生物工程下游技術(shù)緒論(完整版)
【正文】 ? 生物產(chǎn)物的特殊性； ? 生物產(chǎn)物所處環(huán)境的復雜性； ? 對生物產(chǎn)品要求的嚴格性； 最終結(jié)果： 導致下游加工過程中成本往往占整個生物加工過程生產(chǎn)成本的大部分。 生物技術(shù)產(chǎn)品的類型 按分子量大小 ? 小分子產(chǎn)品 ： （ 小于 1000） 抗生素 ， 有機酸 ， 氨基酸 ? 大分子產(chǎn)品 ： （ 大于 1000） 酶 , 抗體 ， 多肽 ， 蛋白質(zhì) 按產(chǎn)品所處的位置 ? 細胞內(nèi) : 胰島素 ， 干擾素 ， 重組蛋白質(zhì) ? 細胞外 ：抗生素 ， 胞外酶 下游加工過程的沿革 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) （ 第一代 ） 19世紀 60年代 20世紀 50年代 ? 酒精 ， 丙酮 ， 丁醇 第二代生物技術(shù)產(chǎn)品 20世紀 40年代 ? 抗生素 ， 有機酸 ， 核酸 ， 酶制劑 ， 單細胞蛋白 第三代 20世紀 70年代中期 ? 動物細胞培養(yǎng) ? 植物細胞培養(yǎng) ? 基因工程發(fā)酵產(chǎn)品 生物下游加工過程的選擇準則 ① 步聚少 ② 次序合理 ③ 產(chǎn)品規(guī)格 （ 注射 ， 非注射 ） ④ 生產(chǎn)規(guī)模 ⑤ 物料組成 ⑥ 產(chǎn)品形式 （ 固體 適當結(jié)晶 ， 液體 適當濃縮 ） ⑦ 產(chǎn)品穩(wěn)定性 ⑧ 物性 （ 溶解度 ， 分子電荷 ， 分子大小 ，功能團 ， 穩(wěn)定性 ， 揮發(fā)性 ） ⑨ 危害性 ⑩ 廢水處理 生物技術(shù)下游加工過程的發(fā)展動向 ① 基礎(chǔ)理論研究 ? A 選擇性分離劑 ? B 數(shù)學模型 ② 應用研究 ? A 新老技術(shù)的深化研究與融合 ? B 下游技術(shù)與上游技術(shù)相結(jié)合 (藕合分離 ） ? C 強化化學作用對分離能力的影響 ? D 改進上游因素 （ 改進菌種 ， 培養(yǎng)基與發(fā)酵條件 ） ③ 工程問題研究 ④ 改善環(huán)境相容性 現(xiàn)代生物分離過程的研究方向與特點 （ 1）大規(guī)模，高選擇性 （液膜萃取，兩水相萃取，反滲透，納米過濾，滲透蒸發(fā)，親和膜過濾，親和錯流過濾， 親和沉淀 ，分子篩，分子蒸餾） （ 2）集成化 （擴張床，兩水相，液膜分離） （ 3）快速分離 （色譜） （ 4）極端條件下分離 （超臨界，超聲波，超重力） （ 5）在位分離 （邊發(fā)酵邊分離） （ 6）環(huán)境相容 （超臨界） （ 7）可再生循環(huán) （親和沉淀，可再生兩水相） Separation Processes: Extractors 溶質(zhì)在二個互不相容的溶劑的分配系數(shù)不同，所造成的溶質(zhì)的轉(zhuǎn)移。c. 可溶物 。d. 不可溶物 。 混合器和澄清器 膜技術(shù) 微濾 超濾 納濾 反滲透 懸浮粒子 大分子 糖，二價鹽 游離酸 單價鹽 不游離酸 水 膜的分類與特征 分子印跡分離 超臨界流體分離 Phase separation Top phase Bottom phase Recycle Light Light Recycling Polymers Forming Aqueous Twophase Systems 親和沉
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