生物工艺考试重点.doc

十四章： 下游加工过程应遵循的原则有哪些？主要单元操作有哪些？ 答：原则：⑴时间短；⑵温度低；⑶pH适中；⑷严格清洗消毒。 主要操作单元有：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。 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、下游加工过程的一般流程： 十五章： 1、凝聚：指向胶体悬浮液中加入某种电解质，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，而使胶体体系失去稳定性并使粒子相互凝聚成1mm左右大小的块状凝聚体的过程。 2、絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒交联成网，形成10mm左右形成絮凝团的过程。 3、絮凝剂：是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量可高达数万至一千万以上，它们具有长链状结构， 其链节上含有许多活性官能团， 包括带电荷的阴离子或阳离子基团以及不带电荷的非离子型基团。 4、助滤剂：是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。悬浮液中大量的细微胶体粒子被吸附到助滤剂的表面上，改变了滤饼结构，降低了过滤阻力。 1、发酵液的成分及预处理目的是什么？ 答：发酵液的成分：微生物菌体及残存的培养基外，还有未被微生物完全利用的糖类、无机盐、蛋白质，以及微生物的各种代谢产物。 预处理的目的：分离菌体和其他悬浮颗粒，除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质，以利于提取和精制后继各工序的顺利进行。 改善发酵液过滤特性的方法有哪些？ 答：⑴物理化学方法： ①. 降低液体粘度，加水稀释及加热法。在适当受热温度和时间下可使蛋白凝聚，形成较大颗粒的凝聚物，能够改善发酵液的过滤特性。 ②、调整PH。pH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH值可改善其过滤特性。 ③. 凝聚与絮凝。采用凝聚和絮凝技术能有效改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态，使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率。 ④. 加入助滤剂。助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。悬浮液中大量的细微胶体粒子被吸附到助滤剂的表面上，改变了滤饼结构，降低了过滤阻力。 ⑤. 加入反应剂。加入反应剂和某些可溶性盐类发生反应生成不溶性沉淀，生成的沉淀能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，沉淀本身可作为助滤剂，且能使胶状物和悬浮物凝固， 改善过滤性能； ⑥、混凝。对于非离子型和阴离子型高分子絮凝剂，要采用凝聚和絮凝双重机理才能提高过滤效果，这种包括凝聚和絮凝机理的过程，称为混凝。 杂蛋白的去除方法有哪些？ 答：①. 酸碱调节，使蛋白质与盐或离子形成沉淀。 变性a、加热。 大幅度调节pH值。 加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等。 吸附法，加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。 过滤的类型？ 答：①澄清过滤：过滤介质为硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃珠、塑料颗粒等。当悬浮液通过滤层时，固体颗粒被阻拦或吸附在滤层的颗粒上，使滤液得以澄清。适合于固体含量少于0.1g/100mL、颗粒直径在5-100um的悬浮液的过滤分离。 ②滤饼过滤：过滤介质为滤布，包括天然或合成纤维织布、金属织布、玻璃纤维纸、合成纤维等无纺布。 当悬浮液通过滤布时，固体颗粒被滤布阻拦而逐渐形成滤饼（滤渣）。当滤饼至一定厚度时即起过滤作用，此时即可获得澄清的滤液。适合于固体含量大于0.1g/100mL的悬浮液的过滤分离。十六章、十七章： 1、细胞破碎：采用物理、化学、酶或机械的方法，在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜，设法使胞内产物最大程度地释放到液相中。 2、沉析：利用沉析剂使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。 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）由于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。 4、等电点沉淀法：利用蛋白质在PH等于其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法。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。 5、细胞破碎率：被破碎细胞的数量占原始细胞数量的百分比数。 1、常用细胞破碎的方法有哪些？ 答：⑴机械破碎法： A 、实验室方法： 旋刀匀浆法，通过固体剪切力进行破碎。 研磨法利用磨料与细胞间的剪切及碰撞作用，温和，常在研钵内进行。 B、 大规模方法： 高压匀浆法，借助高压匀