生化分离工程复习资料.doc

生化分离工程 第一章 绪论 生物物质深度加工过程即生物物质分离、提取、精制的过程成为生物物质分离过程，将其应用于工农业生产部门便形成了生物物质分离工程。 生物技术下游加工过程的特点：1.发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液 2.培养液是多组分的混合物 3.生物产品的稳定性差 4.对最终产品的质量要求很高 生物技术下游加工过程一般步骤：1.发酵液的预处理与固-液分离 2.初步纯化 3.高度纯化 4.产品加工 生物技术产品分类：1.按分子质量大小分类 2.按产品所处位置分类 第二章提取、分离和精制过程中蛋白质活性的稳定性和保存 防止蛋白质纯化过程失活对策： 1.最重要的是要避免细菌的污染 2.水分的除去 3.高浓度的化学物质会使蛋白质变性也应避免 4.高浓度的底物、多元醇和稳定盐有利于稳定蛋白质 5.对蛋白质来说，为了防止硫羟基的氧化和降低光氧化的危险，除去空气至关重要 第三章 发酵液的预处理和菌体的回收 预处理的目的： 1.改变发酵液的物理性质，提高从悬浮液中分离固形物的速率，提高固-液分离器的效率 2.尽可能使产物转入便于后处理的某一相中（多数是液相） 3.去除发酵液中部分杂质，以利于后续各步操作 预处理方法：1.加热法 2.调节悬浮液的PH值 3.凝聚和絮凝（固定手法） 4.使用惰性助滤剂 第四章 细胞的破碎与分离 细胞破碎方法：机械法和非机械法 影响固体剪切细胞破碎的因素：1.转盘外缘速度 2.细胞浓度 3.珠粒大小 4.温度 5.流量 细胞破碎率的评价有直接计数法和间接计数法两种 第五章 离心分离 离心分离可分为： 1.离心沉降：利用固液两相的相对密度差，在离心机无孔转鼓或管子中进行悬浮液的分离操作。 2.离心过滤：利用离心力并通过过滤介质，在有孔转鼓离心机中分离悬浮液的操作。 3.离心分离和超离心：利用不同溶质颗粒在液体中各部分分布的差异，分离不同相对密度液体的操作。 离心沉降设备： 1.瓶式离心机 2.管式离心机 3.多室式离心机 4.碟片式离心机 超离心技术的规模分类为制备性超离心和分析性超离心 制备性超离心分离和纯化的一般方法： 1.差速离心法 2.一般密度梯度离心法 3.等密度梯度离心法 4.平衡等密度离心法 分析性超离心的作用：1.相对分子质量的测定 2.大分子纯度的估计 3.检测大分子中构象的变化 离心设备的放大： 1.等价时间Gt法 2.∑因子法 第六章 膜分离过程 膜分离过程的分类：1.以静压力差为推动力的过程 2.以蒸汽分压差为推动力的过程 3.以浓度差为推动力的过程 4.以电位差为推动力的过程 以静电力差为推动力的膜分离有：微滤、超滤、纳滤和反渗透 以蒸汽分压差为推动力的膜分离过程有两种：膜蒸馏和渗透蒸发 以电位差为推动力的过程原理：阴离子交换膜只能透过阴离子，阳离子交换膜则只能透过阳离子 膜的类型：1.有孔膜和无孔膜 2.膜对称性 3.不对称性或各向异性膜 表征膜性能的参数：通水量、截留分子量、抗压能力、PH适用范围、对热等等 浓差极化：是指在超滤过程中，由于水透过膜，因而在膜表面的溶质浓度增高，形成梯度，在浓度梯度的作用下，溶质与水以相反方向扩散，在达到平衡状态时，膜表面形成一溶质浓度分布边界层，它对水的透过起着阻碍作用。 膜污染：随着操作时间的增加，摸头过流速的迅速下降，溶质的截留率也明显下降的现象。 膜污染原因：1.膜的劣化：a.化学性劣化 b.物理性劣化 2.水生物（附生）污垢 预防和控制膜污染： 1.预处理法