南农 生物分离工程 生物分离1 ppt课件
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第一章生物分离工程概述1.1生物分离在生物技术中所占位置1生化分离工程的定义:为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称,指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程。
2、单元操作:完成一道工序所需的一种方法和手段。
3、生物技术:即有机体的操作和应用有机体生产有用物质、改善人类生存环境的技术。
4、生物技术的目标:就是指利用培养微生物、动物细胞、植物细胞来生产对人有用的产品。
生物技术的主要目标是生物物质的高效生产,分离纯化是生物产品工程的重要环节,因此生物分离是生物技术的重要组成部分。
5、狭义生物技术的产物仅为化学产品,约有100年的历史。
6、获得产品的有效途径:原材料、预处理、生物反应、生物分离、产物7、传统发酵与现代发酵比较1.2 生物物质和生物分离1.2.1 生物物质种类繁多,包括自然界存在的各种生物资源。
现代生物技术主要通过生物反应过程生产各种物质。
现代生物技术产品的主体是蛋白质药物。
1.2.2 生物分离过程1.3生物分离的特点:A生物工程的主要特点是生物制品多种多样。
产品的多样性导致分离方法的多样性。
B绝大多数生物分离方法来源于化学品的分离方法。
C生物分离一般比化工分离难度大。
a成分复杂,固体成分包括完整有机体、培养基及底物中的不溶物,液体成分包括底物可溶物、代谢中产物及目标产物。
b悬液中的目标产物浓度低.1.4生化产品的类型:按用途分类:食品类。
保健品类。
医用类产品。
农业用产品。
生物试剂类。
按分子量大小分类:Mass < 1000D:抗生素、有机酸、aa、多肽类等Mass > 1000D:酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类按发酵时目的产物所在的位置分类:cell内:胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质cell外:抗生素(青霉素、红霉素)、胞外酶(α-淀粉酶)等2.生物分离与一般化学分离方法的比较2.1、分离过程的分类:•机械分离(离心、过滤)•传质分离(平衡分离、速率分离)▪平衡分离—萃取、吸附、沉淀、结晶、层析等▪速率分离—膜分离、电渗析、透析2.2生物产品特点:①产物浓度低的水溶液(原因:a 氧传递限制;b 细胞量; c 产物抑制②组分复杂(a 大分子; b 小分子; c 可溶物; d 不可溶物; e 化学添加物③产物稳定性差( a 化学降解(pH , 温度); b 微生物降解(酶作用,染菌)④分批操作,生物变异性大⑤质量要求高(药品或食品)2.3生物产品要求高质量:纯度、卫生、生物活性分离过程的成本占产品总投资的大部分,因此必须仔细考虑和设计产品的回收和纯化过程。
生物分离工程(一)一片绿叶,饱含着它对根的情谊;一句贺词,浓缩了对你的祝愿。
又是一个美好的开始,祝成功和快乐永远伴随着你。
生物技术生物技术必须实现产业化后才能给人民造福,取得应有的社会和经济效益。
根据国际上发展生物技术的经验和资料及我国发展生物高技术的实践,业已证明了生物分离工程在利用生物技术生产产品时占的成本比例极大。
可以说,生物分离工程技术是生物高新技术实现产业化的关键。
生物分离工程 1生物产品通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞的大量培养和饲养、种植后,从中分离、精制、质量监测有关目的产品的一系列单元操作技术过程。
它主要是通过利用物理技术、物化技术、化学技术、生物技术等方法来达到目的。
生化分离工作的一般过程动、植物组织、体液等胞外产物提取发酵液→预处理→c分离→c破碎→碎片分离→初步纯化→精制→制成品培养液加热沉淀匀化离心沉淀分子筛无菌过滤酶反应调pH 离心超声萃取吸附离子超滤絮凝过滤胞溶过滤萃取亲和冻干错流过滤研磨错流过滤超滤吸附喷干憎水结晶电泳发酵工程下游加工工程(downstream processing)生物分离工程 2正因为如此,本课程涉及生化、化工、物化、物理学和化学等领域的各个方面理论及实验技术及其它们结合所产生的边缘学科。
随生物技术的发展,生物分离工程在近几年来得到了快速发展,已形成了一整套有别于上述各学科的研究方法和理论。
生物分离工程是生物工程学系的一门重要的必修专业基础课。
教学目的:(一)、要求学生比较系统的掌握生物分离工程的理论和技术方法,并应用于对生物技术的产业化。
(二)、通过对生物分离工程的学习,使学生能综合利用已学会的化学、物理学、生物化学、物理化学、化工原理等知识,为今后学习生物产品工艺学等打好基础,开拓思路及走上工作岗位后能在实际工作时应用生物分离工程各种技术做好理论准备。
教学目的:(三)、要求学生掌握有关产品后处理采用各单元操作的常用手段,并初步掌握其理论知识,如:盐析、结晶、离子交换、萃取、离心等。