生物分离工程期末试题及答案

生物分离工程复习题

第一章 绪论 简答题：

1、简述生物分离技术的基本涵义及内容。

答：基本涵义：生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。

内容主要包括：离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀（析）分离、膜分离、层析（色谱）分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。

2、物质分离的本质是有效识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质和扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。请从物质的理化性质和生物学性质几个方面简述生物活性物质分离纯化的主要原理。

答： 生物大分子分离纯化的主要原理是：

1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等；

2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如离子交换法、电泳法、等电聚焦法；

3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等；

4）根据物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等； 5）根据配体特异性进行分离，如亲和层析法等。

填空题

生物分离工程课后答案

【篇一：生物分离工程复习题一(第1-9章16k含答案)】

ass=txt>一、选择题

1、下列物质不属于凝聚剂的有（c）。

a、明矾 b、石灰 c、聚丙烯类 d、硫酸亚铁 2、发酵液的预处理方法不包括（c） a. 加热b絮凝c.离心d. 调ph

3、其他条件均相同时，优先选用哪种固液分离手段（b） a. 离心分离b过滤c. 沉降d.超滤

4、那种细胞破碎方法适用工业生产（a）

a. 高压匀浆b超声波破碎c. 渗透压冲击法d. 酶解法 5、为加快过滤效果通常使用（c）

a.电解质b高分子聚合物c.惰性助滤剂d.活性助滤剂 6、不能用于固液分离的手段为（c） a.离心 b过滤c.超滤d.双水相萃取

7、下列哪项不属于发酵液的预处理： （d ） a.加热b.调phc.絮凝和凝聚 d.层析

8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是（c） a． 过滤 b． 萃取c． 离子交换d． 蒸馏

9、从四环素发酵液中去除铁离子，可用（b）

a． 草酸酸化b． 加黄血盐c． 加硫酸锌d． 氨水碱化 10、盐析法沉淀蛋白质的原理是（b）

a.降低蛋白质溶液的介电常数 b.中和电荷，破坏水膜

c

（最好能有时间过过ppt）

生物分离工程 第一章 绪论

1.定义：生产粗原料的过程及其之后的目标产物的分离纯化过程，即下游加工过程； 2.下游加工过程：目标产物的分离纯化。包括目标产物的提取、浓缩、纯化及成品化等

3.特点及其重要性：(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)生化产物的稳定性差—— 易引起产物失活；(4)对最终产品的质量要求很高。 4.下游加工过程的一般流程:(1)下游加工过程的一般流程;（2）初步纯化;（3）高度纯化与精制;（4）成品加工 5.分离效率的评价:目标产品的浓缩程度/分离纯化程度/回收率

6.提高回收率的方法：（1）提高每步回收率?，（2）减少操作步骤；（3）开发新型高效的分离方法

第二章 发酵液预处理和固液分离

首先要进行培养液的预处理和固液分离，才能进行后续操作：

对于胞外产物，可先将菌体或其他悬浮杂质去除，才能从澄清的滤液中提取代谢产物。 对于胞内产物，首先富集菌体，再进行细胞破碎和碎片分离，然后提取胞内产物。

1.发酵液的基本特性：发酵产物浓度较低，大多为1-10%；

悬浮物颗粒小，细胞的相对密度与培养液相似；固体粒子可压缩性大；液相粘度大，大多为

（最好能有时间过过ppt）

生物分离工程 第一章 绪论

1.定义：生产粗原料的过程及其之后的目标产物的分离纯化过程，即下游加工过程； 2.下游加工过程：目标产物的分离纯化。包括目标产物的提取、浓缩、纯化及成品化等

3.特点及其重要性：(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)生化产物的稳定性差—— 易引起产物失活；(4)对最终产品的质量要求很高。 4.下游加工过程的一般流程:(1)下游加工过程的一般流程;（2）初步纯化;（3）高度纯化与精制;（4）成品加工 5.分离效率的评价:目标产品的浓缩程度/分离纯化程度/回收率

6.提高回收率的方法：（1）提高每步回收率?，（2）减少操作步骤；（3）开发新型高效的分离方法

第二章 发酵液预处理和固液分离

首先要进行培养液的预处理和固液分离，才能进行后续操作：

对于胞外产物，可先将菌体或其他悬浮杂质去除，才能从澄清的滤液中提取代谢产物。 对于胞内产物，首先富集菌体，再进行细胞破碎和碎片分离，然后提取胞内产物。

1.发酵液的基本特性：发酵产物浓度较低，大多为1-10%；

悬浮物颗粒小，细胞的相对密度与培养液相似；固体粒子可压缩性大；液相粘度大，大多为

南京工业大学 生物分离工程 试题 （ A ）卷

200 –200 学年第 学期 使用班级

题号 得分 总分 名一、填充题（40分，每小题2分）

1. 生物产品的分离包括R ，I ，P 和P 。 2. 发酵液常用的固液分离方法有 和 等。 3. 离心设备从形式上可分为 ， ， 等型式。 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 ， ， 和 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 和 两大类。 6. 工业上常用的超滤装置有 ， ， 和 。

7. 影响吸附的主要因素有 ， ， ， ， 和

第九章

1.膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

2.膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的，故而可以按分离粒子大小进行分类： 3.微滤（MF）：以多孔细小薄膜为过滤介质，压力差为推动力，使不溶性物质得以分离的操作，孔径分布范围在0.025~14μm之间 4.超滤（UF）：分离介质同上，但孔径更小，为0.001~0.02 μm，分离推动力仍为压力差，适合于分离酶、蛋白质等生物大分子物质；需要增加流体的静压力，改变天然过程的方向，才可能发生含有低分子量化合物的溶剂流通过膜，此时的推动力是流体静压力与渗透压的压差； 5.反渗透（RO）：是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.0001~0.001 μm之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成为反渗透）；过程类似于超滤，只是纯溶剂通过膜，而低分子量的化合物被截留。因此，操作压力比超滤大得多。超滤和反渗透通常又被称之为“强制膜分离过程” 6.纳滤：以压力差为推动力，从溶液中分离300~1000小分子量

第九章

1.膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

2.膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的，故而可以按分离粒子大小进行分类： 3.微滤（MF）：以多孔细小薄膜为过滤介质，压力差为推动力，使不溶性物质得以分离的操作，孔径分布范围在0.025~14μm之间 4.超滤（UF）：分离介质同上，但孔径更小，为0.001~0.02 μm，分离推动力仍为压力差，适合于分离酶、蛋白质等生物大分子物质；需要增加流体的静压力，改变天然过程的方向，才可能发生含有低分子量化合物的溶剂流通过膜，此时的推动力是流体静压力与渗透压的压差； 5.反渗透（RO）：是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.0001~0.001 μm之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成为反渗透）；过程类似于超滤，只是纯溶剂通过膜，而低分子量的化合物被截留。因此，操作压力比超滤大得多。超滤和反渗透通常又被称之为“强制膜分离过程” 6.纳滤：以压力差为推动力，从溶液中分离300~1000小分子量

2 生物分离工程在生物技术中的地位？ 答：生物技术的主要目标产物是生物物质的高效生产，而分离纯化是生物产品工程的重要环节，而且分离工程的质量往往决定整个生物加工过程的成败，因此，生物分离纯化过程在生物技术中极为重要。

3 分离效率评价的主要标准有哪些？各有什么意义？（ppt） 答：根据分离目的的不同，评价分离效率主要有3个标准： 以浓缩为目的：目标产物浓缩程度（浓缩率m） 以纯度为目的：目标产物最终纯度（分离因子a） 以收率为目的：产品收得率（%）

5 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？(ppt)

答：<1>、目标产物性质及其共存杂质的特性 <2>、充分考虑目标产物商业价值 <3>、考虑生物加工过程自身规模 <4>、采用步骤次序相对合理 <5>、尽可能采用最少步骤 <6>、产品稳定性与物性 <7>、产品规格与型式 <8>、生产过程中废水等排放 6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面？（ppt） 答：成本控制 和 质量控制 第二章 发酵液预处理 一 解释名词

凝聚剂：让不稳定的胶体微粒（或者凝结过程中形成的微粒）聚合在一起形成集合体的过程

中所投加的试剂的统称。

过滤：

一、填空

∑K Z1且∑K/Z1i>i>ii）条件即处 1、当混合物在一定的温度、压力下，满足（于两

相区，可通过（等温闪蒸）计算求出其平衡汽液相组成。

2、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（溶剂回收段）。

/KVA=L ）。，其值可反应吸收过程的（难易程度）3、吸收因子为（4、吸收剂的再生常

采用的是（用蒸汽或惰性气体的真空塔），（用再沸器的解吸塔），（用蒸馏塔解吸）。5。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计型）型计算和（操作型）型计算。6。在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。

1 ）关键组分，这是因为（单向传质 7、吸收有（）的缘故。

2 ）个关键组分，这是由于（双向传质 8、精馏有（）的缘故。

9、对宽沸程的闪蒸过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算式）计算各板的温度。

x后，由（ S ）方程求，由（、流量加合法在求得 H ）方程求。 10TV jjij11、超临界流体具有类似液体的（溶解能力）和类似气体的（扩散能力）。

12、常用吸附剂有（活性炭），（硅胶），（沸石分子筛），（活性氧化铝）。

13、分离过程分为( 机械分离 )和( 传质分离 )两大类。

14、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程

第一章 导论

一 解释名词

生物下游加工过程（生物分离工程），生物加工过程

1 、生物下游加工过程（生物分离工程）：从发酵液、酶反应液或动/植物细胞培养液中将目标产物提取、浓缩、分离、纯化和成品化的过程。（ppt 第一章 、课本page 1） 2、生物加工过程：一般将生物产品的生产过程叫生物加工过程，包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应工程及目标产物的分离纯化过程。（课本page 1）

二 简答题

1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？（生物下游加工过程特点是什么？）

答：生物下游加工过程特点：

<1>：发酵液组成复杂，固液分离困难——这是生物分离过程中的薄弱环节

<2>：原料中目标产物含量低，有时甚至是极微量——从酒精的1/10到抗菌素1/100， 酶1/100万左右，成本高。

<3>：原料液中常伴有降解目标产物的杂质——各种蛋白酶降解基因工程蛋白产物， 应快速分离。

<4>：原料液中常伴有与目标产物性质非常相近的杂质——高效纯化技术进行分离。 <5>：生物产品稳定性差 ——严格限制操作条件，保证产物活性。

<6>：分离过程常需要多步骤操作