8.1.3. Запитання до виконання курсової роботи

1. Особливості процесів біотехнології. Їх зв‘язок з відомими хіміко технологічними процесами.

2. Крива росту мікроорганізмів, стадії розвитку.

3. Особливості експоненціальної стадії розвитку; диференціальне рівняння росту, його розв‘язання.

4. Поняття про час релаксації, зв‘язок з часом подвоєння.

5. Рівняння росту Моно і його розв‘язання.

6. Графічне визначення параметрів рівняння Моно (метод Лайнуівера–Берка), їх фізичний зміст.

7. Поняття про кінетику ферментативних реакцій. Рівняння Михаеліса–Ментена, його зв‘язок з рівнянням Моно.

8. Рівняння логістичної кривої росту популяції. Його параметри і особливості.

9. Рівняння оборотної автокатолітичної реакції, зв‘язок з рівнянням логістичної кривої росту.

10. Класифікація хімічних і біохімічних реакторів.

11. Продуктивність і питома продуктивність біореактора.

12. Порівняльна характеристика біохімічних реакторів.

13. Вплив структури гідродинамічного потоку на роботу біохімічних реакторів.

14. Каскад реакторів. Характеристичні рівняння.

15. Періодично діючі апарати для культивування мікроорганізмів, особливості роботи, розрахунок питомої продуктивності.

16. Загальна характеристика процесу культивування мікроорганізмів у безперервно діючому апараті.

17. Класифікація безперервних процесів культивування мікроорганізмів за І. Моленом (класифікація чеських вчених).

18. Класифікація безперервних процесів культивування мікроорганізмів за Ієрусалимським.

19. Теорія напівбезперервного культивування (від‘ємно-доливний метод), його зв‘язок з безперервним культивуванням.

20. Теорія одноступінчастого безперервного гомогенного культивування. Рівняння матеріального балансу ферментера (біореактора, хімічного реактора). Його вид для одноступінчастого гомогенного культивування.

21. Залежність між основними параметрами безперервного одноступінчастого гомогенного культивування.

22. Вибір режимів культивування при одноступінчастому гомогенному культивуванні. Здатність саморегулювання.

23. Розрахунок оптимальних параметрів одноступінчастого гомогенного культивування із умови максимальної питомої продуктивності. порівняння з періодичним культивуванням.

24. Одноступінчасте гомогенне культивування мікроорганізмів з рециркуляцією, його особливості, порівняння із звичайним одноступінчастим процесом.

25. Двоступінчасте гомогенне безперервне культивування: схема; розрахунок основних параметрів процесу.

26. Питома продуктивність двоступінчастого гомогенного культивування; порівняння з одноступінчастим; переваги. Розрахунок об‘єму ступенів.

27. Багатоступінчасте гомогенне культивування мікроорганізмів, особливості і галузь застосування, переваги та недоліки.

28. Гетерогенне безперервне культивування мікроорганізмів. Варіанти процесу, схеми, особливості роботи.

29. Мікробіологічний синтез під час культивування мікроорганізмів. Основні поняття та закономірності.

30. Закономірності біосинтезу під час одноступінчастого гомогенного і періодичного культивування.

31. Концентрація продуктів біосинтезу за різних варіантів культивування; порівняння з періодичним процесом.

32. Закономірності безперервного культивування під час періодичного зараження сторонніми мікроорганізмами.

33. Закономірності безперервного культивування під час безперервного зараження. Змішані культури.

34. Закономірності безперервного культивування під час утворення мутантів.

35. Особливості масопередачі при культивування мікроорганізмів. Рівняння масопередачі. Об‘ємний коефіцієнт масопередачі.

36. Рівняння матеріального балансу ферментера за киснем, його розв‘язання.

37. Визначення масообмінних характеристик ферментера за допомогою вимірювача концентрації розчиненого кисню.

38. Шляхи інтенсифікації процесу сорбції кисню.

39. Барботажна аерація. Розрахунок газовмісту і питомої поверхні контакту фаз.

40. Перемішування газорідинного середовища в ферментерах. Особливості та закономірності.

41. Вплив перемішування на інтенсивність масопередачі під час культивування мікроорганізмів.

42. Розрахунок витрат енергії під час перемішування газорідинних систем у ферментері, зв‘язок питомих витрат енергії з інтенсивністю масопередачі.

43. Масштабування масообмінних процесів під час культивування мікроорганізмів.

44. Мікро- і макроперемішування під час культивування мікроорганізмів. Розрахунок часу гомогенізації.

45. Методи визначення об‘ємного коефіцієнта масопередачі в ферментері.

46. Класифікація та конструкції ферментерів.

47. Методи забезпечення захищеного культивування мікроорганізмів.

48. Теоретичні основи загибелі мікроорганізмів під час термічної обробки. Критерій стерилізації, його розрахунок.

49. Розрахунок періодичної стерилізації поживного середовища.

50. Установка безперервної стерилізації поживного середовища. Варіанти схем і особливості роботи.

51. Розрахунок витримувача під час безперервної стерилізації з урахуванням часу прогріву частинок і структури потоків.

52. Особливості стерилізації обладнання під час захищеного культивування.

53. Завдання і методи стерилізації повітря під час культивування мікроорганізмів.

54. Принцип дії фільтра тонкого очищення повітря.

55. Розрахунок коефіцієнта осадження під час інерційного затримання. Час релаксації, критерій Стокса.

56. Розрахунок коефіцієнта осадження за дифузійного режиму затримання мікроорганізмів.

57. Коефіцієнт осадження в момент дотику; вплив на інерційний та дифузійний режими затримання.

58. Коефіцієнт осадження під час седиментації, електроосадження і дії сил Ван-дер-Ваальса.

59. Розрахунок коефіцієнта осадження під час сумарної дії різних механізмів затримання мікроорганізмів.

60. Розрахунок висоти насадки фільтра тонкого очищення повітря.

61. Типи фільтрувальних матеріалів для стерилізації повітря. Конструкції фільтрів.

62. Вибір режимів фільтрування під час стерилізації повітря. Швидкість максимального проскоку і його запобігання.

63. Критерій якості насадки фільтра тонкого очищення, коефіцієнт фільтрувальної дії, коефіцієнт неоднорідності матеріалу.

64. Оцінка ефективності затримання мікроорганізмів за різних параметрів насадки, розмірів частинок і швидкості повітря. Принцип відповідності.

65. Механізм піноутворення в процесі культивування мікроорганізмів.

66. Кінетика утворення і руйнування піни.

67. Класифікація методів піногасіння

68. Оцінка піноутворювальної здатності культуральних середовищ.

69. Мембранні методи розділення, їх загальна характеристика.

70. Класифікація методів мембранного розділення.

71. Класифікація мембран для мембранного розділення.

72. Конструкції апаратів для мембранного розділення.

73. Рушійна сила мембранних методів розділення.

74. Діаліз розчинів, принцип дії. Застосування іонітних мембран.

75. Електродіаліз розчинів, принцип дії. Застосування іонітних мембран.

76. Ультрафільтрація, принцип дії, особливості роботи.

77. Зворотний осмос, принцип дії, особливості застосування.

78. Поняття про проникність та селективність мембран.

79. Мікрофільтрація, принцип дії.

80. Апарати для мембранного розділення рулонного типу і типу “порожисте волокно”.