根据混合物中不同组分分配率的差异，将其分 配于可用机械方法分离的两个或几个物相中 (如溶剂提取、盐析、结晶等)，或将混合物置 于某一物相中(主要是液相)，外加一定的作用 力，使各组分分配于不同区域，而达到分离纯 化的目的(如电泳、超离心、超滤等)。
三、
第3节 细胞破碎的原理与技术
三、蒸馏分离提取法
• 简单蒸馏：使用部分汽化冷凝操作。 • 精馏：同时多次地运用部分汽化和 部分冷凝的方法使混合液分离，这 种操作称为精馏。 • 特殊蒸馏：包括恒沸蒸馏和萃取蒸 馏。
四、萃取法
• 利用欲萃取得到的成分在两种 互不相溶的溶剂中溶解度的不 同，使其从一种溶剂转人另一 种溶剂而实现分离。萃取效率 的高低是以分配定律为基础的。
三、破碎率测定

1、直接测定：染色、细胞计数 2、目的产物测定：与完全破碎率的得率比较。 3、导电率测定。
四、破碎技术发展


1、多种方法结合 2、与菌种和发酵过程结合：引入噬菌体、培 养后期加入抗生素、耐高温产品等。 3、与下游分离过程结合。
一、沉淀提取法
• 它是利用加入试剂或改变条件 使发酵产物离开溶液，生成不 溶性颗粒而沉降析出。 • 该方法目前广泛应用于氨基酸、 酶制剂及抗生素的提取。
第5章 发酵工程下游技术

第1节 概述 第2节 发酵液的预处理 第3节 细胞破碎的原理与技术 第4节 游加工过程的特点和重要性 二、发酵工程下游加工过程的基本原理 三、发酵工程下游加工过程的一般程序

二、发酵工程下游加工过程的基本原理 生物物质的分离方法与一般化学方法虽然 有许多不同特点，但在原理上又有许多是 相同的
双水相系统(aqueous two-phase system, ATPS)
PEG = 聚已二醇(polyethylene glycol)
Kpi = 磷酸钾
DX = 葡聚糖(dextran)
超临界流体萃取
Supercritical Fluid Extraction
• 是一项发展很快、应用很广的 实用性新技术。 • 低温下提取，没有溶剂残留和 可以选择性分离等特点。 • 方兴未艾，成果不断问世。
原 理
• 超临界流体的溶解能力与其密度的 关系，即利用压力和温度对超临界 流体溶解能力的影响而进行的。 • 在超临界状态下，将超临界流体与 待分离的物质接触，使其有选择性 地把极性大小、沸点高低和分子量 大小的成分依次萃取出来。
五、分子筛层析法
• 凝胶过滤是利用凝胶的网状结构根 据分子大小进行分离。 • 凝胶像分子筛一样，将大小不同的 分子进行分离，因此凝胶过滤又叫 分子筛层析或者尺寸排阻色谱。 • 视频
树脂法
• 原理是利用树脂与产物结合， 让产物保留在树脂上与杂质分 开，再从树脂上洗脱产物或让 杂质与树脂结合，产物直接流 出。
树脂
• 树脂是一种惰性高分子聚合物 • 有两大类： • 一类：吸附树脂 • 一类：离子交换树脂
三、蒸馏分离提取法
• 1、常压蒸馏：一般用于分离沸点在 30—150℃间不易分解的混合液 • 2、加压蒸馏：用于分离沸点很低的混 合液， • 3、真空蒸馏：当某些物质沸点高，或 在高温下蒸馏会引起被分离物的分解 变质。
类型及选择
• • • • 两性电解质的氨基酸----等电点。 碱性的抗生素----酸作为沉淀剂。 酸性抗生素----有机碱形成盐。 各种酶制剂和多肽类蛋白质的抗生 素----盐析法。
二、树脂法和吸附法
• 树脂法和吸附法在生化物质的 提取、浓缩、纯化、分离、脱 盐、转化、中和及脱色等操作 单元上有着广泛的应用。
双水相萃取法 two-aqueous phase extraction
• 天然的或合成的亲水性聚合物 水溶液，在与第二种亲水性聚 合物混合，并达到一定浓度时， 就会产生两相。
双水相体系
• 某些高聚物之间或高聚物与无机盐 之间,在水中以适当的浓度溶解后 形成的互不相溶的两相或多相水相 体系。 • 高聚物- 高聚物- 水体系主要依靠 高聚物之间的不容性,即高聚物分 子的空间阻碍作用,促使其分相。
六、膜分离技术
• 膜分离过程的实质是物质透过 或被截留于膜的过程。 • 膜分离近似于筛分过程，依据 滤膜孔径的大小而达到物质分 离的目的
各种膜的分离特性
微滤 悬浮颗粒
超滤
大分子有机物
纳滤
糖类等小分子有机物，二价盐或多价 盐
反渗透
单价盐
水