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生物化工产品培训课程(PPT83张)

生物化工产品培训课程(PPT83张)

二.生产工艺
1.化学合成法 上世纪60年代已经工业化生产，但缺点较多， 如产物是D-,L-型的混合物（消旋肉碱），拆 分操作复杂，产品得率低，生产成本高。 近年来，以苹果酸为原料探索出一条无需拆 分无毒的合成L-肉碱的路径。
化学合成法新工艺
2.提取法
1905年，就开始从动物浸膏中提取，但成本 较高，提取工艺复杂，收率低。 1952年，Carter等用450克牛肉浸膏提取得到 0.6克纯品肉碱。 因此不具备工业化生产的优越性，已很少使 用。
2.德国的 H o e c h s t -Uh d e（HU） 法 发酵罐为空气提升内循环的气升式罐。 将磷酸、水、盐、微量元素灭菌后加入发酵 罐，甲醇单独加入。发酵过程中加氨水维持 pH7.0左右，发酵温度40℃。 发酵结束，经离心、干燥得产品。 产品主要供人食用，也作饲料添加剂。当菌 体蛋白中含核酸＜1%，就可供人食用，如 加入面包作强化剂。
3.日本的三棱瓦斯化学法（MGC） 原料经灭菌、过滤后加入发酵罐， 发酵罐内 设置多层多孔隔板，以空气搅拌进行氧的迁 移 发酵罐出来的培养液经离心机分离，清液返 回发酵罐。 离心后的物料经预处理、混合、粒化、干燥 ( 可用气体透平的废气进行菌体干燥)后得粒 状产品。
4.法国的IFP法

在动物体内肝、肾、脑的合成路径如下：
人体必需从膳食中获取一定量L-肉碱才能最佳 健康状态，其中动物性食品中含量最丰富。 蔬菜、谷类水果中基本不含或含极少量。
3.应用
食品添加剂（奶粉、运动饮料、减肥、抗衰老）
饲料添加剂（促进素食类、食草类动物生长）
治疗用药物（助消化、降血脂、治疗血管疾病、急性氨 中毒、昏迷、神经系统疾病）
钙盐沉淀法

生物化工技术ppt课件

生物化工技术ppt课件

02
01 PART ONE
生物化工技术
Bio-chemical technology
利用生物技术结合化学工程原理进行化学品的 加工生产过程。
生物化工涉及的主要领域
生物催化
能源生物工程
酶工程与酶制剂
生物化工领域
基因工程和组织工程
生物制药
.......
21世纪生物化工发展框架
02 PART TWO
易错PCR
改变PCR反应条件调整突变频率，降低聚合酶固有的突变序列的倾向性，提 高突变谱的多样性，得到随机突变的DNA群体，最后用合适的载体克隆突变基 因。
关键：合适突变频率的选择
理想的碱基置换率和易错的最佳条件主要依赖于突变的DNA片段的长度。
点饱和突变
将欲突变的位点分别用其它19种氨基酸进行替代 需要构建较多的突变体，工作量仍然较大，同样也需要较灵敏 的蹄选方法
生物化工技术
CONTENT
01
生物化工技术
Bio-chemical technology
02
生物催化剂
Biocatalyst
03
生物催化剂进展
Advances in biological catalysts
04
生物催化剂改造进展
Advances in modification of biological catalysts
生物催化剂
Biocatalyst
概念
生物催化
生物催化剂 工业用生物催化剂
生物催化
利用酶或者生物有机体（细胞、细胞器、组织等）作 为催化剂进行化学转化的过程
生物催化剂
生物反应过程中起催Fra bibliotek化作用的游离或固定化

生物技术化学品概述

生物技术化学品概述

124.56
78.65
其他 公用工程
原材料
美国、德国、中国的生产成本分别为229 美分、258美分、 206美分，
平均售价分别为美国341美分，德国402美分中国301美分，三个地区生 产成本占总价分别为 67%、64%和68%，三个地区中国成本最低，但售
价也最低 。
谷氨酸（Glutamic Acid）
柠檬酸（Citric Acid）
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
万吨
北美 1.7 2.2
西Hale Waihona Puke 2.6 2.6中国 0 0.7
其他 药品和化妆品 家用清洁剂 食品和饮料
7.2
21.4
8.5
24.4
0
19.2
因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种食品、饮料等食品的制造。
采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，柠檬酸属于 果酸的一种，主要作用是加快角质更新，药用主要是血液抗凝剂。
工 业 用 途 民 生 用 途
PVC线材、 阻隔材、发泡材 EVA发泡材
TPU 鞋材/管材/包材 EVA鞋材 SEBS 瓶盖阻隔材、发泡材
ABS组件外壳 PP组件线材/组件膜 PBT-PET 充电器外壳
软质
硬质
乳酸（Lactic Acid） PLA制造厂商: 聚乳酸生产商 年产能
Nature Works （美国）
聚羟基脂肪酸酯（PHA）
聚羟基脂肪酸酯（PHA）
地区 北美 西欧 中国
公司 Telles Krailling 宁波天安生物材料有限公司 深圳意可曼生物科技有限公司 天津格林百奥材料科技有限公司
产能（万吨） 5 0.005-0.01 0.5 0.5 1

生物质化学品与农产品(ppt 41页)

生物质化学品与农产品(ppt 41页)
• 晒烟叶是指利用太阳能露天晒制的烟叶； 晾烟叶是指在晾房内自然干燥而成的烟叶； 烤烟叶（复烤烟叶除外）是指在烤房内烘烤 成的烟叶。
01.10.2020
• 二、毛茶。是指从茶树上采摘下来的鲜叶和 嫩芽（即茶青），经吹干、揉拌、发酵、烘 干等工序初制的茶。
• 三、食用菌。是指自然生长和人工培植的食 用菌，包括鲜货、干货以及农业生产者利用 自己种植、采摘的产品连续进行简单保鲜、 烘干、包装的鲜货和干货。
01.10.2020
无公害农产品
• 是指产地环境、生产过程和产品质量符合 国家有关标准和规范的要求，经认证合格 获得认证证书并允许使用无公害农产品标 志的未经加工或者初加工的食用农产品。
01.10.2020
三者关系
• 从水平定位、产品结构、技术制度、认证方式和发展机制 来看，三者各有特点。
• 无公害农产品：产品质量达到我国普通农产品和食品标准 的要求，保障基本安全，满足大众消费。产品以初级食用 农产品为主。推行“标准化生产、投入品监管、关键点控 制、安全性保障”的技术制度。采取产地认定与产品认证 相结合的方式，认证属于公益性事业，不收取费用，实行 政府推动的发展机制。
01.10.2020
• 有机农业完全禁止或限制使用化学合成物 质；禁止使用转基因、胚胎移植和辐射技 术；强调生产操作对生态环境无不良影响； 强调通过第三方认证，产品需符合政府对 产品的质量要业的基本原理
• 有机农业以生物学、生态学为理论指导，以实现环境、经济、社会三大 效益完美结合为目标，其基本原理可概括为以下8个方面：
01.10.2020
农产品
• 定义：是指来源于农业的初级产品，即在农业 活动中获得的植物、动物、微生物及其产品。
• 国家规定初级农产品是指种植业、畜牧业、 渔业产品，不包括经过加工的这类产品。包括 十一类。

生物乙醇概述幻灯片

生物乙醇概述幻灯片

我国生产应用现状
• 我国化石资源相对缺乏，必须大力发展生
物乙醇燃料。一方面，我国面临能源短缺 的压力。另一方面，发展燃料乙醇是调整 我国农业结构，提高农民收入的有效手段。
生物乙醇产业发展面临的问题
• 在法律中规定的生物液体燃料纳入石油燃
料销售体系等方面，目前缺少实施细则而 企业要进入这个行业有很多门槛 。另外， 我国生物乙醇原料种植、收集、储存、运 输成本较高，原料的可持续供应比较困难， 难以形成完整的产业链，为生物乙醇大规 模的产业化运行带来了障碍。
• 玉米为原料的乙醇在美国的消费量已经超过40亿加仑（1 玉米为原料的乙醇在美国的消费量已经超过40亿加仑（1
加仑等于4 546升），在生物燃料市场上可谓独占鳌头。 加仑等于4．546升），在生物燃料市场上可谓独占鳌头。 虽然绿色燃料目前在美国巨大的能源消费中还占不到3%， 虽然绿色燃料目前在美国巨大的能源消费中还占不到3%， 但过去5年内乙醇产量猛增235%的事实，预示着这种燃料 但过去5年内乙醇产量猛增235%的事实，预示着这种燃料 拥有美好的未来。仅2005年一年，乙醇生产就为美国创造 拥有美好的未来。仅2005年一年，乙醇生产就为美国创造 了15．3万个就业机会，并使家庭收入增加了50亿美元。 15． 万个就业机会，并使家庭收入增加了50亿美元。 目前美国共有109家乙醇加工厂，分布在20多个州，另外 目前美国共有109家乙醇加工厂，分布在20多个州，另外 还有56家尚在建设之中。等到这些工厂全部投入生产，乙 还有56家尚在建设之中。等到这些工厂全部投入生产，乙 醇的年产量有望达到97亿加仑。这些企业主要集中在美国 醇的年产量有望达到97亿加仑。这些企业主要集中在美国 中西部地区，其中近一半由个体农民组成的合作社管理经 营。 美国政府鼓励发展生物能源，出台了相关的减税和补贴措 施。美国国会2005年 施。美国国会2005年8月通过的可再生燃料标准规定，到 2012年美国的生物燃料消费量至少要达到75亿加仑，这 2012年美国的生物燃料消费量至少要达到75亿加仑，这 将给相关产业带来20万个就业机会，还可以减少数百亿美 将给相关产业带来20万个就业机会，还可以减少数百亿美 元的石油进口，使家庭收入增加430亿美元。在这种形势 元的石油进口，使家庭收入增加430亿美元。在这种形势 下，美国中西部各州和相关能源企业纷纷制订了更加宏伟 的发展目标

《生物化工》ppt课件

《生物化工》ppt课件
第十四章 生物化工
●生物化工的概括 ● 生物化工的运用领域 ●生物化工技术 ●生物化工消费化工产品举例
生物化工概括-定义
定义：
生物技术是在生物学、分子生物学、 细胞生物学和生物化学等根底上开展起来的， 是由基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工 程四大先进技术组成的新技术群。生物化工 是生物学技术和化学工程技术相互交融的新 型学科，它以生物来源的物质为原料，经过 生物活性物质为催化剂使其转化，或用其他 生物技术进展制备、纯化，从而得到我们预 期的产品。
〔4〕生物化工为生物技术提供了高效率的反响器、新 型分别介质、工艺控制技术和后处置技术，扩展了生 物技术的运用范围。
生物化工的运用领域
现代生物制药
把生物工程技术运用到药物制造的过程 称之为生物制药。生物药品是以微生物、寄 生虫、动物毒素、生物组织为原资料，采用 生物学工艺和分别、纯化技术，并以生物学 的分析技术控制中间产物和废质量量制成的 生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类 毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因 子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品等。
农业生物技术与生物农药
我国的两系法杂交水稻育种研讨已 深化到基因层的研讨，跃居世界领先程 度。在水稻无交融生殖育种新技术研讨 上获得了艰苦突破，胜利地培育出无交 融杂交水稻。经过数千亩大田的实验示 范，表现出丰产、米质量佳、抗性强、 顺应性广等优点，抑制了杂交水稻需求 年年制种和杂种只能用一次的缺陷，为 水稻育种开辟了新途径。
珠菌属等。 ③芽孢杆菌属的枯草杆菌是本属最主要的菌种。 ④梭菌属的丙酮丁醇梭菌，可消费丙酮和丁醇，是工
业发酵的重要菌种。 ⑤大肠杆菌和产气气杆菌为革兰氏阴性、无孢子的杆
菌，在动物肠中构成细菌群。
生物化工品的消费工艺技术

生物化学品

Fig. 6
•
水合酶
己二腈
(Adiponitrile)
氰基戊酰胺
(Cyanovaleramide)
除草剂
(Herbicide)
例三: 尼克酰胺
• 水合酶
• 烟酸腈
(Nicotinonitrile)
尼克酰胺
(Niacinamide (Vitamin PP))
Lonza scale: >3000 tons/year 我国广东合资企业 (约1000 tons/year)
已大量生产的PHA的结构
O
—[CH—CH2—C—O] n—
CH3 O
R=甲基，PHA=聚羟基丁酸酯(PHB) 第一代商业化的PHA
—[CH—CH2—C—O]n— R=乙基，PHA=聚羟基戊酸酯(PHV) C2H5
O
O
PHA共聚物PHBV
—[CH—CH2—C—O]a——[CH—CH2—C—O]b—
CH3
着聚氨酯产品的快速发展，将极大的刺激己二酸产品市
场的发展。
传统化学法生产工艺
己二酸
生物法新工艺
Fig.4
以葡萄糖为原料生物转化为己二酸
•
Cell Apidic acid
• Glucose
• [Frost, John, Chem. Eng. (Rugby, Engl.) (1996), 611, 32-35]
Cited from Bramucci, et al. Terephthalic acid producing proteobacteria. United States Patent 6461840, 2002.
2. 生物法生产己二酸
• 己二酸（adipic acid)是最重要的脂肪族二元酸，主要用 于制造尼龙66纤维和尼龙66树脂，聚氨脂泡沫塑料，还 可用于医药等方面。随着尼龙66工业的发展，特别是随

生物工程导论 生物产品PPT课件

第20页/共57页
人体来源药物的种类和用途 1、人血液成分制品：全血制品、血液成分制品、血浆
成分制品、体液细胞内成分制品。
血液成分制品：系指单用物理方法自全血中分离制
备的成分，包括：红细胞、白细胞、血小板和血浆。主 要方法为离心和过滤。
第21页/共57页
（1）红细胞制剂：压积红细胞、少含白细胞的压低红 细胞、冰冻贮藏红细胞。 （2）白细胞浓缩液：给肿瘤病人输注白细胞疗法。白 细胞是干扰素IFN（interferon）的重要原料。 （3）血小板制剂：适应症为白血病、淋巴瘤等导致的 骨髓抑制症状。血小板的分离和应用在国外已较普遍， 国内尚未推广。 （4）新鲜冰冻血浆（FFP）:FFP产品规定自采血到血 浆冰冻的时间不超过8h,在-30℃以下保存。用于先天性 或获得性凝血因子缺乏症。
是构（将建1）不杂同种细来D胞N源因A的分子基子干因，扰(D然素N后A(导分IF入子N活))，类细按药胞预物，先以设改计变的生蓝物图原，有在的体遗外传 特（性2）、获细得胞新因品子种白、介生素产类新产和品肿。瘤坏死因子
蛋（白3）质工造程血(p功ro能tei药n e物ngineering)
是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白
第一节 生物工程产品
以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作 为起始原料，采用生物学工艺或分离纯化技 术制备，并以生物学技术和分析技术控制中 间产物和成品质量制成的生物活性制剂。包 括：疫（菌）苗、毒素、类毒素、免疫血清、 血液制品、免疫球蛋白、抗原、变态反应原、 细胞因子、激素、酶及辅酶、发酵产品、 McAb、DNA重组产品、体外免疫试剂等。
而抑制相应基因表达的过程。 一种转录后水平的基因沉默 生物体内普遍存在 抵御外在感染的重要保护机制
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• 1、Genius only means hard-working all one's life. (Mendeleyer, Russian Chemist) 天才只意味着终身不懈的努力。20.8.58.5.202011:0311:03:10Aug-2011:03
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二〇年八月五日2020年8月5 日星期三
第四部分 生物农药
• 苏云金杆菌 • 春雷霉素 • 赤霉素 • 棉铃虫核型多角体病毒杀冲剂 • EB-82 灭蚜素 • 喷可杀复方植物杀虫剂
第五部分 有机化工原料与产品
• 乙醇 • 衣康酸 • 甘油 • 香兰素和乙基香兰素
第六部分 农业林业产物的深加工产品
• 糠醛 • 糠醇 • 硬脂酸 • 鞣酸 • 蓖麻油酸
天然食品香料 • 八角茴香油 • 月桂油 • 丁香油 • 柠檬油 • 玫瑰花油 • 薄荷油 • 柚皮油 • 薰衣草油
第三部分 饲料填加剂
我国饲料添加剂主要有： • 氨基酸类 • 维生素类 • 抗生素，抗菌剂 • 蛆虫保健类 • 矿物元素
• L-胱氨酸 • 乳酸亚铁 • 饲用土霉素 • 脂肪酶 • 饲用复合酶制剂 • 单细胞蛋白
增稠剂 • 琼脂 • 阿拉伯胶 • 卡拉胶 • 甲壳素 • 环糊精 • 明胶 • 海藻酸钠 • 黄原胶
乳化剂 • 蔗糖脂肪酸酯 • 酪蛋白酸钠 • 酯胶 • 甘油双乙酰酒石酸 • 改性大豆磷脂
食用天然色素 • 甜菜红 • 姜黄 • 辣椒红 • 菊花黄浸膏 • 高粱红 • 可可壳色素 • 红曲米 • 玫瑰茄红
压和降血脂等循环系统药物；
• 祛痰、镇咳等呼吸系统药物 • 治疗溃疡、肝炎、镇吐等消化系统药物； • 利尿及脱水药物 • 血液及造血系统药物 • 激素类及内分泌系统药物 • 调节营养及水电平衡药物 • 维生素类药物 • 过敏介质的吉抗及阻释药物 • 影响免疫功能的药物 • 消毒药物及解毒药物
第一部分 医药及医药中间体
• 二、氨基糖苷类抗生素 • 链霉素 • 新霉素 • 卡那霉素 • 阿米卡星 • 庆大霉素 • 小诺米星
三、大环内脂类抗生素 • 红霉素 • 罗红霉素 • 阿奇霉素 • 螺旋霉素与乙酰螺旋霉素 四、四环族抗生素 • 四环素 • 土霉素 • 金霉素
五、林可霉素类抗生素 • 林可霉素 • 克林霉素 六、磷霉素类抗生素 • 林霉素 七、利福霉素类抗生素 • 利福平 • 利福霉素SV
• 八、肽类抗生素 • 多粘霉素E • 万古霉素 • 杆菌肽
维生素类药物
• 维生素C——抗坏血酸 • 维生素A • D（D2，D3） • B（B1，B2，B12） • 维生素E • 重组人红细胞生成素
• Vc的制造方法
山梨醇 黑醋菌三级发酵
假单孢
菌三级发酵
沉降 一次离子交换
加热凝聚 二次离子交换 蒸发浓
按抗生素化学结构分类
一、β内酰胺类抗生素 （一）青霉素族抗生素 青霉素（钠盐） 6-氨基青霉素烷酸（6-APA） 氨卞西林 氯唑西林 苯唑西林 派拉西林 •
（二）头孢菌素类抗生素 • 头孢菌素C • 7-氨基头孢烷酸（和7-氨基脱乙酰氧头孢烷酸） • 头孢噻吩钠 • 头孢硫眯 • 头孢唑啉钠 • 头孢氨苄 • 头孢羟氨苄 • 头孢噻圬
生物化工产品简介
• 生物化工产品主要是以动物、植物、微 生物为原料，采用生物化学工程、物理、 化学的方法加工而成的产品。它广泛应 用在医药、食品、饲料、基本有机化工 原料、有机酸、生物农药等领域。
Pilot Biostat加剂 • 饲料添加剂 • 有机化工原料与产品 • 农业林业产物的深加工产品
甜味剂
• 山梨糖醇 • 麦芽糖醇 • 乳糖醇 • 木糖醇 • 甘露糖醇 • 甘草
木糖醇的制备
酸度调节剂 • 柠檬酸 • 乳酸 • 苹果酸 • 酒石酸 • 葡萄糖酸 • 醋酸
防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂 • 富马酸 • 桂酸 • 乳酸链球菌素 • 甘草抗氧化物 • 迷迭香提取物 • 茶多酚
营养强化剂 L-赖氨酸 L-苏氨酸 L-异亮氨酸 L-亮氨酸 L-组氨酸 γ-亚麻油酸
缩 结晶 过滤 酯化 碱转
化
冷冻分离 酸化 分离
冷脱吸滤 成品
中枢神经及循环系统类药物
• 胞磷胆碱 • 地高辛 • 超氧化岐化酶 • 亚油酸 • 双链酶 • 银杏提取物
呼吸系统药物
• 麻黄碱 • 伪麻黄碱 • 可待因
消化系统药
• 胰酶 • 含糖胃蛋白酶 • 淀粉酶 • 糜胰蛋白酶 • 菠萝蛋白酶 • β-半乳糖苷酶
抗肿瘤药
• 天门冬酰胺酶 • 博来霉素 • 多柔比星 • 防线菌素D • 长春新碱 • 三尖杉酯碱 • 紫杉醇
其他药物
• 谷氨酸 • 重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-
CSF） • 肝素 • 重组人白细胞介素-2 • 重组人干扰素 • 胆红素 • 血红素 • 人尿促性腺激素
第二部分 食品添加剂
我国目前生产的医药按药物作用和用途分17大类：
• 抗生素、合成抗菌药、抗病毒等抗微生物药物； • 抗肠虫、吸虫、丝虫和抗滴虫等抗寄生虫药物； • 作用于核糖核酸或干扰其合成的抗癌药物； • 催眠、抗癫痫、中枢神经兴奋和脑代谢激活，以及
解热镇痛等中枢神经系统用药物； • 全身、局部和肌松等麻醉药物； • 治疗心功能不全、抗心绞痛、抗心律失常、抗高血
• 抗生素药物 • 维生素药物 • 中枢神经及循环系统药物 • 呼吸系统药物 • 消化系统药物 • 抗肿瘤药物 • 其他药物
抗生素药物
各种微生物生产的主要抗生素 • (1)霉菌生产的抗小素：主要有青霉素、灰黄霉素、
甾酸霉素 • (2)放线菌生产的抗生素：链霉素、氯霉素、氯
霉素、金霉素，四环素，红霉素、螺旋霉亲、利 福霉素、卡那霉亲、交沙霉素。 • (3)细菌产生的抗生素：短杆菌肽、短杆菌肽S、 杆菌肽、多粘菌素B等。