第一章發(fā)酵液

1、生物工業(yè)下游技術(shù)生物工業(yè)下游技術(shù)(生物分離工程）生物分離工程）劉紅占劉紅占QQ：704274516TEL一章第一章緒論緒論本章要求本章要求n熟悉下游加工過程的重要性和特點(diǎn)熟悉下游加工過程的重要性和特點(diǎn)n了解下游加工技術(shù)的發(fā)展過程了解下游加工技術(shù)的發(fā)展過程n掌握下游加工過程的主要步驟和主要單元掌握下游加工過程的主要步驟和主要單元操作操作 一般認(rèn)為是以生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子一般認(rèn)為是以生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，自覺地操計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，自覺地操

2、縱遺傳物質(zhì)，定向地改造生物或其功能，短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超縱遺傳物質(zhì)，定向地改造生物或其功能，短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超 遠(yuǎn)緣性遠(yuǎn)緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應(yīng)器對(duì)這類狀的新物種，再通過合適的生物反應(yīng)器對(duì)這類“工程菌工程菌”或或“工程細(xì)工程細(xì)胞株胞株”進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能一門新興技術(shù)。生理功能一門新興技術(shù)。生物工程：生物工程：生物工程生物工程5大支柱：大支柱：v下游技術(shù)（工程）下游技術(shù)（工程） （downstream processing）：對(duì)于由對(duì)于由生物界自然產(chǎn)生的或由微生物菌體發(fā)酵的、動(dòng)植物細(xì)胞組生

3、物界自然產(chǎn)生的或由微生物菌體發(fā)酵的、動(dòng)植物細(xì)胞組織培養(yǎng)的、酶反應(yīng)等各種生物工業(yè)生產(chǎn)過程獲得的生物原織培養(yǎng)的、酶反應(yīng)等各種生物工業(yè)生產(chǎn)過程獲得的生物原料，經(jīng)提取分離、加工并精制目的成分，最終使其成為產(chǎn)料，經(jīng)提取分離、加工并精制目的成分，最終使其成為產(chǎn)品的技術(shù)。品的技術(shù)。v下游加工過程的重要性。（組成、費(fèi)用和關(guān)注程度）下游加工過程的重要性。（組成、費(fèi)用和關(guān)注程度）組成：下游加工過程是生物技術(shù)的重要組成部分，發(fā)酵液或反應(yīng)組成：下游加工過程是生物技術(shù)的重要組成部分，發(fā)酵液或反應(yīng)液需要經(jīng)過下游加工過程才能成為成品；液需要經(jīng)過下游加工過程才能成為成品；費(fèi)用：傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)中下游部分的費(fèi)用占整個(gè)工廠投資費(fèi)用的

4、費(fèi)用：傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)中下游部分的費(fèi)用占整個(gè)工廠投資費(fèi)用的，而對(duì)重組生產(chǎn)蛋白質(zhì)等基因工程產(chǎn)品，下游加工的費(fèi)，而對(duì)重組生產(chǎn)蛋白質(zhì)等基因工程產(chǎn)品，下游加工的費(fèi)用可占整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用的；用可占整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用的；關(guān)注程度：英國(guó)政府工業(yè)部于年發(fā)起生物分離計(jì)劃（關(guān)注程度：英國(guó)政府工業(yè)部于年發(fā)起生物分離計(jì)劃（），專門研究下游加工過程；年英國(guó)化學(xué)工業(yè)），專門研究下游加工過程；年英國(guó)化學(xué)工業(yè)會(huì)召開了專門討論下游加工過程的國(guó)際會(huì)議；我國(guó)也于年會(huì)召開了專門討論下游加工過程的國(guó)際會(huì)議；我國(guó)也于年在濟(jì)南召開了一次專門會(huì)議；近十年來國(guó)內(nèi)外有關(guān)生物分離或蛋白在濟(jì)南召開了一次專門會(huì)議；近十年來國(guó)內(nèi)外有關(guān)生物分離或蛋白質(zhì)純化的專著陸續(xù)出

5、版。質(zhì)純化的專著陸續(xù)出版。n含水多，產(chǎn)物含量低；含水多，產(chǎn)物含量低；n含菌體蛋白；含菌體蛋白；n溶有原來培養(yǎng)基成分；溶有原來培養(yǎng)基成分；n相當(dāng)多的副產(chǎn)物和色素；相當(dāng)多的副產(chǎn)物和色素；n易被雜菌污染或使產(chǎn)物進(jìn)一步分解；易被雜菌污染或使產(chǎn)物進(jìn)一步分解；n易起泡，粘性物質(zhì)多。易起泡，粘性物質(zhì)多。1. 發(fā)酵液的特點(diǎn)發(fā)酵液的特點(diǎn)時(shí)間短；時(shí)間短；溫度低；溫度低；pH適中（選擇在生物物質(zhì)的溫度范圍內(nèi)）；適中（選擇在生物物質(zhì)的溫度范圍內(nèi)）；嚴(yán)格清洗消毒（包括廠房、設(shè)備及管路，注意死角），嚴(yán)格清洗消毒（包括廠房、設(shè)備及管路，注意死角），這和傳統(tǒng)產(chǎn)品抗生素的生產(chǎn)是一致的。這和傳統(tǒng)產(chǎn)品抗生素的生產(chǎn)是一致的。對(duì)基因工

6、程產(chǎn)品還應(yīng)注意生物安全（對(duì)基因工程產(chǎn)品還應(yīng)注意生物安全（biosafetybiosafety）問題，）問題，要防止菌體擴(kuò)散，一般要求在密封的環(huán)境下操作。要防止菌體擴(kuò)散，一般要求在密封的環(huán)境下操作。 古代釀造業(yè)古代釀造業(yè)2. 第一代生物技術(shù)第一代生物技術(shù)古代釀造業(yè)包括釀酒、制醬（油）、醋、酸奶和干酪等。技術(shù)原古代釀造業(yè)包括釀酒、制醬（油）、醋、酸奶和干酪等。技術(shù)原始、家庭式作坊、產(chǎn)物基本不經(jīng)過后處理而直接食用，無下游技術(shù)。始、家庭式作坊、產(chǎn)物基本不經(jīng)過后處理而直接食用，無下游技術(shù)。主要指主要指19世紀(jì)世紀(jì)60年代年代-20世紀(jì)世紀(jì)40年代青霉素等抗生素出現(xiàn)之前的年代青霉素等抗生素出現(xiàn)之前的生物技

7、術(shù)產(chǎn)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。發(fā)現(xiàn)了發(fā)酵的本質(zhì)是微生物的作用，掌握了純種培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)了發(fā)酵的本質(zhì)是微生物的作用，掌握了純種培養(yǎng)技術(shù)，生物技術(shù)進(jìn)入近代釀造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段。到技術(shù)，生物技術(shù)進(jìn)入近代釀造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段。到20世紀(jì)上半葉，逐世紀(jì)上半葉，逐漸開發(fā)形成了發(fā)酵法生產(chǎn)酒精、丙酮、丁醇等微生物發(fā)酵工業(yè)（厭氧漸開發(fā)形成了發(fā)酵法生產(chǎn)酒精、丙酮、丁醇等微生物發(fā)酵工業(yè)（厭氧發(fā)酵），其產(chǎn)品相對(duì)簡(jiǎn)單，基本上是無活性的小分子。此時(shí)開始引入發(fā)酵），其產(chǎn)品相對(duì)簡(jiǎn)單，基本上是無活性的小分子。此時(shí)開始引入過濾、蒸餾、精餾過濾、蒸餾、精餾等近代分離技術(shù)。等近代分離技術(shù)。3. 第二代生物技術(shù)第二代生物技術(shù)3. 第二代生物技術(shù)第二代生物

8、技術(shù)3. 第二代生物技術(shù)第二代生物技術(shù)以以20世紀(jì)世紀(jì)40年代出現(xiàn)的青霉素產(chǎn)品為代表。年代出現(xiàn)的青霉素產(chǎn)品為代表。無菌空氣制備技術(shù)、大型好氧發(fā)酵裝置開發(fā)，一大批通風(fēng)發(fā)酵技無菌空氣制備技術(shù)、大型好氧發(fā)酵裝置開發(fā)，一大批通風(fēng)發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)品相繼投入了工業(yè)生產(chǎn)，如抗生素（鏈霉素）、氨基酸（谷氨術(shù)產(chǎn)品相繼投入了工業(yè)生產(chǎn)，如抗生素（鏈霉素）、氨基酸（谷氨酸）、有機(jī)酸（核酸、檸檬酸）、酶制劑（淀粉酶）、微生物多糖和酸）、有機(jī)酸（核酸、檸檬酸）、酶制劑（淀粉酶）、微生物多糖和單細(xì)胞蛋白等。產(chǎn)品多樣性決定了分離方法的多樣性。借鑒和引進(jìn)吸單細(xì)胞蛋白等。產(chǎn)品多樣性決定了分離方法的多樣性。借鑒和引進(jìn)吸收了大量的近代化學(xué)

9、工業(yè)的分離技術(shù)，如收了大量的近代化學(xué)工業(yè)的分離技術(shù)，如沉淀、離子交換、萃取、結(jié)沉淀、離子交換、萃取、結(jié)晶晶等。等。3. 第二代生物技術(shù)第二代生物技術(shù)以以20世紀(jì)世紀(jì)70年代末崛起的年代末崛起的DNA重組技術(shù)及細(xì)胞融合技術(shù)為代表。重組技術(shù)及細(xì)胞融合技術(shù)為代表。生物技術(shù)在其主要領(lǐng)域：基因工程、酶工程、細(xì)胞工程和微生物發(fā)生物技術(shù)在其主要領(lǐng)域：基因工程、酶工程、細(xì)胞工程和微生物發(fā)酵工程取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，一批高附加值的產(chǎn)品開始面世，如乙肝疫苗、酵工程取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，一批高附加值的產(chǎn)品開始面世，如乙肝疫苗、干擾素等。干擾素等。80年代，發(fā)現(xiàn)了一大批生理功能性物質(zhì)，如活性糖質(zhì)、活性年代，發(fā)現(xiàn)了一大批生理功能性

10、物質(zhì)，如活性糖質(zhì)、活性肽、高度不飽和脂肪酸等，生物技術(shù)在深度和廣度上都取得了很大的進(jìn)肽、高度不飽和脂肪酸等，生物技術(shù)在深度和廣度上都取得了很大的進(jìn)展。展。1988年，日本由年，日本由40多家公司組建高度分離系統(tǒng)技術(shù)研究聯(lián)合體，瑞多家公司組建高度分離系統(tǒng)技術(shù)研究聯(lián)合體，瑞典的典的Pharmacia，Alfa-Laval等組建了等組建了Biolink公司，加強(qiáng)在生物工業(yè)下公司，加強(qiáng)在生物工業(yè)下游技術(shù)領(lǐng)域的研究開發(fā)力量，不斷推出新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備，以搶游技術(shù)領(lǐng)域的研究開發(fā)力量，不斷推出新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備，以搶占更多的市場(chǎng)。新技術(shù)有占更多的市場(chǎng)。新技術(shù)有超臨界超臨界CO2萃取技術(shù)、膜過濾、滲透

11、蒸發(fā)技術(shù)、萃取技術(shù)、膜過濾、滲透蒸發(fā)技術(shù)、各種色譜（層析）技術(shù)各種色譜（層析）技術(shù)等。等。4. 第三代生物技術(shù)第三代生物技術(shù)20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來，生物工業(yè)下游技術(shù)進(jìn)步很快，出現(xiàn)年代以來，生物工業(yè)下游技術(shù)進(jìn)步很快，出現(xiàn)了很多新概念、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新裝備。大致可分為了很多新概念、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新裝備。大致可分為以下幾大類：以下幾大類：（1）固液分離技術(shù)）固液分離技術(shù) （2）細(xì)胞破碎技術(shù)）細(xì)胞破碎技術(shù) （3）初步分離純化技術(shù)）初步分離純化技術(shù) （4）高度分離純化技術(shù)）高度分離純化技術(shù)（5）其他新型分離技術(shù)）其他新型分離技術(shù)近近20年來，將在污水處理、化學(xué)工程和選礦工程上廣泛使用年來，將在污水

12、處理、化學(xué)工程和選礦工程上廣泛使用的絮凝技術(shù)引入到發(fā)酵液的預(yù)處理上，研究開發(fā)了菌體及懸的絮凝技術(shù)引入到發(fā)酵液的預(yù)處理上，研究開發(fā)了菌體及懸浮物絮凝技術(shù)，改善了發(fā)酵液的分離性能，加之纖維素助濾浮物絮凝技術(shù)，改善了發(fā)酵液的分離性能，加之纖維素助濾劑的開發(fā)，大大提高了發(fā)酵液的固液分離效率。在固液分離劑的開發(fā)，大大提高了發(fā)酵液的固液分離效率。在固液分離機(jī)械方面，也出現(xiàn)了一些性能優(yōu)良的新型機(jī)械，如帶式過濾機(jī)械方面，也出現(xiàn)了一些性能優(yōu)良的新型機(jī)械，如帶式過濾機(jī)、連續(xù)半連續(xù)板框過濾機(jī)、螺旋沉降式離心機(jī)等。微濾膜機(jī)、連續(xù)半連續(xù)板框過濾機(jī)、螺旋沉降式離心機(jī)等。微濾膜可高效分離細(xì)微的懸浮粒子?？筛咝Х蛛x細(xì)微的懸浮

13、粒子。（1）固液分離技術(shù)）固液分離技術(shù) （2）細(xì)胞破碎技術(shù)）細(xì)胞破碎技術(shù) （3）初步分離純化技術(shù)）初步分離純化技術(shù) （4）高度分離純化技術(shù)）高度分離純化技術(shù)（5）其他新型分離技術(shù)）其他新型分離技術(shù)已開發(fā)出球磨破碎、壓力釋放破碎、冷凍加壓釋放破碎和化學(xué)已開發(fā)出球磨破碎、壓力釋放破碎、冷凍加壓釋放破碎和化學(xué)破碎等技術(shù)。該技術(shù)的成熟使得胞內(nèi)生物物質(zhì)的大規(guī)模工業(yè)化破碎等技術(shù)。該技術(shù)的成熟使得胞內(nèi)生物物質(zhì)的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。生產(chǎn)成為可能。（1）固液分離技術(shù)）固液分離技術(shù) （2）細(xì)胞破碎技術(shù)）細(xì)胞破碎技術(shù) （3）初步分離純化技術(shù)）初步分離純化技術(shù) （4）高度分離純化技術(shù)）高度分離純化技術(shù)（5）其他

14、新型分離技術(shù)）其他新型分離技術(shù)主要開發(fā)了沉淀、離子交換、萃取、超濾等技術(shù)。較早出現(xiàn)主要開發(fā)了沉淀、離子交換、萃取、超濾等技術(shù)。較早出現(xiàn)的是酶及蛋白質(zhì)的鹽析法；有機(jī)溶劑沉淀法；雙水相萃取技的是酶及蛋白質(zhì)的鹽析法；有機(jī)溶劑沉淀法；雙水相萃取技術(shù)比較適合于胞內(nèi)活性物質(zhì)和細(xì)胞碎片的分離，為進(jìn)一步純術(shù)比較適合于胞內(nèi)活性物質(zhì)和細(xì)胞碎片的分離，為進(jìn)一步純化精制創(chuàng)造了前提；超濾技術(shù)解決了生物大分子對(duì)化精制創(chuàng)造了前提；超濾技術(shù)解決了生物大分子對(duì)pH、熱、熱、有機(jī)溶劑、金屬離子敏感等難題，在生物大分子的分級(jí)、濃有機(jī)溶劑、金屬離子敏感等難題，在生物大分子的分級(jí)、濃縮、脫鹽等操作中得到了廣泛的使用。縮、脫鹽等操作中得

15、到了廣泛的使用。（1）固液分離技術(shù)）固液分離技術(shù) （2）細(xì)胞破碎技術(shù)）細(xì)胞破碎技術(shù) （3）初步分離純化技術(shù)）初步分離純化技術(shù) （4）高度分離純化技術(shù)）高度分離純化技術(shù)（5）其他新型分離技術(shù)）其他新型分離技術(shù)小分子物質(zhì)一般可通過離子交換、脫色和結(jié)晶、重結(jié)晶等方小分子物質(zhì)一般可通過離子交換、脫色和結(jié)晶、重結(jié)晶等方法獲得純度很高的產(chǎn)品。生物大分子的純化一直是個(gè)難題。法獲得純度很高的產(chǎn)品。生物大分子的純化一直是個(gè)難題。20世紀(jì)世紀(jì)70年代以來，逐漸開發(fā)出各種色譜（層析）技術(shù)，如年代以來，逐漸開發(fā)出各種色譜（層析）技術(shù)，如親和色譜、疏水色譜、離子交換色譜和凝膠色譜等，后兩種親和色譜、疏水色譜、離子交換色

16、譜和凝膠色譜等，后兩種技術(shù)已開始用于批量生產(chǎn)。技術(shù)已開始用于批量生產(chǎn)。（1）固液分離技術(shù)）固液分離技術(shù) （2）細(xì)胞破碎技術(shù)）細(xì)胞破碎技術(shù) （3）初步分離純化技術(shù)）初步分離純化技術(shù) （4）高度分離純化技術(shù)）高度分離純化技術(shù)（5）其他新型分離技術(shù)）其他新型分離技術(shù)超臨界超臨界CO2萃取技術(shù)萃取技術(shù)在獲得天然生物物質(zhì)方面有著獨(dú)特的在獲得天然生物物質(zhì)方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。優(yōu)勢(shì)。20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來，已經(jīng)在許多領(lǐng)域中迅速實(shí)現(xiàn)了年代以來，已經(jīng)在許多領(lǐng)域中迅速實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。如啤酒花中有效成分和咖啡豆中咖啡因的萃取分工業(yè)化。如啤酒花中有效成分和咖啡豆中咖啡因的萃取分離。介于反滲透和超濾之間的離。介于反滲透和

17、超濾之間的納米濾（納米濾（Nanofiltration）技）技術(shù)術(shù)，由于其能使水和大部分無機(jī)鹽通過而截留分子量，由于其能使水和大部分無機(jī)鹽通過而截留分子量300-1000u的小分子有機(jī)物，且操作壓力低，在生物工業(yè)和水處的小分子有機(jī)物，且操作壓力低，在生物工業(yè)和水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。理中具有廣闊的應(yīng)用前景。滲透蒸發(fā)技術(shù)、液膜技術(shù)及反滲透蒸發(fā)技術(shù)、液膜技術(shù)及反膠團(tuán)技術(shù)膠團(tuán)技術(shù)的研究和應(yīng)用開發(fā)等也相繼取得了很大的進(jìn)展。的研究和應(yīng)用開發(fā)等也相繼取得了很大的進(jìn)展。四、生物技術(shù)下游加工過程的四、生物技術(shù)下游加工過程的一般流程和單元操作一般流程和單元操作培養(yǎng)液（發(fā)酵液）的預(yù)處理和固液分離；培養(yǎng)液（發(fā)酵

18、液）的預(yù)處理和固液分離；初步純化（提?。?；初步純化（提?。桓叨燃兓ň疲?；高度純化（精制）；成品加工。成品加工。1. 一般下游加工過程可分為一般下游加工過程可分為4個(gè)階段個(gè)階段2. 下游加工過程的一般流程下游加工過程的一般流程（沉淀、吸附、萃取、超濾、結(jié)晶）（沉淀、吸附、萃取、超濾、結(jié)晶）發(fā)酵液發(fā)酵液初步純化初步純化細(xì)胞碎片分離細(xì)胞碎片分離細(xì)胞破碎細(xì)胞破碎細(xì)胞分離細(xì)胞分離高度純化高度純化成品加工成品加工預(yù)處理預(yù)處理胞外產(chǎn)物胞外產(chǎn)物（加熱、調(diào)（加熱、調(diào)pH、絮凝）、絮凝）（過濾、離心分離、膜分離（過濾、離心分離、膜分離)（勻漿、研磨、酶解）（勻漿、研磨、酶解）（離心分離、雙水相萃取、膜分離）

19、（離心分離、雙水相萃取、膜分離）（重結(jié)晶、離子交換、色譜分離、膜分離）（重結(jié)晶、離子交換、色譜分離、膜分離）（濃縮、無菌過濾、干燥、成型）（濃縮、無菌過濾、干燥、成型）胞內(nèi)產(chǎn)物胞內(nèi)產(chǎn)物提取提取精制精制產(chǎn)品的收得率和質(zhì)量控制產(chǎn)品的收得率和質(zhì)量控制。下游工藝過程決定于產(chǎn)品的性質(zhì)和要求達(dá)到的純度下游工藝過程決定于產(chǎn)品的性質(zhì)和要求達(dá)到的純度n如產(chǎn)品為菌體本身，則工藝比較簡(jiǎn)單，只需經(jīng)過濾、得到菌如產(chǎn)品為菌體本身，則工藝比較簡(jiǎn)單，只需經(jīng)過濾、得到菌體，再經(jīng)干燥就可，如單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)。體，再經(jīng)干燥就可，如單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)。n如可以從發(fā)酵液直接提取，則可省去固液分離步驟。如可以從發(fā)酵液直接提取，則可省去固液

20、分離步驟。n如為胞外產(chǎn)物則可省去細(xì)胞破碎步驟。如為胞外產(chǎn)物則可省去細(xì)胞破碎步驟。3. 單元操作單元操作過濾、離心過濾、離心固液分離；固液分離；蒸發(fā)、蒸餾、結(jié)晶蒸發(fā)、蒸餾、結(jié)晶進(jìn)一步純化；進(jìn)一步純化；萃取萃取濃縮或提取液相中的成分；濃縮或提取液相中的成分；離子交換、層析、膜技術(shù)、超濾；離子交換、層析、膜技術(shù)、超濾；干燥干燥過程名稱過程名稱原理原理原料原料分離劑分離劑產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)例實(shí)例傳質(zhì)分離：傳質(zhì)分離：（1）平衡）平衡分離過程分離過程蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮飽和蒸汽壓差飽和蒸汽壓差液體液體熱熱液體液體+蒸汽蒸汽酶液、糖液、酶液、糖液、果汁濃縮果汁濃縮蒸餾蒸餾飽和蒸汽壓差飽和蒸汽壓差液體液體熱熱液體液體+蒸

21、汽蒸汽酒精蒸餾酒精蒸餾萃取萃取兩相中溶解度差兩相中溶解度差液體液體不互溶液體不互溶液體兩種液體兩種液體抗生素抽提抗生素抽提結(jié)晶結(jié)晶過飽和度差異過飽和度差異液體液體冷、熱或冷、熱或pH液體液體+固體固體氨基酸結(jié)晶氨基酸結(jié)晶吸附吸附吸附能力差異吸附能力差異氣體、液體氣體、液體固體吸附劑固體吸附劑固體固體+氣體或液體氣體或液體活性炭脫色活性炭脫色離子交換離子交換質(zhì)量作用定律質(zhì)量作用定律液體液體固體樹脂固體樹脂液體液體+固體樹脂固體樹脂氨基酸分離氨基酸分離干燥干燥水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)含濕固體含濕固體熱熱固體固體+水蒸汽水蒸汽酶制劑干燥酶制劑干燥浸取浸?。ǔ樘幔ǔ樘幔┤芙舛炔町惾芙舛炔町惞腆w、液體固體、液

22、體液體（水）液體（水）液體液體+固體固體麥芽汁制造麥芽汁制造凝膠過濾凝膠過濾分子大小不同分子大小不同液體液體凝膠凝膠液體液體+固體凝膠固體凝膠蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)分離（2）速度）速度差分離差分離電泳電泳電場(chǎng)中遷移度差電場(chǎng)中遷移度差液體液體電場(chǎng)電場(chǎng)液體液體蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)分離滲透蒸發(fā)滲透蒸發(fā)膜中滲透速度差膜中滲透速度差液體液體膜膜液體液體+蒸汽蒸汽乙醇分離乙醇分離超濾超濾膜中透過速度差膜中透過速度差液體液體膜膜兩種液體兩種液體酶蛋白分離酶蛋白分離反滲透反滲透滲透壓滲透壓液體液體膜膜兩種液體兩種液體海水淡化海水淡化過程名稱過程名稱原理原理原料原料分離劑分離劑產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)例實(shí)例機(jī)械分離：機(jī)械分離：過濾過濾

23、過濾介質(zhì)孔道小過濾介質(zhì)孔道小含固液體含固液體過濾介質(zhì)過濾介質(zhì)液體液體+固體固體麥芽汁過濾麥芽汁過濾沉降沉降密度差密度差含固液體含固液體重力重力固體固體+液體液體污泥沉降，酵污泥沉降，酵母沉降母沉降離心離心密度差密度差含固液體含固液體離心力離心力液體液體+固體固體晶體等分離晶體等分離旋風(fēng)分離旋風(fēng)分離密度差密度差氣體氣體+固體或液體固體或液體慣性力慣性力氣體氣體+固體固體或液體或液體淀粉粉塵回收淀粉粉塵回收靜電除塵靜電除塵荷電顆粒荷電顆粒氣體氣體+微細(xì)顆粒微細(xì)顆粒電場(chǎng)電場(chǎng)氣體氣體+固體固體含塵廢氣凈化含塵廢氣凈化適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)過改造提高后，適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)過改

24、造提高后，適應(yīng)面更寬，效率會(huì)更高，仍然顯示出強(qiáng)勁的生命力。適應(yīng)面更寬，效率會(huì)更高，仍然顯示出強(qiáng)勁的生命力。(如差壓蒸餾；多效蒸發(fā)技術(shù)）如差壓蒸餾；多效蒸發(fā)技術(shù)）各種新型高效的過濾機(jī)械和離心機(jī)械的問世，結(jié)晶理各種新型高效的過濾機(jī)械和離心機(jī)械的問世，結(jié)晶理論和離子交換技術(shù)的新進(jìn)展，提高了產(chǎn)品的收率、質(zhì)量論和離子交換技術(shù)的新進(jìn)展，提高了產(chǎn)品的收率、質(zhì)量和生產(chǎn)效率。和生產(chǎn)效率。五、生物工業(yè)下游技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)五、生物工業(yè)下游技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)成本成本、質(zhì)量質(zhì)量、環(huán)保環(huán)保將是該技術(shù)發(fā)展方向和動(dòng)力將是該技術(shù)發(fā)展方向和動(dòng)力1. 傳統(tǒng)分離技術(shù)的提高和完善傳統(tǒng)分離技術(shù)的提高和完善1）新型分離介質(zhì)的研究開發(fā)）新型分離介質(zhì)的研究開發(fā)2）子代分離技術(shù)）子代分離技術(shù)3）其他新興下游技術(shù)）其他新興下游技術(shù) 2. 2. 新技術(shù)的研究開發(fā)新技術(shù)的研究開發(fā)膜（膜材料和膜制造工藝）、樹脂（離子交換樹脂和大網(wǎng)格樹脂）和膜（膜材料和膜制造工藝）、樹脂（離子交換樹脂和大網(wǎng)格樹脂）和凝膠（瓊脂糖凝膠為基質(zhì)，與各種配基結(jié)合后制成各種色譜分離介質(zhì)）凝膠（瓊脂糖凝膠為基質(zhì)，與各種配基結(jié)合后制成各種色譜分離介質(zhì)）是目前主要的新型分離介質(zhì)。是目前主要的新型分離介質(zhì)。各種分離純化技術(shù)相互結(jié)合、交叉、滲透，形成子代分離技術(shù)。如膜技術(shù)和各種分離純