生物分离工程复习题
3. 在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题才能确保所设计的工艺过程最为经济、可靠？ 要考虑产品价值、产品质量、产物在生产过程中出现的位置、杂质位置、产品和杂质的独特 物化性质、不同分离方法的技术经济性比较。 综上考虑，采用步骤数最少、次序合理、进料组成、产品形式，稳定性和物性（溶解度、分 子大小、电荷、功能团）、有适应产品的技术规格、生产规模、生产方式、环保和安全要求
2-细胞分离与破碎
7.
解：
8.23*1014cm/g Rm=0
加入原点做 Q2-t 线性回归，y=301.91x+128.02
K=301.91×106
������������
=
������
·
2������������ ������������������
=
3.0191
×
108
·
2 1.1
× ×
0.06 × 106 10−3 × 1060
7. 试论述反渗透在工业中的应用。 主要是用作水源净化及纯水生产，制备用于调制生物产品和清洗产品容器的无热原 水，氨基酸、糖最终产品的浓缩和洗滤除盐。
8. 利用截留相对分子质量 MMCO=100000 的超滤膜错流超滤分离发酵清液中的蛋白质， 过滤操作采用开路循环方式初始目标蛋白质（Mr=155000)的质量浓度 cT=1g/L,杂蛋白 质（Mr=23000）的质量浓度 cc=3g/L,发酵液体积 1000mL，透过流量 Q=0.5mL/s.超 滤膜对目标蛋白质的截留率 RT=0.99，对杂蛋白质的截留率 Rc=0.5.设料液槽内全混， 循环管线内液体量可忽略不计。 （1）若采用浓缩操作，计算目标蛋白质的质量浓度达到 5g/L 所需时间？ （2）若采用透析过滤除杂蛋白质，料液槽中添加缓冲液使体积恒定，计算目标蛋白纯 度（总蛋白质中目标蛋白质的质量分数）提高到 95%所需时间，此时目标蛋白质收 率？ 1606s, 16500s 92.1% 解： （1）
4-膜分离
1. 何谓膜分离？主要有哪几种膜分离方法？ 利用具有一定选择性透过特性的过滤介质进行物质的分离纯化。 主要有微滤、超滤、反渗透、透析、电渗析、渗透气化
2. 膜分离技术优缺点？ 优点：①易于操作。常温下可连续使用，易于直接放大和自动化。②成本低，寿命 长。 维护方便，能耗少。③效率高，适宜于热敏感物质分离浓缩。④无相转变，分离 精度高，无二次污染。 缺点：①价格高，泵较贵。②易污染。③应用受限制。
5. 常用的细胞破碎方法, 了解机械破碎法所用设备 机械破碎法：高压匀浆器、珠磨机、喷雾撞击破碎器、超声波破碎 化学破碎：化学试剂处理、酸碱处理、酶溶（外加酶、自溶） 物理破碎：渗透压冲击、冻结-融化法
6. 细胞破碎技术的研究现状 ①多种破碎方法相结合 ②与上游过程相结合：上游培养中 培养基组成、pH、温度；用基因工程改造菌种 ③与下游过程相结合：考虑碎片对后分离的影响。如碎片太小，固液分离困难、未除 尽的碎片将造成层析柱和超滤膜的堵塞。
1-绪论
1. 生物分离工程的特点是什么？ ①发酵液或培养液中产物浓度很低（氧传递限制，细胞量因素，产物抑制） ②培养液是多组分的混合物（含有大小分子、可溶不可溶、化学添加物） ③生化产品的稳定性差（pH、温度或微生物导致的降解） ④对最终产品的质量要求高（药品食品除去热原）
2. 生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？ ①发酵液的预处理与液固分离：过滤、离心 ②初步纯化：沉淀、萃取、膜分离 ③高度纯化：色谱、电泳 ④成品加工：结晶、干燥
5. 泡沫分离定义、原理和操作过程影响因素 泡沫分离是以气泡为介质，利用组分的表面活性差进行分离的一种方法。 利用待分离物质本身具有表面活性或能与表面活性剂结合，在泡沫柱中吸附于气泡表 面、富集，上升带出溶剂主体，从而净化主体液、浓缩待分离物质。
影响因素： ①料液性质：溶液的 pH 值、离子强度和其他添加剂 ②表面活性剂：浓度应小于 CMC 值（临界胶团浓度）太低使泡沫层不稳定，太高则使 分离效率下降 ③操作条件：达到表面活性剂的起泡温度，设置合适的气体流速和气液流速比 ④泡沫柱：设计足够高度，保证泡沫层高度，使泡沫停留时间合适，满足产物浓缩和 分离需要
上下游耦合（膜萃取、离子交换色谱）、高效集成化技术（膨胀床） ⑥清洁生产，使用无毒无害的物质 ⑦生产规模化如何预处理发酵液？ 从而除去发酵液中高价无机离子及杂蛋白，防止乳化现象和交换容量、吸附能力降 低。 无机离子：磷酸盐处理，络合物沉淀 杂蛋白：①盐析沉淀法 ②吸附法（凝胶包裹吸附杂质）③变性法：加热、调节 pH、 加表面活性剂等 ④凝聚 ⑥絮凝 其他如有色物质：①吸附剂 ②用工业酶制剂净化干扰性浑浊物 ③惰性助滤剂如硅藻 土、珍珠岩 ④加入反映剂
（1）������������ ������ = ������������
������−������
������ = = ln1−1������ ln1−10.9 = 48������������������
������
0.048
（2）V=10L
������ = ������
������
Q = ������ = 10×10−3������3 = 3.47 × 10−6������3/������ = 0.208������/������������������
2. 凝聚和絮凝的区别 凝聚 coagulation：向胶体悬浮液中加入电解质（中性盐），由于双电层电位降低，使胶 体体系不稳定，胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集（≈1mm）的现象。 絮凝 flocculation：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使 胶粒形成粗大（10mm）的絮凝团的过程。
������
48×60������
3-初级分离（沉淀、泡沫分离）
1. 常用的蛋白质沉淀方法？ 盐析：加入无机盐电解质 等电点沉淀：加入酸碱调节 pH 有机溶剂沉淀：加入丙酮或乙醇等水溶性溶剂 其他-热沉淀、特殊沉淀剂（聚电解质、多价金属离子、非离子型聚合物）
2. 比较 Ks 盐析法和 β 盐析法 Ks 盐析法：在一定 pH 和温度下，改变体系离子强度进行盐析的方法；由于蛋白质对 离子强度的变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用于提取液的前处理。 β盐析法：在一定离子强度下，改变 pH 和温度进行盐析的方法；由于溶质溶解度变化 缓慢，且变化幅度小，因此分辨率更高，常用于初步纯化。
4. 阐述生物分离工程的发展动向。 基础理论、应用研究、工程问题 ①基础理论研究：热力学、动力学、反应机理的数学模型 ②提高分离过程的选择性，利用分子识别等 ③开发分离介质，或提高膜、树脂和凝胶介质的制造工艺，新老技术深化研究融合 ④强化化学作用对分离能力的影响 ⑤提高分离纯化技术，改善上游因素（菌种、培养基、条件）
都属于膜分离技术范畴，利用膜的选择性透过和筛分作用，压差为传质推动力，通量 模型都是科泽尼方程，浓度极化/凝胶极化。
4. ·影响截留率、膜分离速度的因素有哪些？ 截留率： ①溶质分子量 ②分子特性：球形>支链>线性；与膜具相同电荷>相反；膜对溶质有吸附作用则大。 ③其他高分子溶质存在，R↑ ④操作条件：pH=pI R↑ ；温度升高，黏度下降，膜表面流速增大，R↓
3-初级分离（沉淀、泡沫分离）
6. 溶菌酶在 2.8 mol/L 和 3.0 mol/L 硫酸铵溶液中的溶解度分别是 1.2 g/L 和 0.26
g/L， 使计算溶菌酶在 3.5 mol/L 硫酸铵溶液中的溶解度。
5.68x10-3
解：
������������������ = ������ − ������������������
������
=
1 2
∑
������������
������������ 2
������������������3.5 = 9.3781 − 1.1070 × 10.5 = −2.2454 ∴S=10-2.2454=5.68×10-3mol/L 7.
（2）求沉淀中 BSA 纯度 解：47.7kg 88.3% （1）
3. 滤饼的重量比阻 rB 表示单位滤饼厚度的阻力系数，是衡量过滤特性的主要指标。大，难过滤。 对于不可压缩滤饼，比阻值为常数 对于可压缩滤饼，rB = f(p)
4. 常用固-液分离方法、设备及其特点 包括重力沉降、离心沉降（差速/区带）、过滤(+错流过滤)、气悬浮。 离心设备有：低速、高速和超速等，冷冻离心机，管式离心机（分离乳浊液、两相密 度差小）、碟片式离心机（增加沉降面积提高处理能力）、三相倾斜式离心机（含固量 较多 连续操作） 过滤设备有：加压叶滤机（真空无菌）、鼓式真空过滤机（固含高 负压为推动力）、板 框过滤机（过滤面积大）、旋转真空过滤机等
8. 珠磨法破碎大肠杆菌细胞，破碎速率常数 k=0.048min-1。 （1）若采用间歇破碎操作，试计算破碎率达到 0.90 所需时间； （2）若采用连续破碎操作，破碎室的有效体积为 10L，在稳定操作条件，试计算使破 碎率达到 0.90 以上的最大料液流量。 解： S=0.90，k=0.048min-1
4. 用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项？ ①温度：温度越低，沉淀越完全，-10℃左右合适。保持低温，注意防止蛋白质变性 ②乙醇浓度：浓度↑，Pr 溶解度↓ ③pH 控制在等电点附近（低离子强度） ④蛋白质浓度：以 0.5%~2%合适，稀：溶剂用量大，回收率低；浓：节省溶剂用量，但 共沉作用强，分辨率低。
3. 分析比较微滤、超滤和反渗透的异同点。 微滤：膜孔径大，用于悬浮液过滤，广泛用于菌体分离与浓缩。 超滤：膜孔径比 MF 膜小，用于处理不含固形成分料液，根据高分子溶质间或高分子 溶质与小分子溶质间分子量差别进行分离。 反渗透：在溶质浓度高的一侧施加超过渗透压的压力，使溶剂透过。膜无明显的孔道 结构
《生物分离工程》综合题库
《生物分离工程》综合题库一、填充题1. 生物产品的分离包括R__________，I__________ ，P __________和P__________ ；2. 发酵液常用的固液分离方法有__________ 和__________ 等；3. 离心设备从形式上可分为__________ ，__________ ，等型式；4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为__________ ，__________ ，__________ 和__________；5. 多糖基离子交换剂包括__________ 和__________ 两大类；6. 工业上常用的超滤装置有__________ ，__________ ，__________ 和__________ ；7. 影响吸附的主要因素有__________ ，__________ ，__________ ，__________ ，__________ 和 __________；8. 离子交换树脂由 __________，__________ 和__________ 组成。
9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 ____________________；甲叉双丙烯酰胺的作用是____________________ ；TEMED的作用是____________________ ；10 影响盐析的因素有__________ ，__________ ，__________ 和__________ ；11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有__________ ，__________ 和__________ ；12.简单地说，离子交换过程实际上只有 __________， __________和__________ 三步；13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为_____________ ；14.反相高效液相色谱的固定相是 __________的，而流动相是__________ 的；常用的固定相有 __________和__________；常用的流动相有__________ 和__________ ；15.超临界流体的特点是与气体有相似的__________ ，与液体有相似的____________________ ；16.离子交换树脂的合成方法有__________ 和__________ 两大类；17.常用的化学细胞破碎方法有 __________，__________ ，__________ ，__________ ，__________ 和__________ ；18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 __________的不同；19.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有__________ 和__________ ；20.晶体质量主要指 __________，__________ 和__________ 三个方面；21.亲和吸附原理包括__________ ，__________ 和__________ 三步；22.根据分离机理的不同，色谱法可分为 __________，__________ ，__________ 和__________ ；23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为__________ ；当________________________________________ 称为Ks盐析法；当________________________________________ 称为β盐析法；24.蛋白质分离常用的色谱法有 __________，__________ ，__________ 和__________ ；25.SDS PAGE电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS）的目的是消除各种待分离蛋白的__________和__________ 差异，而将__________ 作为分离的依据；26.常用的蛋白质沉析方法有__________ ，__________ 和 __________；27.常用的工业絮凝剂有____________________和____________________两大类；28.典型的工业过滤设备有__________ 、__________ 和__________ ；29.常用离心设备可分为__________ 和 __________两大类；30.根据物化理论，萃取达到平衡时，溶质在萃取相和萃余相中的__________ 相等；31.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为__________ 、__________ 、和__________ 吸附；32.影响亲和吸附的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和__________ ；33.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为__________ 、__________ 和__________ ；其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ ；34.阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为__________ 、__________ 和__________ ；其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ ；35.DEAE Sepharose是__________ 离子交换树脂，其活性基团是 __________；36.CM Sepharose是 __________离子交换树脂，其活性基团是__________ ；37.影响离子交换选择性的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________和__________ ；38.离子交换操作一般分为__________ 和__________ 两种；39.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于__________ 和__________；40.盐析用盐的选择需考虑 __________、__________ 、__________ 、________ 等几个方面的因素；41.影响有机溶剂沉淀的因素有 __________、_________ 、_________ 、__________ 和_________ ；42.常用的超滤装置有__________ 、__________ 、__________ 和__________ ；43.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为__________ 、__________ 和__________ ；44.依据建立pH梯度的原理不同，等电聚焦（IEF）可分为__________ 和__________ ；45.双相电泳中，第一相是____________________ ；第二相是____________________ ；46.结晶包括三个过程__________ 、__________ 和__________ ；47.过饱和溶液的形成方法有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和_________ ；48.晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG由__________ 和 __________组成；49.物料中所含水分可分为__________ 、__________ 和__________ 三种；50.根据干燥曲线，物料干燥可分为__________ 和__________ 两个阶段；二. 讨论题1. 请结合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分离原理；2. 绘制结晶过程中饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义；3. 何谓亲和吸附，有何特点？4. 简述结晶过程中晶体形成的条件；5. 试比较常规聚丙稀酰胺凝胶电泳与SDS PAGE的分离原理；6. 简述生物分离过程的特点；7. 试比较凝聚和絮凝两过程的异同；8. 简述超临界流体萃取的原理及其特点；9. 何谓反微团，反微团萃取？其特点有哪些？10. 何谓色谱的理论塔板数，如何计算？三.计算题1、用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素，已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40，处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h，若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数。
《生物分离工程》题库2
《生物分离工程》题库一、填充题1. 生物产品的分离包括R ，I ，P 和P ；2. 发酵液常用的固液分离方法有和等；3. 过滤前物料的预处理的方式有、和等；4. 影响絮凝效果的因素有、、、和。
5. 过滤设备按推动力的不同可分为、、和。
6. 离心设备从形式上可分为，，等型式；7. 常用的过滤介质有、和等；8. 常用的工业絮凝剂有和两大类；9. 典型的工业过滤设备有、和；10.常用离心设备可分为和两大类；11.离心沉降设备从型式上可分为、、等型式；13.膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为，，和；14.多糖基离子交换剂包括和两大类；15.工业上常用的超滤装置有，，和；16.影响吸附的主要因素有，，，，和；17.离子交换树脂由，和组成。
18.电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是；甲叉双丙烯酰胺的作用是；TEMED的作用是；19.影响盐析的因素有，，和；20.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有，和；21.简单地说，离子交换过程实际上只有，和三步；22.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为；23.反相高效液相色谱的固定相是的，而流动相是的；常用的固定相有和；常用的流动相有和；24.超临界流体的特点是与气体有相似的，与液体有相似的；25.离子交换树脂的合成方法有和两大类；26.常用的化学细胞破碎方法有，，，，和；27.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同；28.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有和；29.晶体质量主要指，和三个方面；30.亲和吸附原理包括，和三步；31.根据分离机理的不同，色谱法可分为，，和；32.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为；当称为Ks盐析法；当称为β盐析法；33.蛋白质分离常用的色谱法有，，和；34.S DS PAGE电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS）的目的是消除各种待分离蛋白的和差异，而将作为分离的依据；35.常用的蛋白质沉析方法有，和；36.根据物化理论，萃取达到平衡时，溶质在萃取相和萃余相中的相等；37.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为、、和吸附；38.影响亲和吸附力的因素有、、、和；39.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为、和；其典型的活性基团分别有、、；40.阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为、和；其典型的活性基团分别有、、；41.DEAE Sepharose是离子交换树脂，其活性基团是；42.CM Sepharose是离子交换树脂，其活性基团是；43.影响离子交换选择性的因素有、、、、、和；44.离子交换操作一般分为和两种；45.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于和；46.盐析用盐的选择需考虑、、、等几个方面的因素；47.影响有机溶剂沉淀的因素有、、、和；48.常用的超滤装置有、、和；49.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为、和；50.依据建立pH梯度的原理不同，等电聚焦（IEF）可分为和；51.双相电泳中，第一相是；第二相是；52.结晶包括三个过程、和；53.过饱和溶液的形成方法有、、、和；54.晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG由和组成；55.物料中所含水分可分为、和三种；56.根据干燥曲线，物料干燥可分为和两个阶段；57.描述溶解度与温度、分散度之间定量关系的凯尔文公式的形式为。
生物分离工程 第九章.有害物质
• 甲醛标准溶液的浓度计算： • X=（V1-V2）×c1×15 X—甲醛标准溶液的浓度，单位为毫克每毫升（mg/mL）； V1—空白试验所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，单 位为毫升（mL）； V2—滴定甲醛溶液所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积 ，单位为毫升（mL）； c1—硫代硫酸钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（ mol/L）； 15—与1.00mL碘标准溶液（1.000mol/L）相当的甲醛的质 量，单位为毫克（mg）。
• 四、计算
X——样品中总二氧化硫的含量，mg／L； c——碘标准滴定溶液的物质的量浓度，mol／L； V——测定样品消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL； V0——空白试验消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL； 32——与1.00 mL碘标准溶液［c（1／2 I2）=1.000 mol／L］相当的以毫克表示的二氧化硫的质量； 25——取样体积，mL。
（2） 吸取 0 mL，0.10 mL，0.20 mL，0.30 mL，0.40 mL，0.50 mL 铅标准使用液（相当 0.0 μg，1.0 μg， 2.0 μg，3.0 μg，4.0 μg，5.0 μg 铅），分别臵于 125 mL 分液漏斗中，各加硝酸（1+99）至 20 mL。 于试样消化液、试剂空白液和铅标准液中各加 2.0 mL 柠檬酸铵溶液（200 g/L），l.0 mL 盐酸羟胺溶液（200 g/L）和 2 滴酚红指示液，用氨水（1＋1）调至红色， 再各加 2.0 mL 氰化钾溶液（100 g/L），混匀。各加 5.0 mL 二硫腙使用液，剧烈振摇 1 min，静臵分层后， 三氯甲烷层经脱脂棉滤入 1 cm比色杯中，以三氯甲烷调 节零点于波长 510 nm处测吸光度，各点减去零管吸收值 后，绘制标准曲线或计算一元回归方程，试样与曲线比 较。
生物分离工程(2)
第一章绪论生物技术与生物分离（填空）1.生物分离的一般步骤：预处理、产物提取、纯化、产品精制。
生物分离的本质是物质的分离。
2.生物分离基本原理：生物分离的基本原理是指根据混合物（包括原子、离子、分子、分子复合物、分子聚合体、和细胞、细胞碎片和颗粒等）中各种溶质间具有物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离性质和能够扩大这些差别的分离设备，实现各种物质的分离，或使被分离的产物得以纯化。
3.生物分离的方法依靠的性质①物理学性质：力学性质：溶质的密度:尺寸、大小和形状。
重力沉降,分子或颗粒的离心分离和膜分离热力学性质：溶质的溶解度(液相固相平衛)、挥发度(气液相平衡),表面活性剂及在相间的分配平衡行为的差异等性质,可进行蒸馏、蒸发、吸收、萃取、结晶、沉淀、泡沫分离、吸附传质性质：粘度、分子扩散系数和热扩散现象等,利用传质速度的差异也可进行分离如透析电磁性质：溶质的荷电特性,如电荷分布,电离度、等电点和磁性等可采用电渗析、离子交换、磁性分离②化学性质：化学吸附和化学吸收是利用化学反应进行的分离的典型例子化学热力学性质(化学平衡常数)、反应动力学(反应速率)、化学解离特性(激光激发作用极化、离子化)、③生物学：生物分子识别:生物亲和作用；生物输送性质:生物膜输送；生物反应、控制:酶反应、免疫系统第二章发酵液的预处理和固体分离一.预处理的目的:促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率:①改变发酵液的物理性质,包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸,降低液体黏度。
②相对纯化,去除发酵液中的部分杂质(高价无机离子和杂蛋白质),以利于后续各步操作。
③尽可能使产物转入便于后处理的一相中(多数是液相)二.发酵液预处理的方法：1.降低液体的粘度：常用方法有加水稀释和加热处理。
2.调节PH：直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质,3.凝聚：改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态，使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率。
生物分离工程复习资料
第一章绪论生物工程学：亦称生物技术，是指通过技术手段，利用生物体或生物过程生产有经济价值产品的学科。
研究领域：基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程。
生物分离工程：指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程，因它处于整个生物产品生产过程的后端，又称为生物工程下游技术。
研究内容：研究目标产品及基质的性质；分离、纯化技术的选择。
直接产物：由发酵直接生产，分离过程由发酵罐流出物开始；间接产物：由发酵过程得到的细胞或酶，再经转化和修饰得到产品。
分离：指利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异，通过适当的装置和方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。
生物分离纯化过程：指利用产物与杂质理化性质的不同，从发酵液中提取、分离、纯化产物的过程。
生物分离工程流程：1、发酵液的预处理：离心和过滤是最基本的单元操作，凝聚和絮凝可加速固液两相的分离。
2、产物的提取：主要是去除与目标产物性质有很大差异的杂质，使目标产物的纯度和浓度有较大程度的提高。
吸附，萃取，沉淀。
3、产物的精制：用于去除与目标产物有类似化学功能和物理性质的杂质。
首选色谱分离技术，涉及色谱技术有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱等。
4、成品的加工处理：产品的加工方式是由产物的最终用途和要求所决定的，浓缩、结晶和干燥。
生物分离纯化工艺过程的选择依据：1生产成本要低；2工艺步骤要少；3操作程序要合理；4适应产品的技术规格；5生产要有规模；6产品具有稳定性；7环保和安全要求；8生产方式。
生物分离过程的特点：一、体系特殊：1、原料液的特点：原料液体系复杂；存在与目标分子结构相近的分子及异构体；产物浓度很低；产物活性易降低或失活。
2、对产物的要求：目标物具有活性；产物高纯度；副作用小。
二、工艺流程特殊：1、工艺设计：操作条件特殊；多种高选择技术结合使用；优化设计分离过程和各个单元操作；要求设计工艺流程具有一定的适用范围。
生物分离工程练习题二(第4-5章)
《生物分离工程》练习题二（第4~5章）一、选择题（22分）1、以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（ B ）A.重力B. 压力C.浮力D. 阻力2、颗粒与流体的密度差越小，颗粒的沉降速度（ A ）A.越小B.越大C.不变D.无法确定3、等密度区带离心的密度梯度中最大密度（ A ）待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可4、差速区带离心的密度梯度中最大密度（ B ）待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可5、以下各物质可用于密度梯度离心介质的是（ D ）。
A.蔗糖B.聚蔗糖C.氯化铯D.以上均可6、当两种高聚物水溶液相互混合时，二者之间的相互作用不可能产生（D）A. 互不相溶，形成两个水相B. 两种高聚物都分配于一相，另一相几乎全部为溶剂水C. 完全互溶，形成均相的高聚物水溶液D. 形成沉淀7、超临界流体萃取中，如何降低溶质的溶解度达到分离的目的（C）A.降温 B升高压力 C.升温 D.加入夹带剂8、物理萃取即溶质根据（B）的原理进行分离的A.吸附B.相似相溶 C分子筛 D 亲和9、超临界流体萃取法适用于提取（ B ）A、极性大的成分B、极性小的成分C、离子型化合物D、亲水性成分10、在萃取液用量相同的条件下，下列哪种萃取方式的理论收率最高（C）A.单级萃取B.三级错流萃取C.三级逆流萃取D.二级逆流萃取11、关于萃取下列说法正确的是（C）A. 酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取C. 两性电解质在等电点时进行提取D. 两性电解质偏离等电点时进行提取12、液一液萃取时常发生乳化作用，如何避免（D）A.剧烈搅拌 B低温 C.静止 D.加热13、在葡聚糖与聚乙二醇形成的双水相体系中，目标蛋白质存在于（A）A.上相 B下相 C.葡聚糖相 D.以上都有可能14、超临界流体萃取中，如何降低溶质的溶解度达到分离的目的（C）A.降温 B升高压力 C.升温 D.加入夹带剂15、关于反萃取的概念，下列说法正确的是：（A）。
生物分离工程每章节期末重点名词及习题
一、绪论1、生物分离工程的特点是什么？生物分离工程：是指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。
又称为下游加工过程。
特点：○1产品品种很多.○2物质分离的难度比一般化工产品大.○3常无固定操作方法可循;○4生物材料组成非常复杂, 分离操作步骤多，成本高却不易获得高收率。
2、生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？答：分为不溶物的去除（过滤、离心，使产物浓度和质量得到了提高）、产物粗分离（离子交换、吸附、萃取，目的去除体系中大部分杂质，提高目标产物浓度）、纯化（色谱、电泳、沉淀等单元操作，这些技术具有产物的高选择性和杂质的去除性）、精制（结晶技术和色谱分离，目的是提高产物浓度，形成最终产品形态）。
二、过滤.凝聚：在某些电解质作用下，使扩散双电层的排斥电位降低，破坏胶体系统的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。
凝聚和絮凝的区别——在电介质作用下，破坏溶质胶体颗粒表面的双电层，破坏胶体系统的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。
凝聚：简单电解质降低胶体间的排斥力。
从而范德华引力起主导作用，聚合成较大的胶粒，粒子的密度越大，越易分离。
絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程助滤剂：为防止滤渣堆积过于密实，使过滤顺利进，而使用的细碎程度不同的不溶性惰性材料。
重力沉降式固液分离设备：矩形水平流动池、圆形水平流动池、垂直流动式沉降池、斜板式沉降池发酵液为何需要预处理？处理方法有哪些？由于发酵液和生物溶液是高粘度的非牛顿型流体，所以过滤是相当困难的，高黏性的可压缩滤饼有事呈难渗透的胶体，使过滤难以进行，菌丝体尤其如此。
预处理的的方法：加热法（较稳定的产物）、凝聚和絮凝（明矾、氧化铝、氧化镁、多糖）、助滤剂上的吸附（硅藻土、珍珠岩、活性炭）、调节PH值。
三、离心和沉降离心：离心分离是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异，在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。
(完整版)生物分离工程部分习题和答案
第一章导论一解释名词生物下游加工过程（生物分离工程），生物加工过程1 、生物下游加工过程（生物分离工程）：从发酵液、酶反应液或动/植物细胞培养液中将目标产物提取、浓缩、分离、纯化和成品化的过程。
（ppt 第一章、课本page 1）2、生物加工过程：一般将生物产品的生产过程叫生物加工过程，包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应工程及目标产物的分离纯化过程。
（课本page 1）二简答题1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？（生物下游加工过程特点是什么？）答：生物下游加工过程特点：<1>：发酵液组成复杂，固液分离困难——这是生物分离过程中的薄弱环节<2>：原料中目标产物含量低，有时甚至是极微量——从酒精的1/10到抗菌素1/100，酶1/100万左右，成本高。
<3>：原料液中常伴有降解目标产物的杂质——各种蛋白酶降解基因工程蛋白产物，应快速分离。
<4>：原料液中常伴有与目标产物性质非常相近的杂质——高效纯化技术进行分离。
<5>：生物产品稳定性差——严格限制操作条件，保证产物活性。
<6>：分离过程常需要多步骤操作，收率低，分离成本高——提高每一步的产物收得率，尽可能减少操作步骤。
<7>：各批次反应液性质有所差异——分离技术具有一定的弹性。
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（%）4 生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？（简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元）答：生物分离工程分四大部分：<1>、发酵液预处理与液固分离。
生物分离工程选择题
选择题：1. B 可以提高总回收率。
A.增加操作步骤B.减少操作步骤C.缩短操作时间D.降低每一步的收率2．分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用（ A ）A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定选择题：1、适合小量细胞破碎的方法是（）A、高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法2、丝状（团状）真菌适合采用（ A ）破碎。
A、珠磨法B、高压匀浆法C、A与B联合D、A与B均不行3、撞击破碎法适用于（ C ）的回收。
A、蛋白质B、细胞壁C、细胞器D、核酸4、以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（ B ）A.重力B. 压力C.浮力D. 阻力5、颗粒与流体的密度差越小，颗粒的沉降速度（ A ）A.越小B.越大C.不变D.无法确定6、碟片式离心机中碟形分离板的作用是；（ D ）。
A、增大离心力，提高处理能力B、增大流体阻力，提高处理能力C、增大料液量，提高处理能力D、增大沉降面积，提高处理能力7、那种细胞破碎方法适用工业生产（ A ）A. 高压匀浆 B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法8、可压缩滤饼的平均比阻与压力之间的关系为：（ C ）。
A、随压力提高而减小B、与压力无关C、随压力提高而增大D、与压力的倒数成正比9、重力沉降过程中，固体颗粒不受 C 的作用。
A.重力B.摩擦力C.静电力D.浮力10.过滤的透过推动力是 D 。
A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差11.在错流过滤中，流动的剪切作用可以 B 。
A.减轻浓度极化，增加凝胶层的厚度B.减轻浓度极化，降低凝胶层的厚度C.加重浓度极化，增加凝胶层的厚度D.加重浓度极化，降低凝胶层的厚度12.菌体和动植物细胞的重力沉降操作，采用 D 手段，可以提高沉降速度。
A.调整pHB.加热C.降温D.加盐或絮状剂13.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度。
生化分离工程期末考试
第一章绪论1、生物分离工程：从发酵液或酶反应液或动植物培养液中分离、纯化生物产品的过程。
2、生化分离工程的特点：①目标产物浓度低、杂质含量高；②物料体系复杂——多相，非牛顿流体；③目标产物稳定性差；④分离过程可变性；⑤质量要求高⑥产品价格与产物浓度呈反比第二章发酵液的预处理和固液分离1、预处理的目的：促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率。
2、预处理的方法：凝聚和絮凝、加热法、调节悬浮液的PH值、杂蛋白的去处、高价无机离子的去除、助滤剂和反应剂。
3、凝聚：指在投加的化学物质作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成１mm 大小块状凝聚体的过程。
机理：1）中和粒子表面电荷；2）消除双电层结构；3）破坏水化膜。
4、絮凝：指使用絮凝剂将胶体粒子交联成网，形成10mm大小絮凝团的过程。
其中絮凝剂主要起架桥作用。
机理：架桥作用。
采用絮凝法可形成粗大的絮凝体，使发酵液较易分离。
5、絮凝的影响因素：1.发酵液的性质；2.絮凝剂的浓度，最佳用量为粒子表面积约有一半被聚合物覆盖；3.絮凝剂的分子量；4.pH 控制；5.搅拌速度。
6、混凝：对于带负电荷的菌体或蛋白质来说，采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电层电位和产生吸附桥架的双重机理，单独使用可达到较好絮凝效果；对于非离子型和阴离子型高分子絮凝剂，要采用凝聚和絮凝双重机理才能提高过滤效果。
这种包括凝聚和絮凝机理的过程，称为混凝。
7、杂蛋白的去除方法：沉淀法（等电点沉淀法、酸碱调节）、变性法（蛋白质从有规则的排列变成不规则结构的过程称为变性）、吸附法（加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去）。
8、固液分离的方法：过滤、离心、膜分离、双水相萃取、扩张床吸附。
9、影响发酵液固液分离的因素：1）发酵液中悬浮离子的大小；2）发酵液的黏度（固液分离速度通常与粘度成反比，粘度越大，固液分离越困难。
）10、过滤:借助于过滤介质，在一定的压力差ΔP作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作。