生化分离工程优秀PPT.ppt

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1、第第1章章 生化分别工程概论生化分别工程概论Chapter 1 Overview of Bioseperation Process 概论书目概论书目n1概概论论n2生物技术的总论生物技术的总论n3生化分别工程在生物技术中的地位生化分别工程在生物技术中的地位n4生化分别工程的特点生化分别工程的特点n5生化分别工程的原则生化分别工程的原则n6生化分别工程的工艺流程生化分别工程的工艺流程n7生化分别工程的单元操作汇总生化分别工程的单元操作汇总n8生化分别加工过程的发展趋势生化分别加工过程的发展趋势1概概论论学问点：学问点：l生化分别工程在生物技术中的地位生化分别工程在生物技术中的地位l传统生化产品和

2、基因工程产品分别方法的比较传统生化产品和基因工程产品分别方法的比较l生化分别工程的特点生化分别工程的特点l生化分别工程的一般流程和单元操作生化分别工程的一般流程和单元操作l生化分别工程的发展趋势生化分别工程的发展趋势重点：重点：驾驭生化分别工程的概念、特点及其操作的常规程序驾驭生化分别工程的概念、特点及其操作的常规程序 了解生化分别工程的地位及其发展趋势了解生化分别工程的地位及其发展趋势难点：难点：不同种类的产品分别纯化的一般流程和单元操作不同种类的产品分别纯化的一般流程和单元操作conceptionofbiotechnology （1 1）Biotechnology （2 2）Bioengi

3、neering （3 3）BiochemicalEngineering （4 4）Bioprocess （5 5）BioseparationEngineeringconceptionofbiotechnology1.GenicEngineering2.CellEngineering3.EnzymeEngineering4.FermentationEngineering5.ProteinEngineering6.BiochemicalEngineering自然产物探讨研发平台自然产物探讨研发平台n生物碱产品：生物碱产品：n有机酸产品有机酸产品:n黄酮产品：黄酮产品：n皂苷产品：皂苷产品：n活性多

4、糖产品：活性多糖产品：n自然色素产品：自然色素产品：n现代分别组合技术和集成技术：现代分别组合技术和集成技术：“银杏叶综合利用技术银杏叶综合利用技术”项目项目银杏叶黄酮银杏叶黄酮银杏内酯银杏内酯银杏酸银杏酸聚戊烯醇聚戊烯醇“柚子全组分综合利用技术柚子全组分综合利用技术”项目项目“枇杷全组分综合利用技术枇杷全组分综合利用技术”项目项目不同蛋白质的溶解度与硫酸铵浓度关系不同蛋白质的溶解度与硫酸铵浓度关系2生物技术的总论生物技术的总论 2.1 2.1 生物技术树生物技术树2.2 2.2 生物技术所涉及的行业种类生物技术所涉及的行业种类2.3 2.3 美国生物技术产品销售预料美国生物技术产品销售预料2

5、.4 2.4 美国工业化生物技术探讨与发展基金分布图美国工业化生物技术探讨与发展基金分布图2.5 2.5 生物技术的概念生物技术的概念2.6 2.6 生物技术生物技术(biotechnology)(biotechnology)的定义与分类的定义与分类 2.1生物技术树生物技术树生物科学与生物技术及其产业的关系生物科学与生物技术及其产业的关系生生物物技技术术多多学学科科性性2.2生物技术所涉及的行业种类生物技术所涉及的行业种类2.3美国生物技术产品销售预料美国生物技术产品销售预料2.4美国工业化生物技术探讨与发展基金分布图美国工业化生物技术探讨与发展基金分布图2.5生物技术的基本概念生物技术的基

6、本概念 （1 1）Biotechnology （2 2）Bioengineering （3 3）BiochemicalEngineering （4 4）Bioprocess （5 5）BioseparationEngineering2.6生物技术分类生物技术分类 1.GenicEngineering2.CellEngineering3.EnzymeEngineering4.FermentationEngineering5.ProteinEngineering6.BiochemicalEngineering传统发酵与现代发酵比较传统发酵与现代发酵比较生物技术各分类间关系生物技术各分类间关系生物技

7、术发展简史生物技术发展简史传统传统传统传统生物生物技术技术技术技术 4000年前 中国、埃及、两河流域 酿酒造醋初期生物技术初期生物技术 1680年 荷兰Leenwen hoek 显微镜 1857年 法国Pasteur 酒精发酵 灭菌法 1897年 德国Buchner 酶近代生物技术近代生物技术 1943年 美英 青霉素 深层发酵现代生物技术现代生物技术 1953年 美Watson、英Crick DNA双螺旋结构3生化分别工程在生物技术中的地位生化分别工程在生物技术中的地位n生物技术、生物工程的重要组成n生化产品制备的关键步骤n单位操作同化学工程 3.1 3.1 生物技术的最新进展生物技术的最

8、新进展 (1)基因工程方面基因工程方面试管婴儿、细胞融合、蛋白质序列分析，人参培育试管婴儿、细胞融合、蛋白质序列分析，人参培育(2)生物反应器生物反应器连续式，柱式、固定化酶、固定化细胞反应器连续式，柱式、固定化酶、固定化细胞反应器(3)发酵技术发酵技术如：固定化酶、固定化细胞技术如：固定化酶、固定化细胞技术3.2生化分别工程的重要性生化分别工程的重要性传统发酵工业占60%基因产品 占8090%3.3生化分别工程的探讨现状生化分别工程的探讨现状生物领域瓶颈产业化制约技术4生化分别工程的特点生化分别工程的特点系统多相性非牛顿性流体低浓度稳定差生物变异性大5生化分别工程的原则生化分别工程的原则n时

9、间短n温度低npH适中（生物物质的稳定性问题）n勤洗消毒n三废处理（BOD和COD问题）n生物平安问题(对基因工程产品)，n防止菌体扩散6生化分别工程的工艺流程生化分别工程的工艺流程7生化分别工程的单元操作汇总生化分别工程的单元操作汇总离交蒸馏萃取结晶吸附沉淀浓缩干燥膜分别2.发酵液的预处理和固液分别发酵液的预处理和固液分别预处理的目的预处理的方法预处理的设备常用的凝合剂常用的凝合剂n无机盐类n金属无机盐类n聚合无机盐类n阳离子对负电荷的胶粒凝合实力次序n 1.聚丙烯酰胺（Polyacrylamide）衍生物：2.苯乙烯类衍生物及其无机高分子聚合物絮凝剂3.自然有机高分子絮凝剂 常用絮凝剂的种

10、类常用絮凝剂的种类悬浮液的分别过程和分类悬浮液的分别过程和分类2.细胞裂开技术细胞裂开技术裂开原理：裂开方法：生产设备：分别方法：各种微生物细胞壁的结构与组成各种微生物细胞壁的结构与组成 backback细胞裂开机理图细胞裂开机理图微生物细胞的裂开技术微生物细胞的裂开技术 细胞裂开主要方法细胞裂开主要方法u机械法：机械法：u物理处理法物理处理法：u化学法：化学法：u酶解法酶解法：u干燥法：干燥法：机械裂开法与非机械法比较机械裂开法与非机械法比较裂开技术的将来发展方向裂开技术的将来发展方向多种裂开方法相结合：与上游过程相结合：与下游过程相结合：裂开方法选择原则裂开方法选择原则(1)(1)仅破坏或

11、裂开存在目标生化物质的位置四周：仅破坏或裂开存在目标生化物质的位置四周：(2)(2)选择性溶解目标生化物质：选择性溶解目标生化物质：3.沉淀法（蛋白质）沉淀法（蛋白质）（1）盐析法（2）等电点沉淀法（3）有机溶剂沉淀法（4）非离子型聚合物沉淀法（5）聚电解质沉淀法（6）金属离子沉淀法（7）典型实例（扁桃酸脱氢酶、环氧化物水解酶）4.离子交换法（抗生素）离子交换法（抗生素）n原理n技术要点n典型实例（卡那霉素、扁桃酸）5.溶剂萃取法（药用植物）溶剂萃取法（药用植物）n原理n技术要点n典型实例（银杏叶提取物、荷叶碱）6.超滤超滤 n原理n技术要点n典型实例（大豆蛋白、红曲色素）n浓差极化n膜污染7

12、.层析层析 n原理n技术要点n典型实例（扁桃酸脱氢酶、苦瓜肽）8.结晶结晶 n原理n技术要点n典型实例（卡那霉素、扁桃酸）9.生化分别加工过程的发展趋势生化分别加工过程的发展趋势 1、膜分别技术的推广运用 2、亲和技术的推广运用 3、优质层析介质的探讨 4、上游技术对生化分别过程的影响 5、发酵于提取相结和：生物反应器方面 作业作业 1.名词说明：生物技术，生化工程，生化反应工程，生化分别工程，热源，微生物工程。2.生化分别工程的一般工艺流程和所包括的单元操作及其适用范围？3.那些单元操作适用于生物小分子物质的提取?4.那些单元操作适用于生物大分子物质的提取?5.生物分别工程的发展趋势。6.说出世界上十家生物工程方面的大公司的名称。