生物分离工程1生物分离工程概述08.ppt.Convertor

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1、生物分离工程（一）一片绿叶，饱含着它对根的情谊；一句贺词，浓缩了对你的祝愿。又是一个美好的开始，祝成功和快乐永远伴随着你。生物技术生物技术必须实现产业化后才能给人民造福，取得应有的社会和经济效益。根据国际上发展生物技术的经验和资料及我国发展生物高技术的实践，业已证明了生物分离工程在利用生物技术生产产品时占的成本比例极大。可以说，生物分离工程技术是生物高新技术实现产业化的关键。生物分离工程1生物产品通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞的大量培养和饲养、种植后，从中分离、精制、质量监测有关目的产品的一系列单元操作技术过程。它主要是通

2、过利用物理技术、物化技术、化学技术、生物技术等方法来达到目的。生化分离工作的一般过程动、植物组织、体液等胞外产物提取发酵液→预处理→c分离→c破碎→碎片分离→初步纯化→精制→制成品培养液加热沉淀匀化离心沉淀分子筛无菌过滤酶反应调pH离心超声萃取吸附离子超滤絮凝过滤胞溶过滤萃取亲和冻干错流过滤研磨错流过滤超滤吸附喷干憎水结晶电泳发酵工程下游加工工程(downstreamprocessing)生物分离工程2正因为如此，本课程涉及生化、化工、物化、物理学和化学等领域的各个方面理论及实验技术及其它们结合所产生的边缘学科。随生物技术的发展，生物

3、分离工程在近几年来得到了快速发展，已形成了一整套有别于上述各学科的研究方法和理论。生物分离工程是生物工程学系的一门重要的必修专业基础课。教学目的：（一）、要求学生比较系统的掌握生物分离工程的理论和技术方法，并应用于对生物技术的产业化。（二）、通过对生物分离工程的学习，使学生能综合利用已学会的化学、物理学、生物化学、物理化学、化工原理等知识，为今后学习生物产品工艺学等打好基础，开拓思路及走上工作岗位后能在实际工作时应用生物分离工程各种技术做好理论准备。教学目的：（三）、要求学生掌握有关产品后处理采用各单元操作的常用手段，并初步掌握其理论

4、知识，如：盐析、结晶、离子交换、萃取、离心等。（四）、培养学生自学生物分离工程的能力；能运用所学知识来分析和解释一些在生产中遇到的现象和问题的初步能力。教学参考书1刘国诠等《生物工程下游技术——细胞培养、分离纯化、分析检测》，1993，化学工业出版社。吴俊生等《分离工程》，1992，华东化工学院出版社。教学参考书2梁世中编译《生物分离技术》，上册，1995，华南理工大学出版社。俞俊堂等，《生物工艺学》，上册，1991，华东理工大学出版社。华南工学院等，《发酵工程与设备》，1983，轻工业出版社。新编生物工艺学(上) 俞俊堂￥35.00

5、元化学工业出版社 ISBM: 7502542175生化生产工艺学 梅乐和，姚善泾，林东强  ￥38.00元  科学出版社 ISBM: 7-03-007344-4总论什么是生物分离工程（发酵后处理）——与化工原理、生物化学的联系和区别是什么？为什么要学习生物分离工程？怎样才能学好生物分离工程？休息一下！传统生物产品与基因工程产品回收方法的比较传统产品(1)小分子（少数工业用粗酶）(2)理化性质清楚(3)易于放大基因产品(1)大分子(2)胞内(3)不稳定(4)放大困难生物技术产品的类型按分子量大小小分子产品：（小于1000）抗生素，有机酸

6、，氨基酸大分子产品：（大于1000）酶,抗体，多肽，蛋白质按产品所处的位置细胞内:胰岛素，干扰素，重组蛋白质细胞外：抗生素，胞外酶生物技术下游加工过程特点生物产品特点：①产物浓度低的水溶液(原因：a氧传递限制；b细胞量;c产物抑制)②组分复杂(a大分子;b小分子;c可溶物;d不可溶物;e化学添加物)③产物稳定性差[a化学降解(pH,温度);b微生物降解（酶作用，染菌）]④分批操作，生物变异性大⑤质量要求高（药品或食品）发酵液中目标物浓度与产品售价生物分离工程（发酵后处理）生物化工产品是通过微生物发酵、酶反应过程或动、植物的细胞大量培养

7、获的产品。它们往往是从上述的发酵液、反应液或培养液中分离、精制出来。有关生产这些产品的过程也称为下游加工过程。生物分离的流程与单元操作①细胞回收技术:絮凝，离心，过滤，微过滤。②细胞破碎技术:球磨，高压匀浆，化学破碎技术③初步纯化技术:吸附剂，离子交换，沉淀（盐析法，有机溶剂沉淀，等电点，沉淀剂），溶剂萃取，两水相萃取，超临界萃取，逆胶束萃取，膜分离技术④高度纯化技术:各类层析，亲和，疏水，聚焦，离子交换，结晶⑤成品加工：浓缩，除菌与热原，喷雾干燥，气流干燥，沸腾干燥，冷冻燥发酵液中目标物浓度与分离步聚的关系逆胶束示意图生物下游加工过

8、程的选择准则①步聚少②次序合理③产品规格（注射，非注射）④生产规模⑤物料组成⑥产品形式固体,适当结晶，液体，适当浓缩⑦产品稳定性⑧物性：溶解度，分子电荷，分子大小，功能团，稳定性，挥发性⑨危害性⑩废水处理重要性1.产品分