生化分离工程期末考试吉首大学

第一章 绪论

1、生物分离工程：从发酵液或酶反应液或动植物培养液中分离、纯化生物产品的过程。

2、生化分离工程的特点：①目标产物浓度低、杂质含量高；②物料体系复杂——多相，非牛顿流体；③目标产物稳定性差；④分离过程可变性；⑤质量要求高⑥产品价格与产物浓度呈反比

第二章 发酵液的预处理和固液分离

1、预处理的目的：促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率。 2、预处理的方法：凝聚和絮凝、加热法、调节悬浮液的PH值、杂蛋白的去处、高价无机离子的去除、助滤剂和反应剂 。

3、凝聚：指在投加的化学物质作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成１mm 大小块状凝聚体的过程。机理：1）中和粒子表面电荷 ；2）消除双电层结构；3）破坏水化膜。

4、絮凝：指使用絮凝剂将胶体粒子交联成网，形成10mm大小絮凝团的过程。其中絮凝剂主要起架桥作用。机理：架桥作用。采用絮凝法可形成粗大的絮凝体，使发酵液较易分离。

5、絮凝的影响因素：1.发酵液的性质；2.絮凝剂的浓度，最佳用量为粒子表面积约有一半被聚合物覆盖；3.絮凝剂的分子量；4.pH 控制；5.搅拌速度。 6、混凝：对于带负电荷的菌体或蛋白质来说，采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电层电位和产生吸

第六章，吸附分离技术和理论

1，固定床吸附操作的恒定图式假设在什么情况下能够成立？为什么？ 答：在优惠吸附时才能成立

原因：优惠吸附中吸附等温线的斜率是随着C增大逐渐降低的，高浓度区溶质移动速度快，随着吸附操作的进行，浓度波宽越来越窄，最后发生自传现象，实际操作中，由于各种杂质阻力和非理想流动引起浓度波变宽，当使浓度波变窄和变宽这两种相反作用相互抵消时，弄赌博的宽度和形状不再改变，形成恒定图式浓度波，因此，恒定图式假设只有在优惠吸附时成立。

5，解：（1）当I1=0.1mol/L时：qm=50(1-0.5I2)=50(1-0.5?0.12)=49.75g/L 解离常数：Kd=5I2=5?0.12=0.05g/L.

F为柱内固液体积比：F=VS/VL=50/1000=0.05 C0=5mg/mL=5g/L，则α=-KdCo=-0.05?5=-0.25(g2/L2) β=Fqm+Kd-Co=0.05?49.75+0.05-5=-2.4625(g/L)

?（?2.4625）?2.46252?4?（?0.25)?4?）=2（????2C*=0.5

?2.56g/L

带入Langmuir方程可得：q*=

qmc*49.75?2.56??48.79g/L

吉首大学

学 院 体育科学学院 专 业 体育教学 课 程 健康与运动处方 学 号 20140452056 姓 名 万力维 任课教师 甚晓安 职 称 教授

2015年 1 月 3 日

1

研究生课程作业

一、试述变量名的定义原则。

1、spss的变量名最多可长达64个字节，相当于64个英文字符或32个汉 字的长度。

2、首字符不能是数字，必须是字母打头，其后可为除“？”“-”“！”“*” “#”“$”和空格以外的字符或数字。但应该注意，不能以下划线“-”和 圆点“.”作为自定义变量名的最后一个字符。

3、变量名不能与spss保留字相同。包括：ALL、AND、BY、EQ、GE、GT、LE、 LT.NE.NOT、OR、TO、WITH。

4、系统不去区分变量名中大小写字符，例如ABC和abc被认为是统一变量。

二、建立一个数据文件,有哪些步骤?试建立一个数据库，并做直方图。 测克山病人6例与6名健康人的血磷值如下：

病人：2.60 3.24

一．问答题（20分两道）

1. 生化工程的发展：

1. 第一代微生物发酵技术－纯培养技术建立

人为控制发酵过程，简单的发酵罐（以厌氧发酵和表面固体发酵为主），生产酵母、酒精、丙酮、丁醇、有机酸、酶制剂等

2． 第二代微生物发酵技术－深层培养技术建立

1928年英国弗莱明发现点青霉可以产生抑制葡萄球菌生长的青霉素

：青霉素的大量需求－需氧发酵工业化生产

建立了高效通气搅拌供氧（深层培养）技术、无菌空气的制备技术及大型生物反应器灭菌技术，促进了生物制品的大规模工业化－进入微生物发酵工业新阶段

微生物学，生物化学与化学工程相结合，标志着生物化学工程（Biochemical Engineering）的诞生

2. 生化工程的概念：

定义：运用化学工程学原理方法, 将生物技术实验成果进行工程化、产业化开发的一门学科。实质：研究生物反应过程中的工程技术问题，是微生物学、生物化学与化学工程结合。

3.奠定生化工程学科基础的两个关键技术

① 通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。 ②抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。

4．高温灭菌机理：

微生物受热死亡的活化能ΔE比营养成分受热分解的活化能ΔE’大。ΔE大，说明反应速

1. 生化分离过程的特点：（1）生物物质的生活活性大多是在生物体内的温和条件下维持并

发挥作用的；（2）用作医药、食品和化妆品的生物产物与人类生命息息相关；（3）原料液中常存在与目标分子在结构、构成成分等理化性质上极其相似的分子及异构体，形成用常法难于分离的混合物；（4）原料液中目标产物的浓度一般很低，有时甚至是微量的。 2. 分离效率的评价（三个指标）：浓缩程度、分离纯化程度、回收率

23. Stokes沉降方程 dp(?S??L)g??g

18?L

式中，dp为固体颗粒径（m），ρs为固体密度（kg/m3），ρL为液体密度（kg/m3），g 为

重力加速度（kg/m3），vg为重力沉降速度（kg/m3），μ

L为液体黏度。

4. 区带分离法：是生化研究中的重要分离手段，根据立新操作条件不同，分为差速区带离心和平衡区带离心，两种区带离心法均事先在离心管中用某种低分子溶质调配好密度梯度，在密度梯度之上加待处理的料液后进行离心操作。 5. 离心分离设备：常用的有管式和碟片式两大类。

6. 革兰氏阴性和阳性的区别：革兰阳性菌的细胞主要由肽聚糖层组成，而革兰阴性菌的细

胞壁在肽聚糖层的外侧还有分别由脂蛋白和脂多糖及磷脂构成的两层外壁层。革兰阳性菌的细胞

生化分离工程

课程名称：生化分离工程

英文名称：Biochemical Separation Technology 课程编码：C1008163 学 分：2

总 学 时：64，其中，理论学时：54；实验学时：24 适用专业：生物类本科各专业

先修课程：生物化学、有机化学、物理化学、化工原理 执 笔 人： 审 订 人：

一、课程的性质、地位与任务：

主要讲述生物活性物质的各种分离纯化技术，是生物工程中不可缺少的组成部分，通过对本课程的学习，能使学生针对不同产品的特性，较好运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工艺路线或改进现有工艺，并能从理论上解释各种实际问题，提高分析问题和解决问题的能力，是一门理论和实践密切结合的课程。

二、教学基本要求：

通过课堂教学和实验教学相结合，使学生掌握生化物质分离的常见方法和基本的实验技能，理解生化分离工程在生物工程技术实用化、产业化中的重要地位，了解常见的生化产品生产工艺以及生化分离工程学科的最新研究进展。

三、教学学时分配表

章 目 一 二 三 四 五 六 七 八 教学内容 绪论 发酵液的预处理及菌体的回收 细胞的破碎 膜分离过程 溶剂萃取 双水相萃取 反胶团萃取 超临界流体萃取 教 学 时 数

第一章绪论

1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？

生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。

2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？

一般说来，生化分离过程主要包括4个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化(提取)，常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化(精制)，常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。

3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？

特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高

重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～80％；精

生化分离技术：描述回收生物产品分离过程原理和方法的术语，是指从动植物组织培养液或微生物发酵液中分离、纯化生物产品过程中所采用的方法和手段的总称。

生化分离过程是生物技术转化为生产力不可缺少的重要环节，其技术进步程度对生物技术的发展有着举足轻重作用，为突出其在生物技术领域中的地位和作用，常称它为生物技术 的下游工程。

分离纯化过程的难点：目的产物在细胞或反应液中含量不高，杂质种类多，数量大；杂质性质与产物相似；产物稳定性不高。 生化分离技术的主要种类：沉淀分离（盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性沉淀、非离子聚合物沉淀）；膜分离（透析、微滤、超滤、纳滤、反渗透）；层析分离（吸附、凝胶、离子交换、疏水、反相、亲和层析）；电泳分离（SDS-PAGE、等电聚焦、双向电泳、毛细管电泳）；离心分离（低速、高速、超速离心分离技术），

生化分离的特点：成分复杂；含量甚微；易变性/易被破坏；具经验性；均一性的相对性。

预处理需注意的条件：⑴ 温度尽可能低⑵ 提取液的量要保证“充分浸入”⑶ 加入足量酚类吸附剂⑷ 加入足量氧化酶抑制剂⑸ 搅拌转速要恰当⑹ pH控制在合适范围，一般5.5～7

细胞的破碎：用一定方法（机械/物理/化学/酶法）打开细胞壁或膜，使细胞内含物有

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《生化检验》期末考试试卷

总 核分复查题 目 一 二 三 四 五 分 人 人 得分 评卷人 得分

一、A型题（40小题，每小题1分，共 40分）

1、我国研究的TC测定参考方法具有独创性，它是 A、酶法 B、免疫测定法 C、HPLC法 D、电泳法 E、ALBK法

2、临床生物化学的主要作用不包括哪一项 A、阐述有关疾病的生物化学基础

B、疾病发生发展过程中的生物化学变化 C、开发临床生物化学检验方法和技术 D、论述疾病的生化机制

E、物质结构与功能

3、一般认为质控血清的检测结果有连续几天以上出现在靶值的同一侧时，应迅速查找原因，争取尽快使之恢复围绕靶值随机分布 A、3 B、4

C、6 D、7 E、8

4、在试剂盒的理学检测中，粉剂型应为 A、无淀粉 B、无浑浊 C、无凝块 D、无渗漏 E、无腐蚀

5、关于室内质量控制，下述哪种做法不恰当

A、控制结果超出±2s，马上重做，并将原来的结果抹去，点上新的接近X的结果

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B、12S是警告规则，不是失控规则，超出±2s限值，不应马上重做，而应检查是否发生真正失控表现

C、即使失控，也不应将超出±2s的结果或失控结果抹

《食品理化分析》 期末考试卷

考试时间 120分钟

题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 合分人 得分 阅卷人 一、填空题（本题共 20 空，每空 1 分，共计 20 分）

1、样品水分测定中，干燥时盛装试样的器皿是 。

2、试样恒重过程中，由干燥箱内取出的样品应放入 内冷却后称量。 3、室温25℃条件下测定某酸性范围的样液，在校正pH计时应先将电极插入pH 标准缓冲液中进行调节，再插入pH 标准缓冲液中进行调节。

4、食品经高温灼烧后的残留物被称为 。

5、称取100.0000g样品进行风干，风干后称其质量为86.0000g，移取2.0000g于12.0000g称量瓶中，干燥恒重后其质量为13.8162g，原样品中的水分含量是 %。

6、转化糖换算为蔗糖的换算系数是 。

7、测定总酸度用 溶液，标定NaOH溶液的基准物质是 ，总酸度测定终点指示用 指示剂。 8、凯氏定氮样品消化指示剂是 。 9、直接滴定法测定还原糖的测定步骤可分为四步，