生食品分离技术(第一章绪论

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1、食品分离技术第一章绪论一、前言二、生物分离工程的工作领域三、生物工程的一般工艺过程四、生物分离工程的发展动态五、学习指南与教学日历一、前言1、生物下游技术的含义下游技术(DownstreamProcessing)是利用生物原料经提取、分离纯化和加工精制，最终使其成为产品的技术，也称下游工程或下游加工过程。生物原料指生物界自然产生的或由微生物发酵、动植物细胞组织培养、酶反应等生物工业生产过程获得的物质。生物活性物质指对动植物或人类生命活动具有调节功能的生理活性成分，或与生物体作用后能引起各种生物效应的成分。水蛭素冻干粉苍蝇水蛭抗

2、菌肽、昆虫蛋白大蒜素大蒜生物原料活性物质的开发利用蚓激酶肠溶胶囊蚯蚓(防栓溶栓，通畅循环)（活血化瘀）生化药物（1）氨基酸类药物（2）多肽类药物（3）蛋白质类药物（4）酶类药物（5）辅酶类药物（6）核苷酸与核酸类药物（7）多糖类药物（8）脂类药物基础学科与研究水平生物科学基础学科：微生物学、生物化学、细胞生物学、免疫学、育种技术等，特别是现代分子生物学的最新理论成就更是生物技术发展的基础。研究水平：在分子、亚细胞、细胞、组织和个体等不同层次上，揭示了生物的结构和功能的相互关系，从而使人们得以应用其研究成就对生物体进行不同层次的

3、设计、控制、改造或摸拟，并产生了巨大的生产能力。工程技术手段基因工程细胞工程酶工程发酵工程蛋白质工程各种生物下游新技术生物技术的应用（目的）改造生物体获得优良品质的动物、植物或微生物品系，获得生物原料。人类所需品粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等。达到某种目的疾病的预防、诊断与治疗和食品的检验以及环境污染的检测和治理等。生物技术产品开发的三个阶段生物技术在形成产品过程中，按其技术分类，通常分为上游、中游、下游三个阶段。上游：基因重组，杂交瘤技术和新型菌株或细胞株构建方面的研究和开发工作；中游：菌株的发酵与细胞的大量培养等

4、方面的研究开发；下游：产物的分离纯化和后处理加工工程等研究开发---生物工业下游技术。各种生物技术之间的关系上游-中游-下游的关系上游是基础，下游是支撑，实现生物技术产品商品化和产业化，必须上下游结合，优先发展支撑技术。上下游的研究开发比例，国外的比例是1：4，而我国是4：1，这是极不协调的，在很大程度上影响和限制了生物化工技术的产业化步伐。上游培养菌种水平很高，但下游设备及分离提纯技术跟不上，仍无法工业生产。微生物育种技术——发酵技术——产物分离及产品上游技术中游技术下游技术生物技术数二、生物下游技术的工作领域生物下游技术的

5、发展历程研究范围及意义常用生物分离技术生物分离技术规模和目的1、生物技术工业的发展历程古代酿造业----酿酒、制酱(油)（产物直接使用）第一代生物技术（19世纪60年代到20世纪40年代）微生物纯种培养---产品为小分子（酒精、丙酮、丁醇）分离技术----过滤、蒸馏、精馏等第二代生物技术（20世纪40年代到70年代）无菌好氧发酵----产品为抗生素、有机酸、酶制剂等分离技术----化工单元操作技术被引入生物工业第三代（现代）生物技术（20世纪70年代以后）DNA重组及细胞融合技术---产品为活性物质（抗体等）分离技术----现

6、代生物分离技术2、研究范围及意义研究范围：产品的分离纯化、质量监测等一系列单元操作产品的分离纯化是最重要的组成部分。分离纯化意义：分离纯化技术是现代生物技术产品生产工艺的核心，是决定产品的安全、效力、收率和成本的技术基础。混合过程是一个墒增加的过程，它是一个自发的过程。而它的逆过程——分离过程，不能自发进行，需要作功才能实现，目前分离纯化成本高达70-90％。3、常用生物分离技术固液分离技术细胞破碎技术初步分离纯化技术沉淀、离子交换、萃取、超滤等技术高度分离纯化技术离子交换、色谱、结晶等新型分离技术超临界CO2萃取和膜分离4、

7、规模和目的①实验室规模。主要涉及基础或应用研究探索性的分离纯化工作，所提取的成分一般用于评价其潜在药用前景的动物试验等；②新药小试／中试规模。新药工艺开发中小量试验和中间试验生产规模的分离纯化工作，以摸索和优化工艺条件为目的，试生产的产品用于新药审评和临床试验用；③药品常规生产规模。药品常规生产涉及的分离纯化工作，所生产的产品用于市场销售和临床应用。三、生物下游技术一般工艺过程生物反应过程原料与预处理产品特性一般工艺过程一般生物工业过程1、原料与预处理原料：粗料发酵（酒精、柠檬酸、酶制剂等工业），分离困难、下游技术成本上升，废

8、液处理成本高。清料（清液）发酵是发展方向。预处理：如决明子等中药中提取一些有效成分，先要进行粉碎，一般粉碎机的机械冲击点处温度高达300℃左右，某些有效成分易挥发和氧化受损。因此原料的选择、预处理方法都是下游技术应予以重视的问题。2、产品特性产品稳定性制约下游技术的可选范围。