[其它]生物工程下游技术1-15章复习.doc

第一章 绪论 下游技术: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源料，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，通常称为下游技术，也称为下游工程或下游加工过程。 第二章 下游技术的理论基础 分类：以物理学过程为基础的分离操作，大致可分为以下三类， 平衡分离过程 生物分离过程的作用特征是生物高分子的特异性相互作用。生物高分子能分辨特定物质，再与其可逆性结合，这种现象是非常排他性的、特异性的结合具有特异性相互作用的高分子主要有：酶、抗体、植物凝血素、抗生物素蛋白等结合性蛋白、肝素、明胶核苷酸等。 利用某些生物物质之间特异的亲和力进行选择性分离的色谱技术。 第三章 发酵液预处理 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。 微生物发酵液的特性 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。 絮凝：第四章 细胞破碎 是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内物质包括目的产物成分释放出来的技术。 细菌破碎的主要阻力来自于肽聚糖的网状结构，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也主要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度；由于真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。主要阻力来自于壁强度和聚合物网状结构。 第五章 萃取技术 萃取利用溶质在互不混溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。 浸取：用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程。 从能量变化的角度可将溶解过程分三步： 溶质B各质点的分离。 溶剂A在溶质B的作用下形成可容纳B质点的空位。 溶质质点B进入溶剂A形成的空位。 良好的溶剂满足条件： 乳化是一种液体（分散相）分散在另一种不想混溶的液体（连续相）中的现象。乳化的结果形成两种形式水包油型（O/W）vs油包水型（W/O），生产过程出现的乳浊液是是什么型主要由表面活性剂的性质决定。 第六章 超临界流体萃取 超临界流体：是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点--临界点后的流体。 超临界流体萃取：在生物工业、食品加工等领域中，利用超临界流体特有的性质，在流体的超临界区域或近临界区域进行物质萃取的一种技术。 在超临界流体萃取中，主要是溶剂流体密度的大幅度增加导致溶剂对溶质的作用力大幅度增加，从而形成了溶解物质的能力，这个特性给溶剂流体的回收、溶剂与萃取物（溶质）的分离带来方便，操作中，可在与萃取温度相同的条件下，降低压力使溶剂的密度下降，引起其溶解物质的能力下降，就可以方便地进行萃取物与溶剂的分离。 超临界CO2相图可知：利用不同密度下的CO2对物质溶解能力的差异就可以实现萃取和分离的操作，而无需通过相变。超临界萃取特性：通过压力或温度的改变就可能有效滴萃取和分离溶质。 对同一天然产品用不同方法或不同萃取剂提取得到的制品，组分不同。30MPa下CO2萃取获得的酒花制品为绿色，而在14MPa下微黄色。 添加拖带剂即辅助溶剂以增加物质的溶解度和萃取选择性，是实际运行中常用方法之一。 SC-CO2萃取流程基本上是由萃取工段和分离工段组合成，三中流程模式图： 第七章 双水相萃取技术 双水相体系有：聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dex）体系 PEG/盐等体系 相图： 第八章 反胶团萃取 表面活性剂的存在是构成反胶团的必要条件，三类表面活性剂：阴离子型【AOT，琥珀酸二，（2-乙基己基）酯磺酸钠】阳离子型，非离子型。 反胶团萃取中常用的表面活性剂：AOT最常用、CTAB（溴代十六烷基三甲铵）、TOMAC（氯化三辛基甲铵）、PTEA（磷脂酰乙醇胺）。 反胶团的大小与很多因素有关：表面活性剂和非极性有机溶剂的种 类、浓度； 操作时体系的温度、压力； 微小水池中的离子强度等等。反胶团通常为球形，也可能为椭球形或棒形。 反胶团的临界胶团浓度：将表面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反胶团的最小浓度，简称CMC，大多数在0.1~1.0mmol/L的范围内。 制备反胶团系统三种方法：注入法，相转移法，溶解法。 第九章 膜分离过程 膜式所有分离过程的核心，可定义为两相之间的不连续区间，因此膜可为气相，液相，固相。 广