第九章-发酵产物后处理ppt课件.ppt

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1、第九章 发酵产物后处理（即下游加工）（即下游加工）p39-46 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统本章内容本章内容：w第一节第一节 下游加工过程概论下游加工过程概论 w第二节第二节 发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离w第三节第三节 细胞破碎细胞破碎w第四节第四节 发酵产物的初级纯化发酵产物的初级纯化 w第五节第五节 发酵产物的精制发酵产物的精制w第六节第六节 成品加工成品加工w第七节第七节 发酵废液的排放发酵废液的排放篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是

2、一种得分类型的系统目的要求目的要求w了解发酵产物后处理的意义w掌握发酵产物后处理的基本过程w掌握发酵产物后处理常见处理方法及原理w了解发酵工业废液的特点及其处理的方法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统几个问题：几个问题：w1、发酵产物后处理的重要性、发酵产物后处理的重要性w2、发酵产物后处理的一般过程、发酵产物后处理的一般过程w3、发酵产物后处理常用的方法、发酵产物后处理常用的方法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节第一节 下游加工过程概论下游

3、加工过程概论 w一、一、下游工程下游工程w二、二、下游加工的下游加工的目的及研究意义目的及研究意义w三、三、下游工程的特点下游工程的特点w四、四、下游加工的基本要求下游加工的基本要求w五、五、下游工程加工的基本流程下游工程加工的基本流程篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统发酵产物的后处理发酵产物的后处理篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、下游工程一、下游工程w下游工程下游工程:w从发酵液或培养液中分离、精制有关产从发酵液或培养液中分离、精制有关产品

4、的过程，称为品的过程，称为下游工程下游工程。（或下游技。（或下游技术、下游加工过程、或生化分离和纯化术、下游加工过程、或生化分离和纯化过程）。过程）。w它是由一些化学工程的单元操作组成。它是由一些化学工程的单元操作组成。由于发酵产品种类繁多，性质各异，其由于发酵产品种类繁多，性质各异，其单元操作很多，如蒸馏、结晶、吸附等。单元操作很多，如蒸馏、结晶、吸附等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、下游加工的二、下游加工的目的及研究意义目的及研究意义w（一）下游加工的目的（一）下游加工的目的w（二）下游加工的研究意义（二）下

5、游加工的研究意义篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（一）下游加工的目的（一）下游加工的目的w目的：w发酵液中杂质含量较多，代谢产物的浓度较低，发酵液中杂质含量较多，代谢产物的浓度较低，低浓度的发酵产品不能直接作为工业生产的原低浓度的发酵产品不能直接作为工业生产的原料或产品。料或产品。w获得合格生化产品，保证发酵产品的质量和卫获得合格生化产品，保证发酵产品的质量和卫生标准，并且不浪费其它有用的物质。生标准，并且不浪费其它有用的物质。w必需对需要的生化产品进行分离和纯化等下游必需对需要的生化产品进行分离和纯化等下游加工。加工

6、。w发酵产物的产量主要取决于发酵工程的上游技术菌种和发酵，而其质量、收率和成本则决定于下游工程提取（初步纯化）和精制。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（二）研究的意义（二）研究的意义w1 1、发酵产物后处理关系到发酵工业的经济效益：、发酵产物后处理关系到发酵工业的经济效益：w在发酵产品的生产中，分离和精制过程所需的费用占成在发酵产品的生产中，分离和精制过程所需的费用占成本的很大部分。本的很大部分。如传统发酵工业（如抗生素、乙醇、柠如传统发酵工业（如抗生素、乙醇、柠檬酸），分离和精制部分占整个工厂投资费用的檬酸），分离和

7、精制部分占整个工厂投资费用的60%60%，而对重组而对重组DNADNA发酵、精制蛋白的费用可占整个工厂生产发酵、精制蛋白的费用可占整个工厂生产费用的费用的89%89%90%90%。因此，下游加工过程的落后有可能会。因此，下游加工过程的落后有可能会阻碍发酵工业以及酶、动植物细胞工程的发展。阻碍发酵工业以及酶、动植物细胞工程的发展。w2 2、下游加工过程的先进与否将关系到整个生物技术产、下游加工过程的先进与否将关系到整个生物技术产业兴衰。业兴衰。w发酵产物后处理的研究开发已逐步成为一个新的和重要发酵产物后处理的研究开发已逐步成为一个新的和重要的科技领域和产业。许多国家都很重视下游加工过程。的科技领

8、域和产业。许多国家都很重视下游加工过程。w3 3、清洁生产与下游加工技术密切相关。、清洁生产与下游加工技术密切相关。随生物技术产随生物技术产业规模的扩大，废水污染问题越来越突出，它与下游加业规模的扩大，废水污染问题越来越突出，它与下游加工技术密切相关。工技术密切相关。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三、下游工程的特点三、下游工程的特点w（一）发酵液的特点（一）发酵液的特点w（二）下游工程后处理技术的特点（二）下游工程后处理技术的特点w（三）下游工程目的产物的特点（三）下游工程目的产物的特点篮球比赛是根据运动队在规定的比

9、赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（一）发酵液的特点（一）发酵液的特点（p40）w1 1、发酵液大部分是水，一般含水量达到、发酵液大部分是水，一般含水量达到90%90%99%99%，发酵产物浓度较低。，发酵产物浓度较低。w2 2、发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白、发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白质的胶状物质。质的胶状物质。w3 3、发酵液中还有培养基的残留成分，如无机、发酵液中还有培养基的残留成分，如无机盐、蛋白质、其他大分子杂质及其降解产物。盐、蛋白质、其他大分子杂质及其降解产物。w4 4、发酵代谢副产物，特别是与发酵产物的结、发酵代谢副产

10、物，特别是与发酵产物的结构相似。构相似。w5 5、色素、热源质、毒性物质等有机杂质。、色素、热源质、毒性物质等有机杂质。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（二）下游工程后处理技术的特点（二）下游工程后处理技术的特点（p40）w1 1、下游工程技术难度大、下游工程技术难度大w因为，目标成分在发酵液中的因为，目标成分在发酵液中的含量低含量低，但其，但其他成分的含量和数量都大大超过目标成分，他成分的含量和数量都大大超过目标成分，极大的增加了分离工作的难度。极大的增加了分离工作的难度。w2 2、发酵液是复杂的、发酵液是复杂的多相

11、体系多相体系w有机体、菌体、胶体、固体、液体、细胞内、有机体、菌体、胶体、固体、液体、细胞内、细胞外。在分离中要充分考虑这些因素。细胞外。在分离中要充分考虑这些因素。w3 3、目标成分的、目标成分的稳定性较差稳定性较差。因此，要在产物。因此，要在产物后处理中采用后处理中采用较为温和的较为温和的分离技术措施。分离技术措施。w4 4、由于由于产品纯度要求高产品纯度要求高，在分离中损失较大，在分离中损失较大，甚至甚至超过超过20%20%。所以寻找新的、特异性强的分。所以寻找新的、特异性强的分离技术是下游加工的趋势。离技术是下游加工的趋势。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因

12、此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（三）下游工程目的产物的特点（三）下游工程目的产物的特点（p41）w1 1、一般多为有、一般多为有生理活性生理活性的有机化合物，这些的有机化合物，这些物质往往不稳定、易变性、易失活。物质往往不稳定、易变性、易失活。w2 2、相对分子质量较大。、相对分子质量较大。w3 3、目的成分在制备液中的、目的成分在制备液中的浓度很低浓度很低，但产品，但产品要求的纯度却很高（要求的纯度却很高（95%95%以上）。附加值高。以上）。附加值高。w4 4、含有目的产物的生物制剂中亦、含有目的产物的生物制剂中亦含有丰富的含有丰富的营养成分营养成分，易被微生物污染和分解。

13、，易被微生物污染和分解。w5 5、成分复杂。、成分复杂。w6 6、其目的产物往往、其目的产物往往参与人体机能的精细调节参与人体机能的精细调节，任何性质和数量的偏差将造成严重影响。任何性质和数量的偏差将造成严重影响。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统四、下游加工的四、下游加工的基本要求基本要求 1 1、操作简单费用低。操作简单费用低。2 2、提取率高，能够达到要求纯度，废液、提取率高，能够达到要求纯度，废液中最终产品含量低。中最终产品含量低。3 3、不影响产品质量。、不影响产品质量。4 4、提取所用试剂对设备腐蚀性小。、提

14、取所用试剂对设备腐蚀性小。5 5、产生废物能够处理，对环境污染少。、产生废物能够处理，对环境污染少。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统五、下游加工的基本流程五、下游加工的基本流程（p4142）发酵液发酵液预处理预处理细胞分离细胞分离细胞破碎细胞破碎细胞碎片分离细胞碎片分离初步纯化初步纯化高度纯化高度纯化成品加工成品加工篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统产物后处理方法产物后处理方法胞胞 外外 产产 物物成成 品品 加加 工工高高 度度 纯纯 化化初初

15、 步步 纯纯 化化细胞碎片分离细胞碎片分离细细 胞胞 破破 碎碎细细 胞胞 分分 离离预预 处处 理理发发 酵酵 液液提提 取取精精 制制离心、萃取、过滤、错流过滤离心、萃取、过滤、错流过滤高高压压匀匀浆浆、珠珠磨磨、超超声声、酶酶解、化学渗透、渗透压冲击解、化学渗透、渗透压冲击沉沉降降、离离心心分分离离，过过滤滤、错流过滤错流过滤加热、调加热、调pH、絮凝、絮凝沉淀、萃取、离子交换沉淀、萃取、离子交换吸附、超滤吸附、超滤各种层析、电泳措施各种层析、电泳措施无菌过滤、超滤、结晶无菌过滤、超滤、结晶冷冻干燥、喷雾干燥冷冻干燥、喷雾干燥篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因

16、此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统下游加工的单元操作下游加工的单元操作 发酵液的预处理和固液分发酵液的预处理和固液分离离 初步纯化（提取）初步纯化（提取）吸附法吸附法 离子交换法离子交换法 沉淀法沉淀法 溶剂萃取法溶剂萃取法 双水相萃取法双水相萃取法 超临界流体萃取超临界流体萃取 超滤法超滤法 高度纯化（精制）高度纯化（精制）色谱分离色谱分离 结晶结晶 成品加工成品加工 浓缩浓缩 无菌过滤和去热原无菌过滤和去热原 干燥干燥篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二节第二节 发酵液的预处理发酵液的预处理 和固液分离

17、和固液分离(p41(p4143)43)w目的目的:1）分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒）分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒2）除去部分可溶性杂质）除去部分可溶性杂质3）改变滤液性质）改变滤液性质w总之，达到总之，达到固液分离固液分离，提高产物浓度提高产物浓度和和质量。质量。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统常用的方法常用的方法（p41）：w调节调节pH、加热、过滤、离心分离、沉降、加热、过滤、离心分离、沉降及倾析等。及倾析等。w预处理属于初级分离阶段，主要影响产物的收率收率。但在某种意义上也影响产品的纯度纯度，因为，如在初级分离中

18、除去大部分杂质，特别是对产品精制有干扰的杂质，将使精制较容易，纯度也提高。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、发酵液的预处理一、发酵液的预处理w（一）发酵液预处理的目的（一）发酵液预处理的目的w1改变发酵液的性质，以利于固液分离。改变发酵液的性质，以利于固液分离。w如通过酸化、加热酸化、加热以降低发酵液的黏度，以及加入絮凝剂加入絮凝剂使细胞或溶解的大分子聚结成较大的颗粒以促进细胞的絮凝。w2分离细胞、菌体或其它悬浮颗粒（细胞碎片、核分离细胞、菌体或其它悬浮颗粒（细胞碎片、核酸和蛋白质沉淀物）。酸和蛋白质沉淀物）。w3除

19、去部分可溶性杂质和改变滤液以利于后续各步除去部分可溶性杂质和改变滤液以利于后续各步操作。操作。w（1）对于胞外产物，应尽可能使目的物转移到液相中，可用调pH至酸性或碱性的方法来达到。w（2）对于胞内产物，则应首先收集菌体或细胞。细胞破碎后，目的物被释放到液相中，再将细胞碎片分离。w通常，以含有目的物的通常，以含有目的物的液相液相为出发点进行后为出发点进行后续提取和精制的各步操作。续提取和精制的各步操作。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（二）发酵液预处理的内容（二）发酵液预处理的内容w1 1高价无机离子的去除高价无机离子

20、的去除w2 2杂蛋白的除去杂蛋白的除去w3 3菌体细胞和细胞碎片的去除菌体细胞和细胞碎片的去除w4 4色素及其它物质的去除色素及其它物质的去除w5 5调节适宜的调节适宜的pHpH值和温度值和温度篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、发酵产物的固液分离二、发酵产物的固液分离w固液分离适用于：初级分离、纯化精制。w（一）固液分离的目的（一）固液分离的目的w1 1收集胞内产物的收集胞内产物的细胞或菌体细胞或菌体，分离除去液相。，分离除去液相。w2 2收集含生化物质的收集含生化物质的液相液相，分离除去固体悬浮，分离除去固体悬浮物

21、。如细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物。如细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和它们的絮凝体等。物和它们的絮凝体等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（二）发酵液常用的固液分离方法与设备（二）发酵液常用的固液分离方法与设备w主要是主要是离心分离和过滤离心分离和过滤等化工单元操作。等化工单元操作。w不同性状的发酵液应选择不同的固液分离方不同性状的发酵液应选择不同的固液分离方法和设备。法和设备。w体积较大：体积较大：如霉菌和酵母菌，外形尺寸大多如霉菌和酵母菌，外形尺寸大多在在1 110m10m范围，其发酵液一般采用范围，其

22、发酵液一般采用高速离心高速离心机机分离。分离。w若对发酵液采用适当的方法进行预处理，则若对发酵液采用适当的方法进行预处理，则细菌和酵母菌的发酵液也可采用细菌和酵母菌的发酵液也可采用过滤方法过滤方法进进行固液分离。行固液分离。w菌体较小：菌体较小：氨基酸的发酵液，采用氨基酸的发酵液，采用絮凝和添絮凝和添加助滤剂加助滤剂等方法进行处理后，即可用等方法进行处理后，即可用板框过板框过滤机滤机或带式过滤机进行菌体分离。或带式过滤机进行菌体分离。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 1、离心分离、离心分离w（1）原理）原理w它是借助

23、于离心旋转所产生的离心力的作用，它是借助于离心旋转所产生的离心力的作用，促使不同大小、不同密度的粒子分离的技术。促使不同大小、不同密度的粒子分离的技术。w（2）应用）应用w十分广泛。如啤酒和果酒的澄清、酵母发酵十分广泛。如啤酒和果酒的澄清、酵母发酵醪浓缩、谷氨酸结晶分离、各种发酵液的菌醪浓缩、谷氨酸结晶分离、各种发酵液的菌体分离和流感、肝炎疫苗及干扰素生产都大体分离和流感、肝炎疫苗及干扰素生产都大量使用各种类型的量使用各种类型的离心设备离心设备。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（3 3）分类）分类w按其分离因素（转速）

24、不同可以分为三类：按其分离因素（转速）不同可以分为三类：w常速（低速）离心机：常速（低速）离心机：有工业规模和实验室有工业规模和实验室规模。主要用于收集细胞、菌体、培养基残规模。主要用于收集细胞、菌体、培养基残渣等较大的固体颗粒。渣等较大的固体颗粒。w高速离心机高速离心机：用于分离细胞碎片、较大的细：用于分离细胞碎片、较大的细胞器、生物大分子盐析沉淀物等较小的固体胞器、生物大分子盐析沉淀物等较小的固体颗粒。颗粒。w超速离心机：超速离心机：用于生物大分子、细胞器、病用于生物大分子、细胞器、病毒等分子水平和微粒的分离。毒等分子水平和微粒的分离。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜

25、负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、过滤、过滤 w是传统的化工单元操作，它是借助于过滤介质，在一定压力差的作用下，将悬浮液中的固体粒子截留，而与液体分离的技术。w发酵工业中常用的过滤方法与设备：发酵工业中常用的过滤方法与设备：w板框过滤机、鼓式真空过滤机（或真空板框过滤机、鼓式真空过滤机（或真空转鼓过滤机）、硅藻土过滤机。转鼓过滤机）、硅藻土过滤机。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统不锈钢板框压滤机不锈钢板框压滤机 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分

26、系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统带式真空过滤机带式真空过滤机 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统ZGL型燭柱式硅藻土过滤机型燭柱式硅藻土过滤机篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第三节第三节 细胞破碎细胞破碎（p43p43）w细胞破碎：细胞破碎：是利用外力破坏细胞壁和是利用外力破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内目标物释放出来的细胞膜，使细胞内目标物释放出来的

27、技术。技术。w关键：关键：是要选择破碎技术和设备。是要选择破碎技术和设备。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、细胞破碎的原因一、细胞破碎的原因 w许多发酵产物是许多发酵产物是胞内产物胞内产物，分离提取此类产，分离提取此类产物时，必须将细胞破碎，使产物释放到液相物时，必须将细胞破碎，使产物释放到液相中，才能进行提取和纯化。中，才能进行提取和纯化。w如谷胱苷肽、花生四烯酸等。w一些基因工程产物（胰岛素、干扰素、生长激素等）。w某些酶制剂（如青霉素酰化酶、碱性磷酸酯酶等。）w植物细胞产物多数为胞内产物。所以基于以上原因要进行

28、细胞破碎。w细胞破碎是提取胞内产物的关键步骤。细胞破碎是提取胞内产物的关键步骤。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、细胞破碎方法二、细胞破碎方法 w（一）化学法（一）化学法w酸热法酸热法w化学渗透法化学渗透法w（二）机械法（二）机械法w匀浆法匀浆法w研磨法研磨法w超声波法超声波法w球磨破碎法球磨破碎法w（三）其它破碎方法（三）其它破碎方法w冻结融化法（亦称冻融法）冻结融化法（亦称冻融法）w干燥法干燥法w酶溶法酶溶法w细胞碎片的分离方法：细胞碎片的分离方法：离心分离法、两水相萃取法。离心分离法、两水相萃取法。篮球比赛是根

29、据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三、破碎率的测定三、破碎率的测定w检测细胞破碎效果的方法：检测细胞破碎效果的方法：w（一）直接测定法（一）直接测定法w（二）目标产物测定法（二）目标产物测定法w（三）导电率测定法（三）导电率测定法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（一）直接测定法（一）直接测定法w破碎前的细胞：可利用显微镜或电子微粒计数器直接计数。w破碎后的细胞：用染色法染色法把破碎的细胞从未损害的完整细胞中区别开来，便于计数破碎后的完整细胞。w如破碎的革兰氏

30、阳性菌可染色成革兰氏阴性菌的颜色。采用革兰氏染色法染色酵母破碎液，未损害的细胞呈紫色未损害的细胞呈紫色，而受损害的细胞受损害的细胞呈亮红色。呈亮红色。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（二）目标产物测定法（二）目标产物测定法w细胞破碎后，通过测定破碎液中目的产目的产物的释放量物的释放量来估算破碎率。w通常是将破碎后的细胞悬浮液用离心法分离细胞碎片，测定上清液中目的产物（如蛋白质或酶）的含量或活性，并与100%破碎率所获得的标准数值比较，计算其破碎率。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比

31、赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（三）导电率测定法（三）导电率测定法w细胞破碎后，大量带电荷的内含物被释放到水相，使导电率上升导电率上升，并且它随破碎率的增加而呈线性增加线性增加。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统四、细胞破碎技术的发展方向四、细胞破碎技术的发展方向 w（一）多种破碎方法相结合（一）多种破碎方法相结合w如机械法和非机械法结合可起到如机械法和非机械法结合可起到“取长补短取长补短”的作用。的作用。w（二）上游过程相结合（二）上游过程相结合w1.在上游细胞培养过程中，通过改变培养基成分，生长在上游细胞培养过

32、程中，通过改变培养基成分，生长期或操作参数（期或操作参数（pH、温度、通风量、释放率等），使、温度、通风量、释放率等），使细胞破碎变得容易。细胞破碎变得容易。w2.通过基因工程手段对菌体进行改造，以提高胞内物质通过基因工程手段对菌体进行改造，以提高胞内物质的提取率。的提取率。w（三）与下游过程相结合（三）与下游过程相结合w细胞破碎后的固液分离常很困难，除了应从后步分离过细胞破碎后的固液分离常很困难，除了应从后步分离过程的整体来考虑破碎条件（如细胞碎片不能太小）外，程的整体来考虑破碎条件（如细胞碎片不能太小）外，还可将破碎操作技术直接与纯化过程结合起来。还可将破碎操作技术直接与纯化过程结合起来。

33、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节第四节 发酵产物的初步纯化发酵产物的初步纯化w发酵液经固液分离或细胞破碎及碎片分离后，滤液体积很大，活性物质浓度很低。下游加工过程就是浓缩和纯化过程。w第一步称为初步纯化或提取，主要目的第一步称为初步纯化或提取，主要目的在于浓缩，也有纯化作用。在于浓缩，也有纯化作用。w后几步的操作处理体积小，称为高度纯后几步的操作处理体积小，称为高度纯化或精制。化或精制。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统w初步纯化（初步纯化

34、（提取）：提取）：除去与目标产物性质有除去与目标产物性质有很大差别的物质。很大差别的物质。w方法：方法：蒸发、蒸发、吸附法、离子交换、沉淀、萃吸附法、离子交换、沉淀、萃取、膜过滤等。取、膜过滤等。w特点：特点：这些分离过程不具备特异性，只是进这些分离过程不具备特异性，只是进行初分，只是提高产物浓度和质量，但行初分，只是提高产物浓度和质量，但纯度纯度不高。不高。w目的：目的：在此阶段各种不需要（与产物性质差在此阶段各种不需要（与产物性质差异较大）的介质被分离（即除杂质），目的异较大）的介质被分离（即除杂质），目的产物的产物的浓度将大大提高浓度将大大提高。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分

35、多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统发酵产物初步纯化常用的方法发酵产物初步纯化常用的方法（p43-44）w一、吸附法一、吸附法w二、离子交换法二、离子交换法w三、固相析出分离法（如沉淀法）三、固相析出分离法（如沉淀法）w四、溶剂萃取法四、溶剂萃取法w五、膜过滤法五、膜过滤法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、吸附法一、吸附法w应用：应用：w抗生素等小分子物质的提取。抗生素等小分子物质的提取。w吸附剂：吸附剂：w活性炭、氧化铝、离子交换剂、大孔树活性炭、氧化铝、离子交换剂、大孔树脂等。脂等。

36、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、离子交换法二、离子交换法w应用：应用：w小分子物质的提取。小分子物质的提取。w酸性或碱性离子交换树脂。酸性或碱性离子交换树脂。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三、固相析出分离法三、固相析出分离法w改变溶液条件，使溶质以固体形式从溶液中分出的操作技术称为固相析出分离法称为固相析出分离法。w析出物为晶体时称为结晶称为结晶。w析出物为无定形固体称为沉淀法称为沉淀法。w固相析出法：固相析出法：盐析法，有机溶剂沉淀法，

37、盐析法，有机溶剂沉淀法，等电点沉淀法，结晶法等。等电点沉淀法，结晶法等。w沉淀法主要用于蛋白质的提取，主要起浓缩作用。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统盐析法:w当当加加入入的的中中性性盐盐达达到到一一定定浓浓度度时时，使使水水活活度度大大大大减减小小，同同时时中中性性盐盐的的解解离离中中和和了了蛋蛋白白质质表表面面的的电电荷荷，破破坏坏了了蛋蛋白白质质表表面面的的水水化化层层，暴暴露露出出疏疏水水区区域域，疏疏水水区区域域间间的的相相互互作作用用，使蛋白质互相聚集而沉淀。使蛋白质互相聚集而沉淀。w常用的是硫酸铵。常用的

38、是硫酸铵。w用量：饱和度达到用量：饱和度达到20-60%等。等。w应用：蛋白质的沉淀分离。应用：蛋白质的沉淀分离。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统w常用的蛋白质盐析方式有两种：常用的蛋白质盐析方式有两种：wK K盐析：固定蛋白质溶液的盐析：固定蛋白质溶液的pHpH值和温度，变动值和温度，变动其离子强度，常用于蛋白质粗品的分组沉淀；其离子强度，常用于蛋白质粗品的分组沉淀；w 盐析：在一定离子强度下，改变盐析：在一定离子强度下，改变pHpH值或温度值或温度形成的沉淀，常用于蛋白质的进一步纯化。形成的沉淀，常用于蛋白质的进一

39、步纯化。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统四、溶剂萃取法四、溶剂萃取法w溶剂萃取法溶剂萃取法：用于抗生素等小分子的提：用于抗生素等小分子的提取。取。w两水相萃取法两水相萃取法：用于蛋白质的提取。：用于蛋白质的提取。w超临界液体萃取法超临界液体萃取法：适于萃取非极性物：适于萃取非极性物质。质。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统五、膜分离法五、膜分离法 w它是根据被分离物质的分子大小，选择它是根据被分离物质的分子大小，选择几种半透膜，使一种物质或一定大

40、小的几种半透膜，使一种物质或一定大小的分子透过，而阻碍另一种或分子量较大分子透过，而阻碍另一种或分子量较大的分子透过。的分子透过。w此法实质是各种物质透过膜的传递速度不同而得到分离。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统w过过滤滤：借借助助一一定定孔孔径径的的过过滤滤介介质质，将将不不同同大大小颗粒物质分离的方法。小颗粒物质分离的方法。w主要驱动力为压力差。主要驱动力为压力差。w方法：方法：常压过滤、加压过滤、减压过滤。常压过滤、加压过滤、减压过滤。w过过滤滤介介质质：滤滤纸纸、滤滤布布、纤纤维维、多多孔孔陶陶瓷瓷、烧结金属

41、等。烧结金属等。w助滤剂：助滤剂：硅藻土、活性炭、纸粕等硅藻土、活性炭、纸粕等w条条件件控控制制：压压力力差差、粘粘度度、浓浓度度、温温度度、pH等。等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统w过滤包括：过滤包括：w渗透、透析、电渗析、反渗透、超滤等（采用渗透、透析、电渗析、反渗透、超滤等（采用膜及操作方式不同）。膜及操作方式不同）。w优点：优点：w效率高、费用低、无相变化、产物损失很少。效率高、费用低、无相变化、产物损失很少。w应用：应用：w生物大分子分离纯化过程中的浓缩、脱盐、基生物大分子分离纯化过程中的浓缩、脱盐、基因

42、工程产品和单克隆抗体的回收、超滤技术，因工程产品和单克隆抗体的回收、超滤技术，还可用于连续发酵、动植物细胞的连续培养。还可用于连续发酵、动植物细胞的连续培养。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统w（1）微滤（微滤（MF）w截截留留颗颗粒粒直直径径0.22m，可可除除去去淀淀粉粉、细细菌菌、霉菌、乳化油等。霉菌、乳化油等。w（2）超滤（超滤（UF）w截截留留颗颗粒粒直直径径0.020.22m，相相当当于于分分子子量量10005105道道尔尔顿顿。可可滤滤出出蛋蛋白白质质、脂脂肪肪、病毒、树脂和色素物质。病毒、树脂和色素物质。

43、w（3）反渗透）反渗透w被被截截留留物物质质分分子子量量小小于于1000道道尔尔顿顿，只只允允许许溶解质或水通过，被形容为脱水浓缩技术。溶解质或水通过，被形容为脱水浓缩技术。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统超滤超滤w方法：方法：利用一定截留分子量的超滤膜进行溶质分子的利用一定截留分子量的超滤膜进行溶质分子的分离或浓缩。小于截留值的分子通过膜，大于的则受分离或浓缩。小于截留值的分子通过膜，大于的则受阻截留在膜表面。阻截留在膜表面。w应用：应用：广泛应用。如制药、食品、环境保护等方面。广泛应用。如制药、食品、环境保护等方面

44、。w目的：目的：在在大分子物质大分子物质的提取中，主要可以达到浓缩与的提取中，主要可以达到浓缩与脱盐、分级分离、除菌、去热原等。脱盐、分级分离、除菌、去热原等。w在在小分子物质小分子物质的提取中，主要用于去除大分子物质。的提取中，主要用于去除大分子物质。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜分离技术膜分离技术方法方法分离范围分离范围分离动力分离动力一般过滤一般过滤1m压力差压力差微孔过滤微孔过滤0.01 1 m压力差压力差透析透析5100分子扩散分子扩散超级过滤超级过滤5100压力差压力差反渗透反渗透5压力差压力差电渗析电

45、渗析0.1g）HPLC的分离依据是样品中各组分之间带电性，的分离依据是样品中各组分之间带电性，极性，疏水性，分子大小，等电点，亲和性，极性，疏水性，分子大小，等电点，亲和性，螯合性等理化性质的螯合性等理化性质的差异差异。将样品导入柱头，。将样品导入柱头，流动相在流动相在高压泵高压泵的作用下，其流量被准确地的作用下，其流量被准确地控制通过色谱柱，样品中控制通过色谱柱，样品中各组分各组分在色谱柱中在色谱柱中形成形成差速迁移差速迁移，按时间先后流出层析柱，然，按时间先后流出层析柱，然后进行检测和分部收集。后进行检测和分部收集。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛

46、的计时计分系统是一种得分类型的系统泵泵色谱柱色谱柱检测器检测器溶剂溶剂篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三、离心三、离心w应用：应用：适合固体颗粒小、粘度大的溶液。适合固体颗粒小、粘度大的溶液。w种类：种类：w1制备型离心制备型离心w用于从一组混合物中分离出某一单组分或分成某用于从一组混合物中分离出某一单组分或分成某一单组分，最终目的是对生物来源样品进行分离一单组分，最终目的是对生物来源样品进行分离制备或纯化。制备或纯化。w工业及实验室的高速、低速离心机均可满足要求。工业及实验室的高速、低速离心机均可满足要求。w如工业如

47、工业过滤式离心机过滤式离心机转速为转速为4503500 r/min，可，可用于分离悬浮液中直径为用于分离悬浮液中直径为0.011.0 mm的颗粒或的颗粒或结晶物。结晶物。如柠檬酸、抗生素或某些生化药品、酶如柠檬酸、抗生素或某些生化药品、酶制剂等结晶或固体颗粒的过滤，脱水效率都很高。制剂等结晶或固体颗粒的过滤，脱水效率都很高。w沉降式离心机沉降式离心机可用于低浓度悬浮液的分离。可用于低浓度悬浮液的分离。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统w2分析型离心w目的是对已纯化的物质作各方面的性质目的是对已纯化的物质作各方面的性质研究

48、。如测定分子量、沉降系数、密度研究。如测定分子量、沉降系数、密度和纯度鉴定等。和纯度鉴定等。w随着离心技术及设备的不断完善，尤其是高速和超速冷冻离心机高速和超速冷冻离心机的问世，它已成为生化、生物技术、生物制药中物质分离纯化和分析的重要手段之一。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第六节第六节 成品加工成品加工w成品加工：成品加工：w发酵液经提取、精制后，根据要求进行浓缩、发酵液经提取、精制后，根据要求进行浓缩、干燥、除菌等处理，以达到产品的使用要求干燥、除菌等处理，以达到产品的使用要求的过程。的过程。w此步使产品达到规定

49、的要求与形态，以适合此步使产品达到规定的要求与形态，以适合销售需要。销售需要。w主要操作：主要操作：w干燥、冷冻干燥、浓缩、无菌过滤、干燥、冷冻干燥、浓缩、无菌过滤、加稳定加稳定剂等。剂等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、干燥的基本概念一、干燥的基本概念w干燥：干燥：w是用热能加热物料，使物料中水分蒸发是用热能加热物料，使物料中水分蒸发而干燥或者用冷冻法使水分结冰后升华而干燥或者用冷冻法使水分结冰后升华而除去的单元操作。而除去的单元操作。w通常是生物产品分离的最后一步。通常是生物产品分离的最后一步。篮球比赛是根据运

50、动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、物料内水分的种类二、物料内水分的种类w1、化学结合水、化学结合水w水分与物料的离子型结合和结晶型分子结合（结晶水）水分与物料的离子型结合和结晶型分子结合（结晶水），结晶水的脱除必将引起晶体的崩溃。，结晶水的脱除必将引起晶体的崩溃。w2、物化结合水、物化结合水w包括吸附、渗透和结构水分，其中吸附水分结合力最包括吸附、渗透和结构水分，其中吸附水分结合力最强。强。w3、机械结合水、机械结合水w毛细管水、湿润水分、孔隙水分毛细管水、湿润水分、孔隙水分w其中，结合水（包括细胞含水、纤维束含水以及毛细其中，结合