时代，现今各个显卡厂家无一不对OpenGL提供强力支持，激烈的竞争中使得OpenGL性能一直领先。 总之，OpenGL是一个非常优秀的图形软件接口。OpenGL官方网站（英文）https://www.360docs.net/doc/f415940021.html, 下面将对Windows下的OpenGL编程进行简单介绍。如下是学习OpenGL前的准备工作：1．选择一个编译环境 现在Windows系统的主流编译环境有Visual C++，C++ Builder，Dev-C++等，它们都是支持OpenGL的。但这里我们选择Visual C++ 作为学习OpenGL的实验环境。 2．安装GLUT工具包 GLUT不是OpenGL所必须的，但它会给我们的学习带来一定的方便，推荐安装。Windows环境下的GLUT下载地址：（大小约为150k） https://www.360docs.net/doc/f415940021.html,/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip Windows环境下安装GLUT的步骤： 1）将下载的压缩包解开，将得到5个文件 2）在“我的电脑”中搜索“gl.h”，并找到其所在文件夹（如果是VisualStudio2005，则
生物工程工艺综合性实验报告
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 生物工程工艺综合性实验报告 院（系）：城市建设学院 专业班级：生物工程1101 学生姓名：马雪文 学号： 指导教师：李世杰 20 14 年 5 月 26 日至20 14 年 6 月 15 日
发酵工艺综合性实验指导书 一、实验目的 微生物发酵技术是生物工程最核心的技术，微生物发酵按其对 氧的需求可分为好氧微生物发酵，和厌氧微生物发酵。好氧和厌氧发酵有较大的区别，各自对工艺条件、发酵设备有不同的要求。分别掌握好氧和厌氧发酵技术也就比较全面的掌握了工业微生物技术。 本实验分别开出典型的好氧和厌氧发酵实验，训练学生掌握这两种工艺的基本技术、操作程序、分析手段，全面锻炼同学们实际动手能力。巩固和提高微生物净化操作能力、显微观察技术、培养基配制和灭菌技术、无菌取样和细胞量的确定、生长曲线的制作、光谱分析技术、气象色谱分析技术。初步培养同学们工业微生物领域科学研究和技术开发的基本能力。 二、实验原理 红曲霉通过有氧发酵将淀粉质原料转化为次级代谢产物红曲色素。 丙丁梭状芽孢杆菌经厌氧发酵将农副产品转化为丁醇和丙酮。 三、实验内容 1、好氧实验：红曲的发酵实验及其抑菌作用研究 2、厌氧实验：丁醇的发酵实验及其气相色谱检测 四、仪器设备和试剂、消耗品： 1．仪器设备： 电子分析天平 手提式蒸汽灭菌锅、自动控制蒸汽灭菌锅 双孔水浴锅 1000W电炉 5台 生物显微镜、电脑成像生物显微镜 生物培养箱、培养摇床 真空干燥箱 紫外可见分光光度计 离心机
真空泵、真空干燥器 蒸发器 气象色谱仪 2．药品和耗材： 药品：可溶淀粉 1瓶（500克），蛋白胨 1瓶（500克），琼脂，饴糖（麦 芽汁）麦芽1000克，大米粉 5公斤，硝酸钠NaNO 31瓶（500克），磷酸二氢钾KH 2 PO 4 1瓶（500克），磷酸氢二钾K 2HPO 4 1瓶，硫酸镁MgSO 4 ·7H 2 O 1瓶（500克）,硫酸 铵(NH 4) 2 SO 4 1瓶，氯化锰MnCL 2 1瓶，硫酸锰MnSO 4 ·H 2 O 1瓶，碳酸钙CaCO 3 1瓶， 维生素B1(盐酸硫胺素)1小瓶，酵母膏1瓶，乳酸（液态1瓶500克），葡萄糖（分析纯）1瓶，乙醇（分析纯）5瓶(5×500克)，乙醇(色谱纯Aladdin) 2瓶,丁醇（色谱纯Aladdin）2瓶，丙酮（色谱纯Aladdin）2瓶，叔戊醇（色谱纯Aladdin）2瓶 耗材：500ml三角瓶50只， 250ml三角瓶16个，100ml粗口径试管50只，1000ml烧杯10个，培养皿160套，常规试管160个，200ml烧杯16个，1ml移液枪头5盒，标签纸若干，玻璃真空干燥器大号1个，波美计8只，移液枪（1000ml）2只，玻璃珠2盒，100ml量筒8个，500ml量筒2个，称量纸2盒，不锈钢试剂勺4根， pH试纸2包，玻璃棒若干，玻璃推棒32根，5ml移液管16只 五、实验方法步骤和具体操作过程 （一）红曲的发酵实验及其抑菌作用研究 红曲是一种具有一定营养和药理作用的纯天然红色素，可赋予肉制品、食品、饮料等鲜艳的色泽及特殊风味，而且具有较好的营养价值和一定的防腐作用，因而被广泛地应用于食品工业。 红曲是由红曲霉经发酵分泌到胞外的一种色素，发酵的主要原料是淀粉类如大米、薯类等。红曲霉发酵合成色素同时对有害菌产生抑制作用。本实验分为两个部分，前一部分为红曲的发酵实验，后一部分为红曲的抑菌试验。 （Ⅰ）红曲的发酵实验 1．菌种 本实验室保藏的红曲霉菌种monascus purpureus。用本实验室自主设计的保藏方法，在短梗霉多糖膜片中封存，置于冰箱中保藏。使用时每取出一片，
过程设备课程设计
目录 一、课程设计任务书---------------------------------------------3 1、题目-----------------------------------------------------------------3 2、设计参数及要求--------------------------------------------------3 3、设计任务-----------------------------------------------------------4 二、夹套好氧发酵罐的结构------------------------------------------4 1、夹套好氧发酵罐的功能和用途--------------------------------4 2、发酵罐的反应条件-----------------------------------------------4 三、计算及说明----------------------------------------------------4 1、罐体和夹套的设计-----------------------------------------------4 （1）罐体和夹套的设计结构-----------------------------------4 （2）罐体几何尺寸计算-----------------------------------------5 （3）夹套几何尺寸计算-----------------------------------------5 （4）罐体及夹套的强度计算及稳定性校核-----------------6 （5）水压试验校核-----------------------------------------------8 2、搅拌器的设计-----------------------------------------------------8 （1）搅拌器的类型及应用场合--------------------------------9 （2）搅拌器的计算-----------------------------------------------9 3、发酵罐的传动装置----------------------------------------------10 （1）电机的选取-------------------------------------------------11 （2）减速机选择-------------------------------------------------11 （3）选择凸缘法兰----------------------------------------------11
建筑材料课程实验指导书教学内容
建筑材料课程实验指 导书
本课程实验的基础知识 1、建筑材料实验的抽样及处理 抽样检验就是通过一个样本来判断总体是否合格。选取试样是建筑材料检验的第一个环节，抽样方法的正确与否直接关系到所检验材料的整体结果，必须制定出一个抽样方案。同时通过检验还要制定出判定其指标的验收标准。这样才能使取样方法具有较高的科学性和代表性。 2、建筑材料实验影响因素，同一材料在不同的制作条件下或不同的实验条件下，会得出不同的实验结果，主要因素有仪器的选择，试件尺寸，试件的形状，表面状态，加荷速度，温度，湿度。 3、实验结果的分析处理及实验报告，在取得了原始的实验数据之后，为了达到所需要的科学结论，常需要对观测数据进行一系列的分析和处理，最基本的方法是数学处理方法。经数据处理后，编写或填写实验报告：从而确定实验结果。但是，当我们对同一物理量进行重复测量时，经常发现他们的数值并不一样，每项实验都有误差，随着科技水平及人们认识水平提高，误差可控制的比较小，但不能完全消除。为了科学的评价数据资料，必须得认识和研究误差，才可以达到以下目的： （1）正确认识误差的性质，分析误差产生的原因，以消除或减少测量误差； （2）正确处理数据，合理计算结果，以更接近于真实值的数据； （3）正确组织实验，合理设计或选用仪器和操作方法，以便在经济的条件下取得理想的结果。 本课程实验教学项目及其教学要求
一、实验目的 学习掌握材料密度的概念和意义，掌握材料密度的测定方法。 二、实验原理 材料内部一般均含有一些孔隙，为了获得绝对密实状态的试样，须将材料磨成细粉，以排除其内部孔隙，再用排液置换法求出其绝对密实体积。 三、主要仪器及耗材 李氏瓶、天平、温度计、玻璃容器、筛子、烘箱、小勺、漏斗等。 四、实验内容与步骤 1、将试样磨成粉末，通过900孔/cm2的筛后，再将粉末放入 105~110℃烘箱内，烘干至恒重。 2、将不与试样起反应的液体倒入李氏瓶中，使液面达到0~1mL刻度之间，记下刻度数，将李氏瓶置于水温20℃+2℃的盛水玻璃容器中。 3、用天平称取60-90g试样，用小勺和漏斗小心地将试样送入密度瓶中，直到液面上升到20mL左右。再称剩余的试样质量，计算出装入瓶中的试样质量m。 4、轻轻振动密度瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度，前后两次液面读数之差，即为瓶内试样所占的绝对体积V。 五、数据处理与分析 按下式计算密度ρ（精确至0.01g/ cm3）： ρ=m/V
生物工程设备考试知识点必看
生物工程设备 第一章绪论 ●生物工程设备(bioengineering equipment)：就是生物工程类工 厂或实验室为生物反应提供最基本也是最主要的能够满足特定生物反应工艺过程的专门技术装备或设施。即为生命体完成一定反应过程所提供的特定环境。 ●生物工程设备是现代生物技术的基本原理与工程学原理相交叉的 应用性学科，是将生物技术成果产业化的桥梁。 ●吕文虎克发明显微镜、柯赫建立了微生物分离纯化和纯培养技术、 弗莱明发现了青霉素，并确认青霉素对伤口感染更有疗效 ●通风搅拌发酵技术的建立标志着实现了真正意义的生物工程设 备； 代表：青霉素 ●对通气搅拌生物反应器进行了改造，发展了气升式反应器，设备 向着大型化、自动化发展 ●20世纪70年代基因重组技术诞生； 代表产物是胰岛素 第二章原料处理及灭菌设备 ●目前常用的处理方法有：筛选法、比重法、浮选法、磁选法 ●预处理包括：筛选去杂、磁力除铁、精选分级、原料粉碎
●筛分机械原理：根据颗粒的几何形状及其粒度，利用带有孔眼的 筛面对物料进行分选的机器，具有去杂、分级两个功能 ●网目：以每英寸长度内的筛孔数表示，称为网目数，简称网目， 以M表示 ●振动筛：发酵工厂应用最为广泛，带有风力除尘功能的筛选设备， 多用于清除物料中小或者轻的杂质。 ●滚筒筛分类有 1.并列式：颗粒直径分布均匀；2,串联式：小颗粒 含量较多的；3.同轴式：大颗粒含量不多的物料 ●重力分选原理：干重重力分选、湿重重力分选 ●湿重重力分选利用不同密度的颗粒在水中受到的浮力及下降阻力 的差异进行分选的。 ●典型重力分选机械粒状原料密度去石机采用干法重力分选块根原 料除石机该设备通常采用湿法重力分选 ●精选设备常用的有滚筒式精选机、碟片式精选机、螺旋球度精选 机 ●螺旋球度精选机从长颗粒中分离出球形颗粒 ●粉碎的理论模型（a）体积粉碎模型（b）表面粉碎模型（c）均一 粉碎模型 ●粉碎：粉碎是固体物料尺寸由大变小的过程，是利用机械力来克 服固体物料内部凝聚力使之破碎成符合要求的小颗粒的单元操作。 ●实际粉碎过程中受到两个因素的影响：原料性质和粉碎设备结构
生物工程设备部分题型和答案
生物工程设备部分题型和答案 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。影响因素：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。 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。特点：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。操作要害：（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。 试述高温短时灭菌的原理：用直接高温蒸汽灭菌，蒸汽在冷凝时释放大量的潜热，蒸汽具有强大的穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键，使酶失活，微生物代谢阻碍而死亡。并分析连续消毒灭菌特点：1提高产量，设备利用率高。2与分批灭菌比较，培养液受热时间短，培养基营养成分破坏少。3产品质量易控制，蒸汽负荷均衡，操作方便。4降低劳动强度，适用于自动控制。 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。 试述旋风分离器的工作原理，至少列举其两种用途。 旋风分离器是一种利用离心力沉降原理自气流中分离出固体颗粒的设备。从进口进入含有物料的气流，沿内壁一面做旋转运动，一面下降，达到圆锥底部后，旋转直径逐渐减小，根据动量守恒定律，旋转速度逐渐增加，使气流中的离子受到更大的离心力。离子由于离心力的作用，使它从旋转气流中分离。沿着旋风分离器的内壁面下落而被分离。气流到达圆锥部下端附近就开始反转，在中心部逐渐旋转上升，最后从上出口排出。 旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 生物反应器根据能量传递方式可以分为那些类别？通过机械搅拌输入能量的搅拌式发酵罐、利用气体喷射动能的气升式发酵罐和利用泵对液体的喷射作用使液体循环的喷射环流式发酵罐等。 发酵罐：罐体，搅拌器，挡板，消泡器，变速装置，联轴器和轴承，空气分布装置，轴封。 罐体：盛装物料；冷却管：冷却物料；搅拌轴：带动搅拌器旋转；搅拌器作用：使气泡
生物工程专业实验讲义汇总
生物工程专业实验讲义(适用于生物工程专业) 袁丽红曹飞 制药与生命科学学院 二零零四年四月
目录 实验一发酵种子的制备 (1) 实验二 E.coli细胞发酵培养 (2) 实验三高速冷冻离心机的使用方法 (3) 实验四固定化生物催化剂的制备 (4) 实验五游离细胞与固定化细胞酶活比较 (5) 实验六固定化生物催化剂的连续生产 (6) 实验七Ｌ－Asp的分离 (7) 实验八离子交换树脂的预处理及交换容量的测定 (8)
实验一发酵种子的制备 一、目的要求 1．了解实验室种子制备过程。 2．掌握实验室不同菌种种子生产方法。 二、原理 实验室种子制备过程包括琼脂斜面、固体培养基扩大培养或摇瓶液体培养。 不同菌种其具体制备方法不同，其过程如下图： 种子扩大培养过程 三、试验及器材 1．菌种：斜面低温保藏的大肠杆菌（E.coli） 2．培养基：牛肉膏0.5% NaCl 0.5% 蛋白胨1% PH 7.6~7.8 若配固体培养基，在其中加2%琼脂。 3．器材：天平、灭菌锅、试管、三角瓶（500mL） 四、操作方法 1．按培养基配方配制100mL固体培养基，分装于试管中。 压力1Kg/cm2灭菌30mins，结束后取出、趁热制成斜面。 2．按培养基配方配制1000mL液体培养基，分装于三角瓶中，每瓶100mL，压力1Kg/cm2灭菌30mins，结束后取出。 3．挑一环斜面低温保藏的E.coli接于液体培养基中，37℃培养24hs。 4．挑斜面长好的E.coli约2环接入液体培养基中，37℃振荡培养24hs，转速约150rpm。 五、思考与讨论 实验室种子制备的原则是什么？