生物分离工程部分习题和答案

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1、2生物分离工程在生物技术中的地位？答：生物技术的主要目标产物是生物物质的高效生产，而分离纯化是生物产品工程的重要环节，而且分离工程的质量往往决定整个生物加工过程的成败，因此，生物分离纯化过程在生物技术中极为重要。3分离效率评价的主要标准有哪些？各有什么意义？（ppt）答：根据分离目的的不同，评价分离效率主要有3个标准：以浓缩为目的：目标产物浓缩程度（浓缩率m）以纯度为目的：目标产物最终纯度（分离因子a）以收率为目的：产品收得率（%）5在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？(ppt)答：<1>、目标产物性质及其共存杂质的特性<2>、充分考虑目标产

2、物商业价值<3>、考虑生物加工过程自身规模<4>、采用步骤次序相对合理<5>、尽可能采用最少步骤<6>、产品稳定性与物性<7>、产品规格与型式<8>、生产过程中废水等排放6下游加工过程的发展趋势有哪些方面？（ppt）答：成本控制和质量控制第二章发酵液预处理一解释名词凝聚剂：让不稳定的胶体微粒（或者凝结过程中形成的微粒）聚合在一起形成集合体的过程中所投加的试剂的统称。过滤：利用多孔介质（如滤布、微孔膜、致密膜）截流悬浮液中的固体粒子，进行液固分离的过程。离心：在离心力作用下，利用固体和液体之间的密度差达到沉降分离目的。细胞破碎：利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出

3、来的技术包含体：指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分)聚集而成的不溶性颗粒。二简答题1为什么要进行发酵液的预处理？常用处理方法有哪几种？答：提高过滤速度与过滤质量改变发酵液性质(黏度↓、颗粒、颗粒稳定性↓)去除部分杂质使产物转入到易处理的相中（通常是液相）方法：加热、调节、pH、凝聚、絮凝2凝集与絮凝过程有何区别？如何将两者结合使用？常用的絮凝剂有哪些？答：凝集：在中性盐作用下，由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。机制：破坏双电层、水化层解体胶体吸附、氢键结合等。絮凝剂种类：A、阳离子类：如聚丙烯酰胺(+)、聚苯烯酸二烷基胺乙酯、聚二烯丙基四胺；B、阴离子类：如

4、聚丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酰胺(-)；C、非离子类：如聚丙烯酰胺(0)、环氧化乙烯。3发酵液预处理中凝聚剂主要起什么作用？絮凝机理是什么？答：絮凝剂主要起中和电荷、架桥和网络作用（范德华力、氢键）。在絮凝剂高分子聚合分子的作用下，基于架桥作用，胶体颗粒和聚合物交连成网，形成10mm大小的絮凝团过程。是一种以物理集合为主的过程。4细胞破碎的方法包括哪几类？工业上常用的方法有哪些？为什么？机械法：固体剪切法(珠磨法、压榨法、撞击法)液体剪切法（高压匀浆法、超声波破碎）非机械法：酶溶胞作用、化学溶胞作用（酸碱法、表面活性剂法、抗生素）、物理溶胞作用（有机溶剂膨胀法、渗透冲击、冻融、激光、

5、高速切相流撞击、冷冻喷射）、干燥处工业常用方法：高压匀浆法、高速珠磨法6离心设备可分为哪两大类？按分离因子Fr不同，离心机一般分为哪几类？答：管式离心机（最简单，可供较大离心力；可用冷却水冷却；悬浮液由管底进，澄清液由管口出），蝶片式离心机（流速与碟片数、微粒与转鼓轴间距离有关）按分离因子不同，可分：1)、常速离心机2)、高速离心机3)、超速离心机8固-液分离主要包括哪些方法和设备？答：1、过滤(重力过滤、加压过滤、减压过滤)2、离心沉降（各种离心机）3、重力沉降4、气悬浮过滤设备类型：加压过滤设备：板框过滤机、加压叶滤机减压过滤设备：转鼓真空过滤器、圆盘真空过滤器、带式真空过滤器重力过

6、滤设备：离心过滤机离心设备：生物工业所用的离心机多为高速离心机。离心机主要包括以下几类：管式离心机：多室离心机（管式离心机的变形）碟式离心机：（人工排渣式、喷嘴排渣式、活塞排渣式等）螺旋卸料沉降离心机离心过滤机三足式离心机沉淀:由于物理环境变化（加入试剂、加热等），改变溶剂和溶质的能量平衡来降低溶质溶解度，使溶质生成固体颗粒沉降析出的现象。结晶:从均匀液相或气相形成一定形状、大小的分子、原子或离子有规则排列的固体颗粒的过程。（工业结晶一般以液相为主）硫酸铵饱和度:指在100g硫酸铵溶液中硫酸铵在溶液中所占质量分数。晶种:在结晶法中，通过加入不溶的添加物即晶种，形成晶核，加快或促进与之晶型

7、或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。晶核：晶体的生长中心。饱和溶液：如果向溶剂中加入足够量的固体溶质，一定时间后溶剂中的溶质浓度不再升高，溶质在固液之间达到平衡，此时溶液中的浓度称为溶解度或饱和浓度；该溶液称为饱和溶液。过饱和溶液：一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫过饱和现象，此时的溶液称为过饱和溶液。饱和度：某种溶液的饱和度是指在100g该溶液中溶质在溶液中所占质量分数。