生物分離工程技術第四張細胞破碎技術(存儲版)
【正文】 胞外形完整；碎片少 ， 有利于后分離 。 生物分離 (工程 )技術 高壓勻漿破碎的動力學表達式 ba pkNS??11lnS— 細胞破碎率； k— 破碎速率常數(shù)； p— 壓力； N— 循環(huán)次數(shù)； S， k， a， b， p 等隨細胞種類和培養(yǎng)條件變化 m axRRS ?生物分離 (工程 )技術 實驗室級高壓均質(zhì)儀 生物分離 (工程 )技術 高壓細胞破碎機 生物分離 (工程 )技術 溫控與能耗 ? 將溫度控制在 35℃ 以下，那么酶活損失可以忽略。破碎中產(chǎn)生的熱量由夾套中的冷卻液帶走 生物分離 (工程 )技術 細胞破碎動力學表達式 ktS??11lnS— 細胞破碎率； k— 破碎速率常數(shù)； t— 細胞破碎時間， t=V/R， V為細胞懸浮液體積 m3， R為懸浮液流量 m3/s。 超聲波發(fā)生器將 50Hz220V市電變成 20KHz電能供給換能器。 ? 超聲波產(chǎn)生的化學自由基團能使某些敏感性活性物質(zhì)變性失活，噪聲令人難以忍受，而且大容量裝置的聲能傳遞、散熱均有困難。5/4 216。另外，細胞破碎程度可通過無級調(diào)節(jié)載氣壓力 (流速 )控制，避免細胞內(nèi)部結構的破壞，適用于細胞器 (如線粒體、葉綠體等 )的回收。 生物分離 (工程 )技術 與上游過程相結合 ? 在發(fā)酵培養(yǎng)過程中 ， 生長期 、 培養(yǎng)參數(shù)等對細胞破碎組成結構有直接影響 。因此必須從后分離過程的整體角度來看待細胞破碎操作 ， 機械破碎操作尤其如此 。 ? 該方法在低溫水平下從超微結構上進行破碎 ,避免了通常提取法中使用高溫高壓、強酸強堿處理對營養(yǎng)組分活性的破壞 ,故具有低溫穩(wěn)定性好 ,產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點 生物分離 (工程 )技術 三、細胞破碎技術研究的發(fā)展方向 （一）多種破碎方法相結合 （二）與上游過程相結合 （三）與下游過程相結合 生物分離 (工程 )技術 （一）多種破碎方法相結合 ? 化學法與酶法取決于細胞膜壁的化學組成 。高速載氣 (如氮氣，流速約 300m／ s)將凍結的微粒子送入破碎室，高速撞擊撞擊板，使凍結的細胞發(fā)生破碎。3/2 216。 ? 發(fā)射針的快速振動會產(chǎn)生大量的熱，在使用中必須每間隔幾分鐘關掉發(fā)生器以消散熱量。 玻璃珠適用性： 細菌用 ，酵母、藻類和組織培養(yǎng)細胞用 ，動植物的組織用 1mm的玻璃珠 生物分離 (工程 )技術 溫控與能耗 ? 采用夾套冷卻的方式實現(xiàn)溫度控制 ? 提高破碎率，需要增加裝珠量、提高轉速和延長破碎 生物分離 (工程 )技術 高壓勻漿法與高速珠磨法的優(yōu)劣 ? 高壓勻漿法操作參數(shù)少，易于確定，而且樣品損失量少，最少可處理 20ml懸浮液； ? 珠磨機操作參數(shù)多，一般憑經(jīng)驗估計，并且珠子之間的液體損失使一次處理 85ml懸浮液最終只能得到50ml左右的漿液。 生物分離 (工程 )技術 （二）高速珠磨法 1. 高速珠磨的 破碎機理 2. 溫控、能耗 及 存在的問題 3. 高壓勻漿法與高速珠磨法的 優(yōu)劣 生物分離 (工程 )技術 高速珠磨的破碎機理 如： 株磨式組織研磨器 小型株磨器 微生物細胞懸浮液與極細的研磨劑 (通常是直徑 1 mm的無鉛玻璃珠 )在攪拌槳作用下充分混合，珠子之間以及珠子和細胞之間的互相剪切、碰撞促進細胞壁破裂，釋出內(nèi)含物。這種高速噴出的漿液又射到靜止的撞擊環(huán) E上，被迫改變方向從出口管流出。 生物
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