绪论1、生物分离工程的定义:从发酵液或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。2、生物分离工程特点: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生化产品的稳定性差;4对最终产品的质量要求高。3、生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?答:1、发酵液的预处理与固液分离,过滤(filtration)、离心(centrifugation)2、初步纯化,沉淀(precipitation)、萃取(extraction)、吸附(adsorption)、膜分离(membraneseparation)3、高度纯化,色谱(chromatography)、电泳(electrophoresis)4、成品加工,结晶(crystallization)、干燥(drying)。4、在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?答:1、产品价值2、产品质量3、产物在生产过程中出现的位置4、杂质在生产过程中出现的位置。5、产品和主要杂质独特的物化性质6、不同分离方法的技术经济比较。5、阐述生物分离工程的发展动向。答、1、基础理论研究2、提高分离过程的选择性3、开发分离介质4、提高分离纯化技术5、清洁生产6、规模化、工程化研究6、分离效率的评价:目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率第二章细胞分离与破碎Cellisolationanddisruption1如何预处理发酵液?答:1.高价无机离子的去除方法去除钙离子:通常使用草酸。去除镁离子:加入三聚磷酸钠,与镁离子形成络合物。用磷酸盐处理,也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。去除铁离子:加入黄血盐,使其形成普鲁士蓝沉淀而除去。2、杂蛋白质的除去:沉淀、吸附法、变性法、凝聚Coagulation和絮凝flocculation3.有色物质的去除及其他:使用吸附剂去除有色物质(离子交换剂、离子交换纤维、活性炭等)、用工业酶制剂可净化发酵产物,除去干扰性浑浊物、使用惰性助滤剂、加入反应剂2凝聚和絮凝的区别答:凝聚:向胶体悬浮液中加入电解质,由于双电层电位降低,使胶体体系不稳定,胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集(1mm左右)的现象。絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大(10mm)的絮凝团的过程。絮凝剂可分为非离子型、阴离子型和阳离子型三类。3滤饼的重量比阻rB:滤饼的重量比阻rB:表示单位滤饼厚度的阻力系数,是衡量过滤特性的主要指标。对于不可压缩滤饼,比阻值为常数,但对于可压缩滤饼,rB=f(p)。4常用固-液分离方法、设备及其特点答:固-液分离设备:板框式压滤机优点:结构简单、价格低廉、过滤面积大。缺点:不能连续操作、劳动强度大、滤液澄清度不高。2.鼓式真空过滤机主要用于霉菌发酵液的过滤优点:能连续操作,实现自动化控制,适用于处理量大而固体含量较多的滤浆。缺点:压差较小,不适用于滤饼阻力较大的物料。3、错流过滤是一种新的过滤方式,与常规过滤的区别在于它的固体悬浮液流动方向与过滤介质平行。优点:过滤速度快。缺点:固液相的分离不太完全4.离心分离设备1)差速离心生化工业最常用的方法2)区带离心生化研究分为差速区带离心(沉降系数)和平衡区带离心(密度)用于核酸、蛋白质的分离纯化。设备管式离心机、碟片式离心机、三相倾斜式离心机、含固量较多的发酵液。5常用的细胞破碎方法,了解机械破碎法所用设备答:方法:机械、物理、化学1.机械破碎高压匀浆器、水平密闭型珠磨器、喷雾撞击破碎器、超声波仪第三章初级分离1常用的蛋白质沉淀方法有哪些?答:盐析沉淀、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、其他沉淀法(热沉淀、特殊沉淀剂法、聚电解质、某些多价金属离子)2比较Ks盐析法和B盐析法答:B—盐浓度为0时,蛋白质溶解度的对数值。与蛋白质种类、温度、pH值有关,与盐无关。Ks—盐析常数,与蛋白质和无机盐的种类有关,与温度、pH值无关。Ks盐析法:在一定pH和温度下,改变体系离子强度进行盐析的方法;B盐析法:在一定离子强度下,改变pH和温度进行盐析的方法。Ks盐析法由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感,易产生共沉淀现象,因此常用于提取液的前处理。B盐析法由于溶质溶解度变化缓慢,且变化幅度小,因此分辨率更高,常用于初步的纯化。3影响盐析的主要因素有哪些?答:1、无机盐种类离子半径小...