生物分離工程部分習題和答案

1、2生物分離工程在生物技術中的地位？生物分離工程在生物技術中的地位？答：生物技術的主要目標產(chǎn)物是生物物質(zhì)的高效生產(chǎn)，而分離純化是生物產(chǎn)品工程的重要環(huán)節(jié)，而且分離工程的質(zhì)量往往決定整個生物加工過程的成敗，因此，生物分離純化過程在生物技術中極為重要。3分離效率評價的主要標準有哪些？各有什么意義？（分離效率評價的主要標準有哪些？各有什么意義？（pptppt）答：根據(jù)分離目的的不同，評價分離效率主要有3個標準：以濃縮為目的：目標產(chǎn)物濃縮程度（濃縮

2、率m）以純度為目的：目標產(chǎn)物最終純度（分離因子a）以收率為目的：產(chǎn)品收得率（%）5在設計下游分離過程前，必須考慮哪些問題方能確保我們所設計的工藝過程最為經(jīng)濟、在設計下游分離過程前，必須考慮哪些問題方能確保我們所設計的工藝過程最為經(jīng)濟、可靠？可靠？(ppt)(ppt)答：、目標產(chǎn)物性質(zhì)及其共存雜質(zhì)的特性、充分考慮目標產(chǎn)物商業(yè)價值、考慮生物加工過程自身規(guī)模、采用步驟次序相對合理、盡可能采用最少步驟、產(chǎn)品穩(wěn)定性與物性、產(chǎn)品規(guī)格與型式、生產(chǎn)過程

3、中廢水等排放6下游加工過程的發(fā)展趨勢有哪些方面？（下游加工過程的發(fā)展趨勢有哪些方面？（pptppt）答：成本控制和質(zhì)量控制第二章發(fā)酵液預處理一解釋名詞凝聚劑凝聚劑：讓不穩(wěn)定的膠體微粒（或者凝結過程中形成的微粒）聚合在一起形成集合體的過程中所投加的試劑的統(tǒng)稱。過濾過濾：利用多孔介質(zhì)（如濾布、微孔膜、致密膜）截流懸浮液中的固體粒子，進行液固分離的過程。離心離心：在離心力作用下，利用固體和液體之間的密度差達到沉降分離目的。細胞破碎細胞破碎：利

4、用外力破壞細胞膜和細胞壁，使細胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來的技術包含體包含體：指細胞或細菌中高表達的蛋白質(zhì)(也可以匯同其他細胞成分)聚集而成的不溶性顆粒。二簡答題1為什么要進行發(fā)酵液的預處理？常用處理方法有哪幾種為什么要進行發(fā)酵液的預處理？常用處理方法有哪幾種？答：提高過濾速度與過濾質(zhì)量改變發(fā)酵液性質(zhì)(黏度↓、顆粒?、顆粒穩(wěn)定性↓)去除部分雜質(zhì)使產(chǎn)物轉入到易處理的相中（通常是液相）方法：加熱、調(diào)節(jié)、pH、凝聚、絮凝2凝集與絮凝過程有

5、何區(qū)別？如何將兩者結合使用？凝集與絮凝過程有何區(qū)別？如何將兩者結合使用？常用的絮凝劑有哪些？常用的絮凝劑有哪些？答：凝集：在中性鹽作用下，由于雙電層排斥電位降低使膠體體系不穩(wěn)定的現(xiàn)象。機制：破壞雙電層、水化層解體膠體吸附、氫鍵結合等。絮凝劑種類：A、陽離子類：如聚丙烯酰胺()、聚苯烯酸二烷基胺乙酯、聚二烯丙基四胺；B、陰離子類：如聚丙烯酸鈉、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酰胺()；C、非離子類：如聚丙烯酰胺(0)、環(huán)氧化乙烯。3發(fā)酵液預處理中凝聚

6、劑主要起什么作用？絮凝機理是什么？發(fā)酵液預處理中凝聚劑主要起什么作用？絮凝機理是什么？答：絮凝劑主要起中和電荷、架橋和網(wǎng)絡作用（范德華力、氫鍵）。在絮凝劑高分子聚合分子的作用下，基于架橋作用，膠體顆粒和聚合物交連成網(wǎng)，形成10mm大小的絮凝團過程。是一種以物理集合為主的過程。②有機溶劑沉淀蛋白質(zhì)的機理是：向蛋白質(zhì)溶液中加入有機溶劑，水的活度降低。隨著有機溶劑溶度的增大，水對蛋白質(zhì)分子表面荷電基團的水化程度降低，液體的介電常數(shù)下降，蛋白質(zhì)

7、分子間的靜電引力增大，從而凝聚和沉淀。③用乙醇沉淀蛋白質(zhì)時應注意的事項：1、低溫條件下操作可以提高收率和減少蛋白質(zhì)失活變性（加入有機溶劑為放熱反應）；2、采用的有機溶劑必須與水互溶，與蛋白質(zhì)不發(fā)生作用；3、蛋白質(zhì)分子量越大，需要加入的溶劑量越少；4、一種蛋白質(zhì)的溶解度常會因為另一種蛋白質(zhì)存在而降低；5、沉淀的蛋白如果不能再被溶解，可能已經(jīng)變性；6、很多酶和蛋白質(zhì)在2050%（VV）就能產(chǎn)生沉淀；當溶劑量達到50%時，通常只有分子量≤15

8、00的蛋白留在溶液中；7、PH=PI時，需要加入的溶劑量減少；8、鹽析法沉淀的蛋白質(zhì)采用有機溶劑精制時必須與先進行透析。5簡述有機溶劑沉淀的原理。簡述有機溶劑沉淀的原理。答：有機溶劑沉淀的原理：①親水性有機溶劑加入溶液后降低了介質(zhì)的介電常數(shù)，使溶質(zhì)分子之間的靜電引力增加，聚集形成沉淀；②水溶性有機溶劑的水合作用降低了自由水的濃度，壓縮了親水溶質(zhì)分子表面原有水化層的厚度，降低了它的親水性，導致脫水凝集。6沉淀與結晶有何不同？沉淀與結晶有何

9、不同？答：結晶為同類分子或離子以有規(guī)則排列形式析出，沉淀為溶質(zhì)分子或離子以無規(guī)排列形式析出，構成成分復雜（目標分子、雜質(zhì)、溶劑等）。（沉淀與結晶的聯(lián)系：在本質(zhì)上都是新相析出的過程，主要是物理變化，當然也存在化學反應的沉淀或結晶。）而提取原料中目標產(chǎn)物的方法。2反萃取反萃取(Backextraction)：調(diào)節(jié)水相條件，將目標產(chǎn)物從有機相轉入水相的萃取操作過程。4有機溶劑萃取有機溶劑萃取：用與水互不相溶的有機溶劑作為萃取劑，利用生物物質(zhì)在

10、兩相中分配系數(shù)的差異進行分離的過程5分離因子分離因子：衡量分離的程度用分離因子表示6乳化乳化：水或有機溶劑以微小液滴形式分散于有機相或水相中的現(xiàn)象。9.9.反膠團(reversemicelles):表面活性劑在連續(xù)有機溶劑中自發(fā)締合形成納米尺度水溶性聚集體，是一種透明的、熱力學穩(wěn)定的體系。18雙水相萃取：利用生物物質(zhì)在互不相溶的兩水相間分配系數(shù)的差異進行分離的過程二簡答題5發(fā)酵液乳化現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？對分離純化產(chǎn)生何影響發(fā)酵液乳化現(xiàn)象是