物质分离作业.doc

第一章下游加工过程概述一、 填空题1、下游加工过程又称生物分离工程，是生物工程的一个组成部分。2、整个下游加工过程应遵循下列四条原则：时间短温度低 PH适中严格清洗消毒。3、对于小分子量的多肽或蛋白质类热原质常用超滤或反渗透方法去除，而脂多糖是阴离子物质，可用阴离子交换层析法方法去除。4、 细胞破碎的目的是提取胞内蛋白质、酶、多肽和核酸等生化物质。二、名词解释1、生化产品：所有通过生化反应取得的产品，包括微生物体本身；微生物产生的二次代谢产品；微生物体产生的各种酶。2、下游加工过程：生物化工产品通过生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得，从上述发酵液、反应液或培养液中分离精制有关产品的过程。三、判断题1、对于像谷氨酸钠这样的小分子常用色谱分离技术得到成品，而大分子常用结晶方法得到成品。（错）四、问答题1、简述下游加工技术过程的的一般工艺流程和各阶段的主要特点答：一般工艺流程：一般分为四个阶段：（1）发酵液的预处理与固液分离，（2）初步纯化（或称产物的提取），（3）高度纯化（或称产物的精制），（4）成品加工。2、简述选择纯化方法的依据及总的目标。答：选择纯化的依据：1)尽可能简单、低耗、高效、快速；2)分离步骤尽可能少，每步收率尽可能高；3)避免相同原理的分离技术多次重复出现。如分子筛和超滤技术按分子量大小分离，重复应用两次以上，意义就不大了；4)尽量减少新化合物进入待分离的溶液，A)引起新的化学污染，B)蛋白质的变性失活；5)合理的分离步骤次序。原则是：先低选择性，后高选择性；先高通量，后低通量；先粗分，后精分；先低成本，后高成本。总的目标：高的回收率即高产率；低成本第二章 溶剂萃取法一、填空题1、溶剂萃取有哪几种类型：液液萃取、液固萃取、液膜萃取、 双水相萃取、反胶团萃取（或逆胶束萃取）、超临界流体萃取等。2、水相条件的影响因素主要有：萃取剂的性质、水相的pH值、温度、盐析、带溶剂。3、HLB（亲憎平衡值）数越大，亲水性越强，越易形成O/W型乳浊液，HLB（亲憎平衡值）数越小，亲油性越强，越易形成W/O型乳浊液。4、常用去乳化剂有：阳离子表面活性剂 SDS（十二烷基磺酸钠），阴离子表面活性剂 溴代十五烷基吡啶，溴代四烷基吡啶。其中只有溴代四烷基吡啶适用于O/W型乳浊液，而W/O型均适用。二、名词解释1萃取液：萃取分层后的上相液。2萃余液：萃取分层后的下相液，即被萃取出溶质的料液。3萃取: 溶质从料液转移到萃取剂的过程。 4反萃取：溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程。5乳化：一种液体以细小液滴（分散相）的形式分散在另一互不相容的液体（连续相）中。表面活性剂可导致乳化。乳化现象不利于萃取。6带溶剂：一类能和欲提取的生物物质形成复合物，而易溶于溶剂中，且此复合物在一定条件下容易分解。三、判断题1一种带溶剂可作用于多种目标产物，不同带溶剂对应不同萃取剂可形成多种复合物。（）2酸性条件有利于酸性电解质的萃取。（）四、简答题1溶剂萃取法的萃取方式以及设备工业生产中萃取操作一般应包括下面三个过程：（1)混合-料液和萃取剂密切接触；(2)分离-萃取相与萃余相分离；(3)溶剂回收-萃取剂从萃取相(有时也需从萃余相)中除去，并加以回收。 因此在萃取流程中必须包括混合器、分离器与回收器。混合器常用搅拌罐，也可用管道，将料液和萃取剂以湍流方式混合，或用喷射泵进行涡流混合。分离器常用碟片式离心机。2溶剂萃取法中萃取溶剂的选择应遵循哪些原则1）待萃取的物质在萃取剂中的溶解度大,而其他物质不溶解或者溶解后在反萃取过程中可以分离,且与原溶剂不相容2）萃取速度快,易分层,易反萃,易再生（即可循环使用）3）萃取剂不易挥发,稳定性好4）萃取剂毒性小,对环境和人体健康影响小,成本低双水相萃取技术1、 填空题1、 所谓亲和萃取或亲和分配(affinity partitioning)，即把一种亲和配基（Ligand）与一种成相聚合物PEG或Dx以共价相结合，这种配基与欲提取的蛋白质有很强的亲和力2、 聚合物分子的空间阻碍作用使相互间无法渗透，从而在一定条件下分为两相。3、 相图是一条双节线。4、 生物分子在双水相系统中的分配系数取决于溶质与双水相系统间的各种相互作用，其中有表面自由能的影响、表面电荷的影响、综合考虑、分配平衡参数的影响等2、 名词解释1、 双水相系统:某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相2、 双水相萃取：是利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。3、 交错分配法(Cross partitioning)：测定蛋白质等电点的一种方法，在双水相不同盐系统中，分配系数与pH之间的关系曲线的交点即为蛋白质的等电点。4、 相图：两种高聚物的水溶液，当它们以不同的比例混合时，可形成均相或两相，这种两水相的形成条件和定量关系，常用相图来表示，它是一条双节线。3、 判断题1、 非电解质型溶质的分配系数不受静电作用的影响。（对）2、 荷电溶质的分配系数的对数与溶质的净电荷数成正比。（对）4、 问答题1、 双水相萃取的概念和原理如何？答：双水相萃取：是利用物质在互不相溶的两水相间分配