第一章
1.生物产品的哪些特性制约了下游技术的可选范围?
1生物物料2产品稳定性、产品性质、产品共存物性质的要求。
2.生物工程下游技术分哪几个阶段?
四个阶段:预处理;提取(初步分离);精制(纯化);成品制作。
3.生物工程下游技术的特点有哪些?
快速分离、保证纯度、高选择性、分离步骤多、需要高度浓缩。
4.生物工程纯化过程选择依据有哪些?
生产成本要低、工艺步骤要少、操作程序合理、适应产品的技术规格、生产要有规模、产品具有稳定性、环保和安全要求、生产方式。
第二章下游技术的理论基础
1下游技术中都存在哪些过程?
物理学过程;化学过程;生物学过程。
2下游技术中物理过程按物理化学原理有哪些分类?
@根据相性质分为:机械分离(非均相):过滤、重大沉降、离心;传质分离(均相):均相。
@物理化学原理:平衡分离:1.气体传质:吸收2.气液传质:精馏3.液液传质:萃取4.液固传质:浸取、结晶、吸附、离子交换、色谱分析 5.气固传质:干燥、吸附、升华;速率分离(差速分离):1.膜分离:超滤、反渗透、电渗析2.均分离:电泳、磁泳、离心沉降。
3什么是对流传递扩散传递及扩散传递的重要性?
对流传递是由流体的宏观运动引起;扩散传递分为分子传递(由分子的随机热运动引起)和涡流传递(由微团的脉动引起)尽管对流传质速度要扩散传质速度大很多,但在很多情况下,扩散传递都是非常重要的,特别是存在异相界面物质传递的情况下,物质在异相界面间境界膜中的扩散速率往往成为物质传递速率的限制性因素。
4生物反应器的放大原则?
几何相似、恒定等体积功率放大、恒定传氧系数放大、恒定剪切力恒定叶端速度放大、恒定的混合时间放大。
第三章发酵液的预处理1发酵液预处理的目的?
固液分离(分离菌体及其它悬浮颗粒)、除去一些可溶性杂质、改变滤液的性质以利于后续的提取与精制。
2发酵液预处理的方法有哪些?并简述各种方法的原理特点和应用36 降低液体黏度(加水稀释法、加热法)、凝聚和絮凝法、调节PH法、加入助滤剂法、加吸附剂法或加盐法(加入反应剂)。
3发酵液进行过滤的目的是什么?影响发酵液过滤速度的因素有哪些?
目的:以压力差为推动力,依靠过滤介质将固体和液体分离
影响因素:1.从进料侧至过滤介质另一侧的压力降2.过滤面积3.滤饼阻力(厚度、颗粒大小)4.滤液黏度5.过滤介质和初始滤饼层的阻力。
4发酵液过滤的方法有哪些?
并简述各种方法的类型特点和应用39
方法:常压过滤、加压过滤、真空过滤、离心过滤。
5如何进行过滤介质的选择和条件的优化?
过滤介质除具有过滤作用外,还是滤饼的支撑物,它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。
合理选择过滤介质取决于许多因素,其中过滤介质所能截留的固体粒子大小以及对滤液的透过性是过滤介质最主要的技术特性过滤介质种类1.织物介质:绵、丝、毛、麻等2.粒状介质:硅藻胶、活性炭、白土 3.多孔固体介质:多孔陶瓷、玻璃、塑料4.微孔纤维素和金属薄膜介质:醋酸纤维素
过滤条件的优化:1.改善发酵液物理性质:降低滤饼比阻、降低发酵液黏度、降低固体浓度、热处理 2.改善设备结构:扩大设备尺寸、增加过滤面积。
6发酵液的构成?
微生物(菌体)、残存的固体培养基、未被微生物完全利用的糖无机盐蛋白质以及微生物的各种代谢产物。
7发酵液特性有哪些?
1目标产物浓度普遍较低,悬浮液中大部分是水2菌体细胞等固体粒子的性质差异较大,且具有一定的可压缩性3菌体细胞等悬浮颗粒小,其相对密度和液相相近4液相黏度大,多为非牛顿型流体5性质不稳定易随时间变化,如易受空气氧化微生物污染蛋白质酶水解等作用的影响。