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食品生物工程下游技术2024-01-25

绪论分离纯化技术浓缩干燥技术结晶与重结晶技术酶工程在下游技术中的应用细胞培养与发酵工程在下游技术中的应用现代分析检测技术在下游技术中的应用contents目录

01绪论

食品生物工程是应用生物学、化学、工程学等多学科知识，对食品原料、加工过程和产品进行研究和开发的一门综合性技术学科。食品生物工程旨在通过改良和优化食品原料、加工工艺和产品质量，提高食品的营养价值、安全性和附加值。食品生物工程在食品工业中具有广泛的应用，包括食品加工、保藏、包装、运输和质量控制等方面。食品生物工程概述

下游技术在食品生物工程中具有重要地位，它直接关系到产品的品质、安全性和市场竞争力。随着消费者对食品安全和营养健康的要求不断提高，下游技术在食品生物工程中的应用越来越广泛，对推动食品工业的发展具有重要意义。下游技术是指食品生物工程领域中，与食品原料加工、产品开发、质量控制等相关的技术和方法。下游技术定义及重要性

01目前，食品生物工程下游技术已经取得了显著的发展成果，包括新型分离技术、生物催化技术、发酵工程技术等。02随着科技的不断进步和创新，食品生物工程下游技术将继续向高效、环保、智能化的方向发展。03未来，食品生物工程下游技术将更加注重与其他学科的交叉融合，如纳米技术、基因编辑技术等，为食品工业的发展注入新的活力。同时，下游技术的研究和应用也将更加关注可持续性和社会责任等方面的问题。发展现状与趋势

02分离纯化技术

通过添加中性盐使蛋白质、酶等生物大分子从溶液中析出。盐析法有机溶剂沉淀法选择性沉淀法利用有机溶剂降低溶液的介电常数，使溶质分子间静电引力增大而聚集沉淀。利用某些试剂选择性地与某些成分生成不溶性的盐、复合物或络合物而进行分离。030201沉淀法

色谱法利用吸附剂对不同物质吸附能力的差异进行分离。利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异进行分离。利用离子交换剂与溶液中的离子进行可逆交换的性质来分离离子型化合物。利用凝胶的分子筛效应，按分子大小进行分离。吸附色谱法分配色谱法离子交换色谱法凝胶色谱法

超滤膜分离法01利用超滤膜的选择性透过性能，以膜两侧存在的压力差为推动力，使原料液中的溶剂和小的溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧，而大的粒子被膜截留，从而达到分离的目的。纳滤膜分离法02介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80~1000道尔顿之间，对二价和多价离子及分子量大于100的有机物有较高脱除性能。反渗透膜分离法03利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。膜分离法

超临界流体萃取法利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的萃取过程。电泳法带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动的现象称为电泳。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳法。双水相萃取法利用生物物质在互不相溶的两水相体系中分配系数的差异进行分离的过程。其他分离方法

03浓缩干燥技术

利用加热使溶液中的溶剂汽化，从而提高溶液的浓度。原理常压蒸发、减压蒸发。分类适用于热稳定性好、不易挥发的溶液的浓缩。应用蒸发浓缩

将物料冷冻到共晶点以下，使水分变成固态的冰，然后在真空下使冰直接升华为水蒸气而除去。原理能较好地保存物料的营养成分和活性成分，且干燥后物料疏松多孔，易于溶解和复水。特点适用于热敏性、易氧化物料的干燥，如生物制品、药品等。应用冷冻干燥

喷雾干燥原理将物料以雾状喷入干燥室，与热空气充分接触，使水分迅速蒸发而达到干燥的目的。特点干燥速度快，物料受热时间短，适用于热敏性物料的干燥；所得产品为疏松的细颗粒或粉末，溶解性能好。应用适用于乳品、蛋品、果汁等液态食品的干燥。

在真空状态下对物料进行加热，使物料中的水分在低温下汽化而达到干燥的目的。原理干燥温度低，适用于热敏性物料的干燥；真空状态下物料不易氧化变质。特点适用于药品、生物制品等热敏性物料的干燥。应用真空干燥

04结晶与重结晶技术

通过降低温度或蒸发溶剂，使溶液达到过饱和状态，溶质从溶液中析出形成晶体的过程。结晶原理包括溶液的过饱和度、温度、pH值、杂质、搅拌速度等。影响因素结晶原理及影响因素

选择合适的溶剂，将待纯化的物质溶解后，通过缓慢降温或蒸发溶剂的方式使物质重新结晶。选择合适的溶剂，控制溶解和结晶条件，进行充分的搅拌和过滤操作。重结晶方法及操作要点操作要点方法

结晶器用于溶液结晶的专用设备，根据结晶方式不同可分为冷却结晶器、蒸发结晶器等。辅助设备包括加热器、冷却器、搅拌器、过滤器等，用于提供结晶过程所需的温度、搅拌和过滤等操作。结晶设备简介

05酶工程在下游技术中的应用

03固定化酶性质评