生物分离工程

（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

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

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

13、下游加工过程概论

1、下游加工工程是生物工程的一个组成部分。生物化工产品通过微生物发酵过程，酶反应过程或动植物细胞大量培养获得，从上述发酵液。反应液或培养液中分离、精制有关产品的过程称为下游加工过程。

2、传统生化产品和基因工程产品在提取和精制上的差异，主要表现在下列三方面。①传统生化产品都为小分子，其理化性能数据都为已知，因此放大比较有依据；相反基因工程产品大多为大分子，必要数据缺乏，放大多凭经验；②由于第一代基因工程产品都以大肠杆菌作为宿主，无生物传送系统、故产品处于胞内，提取前需将细胞破碎，细胞内物质释放出来给提取增加了很多困难；而发酵液中的产物，浓度较低，杂质又多，且一般大分子较小分子不稳定，故提取较困难；③大分子（如蛋白质）的分离主要困难在于杂蛋白的分离，由于蛋白质都由氨基酸所构成，所以性质相似，分离主要依靠高分辨力的精制方法。

3、生物技术下游加工过程的特点：①培养液中所含欲提取的生物物质浓度很低，但杂质含量却很高。需要多步纯化。②欲提取的生物物质通常很不稳定、预热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解，特别是蛋白质的生物活性与一些辅因子、金属离子的存在和分子的空间构型有关。③发酵或培养都是分批操作，且微生物总有一定的变异性，

生物工程专业教学大纲

《生物分离工程》课程（09123）教学大纲

一、课程基本信息（宋体五号加粗）

课程中文名称：生物分离工程 课程代码：09123

学分与学时：52学时，3学分 课程性质：专业必修

授课对象：生物工程专业（本科）

二、课程教学目标与任务

《生物分离工程》是为生物工程本科专业学生开设的一门专业必修课，是本专业的一门主干课程。本课程主要讲授各种生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术，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，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制的工艺路线，并能从理论上解释各种现象，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。 三、学时安排

四、课程教学内容与基本要求

第一章 绪论（2学时）

教学目的：了解生物分离工程的特点。 基本要求：掌握生物分离工程在生物工程领域的地位，生物分离过程的特点以及生物分离过程的分类。

重点与难点：准确理解生物分离过程的特点 教学方法： 多媒体教学 主要内容：

生物工程专业教学大纲

一、生物分离工程的历史及其应用 二、生物分离工程在生物技术中的地位 三、生物分离工程的特点 四、生物分离一般步骤

第二章 生物分离的理论基础（4学时） 教学

《生物分离工程》复习题 《绪论 细胞分离》

1.在细胞分离中，细胞的密度ρ

S

越 ，细胞培养液的密度ρL

越 ，则细胞沉降速率越大。

2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 。 A.离心沉降速度 B.转数 C.分离因数 D.离心力 3.过滤中推动力要克服的阻力有 阻力和 阻力。 4.简答： 对微生物悬浮液的分离（过滤分离），为什么要缓慢增加操作压力？

5.判断并改错： 在恒压过滤中，过滤速率会保持恒定。 6.简答： 提高过滤效率的手段有哪些/

7.判断并改错： 生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。 8.简答： 采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率？ 9.简答： 蛋白质复性收率低的主要原因是什么？

10.简答： 常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。 11. 可以提高总回收率。

A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步

的收率

12.重力沉降过程中，固体颗粒不受 的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 13.过滤的透过推动力是 。

A.渗透压 B.电位差

生物工程专业教学大纲

《生物分离工程》课程（09123）教学大纲

一、课程基本信息（宋体五号加粗）

课程中文名称：生物分离工程 课程代码：09123

学分与学时：52学时，3学分 课程性质：专业必修

授课对象：生物工程专业（本科）

二、课程教学目标与任务

《生物分离工程》是为生物工程本科专业学生开设的一门专业必修课，是本专业的一门主干课程。本课程主要讲授各种生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术，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，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制的工艺路线，并能从理论上解释各种现象，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。 三、学时安排

四、课程教学内容与基本要求

第一章 绪论（2学时）

教学目的：了解生物分离工程的特点。 基本要求：掌握生物分离工程在生物工程领域的地位，生物分离过程的特点以及生物分离过程的分类。

重点与难点：准确理解生物分离过程的特点 教学方法： 多媒体教学 主要内容：

生物工程专业教学大纲

一、生物分离工程的历史及其应用 二、生物分离工程在生物技术中的地位 三、生物分离工程的特点 四、生物分离一般步骤

第二章 生物分离的理论基础（4学时） 教学