工艺安全知识问答

第一篇：工艺安全知识问答

化纤工艺部分知识

第一章 总论

1. 化学纤维的基本概念

天然纤维

：由纤维状的天然物质直接分离、精制而成。 化学纤维：用天然或人工合成的聚合物为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维。

①按原料分类

人造纤维：以天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维，也称再生纤维。

合成纤维：以石油、天然气、煤及农副产品等为原料，经一系列的化学反应制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。 无机纤维：主要成分是由无机物构成的纤维。 ②按尺寸分

长丝：在化学纤维制造过程中，经纺丝成形和后加工工序后，得到的连续不断的长度以千米计的纤维称为长丝。

短纤维：化学纤维经切断而成的、一定长度规格的纤维。 丝束：丝束是由大量单纤维汇集而成。

牵切纤维：化纤丝束经牵伸拉断而成的长度不相等(而有一定比例)的短纤维。 ③按性能分类 ⑴ 差别化纤维：泛指对常规化学纤维产品有所创新或赋予某些特性的化学纤维。 异形纤维：在合成纤维成形过程中，采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。 复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，或称双组分纤维，多组分纤维。

共混纤维：由两种或两种以上不同的聚合物混合后纺制成的化学纤维。

超细纤维：化学纤维可按单纤维的粗细(线密度)分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维和极细纤维。

有光纤维 ：生产过程中，未加入消光剂经行消光处理的光泽较强的化学纤维 消光纤维 (无光纤维)：生产过程中，经过消光处理(通常用二氧化钛为消光剂)制成的化学纤维。纤维表面的反射光减弱。

半消光纤维 (半光纤维)：生产过程中，经部分消光处理(加入消光剂约0.5%)而制成的化学纤维。

⑵ 高性能纤维：具有高强度、高模量、耐高温、耐化学药品、特别优异的一类新型纤维。

⑶ 功能纤维：在常规化学纤维原有性能的基础上，又增加了某种特殊功能的一类新型纤维。

⑷ 智能纤维：一维的纤维状智能材料。 2.化学纤维的主要质量指标

一、 线密度 1.定义：线密度是表示纤维粗细程度的量，在我国化学纤维工业中，也称“纤度”。 • 线密度的单位名称为特[克斯]，单位符号为tex， • 1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。 • 其1/10称分特[克斯]，单位符号为dtex。 • 旦尼尔数为9000 m长纤维重量的克数。 • 公支为单位重量纤维的长度，

2.换算关系：(对同一根纤维而言) 分特数=10×特数 特数×支数=1000 旦数=9 ×特数 1tex(特)=1mg/m 1tex=10dtex 1旦=1mg/9m 1特=9旦 1公支=1m/g

二.断裂强力

• 定义：纤维纤维拉伸至断裂时所能承受的最大负荷 称断裂强力，也称绝对强力或断裂负荷。 • 单位：牛[顿] (N)、厘牛[顿] (cN)

三.断裂强度

• 定义：纤维在连续增加负荷的作用下，直至断 裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。 • 单位：牛[顿]/特[克斯](N/tex) 厘牛[顿]/分特[克斯](cN/dtex)

四. 纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率，即 纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分 数表示：

断裂伸长率 =(L - L 0)/L0 ×100%

五. 初始模量

纤维的初始模量即弹性模量(或杨氏模量)是指纤维 受拉伸而当伸长为原长的1%时所需的应力。 六. 断裂功

• 断裂功为材料拉伸至断裂时外力所做之功。 • 可以从负荷伸长曲线下的面积求出。 • 断裂功反映纤维的韧性。 W=∫F(l)dl

七. 回弹性

纤维在外力作用下伸长和释放外力后恢复到原 始状态的能力称为回弹性。

八、吸湿性

纤维的吸湿性是指在标准温湿度(20℃、65%相对湿度)条件下纤维的吸水率。一般采用两种指标来表示：回潮率和含湿率。

回潮率 =(试样所含水份的重量/干燥试样的重量)× 100% 含湿率 = (试 样 所 含 水 份 的 重 量/未干燥试样的重量)× 100%

九. 卷曲性

• 卷曲数(个/cm)= 弯折点个数/2×L0 • 卷曲率 =( L1- L0)/ L1 × 100% • 卷曲回复率 = (L1 -L2)/ L1× 100% • 卷曲弹性回复率 = (L1 - L2)/(L1-L0)× 100% L0——预加张力为1.26×10-3dN/tex时的纤维长度;

L1 ——加负荷 8.8 ×10-2dN/tex并保持 lmin后测得的纤维长度; L2 ——除去负荷使纤维松弛2min后，再加预张力测得的纤维长度

十. 沸水收缩率

将纤维放在沸水中煮沸30min后，其收缩后的长度与原来长度之比，称为沸水收缩率。

十一。 燃烧性能

• 纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。为了测定和表征纤维及其制品的燃烧性能，国际规定采用“极限氧指数”(Limiting Oxggen Index，简称LOI)法。所谓极限氧指数，就是使着了火的纤维离开火源，而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。

3. 化学纤维的纺丝方法(重点是熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝)

熔体纺丝：切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体，送至纺丝箱体中的各纺丝部位，再经纺丝泵定量压送到纺丝组件，过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流，并在纺丝甬道中冷却成形的工艺过程。

湿法纺丝：纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备后，送至纺丝机，通过纺丝泵计量，经烛形滤器、鹅颈管进入喷丝头(帽)， 从喷丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入凝固浴，溶液细流中的溶剂向凝固浴扩散，浴中的凝固剂向细流内部扩散，于是高聚物在凝固浴中析出而形成初生纤维的工艺过程。

干法纺丝：干法纺丝时，从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液不进入凝固浴，而进入纺丝甬道。通过甬道中热空气的作用，使溶液细流中的溶剂快速挥发，并被热空气流带走。溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而成为初生纤维的工艺过程。

聚氨酯纤维部分

4 . 聚氨酯弹性纤维的用途 ① 裸丝② 包芯纱③包覆纱④合捻纱

5. 生产聚氨酯所用的主要单体

①二异氰酸酯：二苯基甲烷4，4ˊ-二异氰酸酯(MDI)或2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)。

②聚醚二醇：聚四氢呋喃醚二醇(又称聚四亚甲基醚二醇)、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙烯醚二醇。

③聚酯二醇：聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯 ④扩链剂：大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2 -二氨基丙烷等，二元醇有1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇

6. 聚氨酯纤维的生产方法有哪些

①干法纺丝②熔融纺丝③湿法纺丝④反应纺丝

7. 什么是聚氨酯弹性纤维的化学反应纺丝法

先将预聚体与有机溶剂配成纺丝原液，由纺丝泵定量挤入喷丝头。原液细流在凝固浴中凝固的同时，与凝固浴中的链扩展二元胺发生化学反应，形成嵌段共聚物的长链。在纤维内的大分子间也会产生一定程度的横向交联，使之成为具有网孔结构的大分子。

初生的纤维经卷绕后，还应在加压的水中进行硬化处理，使初生纤维内部尚未充分反应的部分继续发生交联，在大分子之间建立起具有尿素结合形式的横向连接，从而转变为具有三维结构的聚氨酯嵌段共聚物。

第二章 聚酯纤维

8. 对苯二甲酸乙二酯(BHET)的主要制造方法

① 高温氧化法②低温氧化法③氧化酯化法 。

9. 涤纶切片在纺前进行干燥的目的

① 去切片中的水分②提高切片的软化点和结晶度

10. PET纤维纺丝技术路线的类型

①常规纺丝。纺丝速度1000～1500m/min，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY②中速纺丝。纺丝速度为1500～3000m/min。其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY。③高速纺丝。纺丝速度为3000～6000m/min。纺丝速度为4000m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度，为预取向丝POY④超高速纺丝。超高速纺丝：纺丝速度为6000～8000m/min。卷绕丝具有高取向和中等结晶结构，为全取向丝，通称FOY

11. 螺杆挤压机的分段

进料段，压缩段，计量段

12. PET熔体纺丝中纺丝温度过高或过低有何弊端?

温度过高，切片在达到压缩段前就过早熔化，由于在螺槽等深的预热段无法压缩，无法往前推进，造成“环结”阻料。温度过低，切片在进入压缩段后还不能熔融，也必然造成切片在压缩段内阻塞。

附：生产涤纶短纤维时，初生纤维为什么要存放一定的时间后才能进行加工?

第三章. 再生纤维素纤维

13.纤维素的分类、定义，各类纤维素的聚合度范围，哪类纤维素适合制备粘胶纤维。 ①定义：纤维素是一种由大量葡萄糖残基彼此按照一定的联接原则，即通过第一个、第四个碳原子用β键连接起来的不溶于水的直链状大分子化合物。

②分类：α-纤维素(聚合度200以上)，β-纤维素(聚合度140-200)，γ-纤维素(聚合度10-140 )

③α-纤维素含量高、半纤维素含量低，标志着浆粕纯度高。

14.粘胶纤维制备过程中的老成和熟成，及其作用‘

①老成：借空气中的氧化作用，使碱纤维素分子链断裂，聚合度下降，以达到适当调整粘胶粘度的目的。(低温长时间老成效果较好) ② 熟成：粘胶在放置过程中会发生一系列的化学和物理化学变化 有利于粘胶凝固，使其均匀稳定。

15.黄化反应的机理

⑴主要是气固相反应，包括二硫化碳蒸汽按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透的过程以及二硫化碳在渗透部分与碱纤维素上的羟基进行反应的过程。 ⑵是放热反应，低温有利，高温易生成更多的副产物。

⑶是可逆反应。二硫化碳对纤维素的渗透，在无定形区易于进行，而结晶区的二硫化碳主要在微晶表面进行局部化学反应。在溶解过程中，甚至在以后的粘胶溶液中，二硫化碳继续向微晶内部渗透，称之为“后黄化”。因此，二硫化碳的扩散和吸附对反应起着重要作用。

16.粘胶纤维纺丝中凝固浴的组成和作用

是由硫酸、硫酸钠和硫酸锌按一定比例组成的溶液 ⑴ 酸的作用

①是使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素和CS2 ②是中和粘胶中的NaOH，使粘胶凝固③是使黄化时产生的副产物分解。 ⑵硫酸钠的作用

抑制硫酸的解离，从而延缓纤维素黄酸钠的再生速度。硫酸钠是一种强电解质，能促使粘胶脱水而凝固，这些作用能改善纤维的物理机械性能。 ⑶硫酸锌的作用 ①改进纤维的成型效果，使纤维具有较高的韧性和较优良的耐疲劳性能。 ②一是能与纤维素黄酸钠作用生成稳定的中间产物—纤维素黄酸锌，其分解速度比纤维素黄酸钠慢得多，有利于拉伸，从而提高纤维强度

③是纤维素黄酸锌具有交联结构，能形成结晶中心，生成均匀而细小的结晶，避免大块晶体的形成，从而使纤维结构均匀，强度、延伸度和钩接强度都得到适当提高。

第四章 聚酰胺纤维

17. 工业生产聚己二酰己二胺时，为何要用聚酰胺66盐为中间体

为了保证获得相对分子质量足够高的聚合体，要求在缩聚反应时己二胺和己二酸有相等的摩尔比(任何一种组分过量都会使由酸或氨端基构成的链增长终止)。

18. PA 6生产中除单体的方法

①连续聚合直接纺丝的纺前脱单体②切片法纺丝的切片萃取

19. PA6纺丝中给湿的作用

使纤维提前发生诱导结晶和纤维伸长，防止出现绕在筒子上的丝松圈和塌边现象。

第五章 聚丙烯纤维

20. 熔融指数概念

熔融指数是热塑性高聚物在规定的温度和压力下，在10分钟内通过指定长度和内径的毛细管的重量值。单位“g/10min”。

21. 聚丙烯纺丝时为什么纺丝温度要远高于熔点

①PP的分子量大，熔融后的熔体粘度很高，因此要提高纺丝温度以增加流动性使纺丝顺利进行。

②PP中没有强极性基因，内聚能较小，纺丝时容易出现熔体破裂。 ③PP分子量分布宽，熔体弹性较大，牛顿性能差。 ④高温下纺丝，卷绕丝的预取向度低并生成不稳定的碟状液晶结构，有利于后拉伸倍数的提高。

第六章 聚丙烯腈纤维

22. 腈纶生产中加入第二单体的作用，常用的第二单体

作用：①降低大分子间的作用力②降低PAN的结晶性、增加纤维的柔软性、改善纤维的弹性。

常用单体：丙烯酸甲酯(MA)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，醋酸乙烯酯(VAC)，丙烯酰胺(AAM)

23. 腈纶生产中加入第三单体的作用，常用的第三单体

作用：引入亲染料基团，改进纤维的染色性和亲水性。 常用单体：衣康酸(甲叉丁二酸，ITA)，丙烯磺酸钠，甲基丙烯磺酸钠，对乙烯基苯磺酸钠，乙烯吡啶，

6、2-甲基-5-乙烯吡啶。

24. 水相沉淀聚合及其优点

①概念：可用介质只能溶解或部分溶解单体，而不能溶解反应生成的聚合物，纺丝前需要用溶剂重新溶解聚合物制成纺丝溶液。因非均相的聚合介质通常采用水，所以又称为水相沉淀聚合。

②优点：通常采用水溶性氧化—还原引发体系，引发剂分解活化能较低。聚合可在30～50℃之间甚至更低的温度下进行，所得产物色泽较白;反应热容易控制，聚合产物的相对分子质量分布较窄。

25. 湿法纺丝成形中的双扩散

纺丝液由喷丝头喷出进入凝固浴后，原液细流的表面首先与凝固浴接触，很快凝固成一层膜，凝固浴中的凝固剂(水)不断通过这一皮层扩散到细流内部，而细流中的溶剂也通过皮层不断扩散到凝固浴中。双扩散的不断进行，使皮层不断增厚。

26. 纤维干燥致密化机理

拉伸水洗后的纤维，其微孔被拉长拉细，内部充满水，在适当温度下进行干燥，大分子链段能较自由地运动，水分逐渐蒸发产生毛细管压力，使得微孔半径相应收缩，最后微孔融合。

27. 腈纶干法纺丝成形机理

纺丝原液从喷丝孔挤出后进入纺丝甬道，溶液细流与甬道中热空气的热交换，使原液细流温度上升，当细流表面温度达到溶剂沸点时，便开始蒸发，细流内部的溶剂不断扩散至表面而蒸发。由于溶剂蒸发，使原液细流中高聚物浓度增加，而溶剂含量则不断降低，当达到凝固临界浓度时，原液细流便固化为丝条

第七章 聚乙烯醇纤维

28.维纶纺丝前对PVA进行水洗的目的

⑴降低PVA中NaAc含量，使之<0.2%，减少热处理时的碱性着色; ⑵除去低分子量PVA，改善分子量分布; ⑶使PVA适度膨润，以利于溶解。

29.纺制维纶的凝固浴的组成及其作用 凝固浴组成：

Na2SO4：410～420g/L

ZnSO4：1～5g/L 凝固浴作用：① Na2SO4使丝条脱水凝固成形②ZnSO4控制纤维色相(强酸弱碱盐、水溶液pH=3.35)

30.维纶生产中缩醛化的目的是

进一步提高纤维的耐热水性，玻璃化温度。

31.维尼纶生产中后处理的目的是什么，采取了哪些措施? ①目的：提高纤维的耐热水性及软化点温度。 ②后处理流程：

给纤→热水卷缩→前水洗→前回收→缩醛化→后回收→第1～4温水洗→上油→最终榨液→开纤→干燥→冷却→计量→打包。 ③主要措施：

⒈热水卷缩⒉前水洗⒊缩醛化4.前回收，后回收5.温水洗6.上油7.干燥、冷却、调湿

第八章 聚氯乙烯纤维 32.捏合的概念

纤维级的PVC不能溶解于丙酮，为了获得纺丝原液，首先使PVC树脂在丙酮中充分溶胀，这一操作在生产上叫做捏和。

33.溶液法氯化PVC生产过程，氯化PVC较之PVC有何好处

氯的质量分数较 PVC增加5%～8%，在结构上分子的不规整性增大，结晶度下降，分子链的极性增强，因而使其热变形温度上升。CPVC产品的使用温度最高可达93～100℃，较PVC提高30～40℃，具有很好的耐热性、耐化学腐蚀性，能抗酸、碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂及卤素等的化学腐蚀，同时CPVC的抗张强度、抗弯强度较PVC也有改进。

34. 维氯纶生产中如何将疏水的PVC和亲水的PVA共混

在PVA溶液中进行氯乙烯的乳液聚合。在生成氯乙烯均聚物的同时，由子链转移作用，会在PVA分子上接枝氯乙烯，生成PVA-PVC接枝共聚物，因而制得与PVA有亲和性的PVC乳液。纺丝用共混原液是PVA浓溶液中加入35%～50%的PVC乳液。

第九章 高性能纤维

35. 碳纤维生产中主要的前驱体纤维

聚丙烯腈(PAN)原丝，沥青纤维，粘胶纤维。

36. 芳纶-1313的分子式、主要特点

COCONHNHn 耐高温性能好，高温下的强度保持率好，以及尺寸稳定性、抗氧化性和耐水性好，不易燃烧，具有自熄性，耐磨和耐多次曲折性好，耐化学试剂，绝热性能也较好。强度和模量低，耐光性较差。

37. 芳纶-1414的分子式、主要特点

COCONHNHn

PPTA纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、优良吸能性和减震、耐磨、耐冲击、抗疲劳、尺寸稳定等优异的力学和动态性能;良好的耐化学腐蚀性;高耐热、低膨胀、低导热、不燃、不熔等突出的热性能以及优良的介电性能。

第二篇：模具制造工艺知识总结

1生产过程：将原材料或半成品转变成为成品的各有关劳动过程的总和。

2工艺过程：在模具产品的生产过程中，对于那些使原材料成为成品的直接有关的过程，如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等。

3工序是工艺过程的基本单元。工序是指一个(或一组)工人，在一个固定的工作地点,对一个(或同时几个)工作所连续完成的那部分工艺过程。

4工步是当加工表面、切削工具和切削用量中的转速与进给量均不变时，所完成的那部分工序。

5走刀：在一个工步内由于被加工表面需切除的金属层较厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。

6为减少工件安装次数，常采用各种回转工作台，回转夹具或移位夹具。使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位。 7在制定工艺规程时，要体现以下三个方面的要求：(1)技术上的先进性。(2)经济上的合理性。(3)有良好的劳动条件。(4)生产质量的可靠性

8工艺文件就是将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即为生产准备和施工依据的技术文件。工艺文件常见的有以下几种：(1)工艺过程综合卡片。(2)工艺卡片。(3)工序卡片。 9工序卡片是在工艺卡片的基础上分别为每一个工序制订的，是用来具体指导工人进行操作的一种工艺文件。

10零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。零件结构的工艺性好是指零件的结构形状在满足使用要求的前提下，按现有的生产条件能用较经济的方法方便地加工出来。

11基准就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。

12基准按其他作用不同，可分为设计基准和工艺基准。

13在零件图上用以确定其他点、线、面的基准，称为设计基准。

14工艺基准就是零件在加工和装配过程中所使用的基准。

15工艺基准按用途不同又可以分为(1)定位基准(2)测量基准(3)装配基准。

定位基准就是加工时使工件在机床或夹具中占据一正确位置所用的基准。测量基准就是零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。装配基准就是装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准。

16选择精基准的原则：基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则。 17除定位基准的合理选择外，拟定工艺路线还要考虑表面加工方法(1从保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求考虑。2考虑工件材料的性质3表面加工方法选择,首先保证质量要求外，还应考虑生产效率和经济性要求。)、加工阶段划分(1粗加工阶段主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽量接近成品。2半精加工阶段它的任务是是使主要表面消除粗加工留下的误差，达到一定的精度及留有精加工余量，为精加工做好准备。3精加工阶段主要是去除半精加工所留的加工余量，使工件各主要表面达到图样要求的尺寸精度和表面粗糙度。4光整加工阶段如衍磨、抛光等。用于精度及表面粗糙度要求很高的场合。)、工序的集中与分散和加工顺序(1切削加工顺序的安排：先粗后精;先主后次;基面先行;先面后孔 2热处理工序的安排：预先热处理，包括退火、正火、时效和调质等;最终热处理，包括各种淬火、回火、渗碳和氮化处理等3辅助工序安排)等四个方面

18确定加工余量的方法有计算法、查表法、经验法三种。

19影响模具精度的主要因素：1.制件的精度2.模具加工技术手段的水平3.模具装配钳工的技术水平4.模具制造的生产方式和管理水平

20对模具技术经济分析的的主要指标有：模具精度和表面质量，模具的生产周期，模具的

生产成本和模具的寿命。模具寿命：是指模具在保证所加工产品零件质量的前提下，所能加工的制件的总数量，它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿命。影响模具寿命的因素有：(1)模具结构(2)模具材料(3)模具加工质量(4)模具工作状态(5)产品零件状况 21机械加工表面质量也称表面完整性，包括表面几何特征(表面粗糙度，表面波度，表面加工纹理，伤痕)、表面层力学物理性能(表面层加工硬化，表面层金相组织的变化，表面层残余应力)

22车床的种类很多，其中以卧式车床的通用性较好，应用最为广泛。在模具加工中应用主要如下：(1)圆盘类、轴类零件的加工(2)局部圆弧面的加工(3)回转曲面的粗加工或半精加工(尺寸大的曲面采用仿形加工法;尺寸小的曲面采用成形刀加工;对拼型腔加工时，为保证型腔尺寸准确对合，通常应预先将各镶件间的结合面磨平，两板用销钉定位，螺钉紧固组成一个整体后才进行车削。)

23仿形机构的形式很多，工业上应用最多的是：机械式、液压式、电控式

24坐标机床加工与普通机床加工的根本区别在于它们具有精密传动系统可作准准确的移动与定位。

25成形磨削就是将零件的轮廓线分解成若干直线与圆弧，然后按照一定的顺序逐段磨削，使之达到图样的技术要求。成形磨削按加工原理可分为：成形砂轮磨削法、夹具磨削法两类。 26正弦精密平口钳和正弦精密磁力台，加工平面或斜面(对工件的固定方式不同，正弦精密平口钳是利用钳口夹持，工件应具有较大的刚性;正弦精密磁力台是利用磁性吸合，工件必须是能磁化的材料。);正弦分中夹具，加工具有一个回转中心的工件 ;万能夹具，加工具有多个回转中心的工件。

27数控加工是指在数控机床上进行零件切削加工的一种工艺方法。数控机床的组成：控制介质;数控装置;伺服系统;机床本体。数控加工与普通加工方法的区别在于控制方式。在普通机床上进行加工时，机床动作先后顺序和各运动部件的位移都是由人工直接控制。在数控机床上加工时，所有这些都由预先按规定形式编排并输入到数控机床控制系统的数控程序来控制。

28机床原点(M)又称机床零点，是机床上的一个固定点，由机床生产厂在设计机床时确定，原则上是不可改变的。以机床原点(M)为坐标系就称为机床坐标系。机床原点是机床坐标系的原点，同时也是其他坐标系与坐标系值的基准点。也就是说只有确定了机床坐标系，才能进行其他操作。机床参考点(R)是由机床制造厂人为定义的，它与机床原点(M)之间的坐标位置关系是固定的，并被存放在数控系统的相应机床数据存储器中，一般是不允许改变的。

29工件原点(P)又称工件零点或编程零点，工件原点(P)是为编制加工程序而定义的点，它可由编程员根据需要来定义，一般选择工件图样上的设计基准作为工件原点(P) ，例如回转体零件的端面中心，非回转体零件的角边，对称图形的中心。在工件上以工件原点(P)为坐标系原点所建立的坐标系称为工作坐标系，其坐标轴及方向与机床坐标系一致。

30起刀点指刀具起始运动的刀位点，即程序开始执行时的刀位刀位点即刀具的基准点。如圆柱铣刀底面中心、车刀与镗刀的理论刀尖。对刀点：与工件零点有固定联系尺寸的圆柱销的中心。用其对刀 点作为起刀点。

31一个完整的加工程序由程序号(程序名)、若干程序段及程序结束指令组成。

32程序段格式就是一条程序段中字、字符、数据的排列形式。

33G00，快速点定位指令。它命令刀具以定位控制方向从刀具所在点以最快速度移动到下一个目标位置。它只是快速定位，而无运动轨迹要求。G90表示程序输入的坐标值按绝对坐标值取;G91表示程序段的坐标值按增量坐标值取; M00，程序停止。M02，程序结束。 34模具电火花成形加工的基本原理就是利用工件与电极之间脉冲放电时的电腐蚀现象，并

有控制地去除工件材料，以达到一定的形状,尺寸和表面粗糙度要求。

35常用的介质有煤油、皂化液、去离子水等。

36电火花成形加工的物理本质：介质的击穿与放电通道的形成，能量的转换、分布与传递，电极材料的抛出，极间电质的消电离。

37电火花应用：穿孔加工，型腔加工，强化金属表面和凹凸模的刃口，磨削平面及圆柱面。 38影响电火花成型加工速度的基本因素(1)极性效应(2)脉冲参数对电蚀量的影响(3)脉冲宽度对电蚀量的影响(4)材料的热力学常数对电蚀量的影响

39极性效应：电火花加工过程中，正极和负极的表面虽然都受到电腐蚀，但其蚀除量是不相等的，这种由于正负极不同而导致材料蚀除量不同的现象叫做极性效应。

40电极的结构形式有：整体式镶拼式多电极

41电规准：电火花加工过程中的电参数如电压，电流，脉宽，间歇等称为电规准。

42电火花切割加工的原理：与电火花成形加工的基本原理基本相同，都是利用电火花放电使金属熔化或汽化，并通过冷却液把 融化或汽化了的金属去掉，从而实现各种形状的金属零件加工。在线切割中电极丝与高频脉冲电源的负极相接，工件则与电源的正极相接，利用线电极与工件之间产生的火花放电而腐蚀工件。同时 ，工件则按所需的形状移动，这样便将一定形状的工件切割下来。

43电火花切割加工与电火花成形加工相比的特点：不需要制造专用电极，电极丝可反复使用，生产成本低，并节约电极制造时间。电极丝常用钼丝，铜丝，可加工形状复杂的模具。加工精度高。生产效率高，易实现自动化。加工过程中大都不需要电规准转换。不能加工盲孔类及阶梯类成型表面。

44快速成型加工，是一种用材料逐层或逐点堆积出制件的制造方法。

45冷冲模的模架一般由上模座、导套、导柱、下模座等零件组成。模架的作用有两个：连接和导向。上模座和下模座是平板类零件，其主要加工工艺是平面和孔的加工;导柱和导套是轴套类零件，其加工工艺主要是内外圆柱表面的加工。

46.上，下模座的加工工艺过程：铸坯—退火处理—刨削或铣削上下表面—钻导柱导套孔—刨气槽—磨上下表面—镗导柱导套孔

47为了保证撒谎能够下模座的导套导柱孔距一致，可将两块模座装夹在一起同时加工。采用卧式和立式双轴镗床同时加工莫座上的两孔，这样导柱导套的孔距一致性更容易保证。 48导柱导套的加工工艺：毛坯—车削加工—渗碳处理，淬火—内外圆磨削—精磨

49二次电极法：利用凸形的电极加工出凹模，再用该电极加工凹形的电极，然后用二次凹形电极加工凸模，这种方法常用语凹模制造困难的电加工。

50为了改善模具结构零件工艺性，必须考虑以下原则：(1)模具结构尽量简单(2)模具使用过程中的易损件能方便的调整和更换(3)尽可能采用标准化零部件(4)模具零件应具有良好的工艺性(5)磨模具应便于装配

51模具装配的工艺方法：(1)完全互换法：利用控制零件的制造误差来保证装配精度的方法(2)修配法 ：在零件上预留修配量，装配时根据实际需要修正预留面来达到装配要求的方法(3)调整法：调整法的实质与修配法相同，仅具体方法不同，它是用一个可调整位置的零件来调整它在机器中的位置以达到装配精度，或增加一个定尺寸零件以达到装配精度地方法。

52控制垫片间隙的方法： 垫片法，镀铜法 ，透光法，涂层法，腐蚀法，工艺尺寸法，工艺定位器法

53电火花穿孔、型腔加工特点：1)可以在淬火后进行，避免热处理变形;2)配合间隙均匀，刃口 耐磨;3)不受材料硬度限制;4)复杂凹模不用镶拼结构。

第三篇：回火工艺基础知识大全

1.回火的定义与目的

回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。 钢件在淬火状态下有以下三个主要特征。

(1)组织特征

根据钢件尺寸、加热温度、时间、转变特征及利用的冷却方式，钢件淬火后的组织主要由马氏体或马氏体+残余奧氏体组成，此外，还可能存在一些未溶碳化物。马氏体和残余奥氏体在室温下都处于亚稳定状态，它们都有向铁衆体加渗碳体的稳定状态转化的趋势。 (2)硬度特征

由碳原子引起的点阵畸变通过硬度表示出来，它随过饱和度(即含碳量)的增加而增加。淬火组织硬度、强度高，塑性、韧性低。 (3)应力特征

包括微观应力和宏现应力，前者与碳原子引起的点阵畸变有关，尤其是与髙碳马氏体达到最大值有关，说明淬火时马氏体处于紧张受力状态之中;后者是由于淬火时横截面上形成的温差而产生的，工件表面或心部所处的应力状态是不同的，有拉应力或压应力，在工件内部保持平衡。如不及时消除淬火钢件的内应力，会引起零件的进一步变形乃至开裂。 综上所述，淬火工件虽有髙硬度与髙强度，但跪性大，组织不稳定，且存在较大的淬火内应力，因此必须经过回火处理才能使用。一般来说，回火工艺是钢件淬火后必不可少的后续工艺，它也是热处理过程的最后一道工序，它賦予工件最后所需要的性能。

回火是将淬火钢加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。它的主要目的为：

(1)合理地调整钢的硬度和强度，提高钢的韧性，使工件满足使用要求; (2)稳定组织，使工件在长期使用过程中不发生组织转变，从而稳定工件的形状与尺寸;

(3)降低或消除工件的淬火内应力，以减少工件的变形，并防止开裂。

2.淬火钢回火时的组织转变

淬火钢件回火时，按回火温度的髙低和组织转变的特征，可将钢的回火过程分为以下5个阶段。

(1)马氏体中碳原子的偏聚

马氏体是C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体，C原子分布在体心立方的扁八面体间隙之中，造成了很大的弹性畸变，因此升高了马氏体的能量，使之处于不稳定的状态。 在100℃以下回火时，C、N等间隙原子只能短距离扩散迁移，在晶体内部重新分布形成偏聚状态，以降低弹性应变能。对于板条马氏体，因有大量位错，C原子便偏聚于位错线附近，所以淬火钢在室温附近放置时，碳原子向位错线附近偏聚。对于片状马氏体，C原子则偏聚在一定晶面上，形成薄片状偏聚区。这些偏聚区的含碳量高于马氏体的平均含碳量， 为碳化物的析出创造了条件。

(2)马氏体的分解

当回火温度超过80℃时，马氏体将发生分解，马氏体中的碳浓度逐渐降低，晶格常数c减小，a增大，正方度c/a减小。马氏体的分解一直延续到350℃以上，在高合金钢中甚至可以延续到600℃。

不同含碳量的马氏体的碳浓度随回火温度的变化规律。随着回火温度的升高，马氏体中含碳量不断降低。高碳钢的碳浓度随回火温度升髙降低很快，含碳量较低的钢中碳浓度降低较缓。

马氏体的碳浓度与回火时间的关系：回火时间对马氏体中含碳量的影响较小，马氏体的碳浓度在回火初期下降很快，随后趋于平缓。回火温度越高，回火初期碳浓度下降越多。

片状马氏体在100〜250℃回火时，固溶于马氏体中的过饱和碳原子脱溶，沿着马氏体的一定晶面沉淀析出ε-FexC的碳化物(x≈2〜3),其晶格结构为密排六方晶格，与母相之间有共格关系，并保持一定的晶体学位向关系。

含碳量低于0.2%的板条马氏体，在淬火冷却时已经发生自回火，绝大部分碳原子都偏聚到位错线附近，所以在200℃以下回火时没有ε-碳化物析出。

高碳钢在350℃以下回火时，马氏体分解后形成的α相和弥散的ε-碳化物组成的复相组织称为回火马氏体。回火马氏体中的α相仍保持针状形态，由于它是两相组成的，较淬火马氏体容易腐蚀，故在金相显微镜下呈黑色针状组织，与下贝氏体很相似。

(3)残余奥氏体的转变

淬火的中、髙碳钢，组织中总含有少量残余奥氏体，在230〜300℃温度区间回火时，残余奥氏体将发生分解，分解时遵循与过冷奥氏体分解相同的规律，转变产物为α相与碳化物，其中。α相的含碳量与同温下的回火马氏体是一致的，因此统称为回火马氏体。碳化物的粒子有所长大，但仍是很细很薄的片，并与母体保持着共格关系。残余奥氏体在更高温度(如600℃左右)恒温分解产物应是珠光体，而在这两个温度之间也有一奥氏体分解的稳定区，回火过程未能完全分解的残余奧氏体在随后的冷却过程中有可能再一次转变为马氏体，这就是二次淬火现象。这对髙碳钢尤其是高合金钢的热处理工艺有很大的实际意义，生产实践中往往利用这一原理来进一步提高钢的硬度。合金元索对残余奥氏体分解的影响和对过冷奥氏体的影响基本相同。

(4)碳化物的转变

在250〜400℃温度区间回火时，马氏体内过饱和的碳原子几乎全部脱溶，α相的含碳量几乎已达到平衡含碳量(0.001%--0.02%)，在低温下析出的碳化物(FexC)将转变为粒状碳化物化(Fe3C)，α相在降低含碳量的同时，点阵晶格畸变开始消失。嵌镶块遂渐长大，变成多边形晶粒，也就是铁素体的恢复。这种由针状α相和与其无共格联系的细小顆粒与片状碳化物组成的机械混合物一般称为回火屈氏体。其组织特征是铁素体基体内分布着极细小的粒状碳化物。

(5)渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶 回火温度高于400℃后，析出的渗碳体开始聚集球化与粗化，这一过程是逋过小顆粒溶解，大颗粒沉积长大的机制进行的。在400℃以上回火时，α相已开始明显回复，即铁素体中的位错密度降低，剩下的位错通过重排、多边化形成位错网络、将铁素体晶粒分割成许多亚晶粒，但仍保持马氏体的外形。回火温度高于600℃时，α相开始再结晶，通过界面移动逐渐长大成等轴状晶粒，这时粒状渗碳体均勻分布在铁素体内，同时，马氏体的针状形态消失。这种等轴状铁素体和细颗粒状渗碳体的机械混合物称为回火索氏体。

综上所述，碳钢或低合金钢的回火分为5个阶段，并主要得到：回火马氏体组织、回火屈氏体组织和回火索氏体组织。由于回火的各阶段受扩散因素所控制，因此其转变取决于回火温度和时间，其中温度是最主要的因素。合金元素对回火转变有很大影响，一般都起阻碍作用，使回火转变的各阶段温度向高温推移。

3.淬火钢回火时力学性能的变化

淬火钢回火时，由于组织发生了变化，故其力学性能也发生了相应的变化。

(1)硬度

淬火钢回火时硬度的变化规律。总的变化趋势是随着回火温度升高，钢的硬度连续下降。但含碳量大于的高碳钢在100℃左右回火时，硬度反而略有升高,这是由于马氏体中碳原子的偏聚及ε-碳化物析出引起弥散硬化造成的。在200〜300℃回火时，硬度下降平缓。这是由于一方面马氏体分解，使硬度降低，另一方面残余奥氏体转变为下贝氏体或回火马氏体，使硬度升高，二者综合影响的结果。回火温度超过300℃以后，由于ε-碳化物转变为渗碳体，共格关系被破坏，以及渗碳体聚集长大，使钢的硬度呈直线下降。

钢中合金元素能在不同程度上减小回火过程中硬度下降的趋势，提高回火稳定性。强碳化物形成元素还可在髙温回火时析出弥散的特殊碳化物，使钢的硬度显著升高，造成二次硬化。

(2)强度和韧性

随着回火温度的提高，一般来说，钢的强度指标屈服点(σ s )、抗拉强度(σ b )不断下降，而塑性指标伸长率(δ)、断面收缩率(ψ)不断上升。在350℃左右回火时，钢的弹性极限达到极大值，在400℃以上回火时，钢的伸长率(δ)、断面收缩率(ψ)上升最显著。45钢淬火后的强度并不高，且塑性很差。如在200〜300℃回火得到回火马氏体，且由于内应力消除，使其强度达到极大值;在350〜500℃回火，组织为回火屈氏体，弹性极隈最高，韧性也较好!在450〜600℃回火，得到的组织为回火索氏体，具有良好的综合力学性能，即较高的强度与良好的塑性、韧性相配合。

4.二次硬化

铁碳合金在一次或多次回火后提髙了硬度的现象称为二次硬化，这种硬化现象是由于特殊碳化物的离位析出和(或)残余奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。某些髙合金钢(如髙速钢、高辂模具钢等)尤为突出，它们在一定温度回火后，工件硬度不仅不降低，反而比其淬火态要髙得多。产生二次硬化的原因有以下两个方面。

(1)马氏体转变过程中的弥散强化作用

钢中含有强烈碳化物形成元素如Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等，富集于渗碳体中。当回火温度较高时(400℃以上)，这些强烈碳化物形成元索在渗碳体中富集到超过其饱和浓度后，便发生由渗碳体转变为特殊碳化物的过程。这些特珠碳化物比渗碳体更为坚硬，而且它形成时，以高度弥散的粒子析出于基体中，不易聚集长大,引起α相固溶碳量增大并钉扎位错阻碍运动，起着弥散强化作用。

(2)残余奥氏体转变成回火马氏体或下贝氏体

这类钢中的残余奥氏体在回火加热、保温过程中不发生分解，而在随后的回火冷却过程中转变为马氏体或下贝氏体，这种现象称为二次淬火。二次淬火也是二次硬化的原因之一，但它与析出特殊碳化物的弥散强化相比，其作用较小，只有当淬火钢中残余奥氏体量很高时，其作用才较显著。

5.回火脆性

一般情况下，随着回火温度的提髙，总的趋势是钢的强度、硬度降低，而塑性、韧性增高。但在许多钢(主要是结构钢)中发现，回火温度升高时，钢的冲击韧性并非连续提髙，而是在某些温度区间回火时，冲击韧性反而显著下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。

(1)第一类回火脆性

淬火钢在250〜400℃范围回火出现冲击韧性显著降低的现象，称为第一类回火脆性，也称低温回火脆性。几乎所有工业用钢都在一定程度上具有这类回火脆性，而且脆性的出现与回火时冷却速度的快慢无关。

产生低温回火脆性的原因尚未十分淸楚，一般认为与马氏体分解时渗碳体的初期形核有关，并且认为是由于具有某种临界尺寸的薄膜状碳化物在马氏体晶界和亚晶界上形成的结果。也有人认为，脆性的出现与S、P、Sb、As等微量元素在晶界、相界或亚晶界的偏聚有关。此外，残余奥氏体分解时沿晶界、亚晶界或其他界面析出脆性的碳化物，以及韧性的残余奥氏体的消失，也是导致脆性的重要原因。这类回火脆性产生以后无法消除，故又称为不可逆回火脆性。

为了避免低温回火脆性，一般应不在脆化温度范围(特别是韧性最低值所对应的温度)回火，或改用等温淬火工艺，或加入从Mo、W等合金元素减轻第一类回火脆性。

(2)第二类回火脆性

淬火钢在450〜650℃范围回火后缓冷出现冲击韧性显著降低的现象，称为第二类回火脆性，也称髙温回火脆性。将这类已产生回火脆性的钢重新加热到650℃以上回火，然后快速冷却，则脆性消失,若再次于脆化温度区间回火,然后缓冷,则脆性又重新出现，故又称之为可逆回火脆性。这类脆性的产生与否和钢的化学成分、回火温度、回火时间以及回火后的冷却速度有密切关系。第二类回火脆性主要在合金结构钢中出现,碳素钢一般不出现这类回火脆性。

第二类回火脆性的产生机制至今尚未彻底摘清楚，近年来的研究指出，是由于回火时Sb、Sn、As、P等微量杂质元素在原奥氏体晶界上偏聚或以化合物形式析出所致，钢中的Cr、Mn、Ni等合金元素不但能促进上述杂质元素向晶界偏聚，而且本身也向晶界偏聚，进一步降低晶界的强度，增大脆性傾向。

6.回火稳定性

淬火钢在回火时抵抗硬度下降的能力称回火稳定性。由于合金元索对淬火钢在回火时的组织转变起阻碍或延缓作用，可推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变，提髙铁素体的再结晶温度，使碳化物不易聚集长大，而保持较大的弥散度。因此合金钢的回火稳定性较碳钢为好。具有较高回火稳定性的钢可采用较髙的回火温度，淬火应力消除得更彻底一些，其回火后的综合力学性能也能好一些。

7.时效现象

把有浓度变化的固溶体单相合金(如铁素体)加热到某一高温后迅速冷却，便可得到过饱和的面溶体，它与淬火所不同的是在这一冷却中并不产生相变。这种把合金加热到溶解度线以上保温后迅速冷却而得到单相过饱和固溶体的处理称为面溶处理。固溶处理后的组织处于亚稳定状态，在一定条件下将发生分解，析出第二相质点，同时使固溶体贫化，这一过程就是时效过程，时效可在室温下进行(称为自然时效、也可加热以加速时效过程〔称为人工时效〕。

时效对金属材料性能有很大影响，对很多特殊钢、髙温合金、特殊性能合金及有色合金，往往用来提髙其强度和永磁性能，而对低碳钢则往往产生不利的作用。

第四篇：生物工艺学知识点总结

生物工艺学期末复习资料

生物工艺学知识点总结

第一章

绪论

1、生物工艺学(biotechnology)：

又称为生物技术，它是应用自然科学及工程学原理，依靠生物作用剂(biological

agents)的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。

特点：多学科和多技术的结合;生物作用剂(生物催化剂)的参与;应用大量高、精、尖设备;建立工业生产过程或进行社会服务，。

生物工艺学包含的四大块内容：原料预处理和培养基的制备、菌种的选育及代谢调节、生物反应过程的工艺控制、下游加工。

2、生物催化剂是游离的或固定化的细胞或酶的总称。

生物催化剂特点：

优点：①常温、常压下反应

②反应速率大

③催化作用专一

④价格低廉

缺点：稳定性差

控制条件严格

易变异(细胞)

生物反应过程实质是利用生物催化剂以从事生物技术产品的生产过程(process

engineering)。

3、生物技术研究的主要内容：

基因工程(DNA重组技术，gene

engineering)

、细胞工程(cell

engineering)、酶工程(enzyme

engineering)、发酵工程(fermentation

engineering)、蛋白质工程(protein

engineering)、

第二章

菌种的来源

1、工业生产常用的微生物

细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、担子菌、藻类。

2.

工业生产对微生物菌种的要求

培养基成分简单、廉价、来源广。

生长迅速、发酵周期较短，抗杂菌和噬菌体能力强。

目的产物产量高，产物类似物的产量低，且目的产物最好能分泌到胞外，利于产物分离。

对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感。

对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。

菌种遗传性能稳定，不易变异和退化，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。

3、分离微生物新种的过程大体可分为采样、增殖、纯化和性能测定。

含微生物材料的预处理方法：物理方法(加热);化学方法(pH);诱饵法。

诱饵技术：将固体基质加到待检的土壤或水中，待其菌落长成后再铺平板。

分离的效率影响因素

：

1)培养基的养分;

2)pH;

3)加入的选择性抑制剂。

4、高产培养基成分的选择准则：

制备一系列的培养基，其中有各种类型的养分成为生长限制因素(C、N、P、O);

使用一聚合或复合形式的生长限制养分;

避免使用容易同化的碳(葡萄糖)或氮(NH4+)，它们可能引起分解代谢物阻遏;

确定含有所需的辅因子(Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+)

加入缓冲溶液以减小pH变化。

5、代谢控制发酵(Metabolic

Control

fermentation)：用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。

6、菌种的衰退表观现象有哪些?

目的产物的产量下降

营养物质代谢和生长繁殖能力下降

发酵周期延长

抗不良环境的性能减弱

7、菌种的衰退的原因

菌种保藏不当

提供不了当的条件或不利的条件

经诱变得到的新菌株发生回复突变

8、菌种的复壮方法：

纯种分离

通过寄主体进行复壮

淘汰已衰退的个体

9、菌种的保藏的原理

根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。一般可通过保持培养基营养成分在最低水平，缺氧状态，干燥和低温，使菌种处于“休眠”状态，抑制其繁殖能力。

10、菌种的保藏方法：

A

斜面冰箱保藏法

B

沙土管保藏法

C

石蜡油封存法

D

真空冷冻干燥保藏法

E

液氮超低温保藏法

11与生物工程相关性较大的国内主要菌种保藏机构包括：

工业微生物菌种保臧管理中心、农业微生物菌种保藏管理中心、普通微生物菌种保臧管理中心、抗生素菌种保藏管理中心

11

从自然环境中分离微生物菌种的的工艺过程

12.

生物工程专业相关的主要数据库有哪些?

维普中文科技期刊数据库、中国期刊全文数据库、万方系列数据库、science

online、springer

link等。

第三章

菌种选育

1、常用菌种选育方法

(1)自然选育:是指在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变(spontaneous

mutation)而进行菌种筛选的过程。

特点：自发突变的频率较低，变异程度不大。所以该法培育新菌种的过程十分缓慢。

应用：自然选育在工业生产中可以达到纯化菌种，防止菌种衰退，稳定生产，提高产量的目的。

(2)诱变育种:是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株，以供生产实践或科学研究使用。诱变育种的理论基础是基因突变。

诱变育种的典型流程

常用诱变剂：物理诱变剂、化学诱变剂(碱基类似物、与碱基反应的物质、在DNA分子中插入或缺失一个或几个碱基物质)、生物诱变剂

(3)分子育种(DNA重组、基因工程)：用人为的方法将所需的某一供体生物的遗传物质DNA分子提取出来，在离体条件下切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后导入某一受体细胞中，让外来的遗传物质在其中进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。

(4)杂交育种(Hybridization)：

常规杂交育种(Hybridization)：一般是指人为利用真核微生物的有性生殖或准性生殖或原核微生物的接合、F因子转移、转导和转化等过程，促使两个具有不同遗传性状的菌株发生基因重组，以获得性能优良的生产菌株。

原生质体融合技术：通过人工方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合，并产生重组子的过程，亦称为“细胞融合”(cell

fusion)。

原生质体融合的基本过程：原生质体形成、原生质体融合、原生质体的再生。

3.抗噬菌体菌株的检出方法：

平板点滴法、单层琼脂法、双层琼脂法。

4、工程菌的不稳定性表现

质粒的不稳定(质粒的丢失、重组质粒的DNA片段脱落)、表达产物的不稳定

第三章

微生物的代谢调节

1、微生物代谢调节方式

概念：微生物在生长过程中机体内的复杂代谢过程是相互协调和高度有序的，并对外界环境的改变能够迅速做出反应,其原则是经济合理地利用和合成所需的各种物质和能量,使细胞处于平衡生长状态。微生物代谢分为初级代谢和次级代谢。

代谢流向的调控分为代谢物的合成和代谢物的降解;通过快速启动蛋白质的合成和有关的代谢途径，平衡各代谢物流和反应速率来适应外界环境的变化。

代谢速度的调控分为酶量(粗调)(酶合成的诱导和酶合成的阻遏)和酶活(细调)(酶活性的激活、酶活性的抑制)

反馈阻遏是转录水平的调节，产生效应慢;影响催化一系列反应的多个酶

反馈抑制是酶活性水平调节，产生效应快。只对是一系列反应中的第一个酶起作用

2、微生物初级代谢调节包括酶活调节、酶合成调节、遗传控制

(1)酶活性的调节(细调)：一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。酶活调节的影响因素包括：底物和产物的性质和浓度、压力、pH、离子强度、辅助因子以及其他酶的存在等等。特点是反应快速。

酶活性的调节包括：酶活性的激活和酶活性的抑制(反馈抑制)

(2)酶合成的调节：通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制。这类调节在基因转录水平上进行，对代谢活动的调节是间接的、缓慢的

(3)酶合成的阻遏：在某代谢途径中，当末端产物过量时，微生物的调节体系就会阻止代谢途径中包括关键酶在内的一系列酶的合成，从而彻底地控制代谢，减少末端产物生成，这种现象称为酶合成的阻遏。

末端代谢产物阻遏:由于某代谢途径末端产物的过量积累而引起酶合成的(反馈)阻遏。

分解代谢物阻遏：当细胞内同时存在两种可利用底物(碳源或氮源)时，利用快的底物会阻遏与利用慢的底物有关的酶合成。

这种阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的结果，而是由这种底物分解过程中产生的中间代谢物引起的，所以称为分解代谢物阻遏(过去被称为葡萄糖效应)。

3、改变细胞膜通透性的方法

A限制培养基中生物素浓度在1～5mg/L，控制细胞膜中脂质的合成;

B

加入青霉素，抑制细胞壁肽聚糖合成中肽链的交联;

C

加入表面活性剂如吐温80或阳离子表面活性剂(如聚氧化乙酰硬脂酰胺)，将脂类从细胞壁中溶解出来，使细胞壁疏松，通透性增加;

D

控制Mn2+、Zn2+的浓度，干扰细胞膜或细胞壁的形成;

E

可以通过诱变育种的方法，筛选细胞透性突变株。

5、人工控制微生物代谢的两种手段：

(1)生物合成途径的遗传控制

(2)发酵条件的控制

6.

生物素对谷氨酸合成的影响

(1)生物素是丙酮酸羧化酶的辅酶，生物素在低于亚适浓度之前，增加生物素有利于丙酮酸的羧化产生草酰乙酸，进而有利于谷氨酸的合成;

(2)生物素是催化脂肪酸生物合成的初始酶乙酰辅酶A羧化酶的辅酶，该酶催化乙酰辅酶A羧化生成丙二酸单酰辅酶A，再经一系列转化合成脂肪酸，而脂肪酸又是构成细胞膜磷脂的主要成分，因此生物素可间接地影响细胞膜的透性。

第四章

微生物次级代谢与调节

1、次级代谢产物：某些微生物在生命循环的某一个阶段产生的物质，它们一般是在菌生长终止后合成的。其生物合成至少有一部分是与核内和核外的遗传物质有关，同时也与这类遗传信息产生的酶所控制的代谢途径有关。微生物产生的次级代谢物有抗生素、毒素、色素和生物碱等。

2、初级与次级代谢途径相互连接

次级代谢物通常是由初级代谢中间体经修饰后形成的

修饰初级代谢中间体的三种生化过程

生物氧化与还原、生物甲基化、生物卤化

3、前体：指加入到发酵培养基中的某些化合物，它能被微生物直接结合到产物分子中去，而自身的结构无多大变化有些还具有促进产物合成的作用。

中间体是指养分或基质进入一途径后被转化为一种或多种不同的物质，他们均被进一步代谢，最终获得该途径的终产物。

4、次级代谢物生物合成的原理

①一旦前体被合成，在适当条件下它们便流向次级代谢物生物合成的专用途径。

②在某些情况下单体结构单位被聚合，形成聚合物。这些特有的生物合成中间体产物需做后几步的结构修饰，修饰的程度取决于产生菌的生理条件。有些复杂抗生素是由几个来自不同生物合成途径组成的。

第五章

发酵培养基

1、培养基通常指人工配制的供微生物生长、繁殖、代谢和合成所需产物的营养物质和原料，同时，培养基也为微生物等提供除营养外的其它生长所必需的环境条件

培养基提供微生物生长繁殖和产物合成所需的碳源、氮源、无机盐、生长因子、水和氧气等

2、工业发酵培养基的要求

：

①培养基能够满足产物最经济地合成

②发酵后所形成的副产物尽可能的少

③培养基的原料应因地制宜，价格低廉;且性能稳定，资源丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。

④所用培养基应能满足总体工艺的要求，如不应影响通气、提取、纯化及废物处理等。

3、工业上常用的碳源：葡萄糖、乳糖、淀粉、蔗糖

工业上常用的氮源：无机氮源：氨水，铵盐，硝酸盐等。有机氮源：玉米浆、豆饼粉、花生饼粉、棉籽粉、鱼粉、酵母浸出液等。生理酸性物质，如硫酸铵。生理碱性物质，如硝酸钠。

提供生长因子的农副产品原料：

1)

玉米浆

2)

麸皮水解液

3)

糖蜜

4)

酵母：可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。

产物促进剂是指那些非细胞生长所必需的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。

4、发酵培养基的设计和优化方法

正交试验设计、均匀设计、响应面分析

正交试验设计：利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验，通过对这部分试验结果的分析,了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。

正交实验数据分析，见教材P112-114例题，表4-16，同时确定因素的主次顺序、各因素的优水平、各因素水平的最优组合。小数点后保留一位。

响应面分析方法：适宜于解决非线性数据处理的相关问题，它囊括了试验设计、

建模、检验模型的合适性、

寻求最佳组合条件等众多试验和统计技术;通过对过程的回归拟合和响应曲面、等高线的绘制、可方便地求出相应于各因素水平的响应值。在各因素水平的响应值的基础上，可以找出预测的响应最优值以及相应的实验条件。

完整响应面分析方法实验设计通常包括：(1)Plackett—Burman实验设计

，(2)最陡爬坡实验，(3)中心组合实验设计三个过程。

第六章

发酵培养基灭菌和空气净化

在发酵工业生产中，为了保证纯种培养，在生产菌种接种培养前，要对培养基、空气系统、消泡剂、流加物料、设备、管道等进行灭菌，还要对生产环境进行消毒，防止杂菌和噬菌体的大量繁殖。

常用的灭菌方法有：干热灭菌法、火焰灭菌法、电磁波射线灭菌法、

湿热灭菌法(主要是高压蒸汽灭菌)、化学药剂灭菌法、过滤除菌法等

1.

微生物热阻：微生物在某一特定条件下(主要是温度和加热方式)下的致死时间。

2.对数残留定律中各符号的意义。

3.

理论灭菌时间的计算

3.1间歇实罐灭菌时间的计算

3.2连续灭菌的灭菌时间计算：

4.

灭菌温度的选择：随着温度升高，灭菌速率常数增加的倍数大于培养基中营养成分的分解速率常数的增加倍数。即当灭菌温度升高时，微生物杀灭速度提高，培养基营养成分破坏的速度减慢。

高温瞬时灭菌法可以减少培养基营养成分的破坏的原理：

随着温度升高，灭菌速率常数增加的倍数大于培养基中营养成分的分解速率常数的增加倍数。即当灭菌温度升高时，微生物杀灭速度增加较快，而培养基营养成分破坏的速度增加较慢。因此，采用较高的温度，较短的灭菌时间，可以减少培养基营养成分的破坏。

5.

影响培养基灭菌的因素

：所污染杂菌的种类、数量、灭菌温度和时间，培养基成分、pH值、培养基中颗粒、泡沫等对培养基灭菌也有影响。

6.无菌空气：指通过除菌处理使空气中含菌量降低至一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。此种空气称为“无菌空气”。

7.

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。是大多数发酵厂广泛采用的方法。按除菌机制可分为：

绝对(表面)过滤和深层介质过滤。

介质过滤除菌的机理：空气流通过这种介质过滤层时，借助惯性碰撞、拦截滞流、静电吸附、扩散等作用，将其尘埃和微生物截留在介质层内，达到过滤除菌目的。

第七章

种子的扩大培养

1、种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。

这些纯种培养物称为种子

2、种子扩大培养的目的与要求

(1)种子扩培的目的

①接种量的需要

②

菌种的驯化

③缩短发酵时间、保证生产水平

(2)种子的要求

①菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，延迟期短

②

生理性状稳定③菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求④无杂菌污染⑤保持稳定的生产能力。

3、种子罐级数：是指制备种子需逐级扩大培养的次数，取决于菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度、所采用发酵罐的容积。

种子罐级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响。级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2～4级。

4、种子制备分两个阶段：实验室种子制备阶段

生产车间种子制备阶段

好氧微生物菌种扩培常用设备：超净工作台、震荡培养箱、种子罐等。

5、种龄：是指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

接种量：是指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

通常接种量：细菌1-5%，酵母菌5-10%，霉菌7-15%，有时20-25%

青霉素生产的种子制备过程：

安瓿管→斜面孢子→大米孢子→一级种子→二级种子→发酵

第八章

发酵工艺控制

1、微生物发酵的生产水平取决于生产菌种本身的性能和合适的环境条件。

2、发酵过程的代谢变化

从产物形成来说，代谢变化就是反映发酵中的菌体生长、发酵参数的变化(培养基和培养条件)和产物形成速率这三者之间的关系。在分批培养过程中根据产物生成是否与菌体生长同步的关系，将微生物产物形成动力学分为①

生长关联型

和②

非生长关联型。

3、发酵方式

(1)补料-分批发酵：指分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。

优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。

低基质浓度的优点：①

可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾;②

克服养分的不足，避免发酵过早结束。

(2)半连续发酵：是指在补料-分批发酵的基础上，间歇地放掉部分发酵液的培养方法。

优点：①

可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾;②

克服养分的不足，避免发酵过早结束;③缓解有害代谢产物的积累。

(3)连续发酵：指培养基料液连续输入发酵罐，并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。在这样的环境中培养，菌的生长就受到所提供基质的限制，培养液中的菌体浓度能保持一定的稳定状态。

与传统的分批发酵相比，连续培养有以下优点：

①

维持低基质浓度：可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾;

②

避免培养基积累有毒代谢物;

③

可以提高设备利用率和单位时间的产量，节省发酵罐的非生产时间;

④

便于自动控制。

4、发酵控制参数

按性质分类：物理参数、化学参数、生物参数

按检测手段分类：①直接参数：⑴在线检测参数

⑵

离线检测参数

②间接参数

5、发酵热

发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。

Q发酵=Q生物+

Q搅拌-

Q蒸发-

Q显-

Q辐射

生物热(biological

heat)是菌体生长过程中直接释放到体外的热能，使发酵液温度升高。

搅拌热(agitation

heat)是搅拌器引起的液体之间和液体与设备之间的摩擦所产生的热量。

6.

pH值对发酵的影响

(1)影响酶的活性，当pH值抑制菌体中某些酶的活性时，会阻碍菌体的新陈代谢;

(2)影响微生物细胞膜所带电荷的状态，改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物的吸收和代谢产物的排泄;影响培养基中某些组分的解离，进而微生物对这些成分的吸收;

(3)pH值不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。

7、引起发酵液pH值异常波动的因素

pH值的变化决定于所用的菌种、培养基的成分和培养条件

pH下降：

①

培养基中碳、氮比例不当。碳源过多，特别是葡萄糖过量，或者中间补糖过多加上溶氧不足，致使有机酸大量积累而pH下降;

②

消泡剂加得过多;

③

生理酸性物质的存在，铵被利用，pH下降。

pH上升：

①

培养基中碳、氮比例不当。氮源过多，氨基氮释放，使pH上升;

②

生理碱性物质存在;

③

中间补料氨水或尿素等碱性物质加入过多。

8、临界氧浓度(critical

value

of

dissolved

oxygen

concentration)

：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。如对产物形成而言便称为产物合成的临界氧浓度。

呼吸强度又称氧比消耗速率，是指单位质量的干菌体在单位时间内所吸取的氧量，以

Q

O2表示，单位为mmolO2/(g干菌体·h)。

耗氧速率又称摄氧率，是指单位体积培养液在单位时间内的吸氧量，以r表示，单位为mmol

O2/(L·h)。

9、引起溶氧异常下降，可能有下列几种原因：

①

污染好气性杂菌，大量的溶氧被消耗掉，可能使溶氧在较短时间内下降到零附近，如果杂菌本身耗氧能力不强，溶氧变化就可能不明显;

②

菌体代谢发生异常现象，需氧要求增加，使溶氧下降;

③

某些设备或工艺控制发生故障或变化，也可能引起溶氧下降，如搅拌功率消耗变小或搅拌速度变慢，影响供氧能力，使溶氧降低。

10、泡沫的形成及其对发酵的影响

在大多数微生物发酵过程中，通气、搅拌以及代谢气体的逸出，再加上培养基中糖、蛋白质、代谢物等表面活性剂的存在，培养液中就形成了泡沫。

形成的泡沫有两种类型：

一种是发酵液液面上的泡沫，气相所占的比例特别大，与液体有较明显的界限，如发酵前期的泡沫;

另一种是发酵液中的泡沫，又称流态泡沫(fluid

foam)，分散在发酵液中，比较稳定，与液体之间无明显的界限

大量的泡沫引起的负作用：

发酵罐的装料系数减少、氧传递系统减小;

增加了菌群的非均一性;

造成大量逃液，增加染菌机会;

严重时通气搅拌无法进行，菌体呼吸受到阻碍，导致代谢异常或菌体自溶;

消泡剂的添加将给提取工序带来困难。

泡沫的消除

调整培养基中的成分(如少加或缓加易起泡的原料)或改变某些物理化学参数(如pH值、温度、通气和搅拌)或者改变发酵工艺(如采用分次投料)来控制，以减少泡沫形成的机会。

采用菌种选育的方法，筛选不产生流态泡沫的菌种，来消除起泡的内在因素。

采用机械消泡或消泡剂来消除已形成的泡沫。

常用的消泡剂有4大类：

天然油脂类、脂肪酸和酯类、聚醚类、硅酮类

11、造成染菌的主要原因

设备渗漏

空气带菌

种子带菌

灭菌不彻底

技术管理不善

第九章

生物反应动力学

1.微生物反应动力学

研究各种环境因素与微生物代谢活动之间相互作用随时间而变化的规律。

具体研究内容：微生物生长过程中质量的平衡;发酵过程中菌体的生长速率、基质消耗速率和产物生成速率的相互关系

;环境因素对这三种速率的影响。

2.

分批发酵工艺中缩短和消除延迟期的方法有：

增加接种量、采用最适种龄、选用繁殖速度快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培养基介质和条件一致。

3.

Monod方程的参数求解：

µmS

KS+S

µ=

S:限制性基质浓度mol/m3;KS:饱和常数mol/m3

例：在一定条件下培养大肠杆菌，得如下数据：

S(mg/l)

6

33

64

153

221

μ(h-1)

0.06

0.24

0.43

0.66

0.70

利用MONOD方程作图如下，求在该培养条件下，求大肠杆菌的μmax，KS和td?

解：据图可知，：

1/µmax=0.95;KS/µmax=90;根据

可以求得：

μmax=1.1

(h-1);

KS=99mg/L，

td=ln2/μmax=0.63h

4.

连续培养动力学

稀释率：单位时间内加入的培养基体积占发酵罐内培养基体积的分率

5.

细胞的物料平衡

单级连续培养的细胞物料平衡方程如下：

根据单级连续培养的细胞物料平衡方程，按照比生长速率μ和稀释率D的大小关系，讨论培养罐内细胞浓度和营养物质浓度的变化情况。

答：

μ

>

D:

则

dX/dt

>0，培养罐内细胞浓度不断增加，营养物质浓度随之减少

μ

<

D：则dX/dt

<0，罐内细胞浓度不断减少，最后导致X趋近0.

μ

=

D：则dX/dt

=0，细胞浓度不随时间而变化，即培养达到稳定状态。

6.

限制性基质的物料平衡

临界稀释率(DC):

发生洗出时的稀释率。

操作的稀释率不是可以随意改变的，而有一个限度。超过此稀释率时连续培养就无法进行，临界稀释率取决于加料中的限制性基质浓度，即细胞在此培养基中能达到的最大比生长速率。DC=

μmS

/(KS+S)

第十章　下游加工过程概论

1、下游技术(工程)

(downstream

processing)：对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术。

2.

发酵液的特点

1)含水多，产物含量低;

2)含菌体蛋白;

3)溶有原来培养基成分;

4)相当多的副产物和色素;

5)易被杂菌污染或使产物进一步分解;

6)易起泡，粘性物质多。

3、整个下游加工过程应遵循下列四个原则

1)

时间短;2)

温度低,

(选择在生物物质的温度范围内);3)

pH适中;4)

严格清洗消毒(包括厂房、设备及管路，注意死角)。

4、一般下游加工过程可分为4个阶段

1)培养液(发酵液)的预处理和固液分离;2)初步纯化(提取);3)高度纯化(精制);4)成品加工。

5、下游加工过程的一般流程

第十二章

发酵液的预处理和固液分离方法

1、改善发酵液过滤特性的物理化学方法：

调酸(等电点)、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添加表面活性物质、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。

2、凝聚——指在电解质作用下，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;常用的凝聚剂电解质有：硫酸铝

Al2(SO4)3•18H2O(明矾);氯化铝

AlCl3•6H2O;三氯化铁

FeCl3;硫酸亚铁

FeSO4·7H2O

;石灰;ZnSO4;MgCO3

絮凝——指在某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。工业上使用的絮凝剂可分为三类：

1)有机高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类衍生物、聚苯乙烯类衍生物;

2)无机高分子聚合物，如聚合铝盐、聚合铁盐等;

3)天然有机高分子絮凝剂，如聚糖类胶粘物、海藻酸钠、明胶、骨胶、壳多糖、脱乙酰壳多糖等。

目前最常见的高分子聚合物絮凝剂有机合成的聚丙烯酰胺(polyacrylamide)类衍生物

3、杂蛋白的去除方法有沉淀法、变性法

、吸附法

4、固液分离的方法：重力沉降、浮选、旋液分离、介质过滤、离心。

5、根据过滤机理，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤。

第十三章

细胞破碎

1、细胞破碎的阻力：

细菌破碎的主要阻力:肽聚糖的网状结构，网状结构越致密，破碎的难度越大，革兰氏阴性细菌网状结构不及革兰氏阳性细菌的坚固;

酵母细胞壁破碎的阻力:主要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度;

霉菌细胞壁中含有几丁质或纤维素的纤维状结构，其强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。

2、常用破碎方法

机械法：珠磨法(固体剪切作用)、高压匀浆法(液体剪切作用)、超声破碎法(液体剪切作用)、X-press法(固体剪切作用)。

非机械法：酶溶法(酶分解作用)、化学渗透法(改变细胞膜的渗透性)、渗透压法(渗透压剧烈改变)、冻结融化法(反复冻结-融化)、干燥法(改变细胞膜渗透性)

3、破碎率的测定方法

1)直接测定法

2)目的产物测定法

3)导电率测定法

第十四章

沉

淀

法(Precipitation)

1、固相析出技术：通过加入某种试剂或改变溶液条件，使生化产物溶解度降低，以固体形式(沉淀和晶体)从溶液中沉降析出的分离纯化技术。

结晶法：在固相析出过程中，析出物为晶体称为结晶法。

沉淀法：在固相析出过程中，析出物为无定形固体称为沉淀法。常用的沉淀法：盐析法、有机溶剂沉淀法和等电点沉淀法等。

2、盐析(Salt

induced

precipitation)：在高浓度的中性盐存在下，蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。原因如下：

1)无机离子与蛋白质表面电荷中和，形成离子对，部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间的排斥力减弱，从而能够相互靠拢;

2)中性盐的亲水性大，使蛋白质脱去水化膜，疏水区暴露，由于疏水区的相互作用导致沉淀;

Ks盐析法：在一定pH和温度下，改变体系离子强度进行盐析的方法;

β盐析法：在一定离子强度下，改变pH和温度进行盐析;

常用的盐析用盐：

硫酸铵、硫酸钠，磷酸盐，柠檬酸盐。

3、有机溶剂沉淀：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。

原理：

(1)降低了溶质的介电常数，使溶质之间的静电引力增加，从而出现聚集现象，导致沉淀。

(2)有机溶剂的水合作用，降低了自由水的浓度，降低了亲水溶质表面水化层的厚度，降低了亲水性，导致脱水凝聚。

常用的有机溶剂沉析剂：

乙醇：沉析作用强，挥发性适中，无毒常用于蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的沉析;

丙酮：沉析作用更强，用量省，但毒性大，应用范围不广;

4、等电点沉淀：调节体系pH值，使两性电解质的溶解度下降，析出的操作称为等电点沉淀。

原理：蛋白质是两性电解质，当溶液pH值处于等电点时，分子表面净电荷为0，双电层和水化膜结构被破坏，由于分子间引力，形成蛋白质聚集体，进而产生沉淀。

第十五章

膜

过

滤

法

1、膜过滤法指以压力为推动力，依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离的方法。基本原理是筛孔分离过程。在压差的推动下，原料液中的溶剂和小的溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧，所得到的液体一般称为滤出液或透过液，而大的粒子组分被膜截留。包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)四种过程。

在工业上用得最广的膜材料是醋酸纤维素和聚砜。

浓差极化：当溶剂透过膜，而溶质留在膜上，使膜面浓度增大，并高于主体中浓度，这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体中，这种现象称为浓差极化。在超滤中，为减少浓差极化，通常采用错流操作。

膜的污染：膜在使用中，尽管操作条件保持不变，但通量仍逐渐降低的现象。

污染原因：膜与料液中某一溶质的相互作用;吸附在膜上的溶质和其它溶质的相互作用。

膜污染的消除：污染必须通过清洗的办法才能消除。经清洗后如纯水通量达到或接近原来水平，则认为污染已消除。

减轻膜污染的方法

1)预处理

2)改变膜的表面性质

市售的超滤器大致有四种型式：管式、中空纤维式、螺旋卷绕式和平板式。

2.

将下列表示相同意义的词连线

separation

factor

分离因子

membrane

separation膜分离

ion-exchange

离子交换

Biotechnology生物技术

Metabolic

Control

fermentation

代谢控制发酵

Downstream

Processing

下游工程

Chromatographic

Resolution色谱分离

Biocatalyst，生物催化剂

Orthogonal

experimental

design

正交实验设计

response

surface

analysis响应面分析方法

Inducible

enzyme

诱导酶

末端代谢产物阻遏(End-product

repression)

分解代谢产物阻遏(Catabolite

repression)

代谢工程(metabolic

engineering)

临界氧浓度(critical

value

of

dissolved

oxygen

concentration)

补料分批培养(feed-batch

culture，

FBC)

细

胞

破

碎

Cell

Disruption

高压匀浆法(High-pressure

homogenization

盐析(Salt

induced

precipitation)

微滤(Microfiltration，MF)

超

滤

(ultrafiltration，UF

)

反渗透(Reverse

osmosis，RO)

纳滤(nanofiltration,NF)

正相色谱(Normal

Phase

Chromatography，NPC)，

反相色谱(Reversed

Phase

Chromatography，RPC)，

第十六章

溶剂萃取和浸取

1、溶剂萃取

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。

2、“相似相溶”原理分子之间可以有两方面的相似：一是分子结构相似，如分子的组成、官能团、形态结构的相似;二是能量(相互作用力)相似，如相互作用力有极性的和非极性之分，两种物质如相互作用力相近，则能互相溶解。与水“相似”的物质易溶于水，与油“相似”的物质易溶于油就是相似相溶原理的表现。

3、分配定律和分离因数

(1

)分配定律：在一定温度一定压力的条件下，溶质分配在两个互不相溶的溶剂中，达到平衡时溶质在两相中的活度之比为一常数。如果是稀溶液，活度可用浓度代替，则达到平衡时溶质在两相中的浓度之比为一常数。称之为分配系数K，

(2)分离因数

3、乳化和去乳化

乳化：一种液体(分散相)分散在另一种不相混溶的液体(连续相)中的现象。乳化的结果可能形成两种形式的乳浊液：一种是水包油型(O/W)，另一种为油包水型(W

/

O)。

生产过程出现的乳浊液是水包油型(O/W)，还是油包水型(W

/

O)，主要由表面活性剂的性质决定。

4、双水相萃取：在一定条件下，水相也可以形成两相(即双水相系统)甚至多相。于是有可能将水溶性的酶、蛋白质等生物活性物质从一个水相转移到另一水相中，从而完成分离任务。

常用聚合物双水相系统：聚乙二醇-葡聚糖、聚乙二醇-无机盐系统

双水相萃取的优点：

1)使固液分离和纯化两个步骤同时进行，一步完成;

2)适合热敏物质的提取，主要是胞内酶;

3)亲水性聚合物加入水中，形成两相，在这两相中，水分都占大比例(85～95%)，这样生物活性蛋白质在两相中不会失活，且以一定比例分配于两相中。

第十七章

离

子

交

换

法

1、离子交换原理及分类

离子交换树脂是一种不溶于酸、碱和有机溶剂的固态高分子材料。是一类带有官能团的网状结构的高分子化合物，其结构有三部分组成：不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的官能团和官能团所带的相反电荷的可交换离子。骨架上的活性离子在水溶液中发生离解，可在较大的范围内自由移动，扩散到溶液中，同时，在溶液中的同类型离子也能从溶液中扩散到骨架的网格或孔内。当这两种离子浓度差较大时，就产生一种交换的推动力，使它们之间产生交换作用，利用这种浓度差的推动力使树脂上的可交换离子发生可逆交换反应。

树脂按活性离子分类，活性离子是阳离子(和阳离子发生交换)就称为阳离子交换树脂;如果是阴离子，则称为阴离子交换树脂。

2、树脂的命名

根据离子交换树脂官能团的性质，将其分为强酸(0)、弱酸(1)

、强碱(2)

、弱碱(3)

、螯合(4)

、两性(5)及氧化还原(6)等7类。

3、离子交换树脂的理化性能指标

1)外观;2)交联度;3)化学稳定性;4)机械强度;5)交换量

4、影响离子交换树脂选择性的因素

1)离子价数

离子交换树脂总是优先选择高价离子，而低价离子被吸附时则较弱。

阳离子被吸附的顺序为：Fe3+

>Al3+

>Ca2+

>Mg2+

>Na+

，

阴离子顺序为：柠檬酸根>硫酸根>硝酸根

2)溶液浓度的影响

树脂对离子交换吸附的选择性，在稀溶液中比较大，而在浓溶液中选择性较小。

3)离子的水化半径

水化半径较小的离子优先吸附。

4)有机溶剂的影响

有机溶剂会使树脂对有机离子的选择性降低，而容易吸附无机离子，可利用有机溶剂从树脂上洗脱难洗脱的有机物质。

5)树脂与交换离子间的辅助力

凡能与树脂间形成辅助力，如氢键、范德华力等辅助力的离子，树脂对其吸附力就大;反之，能破坏这些辅助力的溶液就能容易地将离子从树脂上洗脱下来。

5、离子交换树脂的工作过程：

1)树脂预处理：新树脂装入柱后，先用去离子水浸泡12h左右，使树脂充分吸水膨胀，再用2-3倍树脂体积的10%左右食盐水浸泡4h以上。用水洗净残留的NaCl，再根据树脂类型和使用所需要的型号分别用酸和碱处理，最后调pH值至所需范围。

2)上柱交换交换方式：采用顺流和逆流进行

3)洗脱：用亲和力更强的同性离子取代树脂上吸附的目的产物。

4)树脂的再生：先用清水洗涤，然后用再生剂再生，最后用清水洗至所需pH值。

6.

ISEP系统是一种连续的离子交换系统

目前已成功的应用在各种不同的产业领域中。ISEP系统采用多柱(20/30交换柱)吸附以及在稳定状态下连续运行。不需要备用设备;离子交换树脂的再生也不必中断正常的生产。

ISEP系统可以处理杂质浓度较高的物料，保证产品具有稳定的成分和浓度;采用多通道逆向流动再生方式，减少了离子交换树脂及、再生剂和洗涤水的用量。

工作过程：

交换：利用ISEP离子交换系统，对膜滤液中的赖氨酸离子进行吸附，与其他杂质分离，吸附分离下来的废水及杂质排出柱体，吸附饱和的柱体进入洗脱回填区。

回填：通过洗脱液回填压出柱体内的废水和杂质，以提高洗脱液纯度。

洗脱：利用一定浓度的氨水消除酸性，将赖氨酸离子从树脂上解析下来，并使树脂得到再生。

转型：再生柱进入再生区经过稀硫酸转型后在吸附区达到最佳的吸附能力。

第十八章

色谱分离法

1、色谱分离(Chromatographic

Resolution，CR)利用多组分混合物中各组分物理化学性质(如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲合力、分配系数等)的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中。当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。

特点分离效率高;检测能力强;样品用量少;适用范围广。

2.色谱分离过程：

两种组分的理化性质原本存在着微小的差异，经过反复多次地吸附→解吸→再吸附→再解吸的过程使微小差异累积起来，结果使吸附能力弱的组分先流出色谱柱，吸附能力强的组分后流出色谱柱，从而使各个组分得到了分离。

3.

检测器

UV-Vis、荧光、电化学、蒸发光散射、示差折光、质谱等检测器。

4.

色谱时间

死时间(Dead

time)：不被固定相吸附或溶解的惰性组分，从进样到出峰的峰顶点之间测得的时间,用tM表示。

保留时间(Retention

time)：从进样到组分峰顶点之间测得的时间，用tR表示。

调整保留时间(Adjusted

Retention

Time)：调整保留时间指组分的保留时间扣除死时间后的时间，

5.

气相色谱法主要利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异，以气体为流动相，以液体或固体为固定相从而达到分离混合物的色谱方法。

6.

液相色谱：

首先高压泵将贮液器中流动相溶剂经过进样器送入色谱柱，然后从控制器的出口流出。当注入欲分离的样品时，流经进样器贮液器的流动相将样品同时带入色谱柱进行分离，然后依先后顺序进入检测器，记录仪将检测器送出的信号记录下来，由此得到液相色谱图。

4.

凝胶色谱介质常用的有葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等。

分类

吸附色谱分离是指混合物随流动相通过固定相(吸附剂)时，由于固定相对不同物质的吸附力不同而使混合物分离的方法。

分配色谱是利用混合物中各物质在两液相中的分配系数不同而分离。根据固定相和流动相的极性与非极性的差别，分配色谱可分为正相色谱和反相色谱。

离子交换色谱是基于离子交换树脂上可电离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换，由于混合物中不同溶质对交换剂具有不同的亲合力而将它们分离。

凝胶色谱以凝胶为固定相，是一种根据各物质分子大小不同而进行分离的色谱技术，又称为分子筛色谱(Molecular

Sieve

Chromatography，MSC)、空间排阻色谱或尺寸排阻色谱(Size

Exclusion

Chromatography，SEC)。

第十九章

蒸发、蒸馏和结晶

1、真空蒸发：冷凝器和蒸发器溶液侧的操作压力低于大气压、此时系统中的不凝性气体必须用真空泵抽出。

目的：降低溶液的沸点。

优点：

(1)溶液沸点低，可用温度较低的低压蒸汽或废蒸汽作加热蒸汽。

(2)溶液沸点低，同样蒸汽所需的传热面小。

(3)沸点低，有利于处理高温下易分解和变质的热敏性物料。

(4)蒸发器的操作温度低，系统的热损失小。

2、多效蒸发：第一个蒸发器(称为第一效)中蒸出的二次蒸汽用作第二个蒸发器(第二效)的加热蒸汽，第二个蒸发器蒸出的二次蒸汽用作第三个蒸发器

(第三效)的加热蒸汽，依此类推。

3、蒸发器的分类：分为膜式蒸发器和非膜式蒸发器两大类。膜式蒸发器又分为升膜蒸发器、降膜蒸发器、旋转刮板蒸发器、板式蒸发器。

4、酒精发酵醪液蒸馏的理论基础是拉乌尔定律。

拉乌尔定律：混合液中，蒸气压高的组分，在气相中的含量总是比液相中的高;反之，蒸气压低的组分，在液相中的含量总是比气相中的高。

5、饱和曲线和过饱和曲线

饱和溶液：溶液恰好饱和，溶质既无溶解也无结晶，即溶质与溶液处于平衡状态，此溶液称为饱和溶液;

未饱和溶液：若添加固体则固体溶解;

过饱和溶液：超过饱和点的溶质迟早要从溶液中沉淀出来。

要使溶质从溶液中结晶出来，须首先使溶液成为过饱和状态，也即必须设法产生一定的过饱和度作为推动力。

6、溶液的过饱和度与结晶的关系：

AB为饱和曲线;CD为过饱和曲线。

AB和CD将图分为：稳定区、介稳区和不稳区。

稳定区：溶液尚未饱和，没有结晶的可能。

介稳区：也不会自发产生晶核，但如已有晶核，则晶核长大而吸收溶质直至浓度回落到饱和线上。

不稳区：能自发产生晶核。

如E点是溶液的原始末饱和状态，

E

H是冷却结晶线，F点是饱和点，不能结晶，到达G点时，自发产生晶核。

7、结晶包括三个过程：形成过饱和溶液;晶核形成;晶体生长。

8、接触成核(碰撞成核)：新生的晶核是晶浆(有晶体存在的结晶溶液)中已有的晶体颗粒，在结晶器中与其他固体接触碰撞时产生的晶体表层的碎粒。其中较大的就是新的晶核。

优点：

①动力学级数较低，即溶液过饱和度对成核影响较小。

②在低过饱和度下进行，能得到优质结晶产品。

③产生晶核所需要的能量非常低，被碰撞的晶体不会造成宏观上的磨损。

在工业生产中，接触成核有以下4种方式：

(1)晶体与搅拌螺旋桨间的碰撞;

(2)湍流下晶体与结晶器壁间的碰撞;

(3)湍流下晶体与晶体的碰撞;

(4)沉降速度不同，晶体与晶体的碰撞。

其中以第1种方式为主。

第二十章

典型发酵产品介绍

1、酿造酒包括黄酒、啤酒、葡萄酒，酒精含量比较低。蒸馏酒主要指白酒、白兰地等。蒸馏酒的酒精含量高。

2、红葡萄酒：用果皮带色的葡萄带皮发酵制成，酒色呈深红、鲜红、紫红或宝石红。

白葡萄酒用白葡萄或红皮白肉葡萄的果汁制成，酒色呈浅黄、禾秆黄、金黄色或近似无色。

3、白兰地商标上的英文缩写：X.O(Extra

Old)酒龄(即贮陈期)规定不低于10年。

4、啤酒生产中麦汁煮沸的目的：蒸发水分，浓缩麦汁;钝化全部酶和麦汁杀菌;蛋白质变性和絮凝;酒花有效组分的浸出;排除麦汁中特异的异杂臭气。

5、白酒的四大香型：

米香型：桂林三花酒;发酵完成后经过反复二至三次蒸馏，酒精度数较高，

民间过去叫“三蒸酒”、“三熬酒”。酿酒师们总结出了“观花论酒”的经验。当酒度在55°至

60°时，由于液体表面张力，酒面晃动便泛起数层酒花，经久不散。酿酒师们说“起花了，三花!”就接酒。

酱香型

(茅型酒)茅台酒;原料为高粱，曲为纯小麦制高温曲，八次蒸料，八次下曲，八次发酵，八次蒸馏(但仅取酒7次，因为第一次蒸馏出的不作正品，泼回酒窖重新发酵)。

浓香型

(庐型酒)：庐州老窖——产于四川泸州市。千年窖，万年糟，传统的老五甑生产工艺，混蒸，主体香为己酸乙酯。。纯小麦制大曲，以糯玉米为原料。根据酒的质量可分特曲、头曲、二曲和三曲。五粮液采用五种粮食(高梁、大米、糯米、小麦、玉米)为原料。

清香型

(汾型酒)：汾酒——产于山西汾阳县杏花村，二次发酵二次勾兑。前次发酵21天，蒸馏，加酒糟，再发酵21天，再蒸馏。清蒸二次清工艺，乙酸乙酯和乳酸乙酯两者的结合为主体香。

6、青霉素生产工艺

青霉素簇和头孢菌素簇是临床上最为重要的抗生素，属于β-内酰胺类抗生素。

青霉素(Benzylpenicillin

/

Penicillin)是指分子中含有青霉烷酸，能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。

青霉素的生物合成过程：

在青霉素发酵中，已知产黄青霉利用葡萄糖和氨，经由a—氨基己二酸、半胱氨酸和缬氨酸在三肽合成酶的催化下合成三肽，异青霉素N合成酶催化发生环化生成异青霉素N，再与苯乙酸、苯乙胺、苯乙酰胺、苯乙酰甘氨酸等在异青霉素N酰基转移酶催化进行转酰基反应，产生青霉素G。

(1)常用菌种为产黄青霉。

(2)青霉素G的合成途径

(2)

发酵工艺

(3)发酵控制

①加糖控制一般在残糖将至0.6%左右，pH上升时开始加糖。

②补氮及加前体加硫酸铵、氨水或尿素，使发酵液氮源控制在0.01～0.05%。补前体以使发酵液中残余苯乙酰胺浓度为0.05～0.08%。

③pH控制加酸或碱自动控制pH，一般为6.4～6.6。

④温度控制一般前期25～26℃，后期23℃，以减少后期发酵液中青霉素的降解破坏。

⑤通气和搅拌抗生素深层培养需要通气与搅拌。

⑥泡沫和消泡可用天然油脂如豆油、玉米油或用化学合成消泡剂“泡敌”(环氧丙稀环氧乙烯聚醚类)来消泡。应当控制其用量并少量多次加入。

⑦过滤宜采用鼓式真空过滤器。过滤前加去乳化剂降温。

⑧提炼采用溶媒萃取法，醋酸丁酯(BA)作溶媒。

⑨脱色采用活性炭进行脱色。过滤。

⑩共沸蒸馏或直接结晶

7.

酶制剂的生产方法：固态发酵法和深层液体培养法

7.1利用微生物产酶的优点

(1)微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样。

(2)微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶。

(3)微生物培养基来源广泛、价格便宜。

(4)可控制酶发酵生产过程，生产可连续化、自动化。

(5)可以利用现代分子生物学技术，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种

枯草杆菌BF-7658液体深层发酵生产α-淀粉酶的发酵控制：

工艺流程：

A种子制备：

孢子培养一般采用马铃薯培养基，于37℃下培养72

h，使菌体全部形成孢子即为成熟。

种子培养维持罐温37℃，罐压0.5～0.8

atm，10h后加大通风，当菌体处于对数生长期后期，立刻接种至大罐，种子培养一般14h左右。

发酵控制：

通常采用低浓度发酵和高浓度补料的方法，

优点：低浓度可以避免原料中淀粉降解生成的糖过量堆积而引起分解代谢阻遏，有利于pH值控制，延长产酶期。

温度37℃，罐压0.5

atm，通气量0～12

h控制0.5～0.6

VVM，12

h后控制在0.8～1.0

VVM，发酵后期控制在0.9

VVM。

补料体积和基础培养基体积一般为1:3左右。从10

h左右开始补加，一般前期、后期少，中期大，根据菌体的生长情况来调整。当pH低于6.5，细胞生长粗壮时可酌减;当pH高于6.5，细胞出现衰老并有空胞时可酌增。

停止补料后6-8h，温度不再上升，菌体衰老(80%菌体形成空胞)，酶活不再提高，发酵即可结束。发酵周期一般为40

h。

提取：工业上回收α-淀粉酶一般采用硫酸铵盐析法。

8.

二步发酵法生产维生素C工艺有酸转化工艺和碱转化工艺两种。

维生素C(2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯

)的合成方法主要有莱氏化学合成法和微生物发酵合成法两种。

酸转化设备简单、流程短，但制得的维生素C破坏严重、质量差，设备腐蚀严重，三废多，因此逐渐淘汰。

碱转化虽然流程较长、投资大，但产品质量好，故目前绝大部分工厂均采用碱转化工艺。

1985年转让二步发酵法生产维生素C工艺给世界上生产维生素最大企业-瑞士霍夫曼•罗氏制药公司。——我国医药工业史上首次出口技术。

二步发酵法反应步骤：

D-山梨醇

L-山梨糖

2-酮基-

L-古龙酸

2-酮基-L-古

龙酸甲酯

维生素C钠

维生素C

生物氧化

黑醋菌

混合菌

生物氧化

甲酯化

H2SO4,

CH3OH

内酯化

NaHCO3,

CH3OH

酸化

H2SO4,

CH3OH

二步发酵法的整个生产工艺流程可分为发酵、提取、转化和精制四部分

二步发酵：

第一步发酵中所用菌种为生黑葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter

melagenus)，简称黑醋菌。最常用的生产菌株为R-30;

第二步发酵采用的菌种为由大、小两株细菌组成的混合菌种。小菌为氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter

oxydans)，工业生产过程中使用最多的大菌为2980及152混合菌。

9.谷氨酸发酵

菌种主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属的细菌。这些菌都是需氧微生物，都需要以生物素为生长因子。

谷氨酸发酵过程

1

发酵初期，即菌体生长的迟滞期

糖基本没有利用，尿素分解放出氨使pH值略有上升，一般为2～4h。

2

对数生长期

代谢旺盛，糖耗快，尿素大量分解，pH值很快上升，但随着氨被利用pH值又下降;溶氧浓度急剧下降，然后又维持在一定水平上;菌体浓度(OD值)迅速增大，菌体形态为排列整齐的八字形。及时供给菌体生长必需的氮源及调节培养液的pH值至7.5～8.0，必须流加尿素;又由于代谢旺盛，泡沫增加并放出大量发酵热，故必须进行冷却，使温度维持30～32℃。菌体繁殖的结果，菌体内的生物素含量由丰富转为贫乏。这个阶段主要是菌体生长，几乎不产酸，一般为12h左右。

3

谷氨酸合成阶段

当菌体生长基本停滞就转入谷氨酸合成阶段，此时菌体浓度基本不变，糖与尿素分解后产生的α-酮戊二酸和氨主要用来合成谷氨酸。这一阶段，为了提供谷氨酸合成所必需的氨及维持谷氨酸合成最适的pH7.2～7.4，必须及时流加尿素，又为了促进谷氨酸的合成需加大通气量，并将发酵温度提高到谷氨酸合成最适的温度34～37℃。

4

发酵后期，

菌体衰老、糖耗缓慢、残糖低，此时流加尿素必须相应减少。当营养物质耗尽酸浓度不再增加时，需及时放罐。

发酵周期一般为30多小时。

谷氨酸提取的新工艺

10

柠檬酸的发酵生产工艺

以糖质原料发酵生产柠檬酸的常用菌种是黑曲霉

黑曲霉柠檬酸的积累机制总结

1)

Mn2+缺乏抑制了蛋白质合成，导致细胞内NH4+浓度升高，解除了对磷酸果糖激酶(PFK)的抑制，促进了EMP途径的畅通;

2)

丙酮酸羧化酶是组成型酶，不被调节控制，可以不断地提供草酰乙酸。同时组成型柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸能力。

3)

控制Fe2+含量，顺乌头酸酶活力低，柠檬酸进一步代谢减少，使柠檬酸积累;

4)

柠檬酸积累使pH值降低，在低pH值下，顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，就更有利于柠檬酸的积累并排出体外。

发酵操作方法分为不置换法和置换法两种。

柠檬酸提取方法

考试题型：

填空题10题共10分;选择题10题共10分;判断题10题共10分，英汉词语对照10分;简答4题20分;分析讨论题2题10分;应用题(计算题和工艺流程及发酵控制)2题或3题共30分;

第五篇：湖南工艺美院心理健康知识手册

湖南工艺美院心理健康知识手册 Q：我院心理健康教育是几级网络?具体是什么?

A：3级心理健康教育网络。

第一级是学院心理健康教育与服务中心;

第二级是各系(院)心理健康教育工作站;

第三级是各班心理委员、朋辈心理辅导员、爱馨心理协会等。

Q：学院心理健康教育网络平台是什么?

A：空间怡心园。

“空间怡心园”是我院运用世界大学城平台搭建心理健康教育工作新平台，依托空间实现学院心理健康教育的网络化运行管理的新举措。“空间怡心园”由主园区、机构园区、特色园区、群组交流园区四个组块组成，通过整合资源，构建教育、咨询、预防、干预一体化的心理健康教育网络机制，帮助学生及时疏导心理困扰、引导学生积极正向自我认知和探索、开发心理潜能、提升心理品质。

Q：学院心理健康教育与服务中心办公位置在?

A：分为旧址和新址两处。

旧址在图书馆二楼;

新址在怡心馆(一食堂旁边的白色建筑)

Q：学院心理健康教育与服务中心的教师有几位?

A：共有专兼职老师7位。

其中专职老师2位：李虹霞、陈燕妮;

兼职心理老师5位：邱学文、陈欣欣、何芳、彭熠、刘利君

Q：各系(院)心理健康教育工作站的心理老师分别是?

A：服装系：邱学文(二级心理咨询师)

环艺系：何芳(三级心理咨询师)

视传系：陈欣欣(三级心理咨询师)

装饰系：彭熠(二级心理咨询师)刘利君(三级心理咨询师)湘绣学院：周学莲

Q：学院有没有心理咨询室?共有哪些功能室?

A：有(怡心馆)。

功能室共有7间：

预约接待室(“微笑堂”)1间

个体咨询室(“聆心室”)2间

团体辅导室(“阳光城”、“同心坊”)2间

心理宣泄室(“舒心阁”)1间

心理测评室(“知心屋”)1间

Q：如果想要进行心理咨询，可以选择哪些方式?A：共有4种方式：

面谈咨询(直接到怡心馆找心理老师预约咨询)

电话咨询(拨打阳光热线4110219)

网络咨询(与心理老师QQ交流、邮件交流、进入“空间怡心园”发送私信等方式咨询)信件咨询等

Q：心理咨询室的热线是?

A：4110219

Q：心理咨询室的开放时间是?

A：全天

周一至周五全天(8:30—11:30;14:30-17:30;晚上19:00-21:00);

周六至周日白天(8:30—11:30;14:30-17:30)

Q：大学生心理健康教育“三正”意识是指什么?

A：大学生有心理问题很正常，大学生进行心理咨询很正当，发现有心理问题学生及时报告很正确。

Q：接受心理咨询是否代表自己心理不正常，有问题?

A：不是。

接受心理咨询意味着善待自己，希望通过专业的帮助提升生命质量。

Q：心理咨询的类型有哪几类?

A：(1)发展性心理咨询：为正常的、健康的、无明显心理冲突的人提供帮助，目的是让求询者更好地认识自己，扬长避短，充分发挥潜能，提高学习、生活的质量。

(2)适应性心理咨询：求询者在生活、学习中遇到各种烦恼，有明显心理矛盾和冲突，咨询的目的是帮助他们排除心理困扰，减轻心理压力，改善适应能力。

(3)障碍性心理咨询：求询者患有某种心理障碍，比如抑郁、焦虑、强迫、恐惧等，影响正常的学习与生活，咨询的目的是帮助克服心理障碍，恢复健康心理。

高校大学生咨询的问题一般属于前两种。

Q：心理咨询有什么用?

A：倾诉心声、辨明问题、磋商对策、平衡情绪、促进成长

Q：学院是否开设了《大学生心理健康教育》课程?

A：是。

《大学生心理健康教育》课程共有36学时，其中理论课时20学时(10次课)，分别在大一第一学期和第二学期完成;实践课时16学时，包括开展心理测试、心理培训、专题心理讲座、团体心理辅导等。Q：心理健康教育活动主要包括形式?请说出你知道或参与的心理健康教育活动。

A：

1、心理沙龙：一种特殊形式的团体心理咨询。心理老师就某个普遍性的心理困扰开展心理辅导，使参与者在群体智慧的参照碰撞中得到心灵的领悟和成长。

2、心理素质拓展：专业老师通过引导学生参与特殊设计的游戏项目，对其在参与过程中各种言行细节进行心理点评，培养其心理素养。

3、心理影视坊：播放经典的心理影片，由心理老师针对影片开展深度的专业点评，给观影者开辟了解心理常识的平台。

4、现场心理咨询和测量。

5、心理讲座和培训(心理委员、朋辈心理辅导员培训等)

6、校园心理剧。将学生内在问题冲突以舞台方式直观呈现，从而达到解决心理冲突的目的。

7、心理知识宣传等

Q：5.25有什么意义?

A：5.25是指大学生心理健康教育活动日，谐音“吾爱吾”。

我院每年5月份开展大学生心理健康教育活动月系列活动。

Q：每年新生心理普查是在什么时候进行?

A：10-11月份。

Q：心理普查的目的?

A：① 帮助学校更好地了解我校学生整体和个别心理状况，及时发现问题，提高工作的针对性、有效性;

② 使学生能够了解自己的心理健康状况，在此基础上不断提高自己的心理健康水平及应对挫折的能力，充实愉快地度过大学生活。

Q：学院是否有心理健康的学生社团?

A：有。

爱馨心理协会。主要协助心理健康教育与服务中心开展各种心理活动，多次被评为学院、益阳市、湖南省大学生优秀社团。