生物分離技術(shù)課件

生物分離技術(shù)黑龍江生物科技職業(yè)學(xué)院生物制藥技術(shù)專業(yè)生物分離技術(shù)黑龍江生物科技職業(yè)學(xué)院1

第一章緒論

第一章緒論

2學(xué)習(xí)重點：生物分離技術(shù)的基本含義生物分離的基本原理生物分離的一般工藝過程生物分離技術(shù)的特點及作用學(xué)習(xí)重點：生物分離技術(shù)的基本含義3

第一節(jié)概述

第一節(jié)概述4

一、生物分離技術(shù)的基本含義

1、定義

生物分離技術(shù)是指從動植物與微生物的有機體或器官、生物工程產(chǎn)物（發(fā)酵液、培養(yǎng)液）及其生物化學(xué)產(chǎn)品中提取、分離、純化有用物質(zhì)的技術(shù)過程。也稱生物工程下游技術(shù)。

實質(zhì)：是研究如何從混合物中把一種或幾種物質(zhì)分離出來的科學(xué)技術(shù)。

一、生物分離技術(shù)的基本含義

1、定義5

2、生物分離技術(shù)的主要內(nèi)容

（1）包括離心分離、過濾分離、泡沫分離、萃取分離、沉淀（析）分離、膜分離、層析（色譜）分離、電泳分離技術(shù)以及產(chǎn)品的濃縮、結(jié)晶、干燥等技術(shù)。

（2）每一種分離技術(shù)根據(jù)操作形式或分離機理的不同，又可以分為若干分離方法。

2、生物分離技術(shù)的主要內(nèi)容

（1）包括離心分離、63、被分離的對象可以是動植物與微生物原料，也可以是反應(yīng)產(chǎn)物、中間產(chǎn)物或廢物料；可以是小分子，也可以是大分子；可以是具有生物活性的物質(zhì)（如酶類），也可以是不具有生物活性的物質(zhì)。

3、被分離的對象可以是動植物與微生物原料，也可以是反7二、生物分離的基本原理生物分離的原理有很多，主要是依據(jù)離心力、分子大?。êY分）、濃度差、壓力差、電荷效應(yīng)、吸附作用、靜電作用、親和作用、疏水作用、溶解度、平衡分離等原理對原料或產(chǎn)物進行分離、純化。二、生物分離的基本原理生物分離的原理有很多，主要是依據(jù)8

三、生物分離技術(shù)的發(fā)展歷史產(chǎn)業(yè)部門利用生物分離技術(shù)至今已有幾百年的歷史。從鮮花與香草中提取天然香料從牛奶中提取奶酪發(fā)酵制酒精以及有機酸分離提取大規(guī)模深層發(fā)酵生產(chǎn)抗菌素基因工程菌生產(chǎn)人造胰島素，人與動物疫苗等三、生物分離技術(shù)的發(fā)展歷史產(chǎn)業(yè)部門利用生物分離技術(shù)至今9

第二節(jié)生物分離

的過程與特點

第二節(jié)生物分離

的過程與特點10一、生物分離的基本過程發(fā)酵液（培養(yǎng)液）預(yù)處理固-液分離細胞破碎固-液分離動植物原料細胞破碎萃取與預(yù)處理一、生物分離的基本過程發(fā)酵液預(yù)處理固-液分離細胞破碎固-液分11初步純化精制成品加工固-液分離固-液分離沉淀分離靜態(tài)吸附靜態(tài)離子交換萃取分離膜分離吸附層析離子交換層析凝膠層析親和層析疏水層析高效液相色譜脫鹽、濃縮結(jié)晶、干燥初步純化精制成品加工固-液分離固-液分離沉淀分離吸附層析脫鹽12二、生物分離技術(shù)的特點需要實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的快速分離純化。需要對原料液進行高度濃縮。需要借助新型的分離技術(shù)。需要除去有害人類健康的物質(zhì)。需要采用利于保持目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)品質(zhì)量的操作條件。二、生物分離技術(shù)的特點需要實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的快速分離純化。13

第三節(jié)生物分離方法

的選擇與評價

第三節(jié)生物分離方法

的選擇與評價14一、生物分離方法的選擇

1、對于一個未知化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的組分的分離制備設(shè)計，大致可按以下六個基本步驟進行：查找與待分離組分相關(guān)的基礎(chǔ)性研究資料，建立相應(yīng)的分析鑒定方法；開展制備物的理化性質(zhì)穩(wěn)定性的預(yù)備試驗；一、生物分離方法的選擇1、對于一個未知化學(xué)結(jié)構(gòu)和15開展材料處理及抽提方法的選擇試驗；進行分離純化方法、程序的摸索及其分離效果的評價；進行產(chǎn)物均一性的測定；進行中間試驗和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的放大設(shè)計，確定最佳的分離方法。開展材料處理及抽提方法的選擇試驗；162、分離純化方法的選擇提取是分離純化目的物的第一步所選用的溶劑應(yīng)對目的物具有最大溶解度分離純化是生化制備的核心操作早期分離方法的選擇原則是從低分辨能力到高分辨能力各種分離方法要交叉使用

2、分離純化方法的選擇17二、生物分離技術(shù)的評價分離效率及其選擇性產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品安全生產(chǎn)工藝生產(chǎn)成本二、生物分離技術(shù)的評價分離效率及其選擇性18

第四節(jié)生物分離技術(shù)的作用與發(fā)展趨向

第四節(jié)生物分離技術(shù)的作用與發(fā)展趨向19一、生物分離技術(shù)的重要作用

生物分離技術(shù)是開展食品精深加工，生產(chǎn)高價值加工品的必備技術(shù)。生物分離技術(shù)是開展生物制藥或生化產(chǎn)品制備的必備技術(shù)。一、生物分離技術(shù)的重要作用生物分離技術(shù)是開展食品精深加工，20生物分離技術(shù)是食品分析與檢測的重要手段或前期的手段。生物分離技術(shù)是食品生物技術(shù)中必不可少的重要組成部分和極為重要的過程環(huán)節(jié)。生物分離技術(shù)是開展生物活性物質(zhì)研究的必要手段。生物分離技術(shù)課件21二、生物分離技術(shù)的發(fā)展趨向

生物分離技術(shù)取得了長足的進展新型分離技術(shù)的研究和開發(fā)已有較大進展二、生物分離技術(shù)的發(fā)展趨向生物分離技術(shù)取得了長足的進展22產(chǎn)品生產(chǎn)所依賴的生物技術(shù)果膠的提取乙醇沉淀分離技術(shù)酪蛋白的提取等電點沉淀分離技術(shù)酶制劑（菠蘿蛋白酶、溶菌酶、果膠酶等）的提取離心分離、沉淀分離、膜分離、吸附層析、離子交換層析色素、黃酮、活性多糖低聚糖的提取萃取分離、沉淀分離、吸附層析、離子交換層析茶多酚的提取萃取分離、沉淀分離、離子交換層析

表1一些新型食品和添加劑生產(chǎn)所依賴的生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)所依賴的生物技術(shù)果膠的提取乙醇沉淀分離技術(shù)酪蛋白的提23生物分離技術(shù)黑龍江生物科技職業(yè)學(xué)院生物制藥技術(shù)專業(yè)生物分離技術(shù)黑龍江生物科技職業(yè)學(xué)院24

第一章緒論

第一章緒論

25學(xué)習(xí)重點：生物分離技術(shù)的基本含義生物分離的基本原理生物分離的一般工藝過程生物分離技術(shù)的特點及作用學(xué)習(xí)重點：生物分離技術(shù)的基本含義26

第一節(jié)概述

第一節(jié)概述27

一、生物分離技術(shù)的基本含義

1、定義

生物分離技術(shù)是指從動植物與微生物的有機體或器官、生物工程產(chǎn)物（發(fā)酵液、培養(yǎng)液）及其生物化學(xué)產(chǎn)品中提取、分離、純化有用物質(zhì)的技術(shù)過程。也稱生物工程下游技術(shù)。

實質(zhì)：是研究如何從混合物中把一種或幾種物質(zhì)分離出來的科學(xué)技術(shù)。

一、生物分離技術(shù)的基本含義

1、定義28

2、生物分離技術(shù)的主要內(nèi)容

（1）包括離心分離、過濾分離、泡沫分離、萃取分離、沉淀（析）分離、膜分離、層析（色譜）分離、電泳分離技術(shù)以及產(chǎn)品的濃縮、結(jié)晶、干燥等技術(shù)。

（2）每一種分離技術(shù)根據(jù)操作形式或分離機理的不同，又可以分為若干分離方法。

2、生物分離技術(shù)的主要內(nèi)容

（1）包括離心分離、293、被分離的對象可以是動植物與微生物原料，也可以是反應(yīng)產(chǎn)物、中間產(chǎn)物或廢物料；可以是小分子，也可以是大分子；可以是具有生物活性的物質(zhì)（如酶類），也可以是不具有生物活性的物質(zhì)。

3、被分離的對象可以是動植物與微生物原料，也可以是反30二、生物分離的基本原理生物分離的原理有很多，主要是依據(jù)離心力、分子大小（篩分）、濃度差、壓力差、電荷效應(yīng)、吸附作用、靜電作用、親和作用、疏水作用、溶解度、平衡分離等原理對原料或產(chǎn)物進行分離、純化。二、生物分離的基本原理生物分離的原理有很多，主要是依據(jù)31

三、生物分離技術(shù)的發(fā)展歷史產(chǎn)業(yè)部門利用生物分離技術(shù)至今已有幾百年的歷史。從鮮花與香草中提取天然香料從牛奶中提取奶酪發(fā)酵制酒精以及有機酸分離提取大規(guī)模深層發(fā)酵生產(chǎn)抗菌素基因工程菌生產(chǎn)人造胰島素，人與動物疫苗等三、生物分離技術(shù)的發(fā)展歷史產(chǎn)業(yè)部門利用生物分離技術(shù)至今32

第二節(jié)生物分離

的過程與特點

第二節(jié)生物分離

的過程與特點33一、生物分離的基本過程發(fā)酵液（培養(yǎng)液）預(yù)處理固-液分離細胞破碎固-液分離動植物原料細胞破碎萃取與預(yù)處理一、生物分離的基本過程發(fā)酵液預(yù)處理固-液分離細胞破碎固-液分34初步純化精制成品加工固-液分離固-液分離沉淀分離靜態(tài)吸附靜態(tài)離子交換萃取分離膜分離吸附層析離子交換層析凝膠層析親和層析疏水層析高效液相色譜脫鹽、濃縮結(jié)晶、干燥初步純化精制成品加工固-液分離固-液分離沉淀分離吸附層析脫鹽35二、生物分離技術(shù)的特點需要實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的快速分離純化。需要對原料液進行高度濃縮。需要借助新型的分離技術(shù)。需要除去有害人類健康的物質(zhì)。需要采用利于保持目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)品質(zhì)量的操作條件。二、生物分離技術(shù)的特點需要實現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的快速分離純化。36

第三節(jié)生物分離方法

的選擇與評價

第三節(jié)生物分離方法

的選擇與評價37一、生物分離方法的選擇

1、對于一個未知化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的組分的分離制備設(shè)計，大致可按以下六個基本步驟進行：查找與待分離組分相關(guān)的基礎(chǔ)性研究資料，建立相應(yīng)的分析鑒定方法；開展制備物的理化性質(zhì)穩(wěn)定性的預(yù)備試驗；一、生物分離方法的選擇1、對于一個未知化學(xué)結(jié)構(gòu)和38開展材料處理及抽提方法的選擇試驗；進行分離純化方法、程序的摸索及其分離效果的評價；進行產(chǎn)物均一性的測定；進行中間試驗和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的放大設(shè)計，確定最佳的分離方法。開展材料處理及抽提方法的選擇試驗；392、分離純化方法的選擇提取是分離純化目的物的第一步所選用的溶劑應(yīng)對目的物具有最大溶解度分離純化是生化制備的核心操作早期分離方法的選擇原則是從低分辨能力到高分辨能力各種分離方法要交叉使用

2、分離純化方法的選擇40二、生物分離技術(shù)的評價分離效率及其選擇性產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品安全生產(chǎn)工藝生產(chǎn)成本二、生物分離技術(shù)的評價分離效率及其選擇性41

第四節(jié)生物分離技術(shù)的作用與發(fā)展趨向

第四節(jié)生物分離技術(shù)的作用與發(fā)展趨向42一、生物分離技術(shù)的重要作用

生物分離技術(shù)是開展食品精深加工，生產(chǎn)高價值加工品的必備技術(shù)。生物分離技術(shù)是開展生物制藥或生化產(chǎn)品制備的必備技術(shù)。一、生物分離技術(shù)的重要作用生物分離技術(shù)是開展食品精深加工，43生物分離技術(shù)是食品分析與檢測的重要手段或前期的手段。生物分離技術(shù)是食品生物技術(shù)中必不可少的重要組成部分和極為重要的過程環(huán)節(jié)。生物分離技術(shù)是開展生物活性物質(zhì)研究的必要手段。生物分離技術(shù)課件44二、生物分離技術(shù)的發(fā)展趨向

生物分離技術(shù)取得了長足的進展新型分離技術(shù)的研究和開發(fā)已有較大進展二、生物分離技術(shù)的發(fā)展