答：原理：当发酵液中的溶解氧供需不平衡时，溶解氧浓度的变化速率=溶解的氧-微生物消耗的氧，即：
因此，将非稳态时溶解氧浓度c对（dc/dt+rX）作图，可得一直线，此直线斜率即为-1/kLa。
在发酵过程中，此种非稳态可以人为造成而又不影响正常的发酵。先提高发酵液中的溶解氧浓度，使之在远高于临界溶解氧浓度Cc的C0处达到平衡，然后停止通气而继续搅拌，此时的溶解氧浓度开始直线下降；待溶解氧浓度尚未降低到cC之前，恢复供气，发酵液中溶解氧浓度随即上升。这种条件下，r不受影响，为常量，时间较短，微生物的X也可视为不变，rX为常量。用从关气到恢复通气时的c对（dc/dt+rX）作图，可得一直线，此直线斜率即为-1/kLa。
2）膨胀性流体，主要特征是黏度随着剪应速率的增加而增高，其流变特性可表示为：τ= K（dω/dγ）n，n＞1；
3）彬汉塑性流体，主要特征是当剪应力小于屈服应力时，液体不发生流动，只有当剪应力超过屈服应力时才发生流动，其流变特性可表示：τ=τy+μpdω/dγ，τy屈服剪应力，μp刚性粘度，为常数。
测量kLa的方法
优点：1）可以测定真实培养状态下发酵液中溶解氧浓度，并可计算出溶氧系数；
2）仅需溶氧电极（前提：响应时间短）。
缺点：1）人为停止通气后的情况与在发酵罐中连续通气的实际情况会有一定的差异，而且停止通气会影响微生物的正常生长，因而存在一定的误差。2）高粘度，高密度发酵时，测量不准确。
返混、比生长速率、热阻、米氏常数、莫诺方程
不同类型流体的流变学特征
牛顿型流体：服从牛顿黏性定律；剪应力与剪切速率之间呈直线关系；直线的斜率即为黏度；黏度只是温度的函数，与流变状态无关，是一常数。
非牛顿型流体：不服从牛顿黏性定律；其黏度不是常数，它不仅是温度的函数，而且随流动状态而异，因此没有固定的黏度值。它包括
1）拟塑性流体，主要特征是黏度随着剪应速率的增高而降低，其流变特性可表示为：τ= K（dω/dγ）n，0＜n＜1；
一部分从压缩机中出来的空气直接与从分离器中出来的空气结合，一起进入空气过滤器。省去二次冷却后的分离设备和空气加热设备，流程简单，冷却水用量少。不适用于空气湿量高的地区
利用热空气加热冷空气的流程
经过两次冷却分离的空气会二次回流，从压缩机中出来的热空气会对其加热，降低湿度。
高效前置过滤空气除菌流程
增加一个高效前置过滤器，减小住过滤器负荷。
5）静电吸引，悬浮在空气中的微粒大多带有不同电荷，这些带电的微粒会受带异性电荷的物体所吸引而沉降。
单级冷却、加热除菌流程
粗过滤，压缩，冷却，分离，加热，空气过滤器
两级冷却、加热除菌流程
粗过滤，压缩，经两次冷却分离，加热，空气过滤器。适应各种气候条件，能充分地分离油水尤其适用潮湿的地区
冷热空气混合式空气除菌流程
返混：在装置内向某一方向流动的流体收到某种影响（如挡板或搅拌器的作用）后，其中一部分流体发生反向流动并在流道横截面上充分混合的现象。
比生长速率：每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。它是表征微生物生长速率的一个参数，也是发酵动力学中的一个重要参数。其大小为0.693除以倍增时间td（菌体量倍增）。
米氏常数：它可以表示酶和底物之间的亲和能力，Km值越大，亲和能力越弱
莫诺方程：用来描述当化合物作为唯一碳源时，化合物的降解速率的方程。U=Cs/ks+Cs*umax
发酵罐比拟放大的操作参数与放大标准
相似性是生物反应器放大的最基本原则，一般可用线性关系来描述:m’=km
其中m′表示放大模型变量，m表示原型变量，k是放大因子，方程是对所有变量有效还是只对部分变量有效，决定系统是全部还是部分相似，按照变量的性质，相似性可分为五类：
雷诺准数、内扩散系数等的物理意义
雷诺数越小意味着粘性力影响越显著，越大意味着惯性力影响越显著
内扩散系数：φ大小反映了以固定化颗粒外表面底物浓度为基准的反应速率与其内扩散速率的相对大小。
φ越大，表示内扩散相对于反应速率越慢，内扩散阻力的限制程度越大，有效因子η越小
φ可用于判断内扩散阻力对反应速率的限制程度。
1.几何相似性；
2.流体动力学相似性；
3.热相似性；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4.质量(浓度)相似性；
5.生物化学相似性；
节以kLa为基准的比拟放大法
确定罐的主尺寸，确定通气流量Q，转速N及搅拌轴功率Pg
以P0/V相等为基准的比拟放大法
固定化生物催化剂相关技术与特例-
通过物理或化学的方法将生物催化剂（酶或细胞）束缚在一定的空间内并呈闭锁状态，但仍具有生物催化活性的一种生物催化剂
1.生物反应过程的内容:
有关共性技术问题有适用于大规模细胞培养及产物形成的反应器的选型、设计，操作方式及条件的确定，过程及反应器放大，过程的参数检测和控制等。
3.灭菌的目的与机制，灭菌过程的动力学
常用有湿热灭菌、干热灭菌、渗透压灭菌、辐射灭菌、化学试剂灭菌等。
湿热灭菌简便经济有效，工业上应用最广。湿热灭菌原理：由于蒸汽具有很强的穿透力，而且在冷凝时会放出大量的冷凝热（潜热），很容易使蛋白质凝固而杀死各种微生物。
介质孔隙小于微生物——微生物直接被截留，也称绝对过滤
一类是介质孔隙大于微生物——需有一定厚度的介质滤层才能除菌，也称相对过滤（深层过滤）。
介质过滤的机制
1）直接截留，细菌的质量小，紧随空气流的流线而前进，当空气流线中所夹带的微粒由于和纤维接触而被捕集时称为直接截留，机理为颗粒直径大于介质的孔径时，颗粒就被截留。
2）惯性冲击，由于气流中的颗粒有质量，具有惯性，当微粒以一定速度向纤维垂直运动时，空气受阻改变流向，绕过纤维前进，微粒因惯性作用不能及时改变方向，便冲向纤维表面并滞留下来。
3）布朗运动，微小的颗粒受空气分子碰撞发生布朗运动，颗粒与介质相碰而被捕集；
4）重力沉降，重力沉降是一个稳定的分离作用，当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就容易沉降，这种作用只有在尘粒较大时才存在；
工业上采用高温瞬时灭菌的原因：
培养基成分受热分解的反应也属一级反应，符合对数残存定律和阿氏方程：
通常E比E’大很多。化学反应动力学指出：在活化能大的反应中，反应速率随温度变化也大。故当温度升高时，杂菌死亡速率要比营养成分破坏速度快得多。故采用HTST方法，可以减少营养成分破坏。
4.绝对过滤、相对过滤