❶ 生物分离工程中有什么方法啊
蒸发、过滤(普通过滤,膜过滤)、离心分离、萃取、层析、色谱(薄层色谱、柱色谱)、电泳、
❷ 工业常用的生物分离技术有哪几种
常用到得分离方法:盐析。常用的中性盐有硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,但以硫酸铵为最多。得到的蛋白质一般不失活,一定条件下又可重新溶解,故这种沉淀蛋白质的方法在分离、浓缩,贮存、纯化蛋白质的工作中应用极广。
萃取分离法(包括溶剂萃取、胶团萃取、双水相萃取、超临界流体萃取、固相萃取、固相微萃取、溶剂微萃取等)、医学|教育|网搜集整理膜分离方法(包括渗析、微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、膜萃取、膜吸收、渗透汽化、膜蒸馏等)。
层析方法(离子交换层析、尺寸排阻层析、疏水层析、固定离子交换层析IMAC、亲和层析等)。在这些方法中膜分离的方法和层析技术越来越受到人们的重视。
(2)生物分离技术包括什么意思扩展阅读:
离心分离
借助于离心力,使比重不同的物质进行分离的方法。除常见的固-液离心分离、液-液、气-气(如235U的浓缩)、固-气离心分离等以外,由于超速离心机的发明,不仅能分离胶体溶液中的胶粒,更重要的是它能测定胶粒的沉降速率、平均分子量及混合体系的重量分布。
因而在胶体化学研究、测定高分子化合物(尤其是天然高分子)的分子量及其分布,以及生物化学研究和细胞分离等都起了重大作用。
离心分离法与色谱法结合而产生的场流分级法(或称外力场流动分馏法),则是新的更有效的分离方法,不但对大分子和胶体有很强的分离能力,而且其可分离的分子量有效范围约为103~1017。
❸ 生物分离技术和原理是
离心力、分子大小(筛分)、浓度差、压力差、电荷效应、吸附作用、静电作用、亲和作用、疏水作用、溶解度、平衡分离等原理对原料或产物进行分离、纯化
❹ 生物大分子分离过程,包括哪几部
生物分离过程一般分四部:1.固液分离(不溶物的去除)离心、过滤、细胞破碎,目的是提高产物浓度和质量,2浓缩(杂质粗分)离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性,只是进行初分,可提高产物浓度和质量,3.纯化色谱电_沉淀以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。4.精制结晶干燥。
❺ [生化分离--生化分离技术总结]生化分离技术有哪些
各种膜分离技术的特点,膜的结构类型,分离原理以及用途:
渗透汽化 目的产物 结构类型 分离原理 用途 有机溶剂脱水、水的有
机物污染处理 产品可以是浓缩或均质膜 分解 扩散 稀释的不同组分 复合膜
非对称膜
渗析 溶液中大分子和小对称微孔扩散 溶解 血液渗析、酶的纯化
分子的分离 膜 筛分
电渗析 1. 没有离子的溶离子交换经过离子膜超纯水的制备、电子工
剂
2. 有离子溶质的
溶液浓缩
3. 离子交换
4. 电解产物的分
离 膜 的逆向传递 业正型蔽用水的处理、制备有机酸
微滤 没有颗粒的溶液 对称多孔筛分
膜 微生物、细胞碎片、大分子、DNA 的截留
发酵液浓缩、抗生素的
生产、食品工业、医疗
用水
溶液浓缩、海水淡化 超滤 1. 没有大分子溶非对称多筛分 质的溶液 2. 溶液浓缩 孔膜 反渗透 1. 没有任何溶质非对称膜 扩散 溶解
的溶液
2. 浓缩溶液 复合膜
液膜 气体或液体混合物 乳状液膜 溶解扩散
支撑液膜 抗生素生产、冶金工业废水中金属回收、气体
分离
新的膜分离技术简介:
液膜分离技术概述
1. 液膜分离技术分类
液膜技术是 1968 年美国埃克森公司的美籍华人黎念之博士提出的一种新型膜分离方法。它是利用对混合物各组分渗透性能的差异来实现分离、提纯或浓缩的分离技术。
根据液膜构成和操作方式的不同, 可将液膜分为支撑液膜 ( Supported liquid mempane) 和乳租粗状液膜(Emulsion liquid mempane) 。
液膜分离技术兼有溶剂萃取和膜渗透两项技术的特点。液膜具有的传质速率高与选择性好,工艺简单 ,操作方便 ,成本低等优点。
1.1支撑液膜:举州将多孔惰性基膜 (支撑体) 浸在溶解有载体的膜溶剂中, 在表面张力的作用下, 膜溶剂即充满微孔而形成。由于载体的存在, 它具有很高的选择性, 可以承担有机高分子固态膜所不能胜任的分离要求。
1.2乳状液膜:将两种互不相溶的液相通过高速搅拌或超声波处理制成乳状液, 然后将其分散到第三种液相 ( 连续相) 中, 就形成了乳状液膜体系。需要用表面活性剂来稳定乳状液的选择性和稳定性。
2. 液膜分离技术的应用进展
2.1支撑液膜:目前已用于气体分离、废水处理、湿法冶金中重金属离子的回收浓缩、生物产品的分离和固定酶等方面。(从含铜废水中脱除和回收铜、用于 CO2、 NO 、 CO 、 H2S 、 烯烃和氧气等气体分离)
2.2乳状液膜:利用乳状液膜技术处理含锌废水在国内外均有广泛研究, 用乳状液膜技术处理含镉废水取得了较好的结果 。
3. 影响液膜分离的因素
液相容易从支撑体的微孔中流失
膜内存在压差的影响
3.1支撑液膜 支撑膜孔被阻塞
剪切力诱导的乳化作用
渗透压的影响
3.2乳状液膜:它必须由制乳、提取与破乳 3 道工序所组成, 而制乳与破乳往往是相互矛盾的操作。由于夹带 (re-entrainment) 和渗透压差 (osmotic pressure difference) 引起的液膜溶胀, 导致了内相中已浓缩溶质的稀释、传质推动力的减小以及膜稳定性的下降。
3.3针对支撑液膜稳定性 , 进行了复合支撑液膜的研究、 膜液改性 (膜载体固定化、 载体化学接枝及溶剂功能一体化支撑膜 ) 、新型 SLM 组件的研究。
3.4针对乳化液膜稳定性 , 进行了以下研究:合成新型表面活性剂、
对乳化液膜流变性能进行改性、 微乳化液膜 的制备。
3. 液膜分离技术在医药工业中的应用
3.1液膜萃取技术分离氨基酸
1973年 Behr 首先提出了液膜法提取氨基酸, 接着 Thien 等、 Reisinger 等相继发表了有关乳化液膜法提取氨基酸的报告。Deblag 等以 Aliquat - 336为萃取剂、 癸醇为稀释剂、 微孔聚丙烯膜为支撑体 , 利用支撑液膜法从发酵液中分离 L -缬氨酸 , 产物的回收与精制可一步完成 , 该支撑液膜具有足够的稳定性 , 模型预测与实验数据能很好的吻合。
3.2液膜萃取技术在提取抗生素中的应用
沈力人等研究了以 Span- 80、 醋酸丁酯的煤油溶液为有机相 , Na2 CO3 水溶液为膜内相的乳化液膜 , 萃取模拟发酵液中青霉素的传质过程 , 找出了其较为适宜的液膜组成及萃取工艺条件。Ghosh 以 Auquat - 336为载体、 以 Buoac 为溶剂、 以聚丙烯多孔膜为支撑体 , 在氯离子反向迁移的推动力作用下, 采用支撑液膜完成了头孢霉素 C 的提取工作。
3.3利用液膜萃取技术提取生物碱
Kazuo Nomura 和 Terumasa Yata 采用支撑液膜分离生物碱 (盐酸奎宁 ) , 并同时测定了由于生物碱在支撑液膜上吸附而引起的表面电势的变化 , 提出了表面电势变化的动态测定法。
❻ 生物分离技术在食品工业中的应用
食品工业中用发酵和煮制的话,常常用离心技术。此外层析和膜分离也很常用。
下面介绍下生物分离技术和生物技术在食品工业中的应用进展。
生物分离技术最常见的分离纯化方法包括盐析和有机溶剂分级沉淀、超滤技术、层析技术、电泳技术、离心技术。
(1)盐析或有机溶剂分级沉淀:向反应产物溶液中加入大量易溶解的盐如氯化钠、硫酸铵,这些盐的离子能结合大量的水,产物因此被盐沉淀出来。产物溶液中加入能和水互溶的有机溶剂如乙醇、丙酮,常常能降低产物溶解度,而使产物沉淀。选择适当条件可使产物和杂质分开。
(2) 超滤技术:选择适当孔径的超滤膜或超滤中空纤维柱,通过抽滤加压使一定大小的分子能水一起穿过孔径,更大的分子则被挡住,以此将产物分离出来。
(3)层析技术:使用滤纸、纤维素、树脂、凝胶颗粒、多空玻璃珠等填充支持物或者不同于溶剂的另一种液相作为固定的介质对溶剂中的不同物质的结合力不一样,当溶剂向前推进时,溶剂中的不同溶质便可彼此分开。此外还有按分子大小分开的分子筛层析,按解离能力和离子性质分开的离子交换层析,按生物分子间亲和力大小分开的亲和层析,以及按两相溶液间分配系数差异而分开的逆流分溶。
(4)电泳技术:带有电荷的离子或颗粒在电场作用下向一个电击方向移动,离子或颗粒因其所带电荷和质量的不同,在电场中的移动速度不同,因而彼此被分开。被广泛使用的是凝胶电泳,而毛细管电泳具有最灵敏的分析效果。
(5)细胞、细胞碎片和生物大分子在离心力场作用下能被沉淀下来。离心机在每分钟旋转10000次以下的低速是就能使细胞沉淀,细胞碎片要在每分钟旋转20000到30000次的高速下才能被沉降,生物大分子则需要在每分钟旋转30000次以上的超速离心方能克服分子热运动而被沉降。
生物技术在食品工业中的应用进展
益生菌:随着益生菌多项保健功能的不断发现,如平衡肠道菌群,改善肠道功能、调节免疫、增强消化功能,促进营养物质吸收、抗诱变和防癌特性、抗氧化与延缓衰老以及改善心血管系统等。目前,国际上对益生菌的研究显得非常活跃,特别是在日本、法国、美国等国家已形成了系统化专业性科研队伍。
世界各国益生菌研究主要集中在益生菌促进人体健康的机理、益生菌的工业化与产业化应用技术、更高质量或带多功能性益生菌的高效筛选与定向设计等前沿领域,其研究成果应用于食品工业生产大大提高了人体健康水平并带来了客观的经济效益。在我国,特别是在奶
制品和一些功能性的食品中益生菌已广为运用。
在基础研究方面,我国科学家取得了丰硕的研究成果。2008年7月,内蒙古农业大学等单位承担的益生菌L.casei Zhang基因组学和蛋白质组学研究项目通过鉴定,项目完成了益生菌L.ca-sei Zhang染色体基因组和质粒基因组plca36序列的测定,从而能够准确地将该菌株的益生功能基因进行定位,为其益生机理进一步深入研究和相关产品的开发应用从基因水平上奠定了基础。该项目的完成标志着我国在乳酸菌基因组学方面的研究达到国际水平。同时,国内围绕乳制品、发酵肉制品工业发酵剂菌株筛选获得重要进展,建立了从多菌相肉品发酵体系中定向筛选特质菌株的高通量技术平台和我国第一个原创性、具有自主知识产权的乳酸菌菌种资源库,筛选得到了几十株具有优良生产性状及益生特性的乳酸菌菌株,为我国益生菌制品的开发奠定了强大的技术和菌源基础。
代谢工程:在代谢工程研究方面,随着研究应用的深入,代谢工程的定义也在不断更新,现在多将其定义为利用基因工程技术,有目的地对细胞代谢途径进行精确地修饰、改造或扩展、构建新的代谢途径,以改变微生物原有代谢特性,并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合,提高目的代谢产物活性或产量,合成新的代谢产物的工程技术科学。总体而言,代谢工程是在建立代谢网络理论的基础上,通过对代谢流的定性、定量分析,从而对代谢工程进行设计包括改变代谢流、扩展代谢途径和构建新的代谢途径等方法,其核心是在分子水平上对靶基因或基因簇进行遗传操作,所以又称为第三代基因工程。
代谢工程主要包括3个步骤:细胞途径的修饰(合成),修饰后细胞表型的严格评价(表型表征),根据评价结果设计进一步的修饰(优化设计)。其中,表现表征的评价即是在获得大量生化反应数据的基础上,采用化学、数学的研究方法并结合先进的信息技术进行高通量分析,进一步研究细胞代谢的动态特征和控制机理,并由此发展了各种数学系统模型用于辅助改善代谢工程设计。
随着后基因组学时代的到来,各种组学技术(基因组学、转录物组学、蛋白质组学、代谢物组学、代谢通量组学等)在代谢工程相关研究中被广泛使用,通过组学技术对细胞基因组以及细胞与微观和宏观环境条件关系等特性进行表型表征,代替传统表型表征的方法,使代谢工程的研究从局部通路水平上升到整体水平,从而可以更好地揭示生物复杂代谢网络及调控机理,进行代谢工程的研究。目前,以各层次功能基因组学研究为基础,借助高通量实验技术和生物信息学工具等,通过整合各层次组学研究数据,建立数学模型,或通过比较不同菌株或同一菌株在不同条件下各个层次组学差异以阐明生命活动规律,以此进行代谢工程设计的尺度多层次的系统生物学方法,成为了各国科学家研究的重点方向。
生物反应器:在生物反应器研究方面,自动化、多功能和高效率的新型生物反应器一直是近年来研究的热点。包括人工生物反应器和天然生物反应器,比如微生物、动物和植物表达系统等,研究主要集中在将分离技术和生物反应过程结合开发出高效率的生物反应器,比如超临界反应器和膜反应器等,以及研究生物反应机理、反应过程参数传感器的研制、自动化控制系统和数学模型的建立等,特别是参数控制方面的研究和固体发酵生物反应器的开发是研究的两个重点领域。
安全检测:此外,生物技术,如酶联免疫吸附测定(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)和DNA芯片技术等用于食品微生物、毒素以及残留药物等食品安全检测方面也显示出其灵敏度高、特异性强、简便快捷等优势,逐渐成为食品安全研究的重要方向。