动物疫病及生物工程设备总论
总论
第一章动物传染病的传染与流行过程
第一节传染病的感染类型和发展阶段
一感染的概念
病原微生物侵入动物机体，并在一定的部位定居、生长繁殖，从而引起机体一系列的病理反应，这个过程称为感染，亦可以称为传染。
病原微生物进入动物机体之后不一定都能引起感染过程。多数情况是动物的身体条件不适合侵入的病原微生物生长繁殖，或者是动物机体可以迅速动员防御力量将入侵者消灭，从而不出现可见的病理变化和病状，这种状态称为抗感染免疫。
动物对于某一病原微生物没有免疫力（抵抗力）称为易感性，病原微生物只有侵入有易感性的机体才能引起感染过程。
二感染的类型
病原微生物侵入动物机体之后，动物机体会对病原微生物产生抵抗，这种相互作用错综复杂，受到诸多因素的影响，因此也就是感染过程表现出各种形式，从不同角度可以划分成不同的类型
1 外源性和内源性感染
病原微生物从外界侵入机体引发的感染过程，称为外源性感染，大多数传染病属于这一类。
如果病原体是寄生在动物体内的条件性病原微生物，在机体正常的情况下，它并不表现其病原性。但当受到不良因素影响，致使动物机体的抵抗力减弱时，可引起病原微生物的活化，增强毒力，大量繁殖，最后引起机体发病，这就是内源性感染（eg.猪肺疫、马腺疫）
2 单纯感染、混合感染和继发感染
由一种病原微生物所引起的感染，称为单纯感染，或单一感染，大多数感染过程都是由单一种病原微生物引起的。
由两种以上的病原微生物同时参与的感染，称为混合感染（eg.马可同时患有鼻疽和流行性淋巴管炎，牛可以同时患有结核病和布鲁氏菌病等）动物感染了一种病原微生物之后，在机体抵抗力下降的情况下，又由新侵入的或者原来存在体内的另一种病原微生物引起的感染，称为继发感染（eg.猪瘟病毒是引起猪瘟的主要病原体，但慢性猪瘟常出现由多杀性巴氏杆菌或猪霍乱沙门氏菌引起的继发感染。混合感染和继发感染的疾病都表现严重而复杂，使诊断和防治增加了困难
3 显性感染和隐性感染，顿挫性和一过型感染
表现出该病所特有的明显的临诊症状的感染过程称为显性感染。
在感染后不呈现任何临诊症状而呈隐蔽经过的称为隐性感染，隐性感染的病畜或称为亚临诊型，有些病畜虽然外表看不到症状，但是体内可呈现一定的病理变化；有些隐性感染的病畜则既不表现症状，又无肉眼可见的病理变化。但它们能排出病原体散播传染，一般只能用微生物和血清学方法才能检查出来。这些隐性感染的病畜在机体抵抗力降低时也能转化为显性感染。
开始症状较轻，特征症状尚未出现即行恢复者称为一过型（或消散型）感染。
开始症状表现较重，与急性病例相似，但特征症状尚未出现即迅速消退恢复健康者，称为顿挫型感染。这是一种病程缩短而没有表现主要症状的轻病例，常见于疾病的流行后期。
4 局部感染与全身感染
由于动物机体的抵抗力较强，而侵入的病原微生物毒力较弱或数量较少，病原微生物被局限在一定部位生长繁殖，并引起一定病变的称为局部感染，如化脓性葡萄球菌、链球菌等引起的各种化脓创。但是，即使在局部感染中，动物机体仍然作为一个整体，其全部防御机能都参加到与病原体的斗争中去。如果动物机体抵抗力较弱，病原微生物冲破了机体的各种防御屏障侵入血液向全身扩散，则发生严重的全身感染。这种感染的全身化，其表现形式主要有：菌血症、病毒血症、毒血症、败血症、脓毒症和脓毒败血症等
5 典型感染和非典型感染
在感染的过程中表现出该病的特征性（有代表性）临诊症状者，称为典型感染。而非典型感染则表现或轻或重，与典型症状不同（eg.典型马腺疫具有颌下淋巴结肿胀等特征症状，而非典型性马腺疫轻者仅有鼻粘膜卡他，严重者可在胸腹腔内器官出现转移性脓肿）
6 良性感染和恶性感染
一般常以病畜的死亡率作为判定传染病严重性的主要指标。如果该病并不引起病畜的大批死亡，可称为良性感染。相反，如果能引起大批死亡，则可称为恶性感染。（eg.发生良性口蹄疫时，牛群的病死率不超过2%，如为恶性口蹄疫，则病死率可大大超过此数。机体抵抗力减弱和病原体毒力增强等都是传染病发生恶性病程的原因）
7 最急性、急性、亚急性和慢性感染
最急性感染病程短促，常在数小时或一天内突然死亡，症状和病变不显著，发生牛羊炭疽、巴氏杆菌病、绵羊快疫和猪丹毒等病时，有时遇到这种病型，常见于疾病的流行初期。
急性感染病程较短，自几天至二、三周不等，并伴有明显的临诊症状，如急性炭疽、口蹄疫、牛瘟、猪瘟、猪丹毒等，主要表现为这种病例。
亚急性感染的临诊表现不如急性那么显著，病程较长，和急性相比是一种比较缓和的类型，如疹块型猪丹毒和牛肺疫等。
慢性感染的病程发展缓慢，常在一个月以上，临诊症状常不明显或甚至表现不出来，如慢性猪气喘病、鼻疽、结核病、布鲁氏菌病等。
同一种传染病的病程并不是经常不见的，一个类型常易转变为另一个类型（eg,急性或者亚急性猪瘟、马传染性贫血可转变为慢性经过，反之，慢性鼻疽、结核病等在病势恶化时亦可转变为急性经过）
8 病毒的持续性感染和慢病毒感染
持续性感染（persistent infection）是指动物长期持续的感染状态。由于入侵的病毒不能杀宿主细胞而形成病毒与宿主细胞间的共生平衡，感染动物可长期或
终身带毒，而且经常或反复不定期地向体外排出病毒，但常缺乏临诊症状，或出现与免疫病理有关的症状。若由此种动物采取血液或脏器感染同种健康动物时，常可成功引起感染（eg.疱疹病毒、披膜病毒、副黏病毒及反转录病毒科等所属的病毒）
慢病毒感染，又称长程感染，是指潜伏期长、发病呈进行性且最后常以死亡为转归的病毒感染。其与持续感染的不同点，在于疾病过程缓慢，但不断发展且最后常引起死亡。可以分为两类，一是反转录病毒科的慢病毒属病毒，又称寻常病毒（eg.梅迪-维斯纳病毒、山羊关节炎-脑炎病毒、马传染性贫血病毒、人的Ⅰ型免疫缺陷病毒（HIV-1）等；二是亚病毒中的阮病毒，又称非寻常病毒（eg.绵羊痒病，人类库鲁病（Kuru），牛海绵状脑病，传染性水貂脑病，都是中枢神经退化性疾病
三传染病的概念及特征
凡是由病原微生物引起，具有一定的潜伏期和临诊表现，并具有传染性的疾病，称为传染病。传染病的表现虽然多种多样，但亦有一些共同的特征，根据这些特征，可与其他非传染病相互区别。这些特征是：
1 传染病是在一定环境条件下由病原微生物与机体相互作用引起的。每一种传染病都有其特异性的致病性微生物存在。（eg.猪瘟是由猪瘟病毒引起的，没有猪瘟病毒就不会发生猪瘟）
2 传染病具有传染性与流行性：从患传染病的病畜体内排出的病原微生物，侵入另一有易感性的健畜体内，能引起同样症状的疾病。像这样使疾病从病畜传给健畜的现象，就是传染病与非传染病的一个重要特征。当一定的环境条件适宜时，在一定时间内，某一地区易感动物群中可能有许多动物被感染，致使传染病蔓延散播，形成流行
3 被感染的机体发生特异性反应：在传染发展过程中由于病原微生物的抗原刺激作用，机体发生免疫生物学的改变，产生特异性抗体和变态反应等。这种改变可以用血清学方法等特异性反应检查出来
4 耐过动物能获得特异性免疫：动物耐过传染病后，在大多数情况下均能产生特异性免疫，使机体在一定时期内或终生不再患有该种传染病
5 具有特征性的临床表现：大多数传染病都具有该种病特征性的综合症状和一定的潜伏期和病程经过
四传染病病程的发展阶段
传染病的病程发展过程在大多数情况下具有严格的规律性，大致可以分为潜伏期、前驱期、明显（发病）期和转归期四个阶段。现分述如下：
1 潜伏期
由病原体侵入机体并进行繁殖时起，直到疾病的临诊症状开始出现为止，这段时期被称为潜伏期。
不同种的传染病其潜伏期的长短是不同的,就是同一种传染病的潜伏期也有很大的变动范围.这是由于不同的动物种属、品种和个体的易感性是不一致的，病原体的种类、数量、毒力和侵入途径、部位等情况也有所不同而出现的差异，但d是相对来说还是有一定的规律性。（炭疽的潜伏期1～14d，多数为1～5d；猪瘟2～20d，多数为5～8d）。
从流行病学的观点来看，处于潜伏期中的动物之所以值得注意，主要是因为
它们可能是传染的来源。
2 前驱期
是疾病的征兆阶段，其特点是临诊症状开始表现出来，但是该病的特征性症状仍不明显。从多数传染病来说，这个时期仅可察觉出一般的症状，如体温升高、食欲减退、精神异常等。各种传染病和各个病例的前驱期长短不一，通常只有数小时至一两天
3 明显（发病）期
前驱期之后，病的特征性症状逐步明显的表现出来，是疾病发展到高峰的阶段，这个阶段因为有很多代表性的特征性症状相继出现，在诊断上比较容易识别
4 转归期（恢复期）
疾病进一步发展为转归期。
如果病原体的致病性能增强，或动物体的抵抗力减退，则传染过程以动物死亡为转归。如果动物体的抵抗力得到改进和增强，则机体便逐步恢复健康，表现为临诊症状逐渐消退，体内的病理变化逐渐减弱，正常的生理机能逐步恢复。机体在一定时期保留免疫学特性，在病后一段时间内还有带菌（毒）排菌(毒)现象存在。但是最后病原体可被消灭清除
第二节动物传染病的流行过程
一流行过程的概念
动物传染病能够在动物之间直接传染或间接地通过媒介物（生物或非生物）互相传染，即构成流行过程，亦可称为流行，就是动物个体感染发病到动物群体发病的过程，也就是传染病在动物群体中发生和发展以及终止的过程
二流行过程的基本环节
传染病在畜群中蔓延流行，必须具备三个相互连接的条件，即传染源、传播途径和易感动物。这三个条件常统称为传染病流行过程的基本环节，当着三个条件同时存在并相互联系时就会造成传染病的发生。因此，掌握流行病流行过程的基本条件及其影响因素，有助于我们制定正确的防疫措施，控制传染病的蔓延流行
（一）传染源
是指有某种传染病的病原体在其中寄居、生长、繁殖、并能排出体外的动物机体。具体说传染源就是受感染的动物，包括患病动物和病原携带者。
病原微生物生存需要一定的环境条件，相对而言病原体生存最适宜的环境条件是有易感性的动物，因此病原体在受感染的动物体内不但可以栖居繁殖，而且可以持续排出。至于被病原体污染的各种外界化环境因素（畜舍、饲料、空气、水源、土壤等）由于缺乏适宜的温度、湿度、酸碱度和营养物质，加上自然界很多物理、化学、生物因素的杀菌作用等，不适于病原体较长时期的生存、繁殖，因此都不能认为是传染源，而应称为传播媒介。
1 患病动物
患病动物是主要的传染源。不同病期的病畜，作为传染源的意义也不相同，前驱期和症状明显期的病畜因能排出病原体且具有症状，尤其是在急性过程或病程转剧阶段可排出大量毒力强大的病原体，因此作为传染源的作用也最大。潜伏期和恢复期的病畜是否具有传染源的作用，则随着病种不同而异。
患病动物能排出病原体的整个时期称为传染期，不同传染病传染期的长短不
同。各种传染病的隔离期就是根据传染期的长短来制订的，为了控制传染源，对病畜原则上应该隔离至传染期终了为止
2 病原携带者
病原携带者是指外表无症状但是携带病排出病原体的动物，病原携带者是一个统称，如果已明确所带病原体的性质，也可以相应地称为带菌者、带毒者、带虫者等
病原携带者排出病原体的数量一般不及病畜，但因缺乏症状不易被发现，有时可以成为十分重要的传染源，如果检疫不严，还可以随着动物的运输散播到其它地区，造成新的爆发或者流行。研究各种传染病存在着何种形式的病原携带状态不仅有助于对流行过程特征的了解，而且对控制传染源、防止传染病的蔓延或流行也有重要的意义
病原携带者一般可以分为潜伏期病原携带者、恢复期病原携带者和健康病原携带者三种
潜伏期病原携带者是指感染后至传染症状出现前即能排出病原体的动物体，在这一时期，大多数传染病的病原数量还很少，同时此时一般没有具备排出条件，因此不能起传染源的作用，但是有少数传染病比如狂犬病、口蹄疫和猪瘟等在潜伏期后期就可以排出病原体了，此时就具有传染性了。
恢复期病原携带者是指在临诊症状消失之后仍能排出病原体的动物，一般来说，这个时期的传染性已逐渐减少或已无传染性了，但还有不少传染病如猪气喘病、布鲁氏菌病等在临诊痊愈的恢复期仍能排出病原体，在很多传染病的恢复阶段，机体免疫力增强，虽然外表症状消失但病原尚未肃清，对于这种病原携带者除了应考察其过去病史，还应该做多次病原体检查，才能查明。
健康病原携带者是指过去没有患过某种传染病却能排出该种病原体的动物，一般认为是隐性感染的结果，通常只能靠实验室方法检查出来。
病原携带者存在间歇排出病原体的现象，因此仅凭一次病原学检查的阴性结果不能得出正确的结论，只有反复多次的检查才能排除病原携带者状态。消灭和防止引入病原携带者是传染病防制中艰巨的主要任务之一。
（二）传播途径
病原体由传染源排出以后，经一定的方式再侵入其他易感动物所经过的途径称为传播途径，研究传染病传播途径的目的在于切断病原体继续传播的途径，防止易感动物受到传染，这是防制动物传染病的重要环节之一。
传播途径可以分为水平传播和垂直传播两大类
1 水平传播
是指传染病在群体或者个体之间以水平形式横向传播，在传播方式上又可以分为直接接触传播和间接接触传播
⑴直接接触传播：病原体通过被感染动物（传染源）与易感动物直接接触（交配、舐咬等）引起的传播方式。以直接接触为主要传播方式的传染病为数不多，家畜中以狂犬病具有代表性，通常只有被病畜直接咬伤并随着唾液将狂犬病病毒带入伤口的情况下，才会引起狂犬病传染。仅能以直接接触而传播的传染病，其流行特点是一个接一个地发生，形成明显的链锁状。这种方式使疾病的传播受到限制。一般不易造成广泛的流行
⑵间接接触传播
病原体通过传播媒介使易感动物发生传染的方式
从传染源将病原体传播给易感动物的各种外界环境因素称为传播媒介。传播媒
介可能是生物（媒介者 vector）,也可以是无生命的物体（媒介物或称污染物）
大多数传染病如口蹄疫、牛瘟、猪瘟、鸡新城疫等以间接接触为主要传播方式，同时也可以通过直接接触传播。两种方式都能传播的传染病也可称为接触性传染病。
间接接触一般可以通过如下几种途径而传播
①经空气（飞沫、飞沫核、尘埃）传播：空气不适于任何病原体的存在，但空
气可以作为传染的媒介物，作为病原体在一定时间内暂时存留的环境。经过空气传散播的传染主要通过飞沫、飞沫核或尘埃为媒介而传播
经飞散于空气中带有病原体的细微泡沫而散播的传染称为飞沫传染，所有的呼吸道传染病主要是通过飞沫而传播的，如口蹄疫、马立克氏病、结核病、猪气喘病、猪流行性感冒、鸡传染性喉气管炎等。这类病畜的呼吸道中往往积蓄着不少渗出液，刺激机体发生咳嗽或喷嚏，很强的气流把带着病原体的渗出液从狭窄的呼吸道喷出形成飞沫飘散于空气中，可被易感动物吸入而感染。
动物在呼出的气流强度较大时，（如叫鸡、咳嗽、喷嚏）会喷出飞沫。一般飞沫中的水分蒸干以后，成为蛋白质和细菌或病毒组成的飞沫核，核越大落地越快。越小则越慢，这种小的飞沫核能在空气中漂浮时间较久，距离较远，总体来说，飞沫传染是受时间和空间限制的，从病畜一次喷出的飞沫来说，其传播的空间不过几米，维持的时间最多只有几个小时，但为什么不少经过飞沫传播的呼吸道疾病会引起大规模流行呢？这是由于传染源和易感动物不断转移和集散，到处喷出飞沫所致。一般来说，干燥、光明、温暖和通风良好的环境，飞沫漂浮的时间较短，其中病原体（特别是病毒）死亡比较快；相反，畜群密度较大、潮湿、阴暗、低温和通风不良，则飞沫传播的作用时间比较长
从传染源排出的分泌物、排泄物和处理不当的尸体散布在外界环境的病原体附着物，经干燥后，由于空气流动冲击，带有病原体的尘埃在空气中飘扬，被易感动物吸入而感染，称为尘埃传染。尘埃传染的传播作用比飞沫作用要小，只有少数在外界环境生存能力较强的病原体能耐过干燥环境或者暴晒，能借助尘埃传播的传染病有结核病、炭疽、痘等
经过空气传播的传染病的流行特征是：因传播途径易于实现，病例常连续发生，患者多为传染源周围易感的动物，在潜伏期短的传染病例如流行性感冒等，易感动物集中时可形成爆发。
②经污染的饲料和水传播
以消化道为主要侵入门户的传染病如口蹄疫、牛瘟、猪瘟、鸡新城疫、沙门氏菌病、结核病、炭疽、鼻疽等，其传播媒介主要是污染的饲料和饮水。传染源的分泌物、排出物和病畜尸体及流出物污染了饲料、牧草、饲槽、水池、水井、水桶，或由某些污染的管理用具、车船、畜舍等辗转污染了饲料、饮水而传给了易感动物。因此，在防疫上应特别注意防止饲料和饮水污染，防
止饲料仓库、饲料加工场、畜舍、牧地、水源、有关人员和用具的污染，并做好相应的防疫消毒卫生管理
③经污染的土壤传播
随病畜排泄物、分泌物或其尸体一起落入土壤而能在其中生存很久的病原微生物可称为土壤性病原微生物。它能引起的传染病有炭疽、破伤风、恶性水肿、猪丹毒等
破伤风和恶性水肿的病原体常生活在草食动物的肠道里，随粪便一起落入土壤中，其芽孢抵抗力很强，能在土壤中长久生存。如果动物伤口污染了土壤中的芽孢时在一定条件下即可能引起感染。
炭疽和气肿疽的病原体是随着病畜的排泄物或其尸体而污染土壤，形成芽孢后可长期保存在土壤中，尤其是在有机质丰富、排水不良的土壤中保存时间更长。芽孢在土壤中常随着水流方向逐渐转移扩大和向积水的沼泽地聚集。
严重的污染地区，常由于洪水冲刷，使土壤中的芽孢被水冲起依附在牧草上，家畜啃食此种牧草容易发病
猪丹毒的病原体虽然不形成芽孢，但对于干燥、腐败等外界环境因素的抵抗力较强，落入土壤中能生存一定时间。某些猪场成为猪丹毒的老疫区，除了有带菌排菌的传染源之外，土壤的污染也是重要的因素
从以上的实例可以看出，经过污染的土壤传播的传染病，其病原体对于外界环境的抵抗力较强，疫区的存在相当牢固。因此必须特别注意病畜排泄物、污染的环境、物体和尸体的处理，防止病原体落入土壤，以免造成难以收拾的后患
④经活的媒介物而传播
非本种动物和人类也可能作为传播媒介传播家畜传染病，主要有：
节肢动物：主要有牤类、螯蝇、蚊、蠓、家蝇和蜱等。传播主要是机械性的，它们通过在病、健畜间的刺螯吸血而散播病原体。亦有少数是生物性传播，某些病原体（如立克次体）在感染家畜前，必须先在一定种类的节肢动物体内通过一定的发育阶段，才能致病
虻类主要分布于森林、沼泽和草原地带，在温暖的季节最为活跃；螯蝇通常生活在畜舍附近，都是主要的吸血昆虫，可以传播炭疽、气肿疽、土拉杆菌病、马传染性贫血等败血性传染病。蚊能在很短的时间内将病原体转移到很远的地方去，可以传播各种脑炎和猪丹毒等。库蠓可以传播蓝舌病和非洲马瘟等。家蝇虽不吸血，但活动于畜体与排泄物、分泌物、尸体、饲料之间，并会传播一些消化道传染病
野生动物：野生动物的传播可以分为两大类
一类是本身对病原体具有易感性，在感染之后再传染给畜禽，实际上野生动物在这里起了传染源的作用。如狐、狼、吸血蝙蝠等将狂犬病传染给家畜，
鼠类传播沙门氏菌、钩端螺旋体病、布鲁氏菌病、伪狂犬病，野鸭传播鸭瘟等。
另一类是本身对该病病原体无易感性，但是可以机械传播疾病，如乌鸦在啄食炭疽病畜的尸体后从粪内排出炭疽杆菌的芽孢，鼠类也可机械的传播猪瘟和口蹄疫
人类：饲养人员和兽医在工作中如果不注意遵守防疫卫生制度，消毒不严时，容易传播病原体。如在进出病畜和健畜的畜舍时可将手上、衣服、鞋底粘染的病原体传播给健畜。兽医的体温计、注射针头以及其他器械如果消毒不严就可能成为马传染性贫血、猪瘟、炭疽、鸡新城疫等病的传播媒介。有些人畜共患病如口蹄疫、结核病、布鲁氏菌病等，人也可能成为传染源，因此结核病的患者不可以管理家畜
2垂直传播从广义上讲属于间接接触传播，主要包括以下几种方式：
⑴经胎盘传播：受感染的孕畜经胎盘血流传播病原体给胎儿，eg.猪瘟、猪
细小病毒感染、牛黏膜病、蓝舌病、伪狂犬病、布鲁氏菌病、弯曲菌性流产、钩端螺旋体病等
⑵经卵传播：由携带有病原体的卵细胞发育而使胚胎受到感染，主要见于禽
类，eg.禽白血病病毒、禽腺病毒、鸡传染性贫血病毒、禽脑脊髓炎病毒、鸡白痢沙门氏菌等
⑶经产道传播：病原体经孕畜阴道通过子宫颈口到绒毛膜或胎盘引起胎儿感
染。或者胎儿从无菌的羊膜腔穿出暴露于严重污染的产道时，胎儿经皮肤、呼吸道、消化道感染母体的病原体，eg.大肠杆菌、葡萄球菌、链球菌、沙门氏菌和疱疹病毒等
动物传染病的传播途径比较复杂，每种传染病都有其特定的传播途径，有的可能只有一种途径，如皮肤霉菌病、虫媒病毒病等；有的则有多种途径，如炭疽可经接触、饲料、饮水、空气、土壤或媒介节肢动物等途径传播。掌握病原体的传播方式及各传播途径所表现出来的流行特征，将有助于对现实的传播途径进行分析和判断
（三）畜群的易感性
易感性是抵抗力的反面，指家畜对于某种传染病病原体感受性的大小，该地区畜群中易感个体所占的百分率，直接影响到传染病是能造成流行以及疫病的严重程度。家畜易感性的高低虽与病原体的种类和毒力强弱有关，但主要还是由畜体的遗传特征、特异免疫状态等因素决定的。外界环境条件如气候、饲料、饲养管理卫生条件等因素都可能直接影响到畜禽的易感性和病原体的传播
1 畜群的内在因素
不同种类的动物对于同一种病原体表现的临诊反应很大的差异，这是由遗传因素决定的。某一种病原体可能使多种动物感染引起不同的表现。
不同品系的动物对于传染病抵抗力有遗传性差别，有些是抗病育种的结果。例如通过选种培育而成的白来航鸡对雏鸡白痢沙门氏菌的抵抗力有一
定的增强。如对于水貂阿留申病来说遗传要素的影响特别明显，水貂阿留申病是由一种慢病毒引起的传染病，可使大多数品系的水貂发病，但是死亡率最高的是蓝色水貂，其原因是蓝色水貂的抗体应答水平很低，在所有白细胞中存在特异性的异常颗粒
2 畜群的外界因素
各种饲养管理因素包括饲料质量、畜舍卫生、粪便处理、拥挤、饥饿以及隔离检疫等都是与疫病发生有关的重要因素，再考虑同一地区同一时间内类似农场和畜群的差别时，很明显得可以看出是饲养条件是非常重要的疾病因素，比如猪气喘病
3 特异性的外界因素
在某些疾病流行时，畜群中易感性最高的个体易于死亡，余下的家畜或以耐过，或经过无症状传染都获得了特异免疫力，所以在发生流行之后该地区的畜群易感性降低，疾病停止流行。此种免疫的家畜所生的后代常有先天性被动免疫（母源抗体），在幼年时期有一定的免疫力。在某些疾病存在的地区，其中有不少带菌者并无临床表现，但从无病地区新引进的动物群—被传染常引起急性暴发，如猪气喘病等。
发生流行的可能性不仅取决于畜群中有抵抗力的个体数，而且也与畜群中个体间接触的频率有关系。一般如果畜群中70%～80%是有抵抗力的，就不会发生大规模的爆发流行。而当一批新的易感动物引进一个畜群的时候，畜群免疫力的平均水平可能会出现变化，这些变化就是使畜群免疫性逐渐降低以至于引起流行。一次流行之后，畜群免疫性提高而保护了这个群体，但是随着时间推移幼雏的出生，易感动物的比例逐步增加，在一定情况下足以引起新的疾病流行
三疫源地和自然疫源地
（一）疫源地
1 概念
在发生传染病的地区，不仅是病畜和带菌者散播病原体，所有可能已接触病畜的可疑畜群和该范围以内的环境、饲料、用具和畜舍等也有病原体污染，这种传染员及其排出的病原体存在的地区称为疫源地。
疫源地的含义比传染源的含义要广泛得多，除包括传染源之外，还包括被污染的物体、房舍、牧地、活动场所，以及这个范围内怀疑有被传染的可疑动物群和储存宿主等，而传染源则仅仅是指带有病原体和排出病原体的动物。在防疫方面，对于传染源采取隔离、治疗和处理；而对于疫源地则处以上措施外，还应包括污染环境的消毒，杜绝各种传播媒介，防止易感动物感染等一系列综合措施。目前在于停止疫源地内传染病的蔓延和杜绝向外扩散，防止新疫源地的出现，保护广大的受威胁区和安全区
2疫源地的范围
疫源地的范围大小要根据传染源的分布和污染范围的具体情况而定。它可能存在于个别畜栏、厩舍、牧地，也可能包括某畜牧场、自然村或者更大的地区。根据疫源地的大小,可分别将其称为疫点或者疫区。通常将范围小的疫源地或单
个传染源所构成的疫源地称为疫点。若干个疫源地连成片并范围较大时称为疫区。如一般指有某种传染病正在流行的地区，其范围除病畜所在的畜牧场、自然村之外，还包括畜于发病之前（在该病的最长潜伏期）后放牧、饮水、使疫及活动过的地区。但从防疫工作出发，有时也将某个比较孤立的畜牧场或自然村称为疫点，所以疫点和疫区的划分不是绝对的。
（二）自然疫源地
1 概念有些疾病的病原体在自然条件下，即使没有人类与家畜的参与，也可以通过传播媒介（主要是吸血节肢动物）感染宿主（主要是野生动物）造成流行。并且长期在自然界循环延续其后代。人和家畜的感染和流行，对其在自然界的保存来说不是必要的，这种现象称为自然疫源性，具有自然疫源性的疾病，称为自然疫源性疾病，存在自然疫源性疾病的地方，称为自然疫源地。
自然疫源性疾病具有明显的地区性和季节性特点，并受到人畜经济活动的显著影响，自然疫源性疾病原先一直是在野生动物群中传播着的，当人畜由于开荒，从事野外作业等闯入这些生态系统时（如原始森林、沙漠、草原、深山等荒野地区）在一定条件下会感染某些自然疫源性疾病。
有自然疫源性的人畜共患病有：流行性出血热、森林脑炎、狂犬病、伪狂犬病、犬瘟热、流行性乙型脑炎、黄热病、非洲猪瘟、蓝舌病、口蹄疫、鹦鹉热、恙虫病、Q 热、鼠型斑疹伤寒、蜱传斑疹伤寒、鼠疫、土拉杆菌病、布鲁氏菌病、李氏杆菌病、蜱传回归热、钩端螺旋体病、弓形体病
四传染病流行的特点
（一）流行过程的表现形式
在动物传染病的流行过程中，根据一定时间内发病率的高低和传染病范围大小（即流行强度）可将动物群体中疾病的表现形式分为下列四种表现形式：
1 散发性
疾病发生无规律，随即发生，局部地区病例零星的散在发生，各发病例在发病时间和发病地点上没有明显的关系时，称为散发。传染病为什么会出现这种散发的形式呢？可能是因为：
⑴畜群对某病的免疫水平较高，如猪瘟是一种流行性很强的传染病，但在每年进行全面防疫注射之后，易感动物这个环节基本上得到了控制，但若平时的防疫工作做得不够细致，防疫密度不高，还有可能出现散发病例
⑵某病的隐性感染比例比较大，如家畜钩端螺旋体病、流行性乙型脑炎等通常在畜群中主要表现为隐性感染，仅有一部分动物偶尔表现症状
⑶某病的传播需要一定的条件，如破伤风、恶性水肿、放线菌病等
破伤风的发病由于需要有破伤风梭菌和厌氧深创同时存在的条件，因此在一般情况下常只能零星散发
2 地方流行性
在一定的地区和畜群中，带有局限性传播特征的，并且是比较小规模流行的家畜传染病，可称为地方流行性，或谓病的发生有一定的地方性。地方流行性有两层含义，一方面是指在一定地区一个较长的时间内发病的数量稍超过散发性。另一方面，除了表示一个相对的数量之外，有时还包含着地区性的意义
例如牛气肿疽、炭疽的病原体形成了芽孢，污染了这个地区，成了常在的疫源地，如果防疫工作没有抓好,每年都会出现一定数量的病例
如马腺疫、猪丹毒、猪气喘病等等常以地方流行性的形式出现。
某些散在病在畜群易感性增高或传播条件有利时也会出现地方流行性，如巴氏杆菌病、沙门氏菌病等
3 流行性
所谓发生流行是指在一定时间内一定畜群出现比寻常多的病例，它没有一个病例的绝对数界限，而仅仅是指疾病发生频率较高的一个相对名词。因此任何一种病当其称为流行时，各地各畜群所见的病例数是很不一致的。
爆发是一个不太确切的名词，大致可作为流行性的同名词。一般认为，某种传染病在一个畜群单位或一定地区范围内，在短期（该病最长潜伏期内）突然出现很多病例时，可称为爆发。
4 大流行
是一种规模非常大的流行，流行范围可扩大至全国，甚至可涉及几个国家或者整个大陆。在历史上如口蹄疫、牛瘟和流感等都曾出现过大流行。
上述几种流行形式的界限是相对的，不是固定不变的
（二）流行过程的季节性和周期性
1 季节性：某些动物传染病经常发生在一定的季节，或在一定的季节出现发病率显著上升的现象，称为流行过程的季节性，出现季节性的主要原因有：
（1）季节对病原体在外界环境中存在和散播的影响
夏季气温高，日照时间长，这对那些抵抗力较弱的病原体在外界环境中的存活是不利的。例如炎热的气候和强烈的日光曝晒，可使散播在外界环境中的口蹄疫病毒很快失去活力，所以口蹄疫的流行一般在夏季会减缓或平息。又如在多雨和洪水泛滥的季节，如土壤中含有炭疽杆菌芽孢或气肿疽梭菌芽孢，则可随洪水散播，因而炭疽或气肿疽的发生可能增多
（2）季节对活的传播媒介（如节肢动物）的影响：夏秋炎热季节，蝇、蚊、虻等吸血类昆虫大量孽生和活动频繁，凡是能由它们传播的疾病，都教易发生，如猪丹毒、日本乙型脑炎、马传染性贫血、炭疽等
（3）季节对动物活动和抵抗力的影响冬季舍饲期间，家畜聚集拥挤，接触机会增多，如舍内温度降低，湿度增高，通风不良，常易促使经由空气传播的呼吸道传染病暴发流行。季节变化，主要是气温和饲料的变化，对家畜的抵抗力有一定的影响，这种影响对于由条件性病原微生物引起的传染病尤其明显，如在寒冬或初春，容易发生某些呼吸道传染病和羔羊痢疾等
2 周期性
某些动物传染病如口蹄疫、牛流行性热等，经过一定的间隔时间（常以数年计），还可能表现再度流行，这种现象称为动物传染病的周期性。在传染病流行期间，易感家畜除发病死亡或淘汰以外，其余由于患病康复或隐性感染而获得免疫力，因而使流行逐渐停息。但是经过一定时间之后，由于免疫力逐渐消失，或新的一
代出生，或引进外来的易感动物,使动物群的易感性再度增高,结果可能导致重新流行。大动物每年更新的数量不大，多年以后易感动物的百分比逐渐增大，传染病才会再度流行，因此周期性比较明显。猪和禽等食用动物每年更新或流动数目很大，传染病可以每年流行，因此周期性一般不太明显。
动物传染病流行过程的季节性或周期性，是可以改变的，我们应加强调查研究，掌握它们的特性和规律，采取适当措施加强防疫卫生、消毒、杀虫等工作；改善饲养管理，增强机体抵抗力；有计划地做好预防接种工作等，使动物传染病不发生季节性或周期性流行。
五影响动物传染病流行过程的因素
构成传染病的流行过程，必须具备传染源、传播途径及易感畜群三个基本环节。只有这个基本环节相互连接，协同作用，传染病才有可能发生和流行。保证这三个基本环节相互连接、协同起作用的是动物活动所在的环境和条件，即各种自然因素和社会因素。
（一）自然因素
对流行过程有影响的自然因素，称之为环境决定因素，主要包括地理位置、气候、植被、地质水文等。它们对于三个环节的作用是错综复杂的，举例如下：1 作用于传染源
自然因素对于传染源这一环节的影响，例如一定的地理条件（海、河、高山等）对于传染源的转移产生一定的限制，成为天然的隔离条件。季节变化，气候引起机体抵抗力的变化，如气喘病的隐性病猪，在寒冷潮湿的季节里病情恶化，咳嗽频繁，排出病原体增多，散播传染的机会增多。反之，在干燥、温暖的季节里，加上饲养状况良好，病情容易好转，咳嗽减少，散播传染的机会减少。当某些野生动物是传染源的时候，自然因素的影响特别显著，这些动物生活在一定的自然地理环境中（如森林、沼泽、荒野等），它们所传播的疫病常局限于这些环境，往往形成自然疫源。
2 作用于传播媒介
自然因素对于传播媒介的影响非常明显。例如，夏季气温上升，在吸血昆虫滋生的地区，作为传播流行性乙型脑炎等病的媒介昆虫蚊虫的活动增强，因而乙型脑炎病例增多。日光和干燥对多数病原体具有致死作用，反之，适宜的温度和湿度则有利于病原体在外界环境中较长时间的保存。当温度降低湿度增大时，有利于气源性感染，因此呼吸道传染病在冬春季发病率常有增高的现象。洪水泛滥的季节，地面的粪便被冲刷到河塘，造成水源污染，易引起钩端螺旋体病、炭疽等的流行。
3 作用于易感动物
自然因素对于易感动物这一环节的影响首先是增强或减弱机体的抵抗力。
例如，低温高湿的条件下，不但可以使飞沫传播媒介的作用时间延长，同时也可以使易感动物易于受凉、降低呼吸道黏膜的屏障作用，有利于呼吸道传染病的流行，在高气温的影响下，肠道的杀菌作用降低，使肠道传染病增加。
应激反应是动物机体对扰乱机体环境稳定的任何不良刺激的生物学反应总合，应激可导致畜禽的病理性损害。例如长途运输、过度拥挤等。
（二）饲养管理因素
畜舍的建筑结构、通风设施、垫料种类等都是影响疾病发生的因素
(三) 社会因素
影响动物传染病流行过程的社会因素主要包括社会制度、生产力和人民的经济、文化、科学技术水平以及贯彻执行法律法规的情况等。它们既可能是促进家畜疫病广泛流行的原因，也可以是有效消灭和控制疫病流行的主要关键。因为，家畜和它所处的环境，除受到自然因素影响外，在很大程度上是受到人们的社会生产活动影响的，而后者又取决于社会制度等因素。
生物工程总结
工程总结 由内蒙送变电第二分公司承建的丰镇500kV变电站，位于丰镇电厂西6公里处，站区围墙内占地面积8.953Km2。本期工程主变3×250MV A，500kV 采用一个半断路器，7回出线：万全二回、永圣域二回、汗海一回、大同一回、丰镇电厂一回。海汗500kV线路丰镇侧装3×50Mvar并抗，中性点通过小高抗接地。同时从丰镇电厂搬迁3组3×50 Mvar并抗，3台中性点电抗器。 220kV本期12回出线，双母线分段：海城二回、新丰电厂二回、平地泉二回、丰镇电厂三回、丰地变二回、新城湾一回。 主变35kV侧装60 Mvar并抗两组，60 Mvar并联电容器一组。 工程总投资32512.58万元。 工程建设单位：内蒙古超高压供电局。 监理单位：内蒙古康远监理公司。 设计单位：内蒙古电力勘测设计院。 调试单位：内蒙古电力科学研究院。 施工单位：内蒙古送变电有限责任公司。 一、工程质量管理 该工程是内蒙古最大的枢纽变电站，是内蒙古西电东送主要渠道。工程于2005年5月27日开工，2006年7月30日竣工。工程一开始，我们根据建设单位提出的工程总目标“达标投产，争创国优”，制定本工程的整体策划和实施细则，制定了本工程的闪光点以及质量保证措施。 本工程质量目标：安装工程一次验收合格率100%；单位工程优良品率100%；分项工程合格率100%。变电建筑单位工程优良品率100%，分项工程
优良率92%以上。达标投产，争创国优。 为实现本工程的质量目标，我们在工程开工前就认真组织编写了施工组织设计，从施工进度、技术措施、资源配置（包括技术力量、施工机具、施工方案、安全文明施工等）都作了详尽的布置。制定合理的人员组织机构及各级质量职责、质量管理制度、创优措施、成品保护措施、质量通病预防措施等一系列的质量保证措施，为优质、高效地完成施工任务打下良好的基础。 1、架构、设备基础施工： 经过精心组织、合理安排，首先在原材料上经过认真评审，货比三家，对砂、石进行出厂试验，选择质量好的砂、石、水泥。在原材料上严把质量关，做好进货检验，并在使用过程中按规程规范要求对原材料进行批次复检，杜绝不合格原材料进入施工现场使用。针对过去混凝土施工容易出现蜂窝、麻面、狗洞及塌落度大等质量通病，本工程开始浇筑砼时要求施工人员严格按砼配比施工，每30cm振捣一次，并严格控制拆模时间，加强砼养护。认真执行隐蔽工程签证制度和工序交接制度，以保证施工质量。另外加强三级检验，对发现的问题和质量缺陷及时纠正，避免了质量事故的发生，极大的提高了基础工程的施工质量。500kV架构基础100基，自检优良率100%；220kV 架构基础158基，自检优良率98%；500kV设备基础276基，自检优良率100%；220kV设备基础428基逐级自检，优良率99%。三级检验抽检80%优良率100%。三级检验抽30%，优良率100%。对已完基础加强了成品保护，主要基础（主变、高抗、断路器）边缘都用角钢包住，防止磕碰缺棱、掉角。 2、架构组立： 首先对进场的钢杆逐个进行检查，从外观镀锌层、垂直度、焊缝等进行
《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
生物工程设备复习题
生物工程设备复习题 一、选择题 1、目前啤酒厂的糖化锅中利用__B__进行搅拌。 A.圆盘平直叶涡轮搅拌器 B.螺旋浆式搅拌器 C.醪液内二氧化碳的密度梯度 D. 二折叶旋桨式搅拌器 2、空气过滤系统中旋风分离器的作用是____A_____。 A.分离油雾和水滴 B.分离全部杂菌 C.分离二氧化碳 D.分离部分杂菌 3、好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前___C___，以确保安全。 A.应该安装截止阀 B.应该安装安全阀 C.应该安装止回阀 D.不应该安任何阀门 4、机械轴封的动环的硬度比静环___B____。动环的材料可用___________，静环最常用的材料是___________。 A.大，碳化钨钢，铸铁 B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯 C.小，聚四氟乙烯，不锈钢； D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。 5、目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_______。 A.圆盘平直叶涡轮搅拌器 B.螺旋浆式搅拌器 C.无搅拌器 D.锚式搅拌器 6、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____A______搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。 A.小于一个 B.大于一个小于两个 C.等于一个 D.等于两个 7、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此____C____轴封。 A.应该用填料函 B.应该用单端面机械 C.应该用双端面机械 D.无需 8、培养基连续灭菌流程中选用管道维持器，应该使培养基在管道的流速达到___C___，才能保证先进先出。 A.过渡流 B.层流 C.活塞流 D.湍流 9、把干玉米原料从多处集中送到一处，原则上应选择：( D ) A ．带式输送机 B ．压送式气力输送装置C．斗式提升机 D ．吸送式气力输送装置 10、压送式气力输送装置的闭风器应装在：( A ) A ．加料口处 B ．卸料口处 C ．中间部位 D ．无论哪里 11、直接向空气中喷100 ℃蒸汽，此过程对湿空气来说将近似是：( B ) A ．等湿升温 B ．等温加湿 C ．加湿升温 D ．等温等湿 12、垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件是:( A ) Ａ . 气流速度大于悬浮速度 B. 气流速度小于悬浮速度 C. 气流速度等于悬浮速度 D. 不能确定
生物工程设备习题及答案总
1. 常用的两种磁选设备的原理 （1）固定形磁钢装置（平板式磁分离器） 将永久磁钢根据需要的数量组合起来，可分散装置在谷粒经过的加料斜槽或在 加工设备之前集中装置。 工作时，原料以薄层经过磁性部分时，铁块被吸住而除去，原料自由通过。（2）永磁滚筒（旋转式磁分离器） 由转动的外筒和其中固定不动的磁铁芯（ 170 °的半圆形芯子）两部分组成。 工作时，原料经过磁性部分时，铁块被吸住，转动到盛铁盒掉落而除去，原料 自由通过。 2. 筛选分级的原理 利用物料粒度、形状不同，利用一层或数层运动或静止的筛面而达到清理的目的。 3. 振动筛的工作原理 原料大麦进入后经控料闸（控制进料量）首先经过风道进行第一次风选除去轻 的杂质和灰尘（进入沉降室），落入初清筛面，去掉除去大杂质，接着通过筛 孔落入第二级筛面，除去稍大于麦粒的中级杂质，再通过筛孔进入第三级筛面，除去细杂，得到粗糙的原料大麦，最后进行第二次风选，除去三级筛选中的杂 质（进入沉降室），得到原料大麦。 4. 精选机的工作原理 精选是按籽粒长度和形状不同进行分选 精选机是利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒，袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。 5. 常用的大麦精选机有哪两种？各有何特点? （1）碟片式精选机 碟片式精选机的主要构件是一组同轴安装的圆环形铸铁碟片，碟片的两侧工作 面制成许多特殊形状的袋孔。
碟片上袋孔的大小、形状，可根据籽粒长度的粒度曲线来确定。 碟片精选机的优点是工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；而且各种不 同的袋孔可用于同一机器中；碟片损坏可以更换。 缺点是碟片上的袋孔容易磨损。 （2 ）滚筒精选机 根据滚筒转速差别分为快速滚筒精选机和慢速滚筒精选机。 按其作用有荞子滚筒、大麦滚筒和分级滚筒之分。 滚筒精选机的特点是它分离出来的杂粒中含大麦较少； 其主要缺点是袋孔的利用系数低，产量也较低，且工作面磨损后不能修复。 6. 圆筒分级筛的工作原理和特点？ 根据物料分级的要求，在圆筒筛上布置不同孔径的筛面。原料进入后在传动装 置作用下运动并接触筛面而进行筛分。 优点：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。 缺点：筛面利用率小，仅为整个筛面的 1/5 1.物料的粉碎度（粉碎比） 物料粉碎前后平均直径之比，称为粉碎度或称粉碎比。 X=D1/D2 式中 D1 ——粉碎前物料的平均粒径， mm ；D2——粉碎后物料的平均粒径， mm 。粉碎度表示粉碎操作中物料粒度的变化比例。 2.对粉碎机的要求 （1 ）粉碎后的物料颗粒大小要均匀。 （2）已被粉碎的物块，应立即从轧压部位排除。
生物工程专业实习总结
生物工程专业实习总结 经过在恩施宏业魔芋开发有限责任公司、恩施锦华生物工程有限公司、湖北恩华生物开发有限公司共三次的参观实习，了解并掌握了一些与生物工程专业相关的实际情况，熟悉了在实际工业大生产中的生产设备和具体工艺流程。与此同时，也向工厂的技术人员和负责经理询问了公司的机构管理和最终产品的销售情况。在了解到这些实际情况的基础之上，在心里对生物工程专业有了更多多的信心，并将在学校的理论学习过程中更加踏实努力。下面我将就在上述三个公司的实习经历作出总结： 实习单位一： 该公司厂址设在恩施市崔家坝，是为恩施市市郊，政府现将恩施火车站和长途汽车站规划选址在崔家坝。待政府规划建成之后，该公司的生产原料和产品将能更好的进得到运输，所以从一定的程度上，成本可以得到降低，提高在市场上的竞争力。该公司的平面布局为东西走向，厂门朝东出于公路干道，行政办公楼、职工食堂、公寓坐落于前，生产车间和酒精回收塔落于后方，仓库置于生产车间四周，如此布局以便于提高实际生产效率。 该公司的产品为魔芋精粉(葡苷聚糖)，市场上的魔芋精粉根据其溶解于水之后的粘度决定其等级，该公司的主要产
品即为最高等级特级标准，由于我国市场对于魔芋精粉的需求不高，其主要出口日本和韩国。在出口时，日本对产品质量要求尤为突出，由此可见日本各种商品的质量为何经得住考验，并能在国际市场占有一席之地。另外，由于新鲜魔芋的生长具有明显的季节性，所以该厂需按照魔芋的收获季节进行魔芋精粉的生产。因为生产具有季节性，所以公司所聘用的工作人员除开技术与管理人员外，其余工作人员皆是临时工，这样就可以大大减少工作人员的工资开支，节约成本。 经过在仔细熟悉与了解魔芋精粉(葡苷聚糖)的一整条生产工艺之后，基本掌握了其具体的生产流程及实际生产过程中需要注意的问题。生产魔芋精粉(葡苷聚糖)大致分为五道工序： 清洗、去皮打浆分离脱水干燥 其原材料是新鲜魔芋的地下块茎，含有大量的水分，其外表较丑陋。在实际生产过程中，需要去皮和清洗，去皮之后表面会分泌出一种含有生物碱的粘性物质。去皮之后，置于打浆机中打浆，然后经过一系列的处理，除去其水分，最后干燥精制得到魔芋精粉(葡苷聚糖)。根据生产数据，每生产1t魔芋精粉(葡苷聚糖)需要新鲜魔芋14-15t。 在实际生产中需要注意的几个地方是： 1、工作人员必须认真仔细的将在传送带中运送的坏死魔芋清除掉，以提高终产品质量。
生物工程下游技术知识要点(总复习)
第三章 发酵液预处理与固液分离 1.加水稀释法 （稀释后要过滤速率提高的百分比要 大于加水量） 1.降低液体黏度 2.加热法 2.调整PH （如利用蛋白质的等电点） 3.凝聚：在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电 位下降，而使胶体体系不稳定的现象。 过滤特性改变 凝聚值越小，凝聚能力就越强 絮凝：在有些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大 絮凝团的过程。 混凝：包括上述两种法。 4.加入助滤剂 （最常见的是硅藻土） 5.加入反应剂 1. Ca 2+ : 加草酸钠 除杂 Mg 2+ :加三聚磷酸钠 C a 2+ ：加黄血盐 1.沉淀法 2.杂蛋白的除去： 2.变性法 （有加热法，调PH ，加酒精， 丙酮等有机溶剂或表面活性剂 等。） 3.吸附法 (加入某些吸附剂或沉淀剂吸附 杂蛋白而除去) 1.离心 公式：Q=v ω2Z g d v L S ?-=μ ρρ18)(2 固液分离手段 θπctg r r g n Z )(323132-= 2.过滤 （1）板框过滤机 （适合固体含量在１％—１０％的悬浮液 的分离） （２）真空转鼓过滤机 （适合固体含量大于１０％） （３）硅藻土过滤机 （适合固体含量小于０．１％）
第五章细胞破壁 细胞破壁１．破壁法：（１）珠磨法原理：进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠， 英砂，氧化铝等研磨剂一起快速搅拌或研磨， 研磨剂，珠子与细胞之间的互相剪切，碰撞， 使细胞破碎。 （2 ）高压匀浆法原理：利用高压使细胞悬浮液通过针形阀， 由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞 破碎。 是大规模细胞破碎的常用法。 （3）超声破碎法（适合实验室用） （4 ）酶溶法1 .外加酶法 2. 自溶法（1）加热法 （2）干燥法 （5）化学渗透法 2.破碎率的测定（1）直接测定法破碎前利用显微镜计数器直接计数 破碎后用染色的法把破碎的细胞与未受损 的细胞分开。即可直接计算破碎率。 （2）目的产物测定法通过测定破碎液中目的产物的释放量 来估算破碎率。 （3）导电率测定法根据导电率随着破碎率的增加而呈线性 增加 第五章．溶剂萃取与浸取 一、溶剂萃取过程的理论基础： ——是把目标物质从第一个液相中依靠更强大的溶解力抽提到第二个液相中。如把水相中的醋酸抽提到醋乙酯中。 1．萃取溶剂的选择 根据萃取目标产物的介电常数，寻找极性相接近的溶剂为萃取溶剂。好的溶剂应满足以下要求： ①萃取容量大，单位体积萃取溶剂能萃取大量产物； ②选择性好，只萃取产物而不萃取杂物； ③有利于相的分散和两相分离，与被萃取相互溶度小，且粘度小，界面传力小 ④易回收和再生； ⑤化学致定性好，不易分解，对设备腐蚀性小； ⑥经济性好，价廉易得； ⑦安全性好，闪点高，对人体无毒或低毒。
生物工程生产实习报告(完整版)
报告编号：YT-FS-4007-88 生物工程生产实习报告 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
生物工程生产实习报告(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 生物工程生产实习报告 实习名称：生物工程生产实习 学院：生物工程学院 专业/班级:生物工程2004级02班 学生姓名：姜波学号：XX05030207 指导教师：李明元 开始时间:XX年7月17日 完成时间：XX年7月26日 实习地点:四川德润鑫动物药业有限公司 目录 前言—————————————————3 第一部分企业概况————————————— ——3
第二部分公司的总平面布置图——————————4 第三部分工艺流程简介 一,可灭菌小容量注射剂生产工艺流程——————5 二，散剂的制备—————————————10 三，溶液型注射剂的生产流程图————————11 四，无菌分装粉针剂工艺流程方框图及环境区域划分—11 第四部分主要生产设备的介绍 一，水站——————————————12 二，水针车间——————————————13 三，粉散车间——————————————15 四，包装——————————————16 第五部分非生产领域介绍 一，德润鑫公司的组织形式—————————
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
生物工程设备期末复习题
生物工程设备期末题 1．根据工艺操作，发酵生产设备类型分为 发酵设备和 发酵设备。 2．小型发酵罐罐顶和罐身采用 连接，材料一般为不锈钢。 3．罐体各部分的尺寸有一定的比例，罐的高度与直径之比一般为 左右。 4．挡板的作用是防止液面中央形成 流动，增强其湍动和溶氧传质。 5．消泡器的作用是 。 6．大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用 使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。 7．为了防止发酵液泄漏和杂菌污染，搅拌器轴与罐顶或罐底连接处需要密封，即 。 8．一个发酵罐的圆柱部分体积为80 L ，上下封头的体积分别为10 L ，如果装料系数为80%，则罐的总容积为 L ，罐的有效容积为 L ，公称容积为 L 。 9．CIP 清洗系统整个清洗程序分7个步骤：预冲洗、 、中间清洗、清水喷冲、碱喷冲、清水冲洗、 。 10．细胞培养的操作方式有 、流加式操作、半连续式操作、 连续操作和 。 11．笼式通气搅拌反应器由两大部分组成： 和 。搅拌笼体由 和其顶端的 以及套在笼体外面的 组成。 二、名词解释 1. 连续发酵。2．在线检测。3．净化工作台。4．公称容积。5．流加式操作 三、简答题 1. 机械搅拌发酵罐的基本要求是什么？2．机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的作用是什么？3．圆柱锥底啤酒发酵罐上为什么要安装真空安全阀？4．朝日罐生产啤酒的优缺点是什么？ 1. 试论述传感器应满足哪些条件？2．以四器组合为例说明啤酒生产中麦汁的制备设备包括哪几种，每种设备的用途是什么？ 六、计算题（10分×1 = 10 分） 一个年生产12万t 赖氨酸的发酵工厂，发酵产酸水平为18％，提取总收率为85％，年生产时间为300d ，发酵周期为60 h ，洗罐准备时间为12 h ，设发酵罐的装罐系数为80％，发酵罐的容积为450 m3。问：1、该工厂每日产量是多少(t/d)？2、每日所需要的发酵液量是多少？3、每日所需要的发酵罐容积为多大？4、生产12万t 赖氨酸需要发酵罐的总数是多少？(每步计算请标清楚单位,小数点后保留一位有效数字) 一、名词解释 1、 菌体的率 YX/S 对基质的细胞得率Yx/s 2、半连续式操作 又称反复分批式培养或换液培养，是指在分批式操作的基础上，不全部取出反应系剩余部分重新补新的营养成分，再按分批式操作的方式进行培养，这是反应器内培养液的总体积保持不变的操作方式。 3、Ka 4、发酵稀释比D:补料速度与反应器体积的比值（h-1），在稳定状态下，细胞的生长速率等于稀释速率 5、过滤效率被捕捉的粉尘量与原空气中粉尘量之比。 6、装料系数：发酵罐存在持气与起泡问题，必须在充入培养液后留有一定的空间。 式中 V —发酵罐的代表容积（m 3）；V 0—进入发酵罐的发酵液量（m 3）ψ —装液系数 7、实罐灭菌：将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称分批灭菌。 8、升膜式蒸发器：真空蒸发设备，主要由加热室和汽液分离器组成，在真空状态下溶液在蒸发器的加热表面形成液膜，很快受热升温、汽化、浓缩。液膜与蒸发的二次气流方向相同称为升膜式蒸发器。 S x x ?-?=＝消耗基质的质量生成细胞的质量/s Y ?0V V =
生物工程设备
1.生物质原料的粉碎的设备：锤式、辊式、湿式、超细、纳米粉碎机、球磨机、切片机。 2.连续灭菌流程：加热、保温（湿）、冷却。 3.啤酒生产中麦芽汁的制备设备：糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅、糖化醪过滤槽。 4.糊化锅的作用：用于煮沸大米粉和部分麦芽粉醪液，使淀粉糊化和液化。 5.氧传递模型：双膜理论、渗透扩散、表面更新理论。 6.常用通风式（固态）生物反应器种类：填充床、流化床、转鼓式、浅盘式、搅拌生物反应器和压力脉动固态发酵生物反应器。 7.生物反应器的放大方法：经验放大法、因次分析法、时间常数法、数学模拟法。 8.经验放大法原则：几何相似放大、以单位体积液体中搅拌功率相同放大、以单位培养液体积的空气流量相同的原则进行放大、以空气线速度相同的原则进行放大、以kLa相同的原则进行放大、搅拌器叶尖速度相同的准则、混合时间相同的准则。 9.液液萃取设备：混合设备、分离设备、兼有混合和分离两种功能的设备。 10.蒸发器组成：加热室、分离器。 11.固体输送设备：带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机。 12.垂直管中气力输送设备流程：粒子向下加速运动；粒子相对静止；粒子向上加速运动。 13.生物除菌方法：辐射杀菌、化学药品杀菌、干热杀菌。 14.空气过滤除菌流程：两级冷却、加热除菌流程；高效前置过滤空气除菌流程。 15.过滤除菌效率与空气流速关系：当气流速度较大时，v↑η↑，此时惯性冲击起主要作用；当气流速度较小时，v↑η↓，此时扩散起主要作用；当气流速度中等时，可能是截留起主要作用；如果气流速度过大，除菌效率又下降，则是由于重新污染。1.GMP：药品生产质量管理规范，指在药品生产全过程中运用科学的原理和方法来保证生产出优质产品的一整套科学管理办法。 2.冷冻干燥：将物料冷冻至水的冰点以下，并置于高真空的容器中，通过供热使物料中的水分直接从固态冰升华为水汽的一种干燥方法。 3.渗透平衡：两溶液过一段时间后的分压相同，相当于进入半透膜的水与出半透膜的水相同，就会达到渗透平衡。不管是什么溶液体系给够足够时间后一定能达到渗透平衡。 4.渗透：渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到细胞内外浓度平衡（等张）为止。水分子会经由扩散方式通过细胞膜，这样的现象，称为渗透。 5.离子交换法：应用合成的离子交换剂作为吸附剂，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在交换剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物质从交换剂上洗脱下来，达到分离、浓缩、提纯的目的。 6.湿热灭菌：指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法，以高温高压水蒸气为介质，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，最终导致微生物的死亡。 7.双水相萃取：一些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统。 8.超临界流体：温度和压力均在本身的临界点以上的高密度流体，具有和液体同样的凝聚力、溶解力。 9.体积传质系数：是决定反应器结构的最相关的参数，它是质量传递的比速率，是指在单位浓度差下，单位时间、单位界面面积所吸收的气体。
生物工程设备-总结
第一章生物质原料预处理设备 1.固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的？ 挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、剪碎、劈碎 2.锤式粉碎机有哪些部件构成？它是如何粉碎物料的？ 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。 （1）锤片 是粉碎机的主要工作部件。基本形状有8种，其中以矩形最多。 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。 (2）筛板 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主要因素，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 以上。 3.辊式粉碎机是如何粉碎物料？它有几类？ 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 筒对其的摩擦作用而被拖入两辊的间隙中被粉碎。 两辊式、四辊式、五辊式、六辊式 4.简述湿法粉碎的优点. 1.消除了粉尘危害，改善了劳动环境，降低了原料消耗； 2.粉碎过程中，淀粉已开始吸水膨胀，提高了蒸煮效果； 3.粉碎后经预热，提高了蒸汽的利用率； 4.机器零件的磨损减少，节省了设备维修费用。 5.按筛面的运动规律不同，摇动筛可分为哪三种？ 直线摇动筛、平面摇晃筛和差动筛 6.影响筛分效率的因素有哪些？ （1）筛面上物料层厚度 （2）筛下颗粒百分含量、颗粒级配和形状 （3）物料含水量 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 分效率。 7.球磨机粉碎时，粒度，研磨体的尺寸，装填量之间有什么样的关系？ 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。
微生物工程期末考试试题
一、选择题（多项或单项） 1．发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件 A、具有合适得生产菌种 B、具备控制微生物生长代谢得工艺 C．菌种筛选技术D、产物分离工艺E．发酵设备 2．在好氧发酵过程中，影响供氧传递得主要阻力就是（ C ） A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力 3．微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC ) A、产物就是微生物菌体本身 B、产品就是微生物初级代谢产物 C、产品就是微生物次级代谢产物 D、产品就是微生物代谢得转化产物 E、产品就是微生物产生得色素 4．引起发酵液中pH下降得因素有：( BCDE ) A、碳源不足 B、碳、氮比例不当 C、消泡剂加得过多 D、生理酸 性物质得存在E、碳源较多 5．发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD ) A、构成菌体原生质得成分 B、作为酶得组分或维持酶活性 C、调节细胞渗透压 D、缓冲pH值 E、参与产物得生物合成6．在冷冻真空干燥保藏技术中，加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是（B ） A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7．发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式，通常说得乳酸发酵属于（ A ） A、厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵 8．通过影响微生物膜得稳定性，从而影响营养物质吸收得因素就是（ B ） A、温度 B、pH C、氧含量D．前三者得共同作用 9．在发酵工艺控制中，主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数，其中物理参数包括：( ABCD ) A、温度 B、罐压 C、搅拌转速与搅拌功率 D、空气流量 E、菌体接种量10．发酵过程中较常测定得参数有：( AD ) A、温度 B、罐压 C、空气流量 D、pH E、溶氧 二、填空题
生物工程设备期末复习题 超好
生物反应器部分复习思考题 1、搅拌器轴功率 2、全挡板条件 3、装液系数 4、公称容积 5、如何评价通风发酵罐的性能? 6、如何计算通风发酵罐的壁厚（受内压或受外压）？ 7、简述机械搅拌通风发酵罐（TRC）的工作原理。 8、影响K Lα的主要因素有那些？如何提高发酵罐的K Lα？ 9、叙述气升式发酵罐（ALR）的工作原理及特点和应用？ 10、简述自吸式发酵罐的工作原理及优缺点和应用？ 11、发酵罐的换热装置形式有哪些及其各自特点？ 12、熟悉通用式机械搅拌发酵罐各个部件的名称。 13、某酶制剂厂细菌发酵罐直径D=2.4M，液深H =2.9M；装有四块挡板，两只圆盘六弯叶涡轮搅拌器，直径D =0.80M，间距S=1.5M，醪液粘度μ=9.8×10 N·sec/M ，密度ρ=1020 kg/M ，搅拌转速N=165rpm，通气量Q=12.7M /min，罐压P=0.2 MPa (绝对大气压)，三角皮带的效率是0.92，滚动轴承(两个)的效率是0.99，滑动轴承(一个)的效率是0.98，端面轴封增加的功率为1%，求轴功率Pg，并选择合适的电机和轴径。已知在充分湍流状态时，圆盘弯叶涡轮搅拌器的功率准数N = 4.7 。式中物理量的单位：P0 W ρ kg/M3 μ N·sec/M2 D M N rps 在不通气条件下两只圆盘弯叶涡轮搅拌器的输入搅拌功率是一只的1.77倍，即P2 /P1 =1.77 修正的迈凯尔公式: Pg=2.25×10 式中物理量的单位：Pg、P0 kW Q ml/min D cm N rpm 轴径：d = 120 (mm) 式中物理量的单位：Pg：kW n ：rpm d0：mm 14、简述酒精间歇发酵设备的结构?其洗涤和冷却装置有哪几种? 15、简述圆筒体锥底发酵罐的结构和特点。何为氨直冷?有何优点? 16、简述啤酒发酵锥形罐产生真空的原因。如何防止? 17、锥形发酵罐中发酵液如何进行对流和热交换？ 18、试设计一啤酒连续发酵的设备流程，说明各设备的作用。 19、何谓CIP? 啤酒发酵罐的CIP清洗系统由那些操作程序组成？ 20、植物细胞反应器有几类？ 21、动物细胞培养方法有哪些？细胞培养的操作方式有哪些？ 22、动物细胞大规模培养反应器有哪些？
生物工程设备知识点总结
体积溶氧系数kLa：单位时间单位体积溶液所吸收的气体。 影响kLa的因素：物系的性质——粘度，扩散系数，表面张力 操作条件——温度，压力，通气量，搅拌转数 反应器的结构——反应器的结构型式，搅拌器结构，搅拌方式剪切力的作用 1、增加质量与热量传递速率 2、对微生物，动植物细胞的培养造成影响 机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性 1、搅拌叶轮尺寸与类型 ●叶轮尺寸与罐直径比 Di/D=0.33~0.45 选用较大的叶轮或Di/D： 多糖发酵， 动物细胞培养； ●叶轮类型的选择 功率准数、混合特性， 产生的液流作用力的大小 2、搅拌叶尖速度与剪应力 ●细胞与剪切作用 损害程度： 细胞特性、搅拌力的性质、强度、作用时间； 定性关系： 球状和杆状细胞：耐受力强， 丝状、动物细胞：耐受力弱；●关于搅拌剪切的反应器设计准则 以搅拌叶尖线速度v为基准： v≤7.5m/s 3、发酵液的流变特性 液体流变特性的影响： 传质、传热、混合； 发酵罐设计与运转； ●发酵液流变特性的类型： （1）牛顿型流体 黏度不随搅拌剪切速率和剪应力而改变（粘性定律）； 剪应力与剪切速率的关系： τ=F/A=μ(du/dy)=μγ τ为剪应力，Pa或N/m2； F为切向力，A 为流体面积； μ为流体黏度Pa·s，γ为剪切速率（速度梯度，s－1 )； 非牛顿型流体
（2）宾汉塑性流体 τ=τ0+μsγ τ0为屈服应力，Pa; μs为表观黏度,Pa·s; 如黑曲霉发酵液；（3）拟塑性和涨塑性流体 τ=Kγn K：均匀系数，稠度系数，Pa·sn； n：流体状态特性指数， 拟塑性：0﹤n﹤1 涨塑性：n﹥1 如丝状菌（青霉素）、液体曲、多糖； 机械搅拌通风发酵罐的的热量传递 1、发酵过程的热量计算 ●生物反应热的计算 Q发酵=Q生物+Q搅拌－Q散 Q搅拌： 与搅拌功率Pg有关， η功热转化率，取η=0.92； Q散发：Q蒸发、Q显、Q辐射，Q散发=0.2 Q生物； ●冷却水带出的热量计算 发酵过程的最大放热： Q发酵=[Wc(T2－T1)]/ VL [kJ/(m3·℃)] W:冷却水流量，kg/h； c：水的比热容，kJ/(kg·℃)； T1、T2:冷却水进出口温度，℃； VL：发酵液体积，m3; ●发酵液温升测量计算 旺盛期，先使罐温恒定，关闭冷却水， 30min后测定发酵液的温度： Q发酵=[ (w1c1+w2c2) △T]/VL [kJ/(m3·℃)] w1、w2：发酵液和发酵罐的质量，kg； c1、c2：发酵液和发酵罐的比热容，kJ/(kg·℃)； △T：30min内发酵液的温升，℃； 2、发酵罐的换热装置 ●换热夹套 换热系数低：400~600 kJ/(m3·h·℃)； 适应：5m3发酵罐； ●竖式蛇管 4~6组 换热系数高：1200~4000 kJ/(m3·h·℃)； 要求水温较低； ●竖式列（排）管 传热推动力大，用水量大；
(生物科技行业)生物工程设备复习思考题
生物工程设备部分习题 复习思考题： 1、通风发酵设备比拟放大的基本概念，说明以k d 及 为基准的 比拟放大的程序。 2、机械通风发酵罐中挡板的作用及全档板概念。 3、机械通风发酵罐的换热装置常用的有哪几种形式，并简要说明其特点。 4、发酵过程的热量计算方法有几种，并列出简单算式。 5、气升式发酵罐的结构工作及原理及特点。 6、搅拌器常用的形式有哪几种？在发酵罐中选取的流型有何特点，功率准数N P 的选定。 7、什么是牛顿型流体，什么是非牛顿型流体，非牛顿型流体有哪几种各自特点如何？ 8、复述双膜理论，写出传氧速率与气、液溶氧浓度关系式。 9、兼气酒精发酵设备常用结构，冷却面积的计算方法及步骤。 10啤酒圆筒锥体发酵罐的特点，及设计时需要考虑哪几方面问题。 11、写出生化过程5个参变量的检测目的及常用检测仪器。 12、什么叫生物传感器？生物敏感材料常用哪几种？ 13、生物传感器主要由哪几部分组成及工作原理。 14、生物传感器敏感膜的成膜方法通常有几种？说出其中一种的制作过程。 15、生物传感器在发酵生产中有何重要意义，举例说明。 16、简述搅拌周线速度（πND ）搅拌液流速度H 搅拌循环量Q L 对发酵缸比拟放大的影响。 1 2 p v
计算题|： 1、某通风发酵罐直径=液柱高度=2m N=2.0/s=120r/min 螺旋浆搅拌D i=0.33D=0.66m 通风比=0.5m3/m3minρ=1000kg/m3μ=0.001 牛.秒/m2求pg 2、某细菌醪发酵罐——牛顿流体 罐径=1.8米 园盘六弯叶涡轮直径D=0.60m，一只涡轮 罐内装器块标准挡板 搅拌四转速N=168转/分 通气量Q=1.42m3/分（罐内状态流量） 罐压ρ=1.5绝对大气压 醪液粘度：μ=1.96×10-3牛·秒/㎡ 醪液密度：ρ=1020kg/m3 求：Pg 3、有一个5m3生物反应器，罐径为1.4m，装液量为4m3，液深 为 2.7m，采用六弯叶涡轮搅拌器，叶径为0.45m，搅拌转速N=190r/min，通风比为1：0.2，发酵液密度为1040kg/m3，发酵液粘度：1.06×10-3Pa·s，现需放大至50 m3罐进行生产，试求大罐尺寸和主要工艺条件（列表） 4、一台连续灭菌设备，培养液流量为18m3/小时，发酵罐装 料36m3，原始污染度为105个/ml，要求灭菌度Ns=10-3个/罐，灭菌温度为398开（此温度下K=11/分，求维持时间ι和维持罐容积）
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
生物工程设备总结
生物工程设备重点总结 1、生物反应器（Bioreactor）——为适应生物反应的特点而设计的反应装置 2、生物反应器与化学反应器在使用中的主要不同点是： 书本上答案： （1）生物（酶除外）反应都以“自催化”方式进行，即在目的产物生成的过程中生物自身生长繁育。 （2）生物反应速率较慢，生物反应器的体积反应速率不高，与其他相当生产规模的加工过程相比，所需反应器体积大。 PPT上答案： ①生物反应中存在活细胞，在反应中可将他们视为催化剂 ②由于细胞是生长着的，它对营养有一定的要求，使参与反应的成分很多 ③生物反应的途径通常不是单一的，反应过程往往也伴随着生成代谢产物的反应，它受许多环境因素的影响 3、生物反应器的作用： 为生物体代谢提供一个优化的物理及化学环境，是生物体能更好地生长，得到更多所需的生物量或代谢产物。 4、生物反应器的目的可归纳为： ①生产细胞 ②收集细胞的代谢产物 ③直接用酶催化得到所要的产物 5、生物反应器的种类 ①厌气生物的反应器 ②通气生物的反应器 ③光照生物的反应器 ④膜生物反应器 6、生物反应器设计的主要目的： （1）最大限度地降低成本 （2）用最少的投资最大限度地增加单位体积产率 7、生物反应器的设计原理是基于： （1）强化传质、传热等操作 （2）将生物体活性控制在最佳状态 （3）降低总的操作费用 （4）稳定生物反应器部状态（原文是生物反应器部状态也是不可忽视的影响因素） 8、厌氧生物反应器中加入惰性气体的原因： （1）保持罐的正压 （2）防止染菌 （3）以及提高厌氧控制水平 9、一个优良的培养装置应具有： PPT （1）严密的结构 （2）良好的液体混合性能 （3）高的传质和传热速率
生物工程设备习题答案
生物工程设备习题集 一. 单项选择题: (每题1分) 1.目前啤酒厂的糖化锅中利用_____D____进行搅拌。 A.圆盘平直叶涡轮搅拌器 B.螺旋浆式搅拌器 C.醪液内二氧化碳的密度梯度 D. 二折叶旋桨式搅拌器 2.空气过滤系统中旋风分离器的作用是_____A____。 A.分离油雾和水滴 B.分离全部杂菌 C.分离二氧化碳 D.分离部分杂菌 3.好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前__C___，以确保安全。 A.应该安装截止阀 B.应该安装安全阀 C.应该安装止回阀 D.不应该安任何阀门 4.无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____C____，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。 A.高温瞬时(133℃，15秒钟) B.同实罐灭菌一样(115℃，8-15分钟) C.高温长时(127℃，45分钟) D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次) 5.机械轴封的动环的硬度比静环___B__。动环的材料可用___________，静环最常用的材料是___________。 A.大，碳化钨钢，铸铁 B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯 C.小，聚四氟乙烯，不锈钢； D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。 6.溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是____D_____。 A.物料进口处或出口处采用浮头管板 B.蒸发器壳体应有膨胀圈 C.物料在加热管内有足够的浓缩倍数，一般为七倍 D.加热的蒸气与物料之间有足够的温度差，一般为20-35℃ 7.目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_____。 A.圆盘平直叶涡轮搅拌器 B.螺旋浆式搅拌器 C.无搅拌器 D.锚式搅拌器 8.空气过滤系统中空气加热器的作用是______B______。 A.对空气加热灭菌 B.升高空气温度，以降低空气的相对湿度 C.对空气加热，蒸发除去空气中的部分水份 D.升高空气温度，杀灭不耐热的杂菌 9.机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____C____搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。 A.小于一个 B.大于一个小于两个 C.等于一个 D.等于两个 10.自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此___C___轴封。 A.应该用填料函 B.应该用单端面机械 C.应该用双端面机械 D.无需 11.安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______D______。 A.将空气过滤为无菌空气 B.过滤分离空气中的油雾 C.过滤分离空气中的水滴 D.减轻总空气过滤器的过滤负荷 12.外循环空气带升式发酵罐的优点是无需____B____。 A.空气过滤系统 B.搅拌器 C.空气喷嘴 D.罐外上升管 13.为了减轻空气过滤系统的负荷空气压缩机最好选用____D____空气压缩机。 A.往复式 B.离心式 C.高压 D.无油润滑 14.培养基连续灭菌流程中选用管道维持器，应该使培养基在管道的流速达到__C__，才能保证先进先出。 A.过渡流 B.层流 C.活塞流 D.湍流 15. 塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用_____C____与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。 A.蒸气 B.冷凝水 C.酒精 D.热水 16. 冷冻升华干燥主要是升华_____B____。 A.游离水 B.结构水 C.冷凝水 D.气态水。