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分离工程复习资料

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第一章 绪 论1、生物工程学的概念:生物工程学亦称生物技术,是指通过技术手段,利用生物体或生物过程生产有经济价值产品的学科,生物工程是基础科学和应用科学相结合的产物。生物工程学的研究领域:基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程。2、生物分离工程的概念:是生物化学工程的一个重要组成部分,指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程,因它处于整个生物产品生产过程的后端,又称为生物工程下游技术。它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。3、生物分离加工过程按工艺流程顺序可分为四个主要阶段:发酵液的预处理、提取、精制和成品加工。第二章 发酵液的预处理1、发酵液的一般特征有哪些?发酵液预处理的目的和要求有哪些?(1)组分大部分是水;(2)产物浓度低;(3)固形物主要是菌体和蛋白的胶状物;(4)含有培养基残留成分;(5)含有代谢副产物;(6)含有色素、毒性物质、热原质等有机杂质。(一)发酵液预处理的目的1)改变发酵液中固体粒子的物理性质,提高固液分离的效率;2)使产物转入便于后处理的某一相中;3)去除发酵液中部分杂质,以利于后续各步操作。总之,改变发酵液的性质,以利于固液分离。(二)、发酵液预处理的要求1、菌体的分离(正确控制发酵终点);2、固体悬浮物的去除;3、蛋白质的去除;4、重金属离子的去除;5、色素、热原质、毒性物质等有机杂质的去除;6、改变发酵液的性质,以利于提取和精制后续工序的操作顺利进行;7、调节适宜的 pH 值。2、发酵液预处理的方法有哪些?并简述各种方法的原理和特点?(一)凝聚和絮凝1、凝聚:在投加的化学物质作用下,胶体脱稳并使粒子相互聚集成 1mm 大小块状凝聚体的过程。(使胶体粒子间的排斥电位降低而发生沉淀)2、絮凝:指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。(二)、加热法① 降低发酵液的粘度;② 去除某些热变性蛋白等物质;③ 降低悬浮液的最终体积,破坏凝胶结构,增加滤饼的孔隙度,使固液分离变得十分容易。关键取决于产品的热稳定性。(三)、调节悬浮液的 pH 值全细胞的聚集作用高度依赖于 pH 的大小,恰当的pH 能够促进聚集作用。一般用草酸、无机酸或碱来调节 pH 值。(四)加水稀释法主要适用于离心沉降分离发酵液预处理过程。同重量悬浮固体的发酵液,稀释到适当倍数,对后续的离心沉降分离速度非常有利。(五)、加入助滤剂法是一种颗粒均匀,...

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