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1、第一章 绪论151、生物物工程学学的概念念：生物物工程学学亦称生生物技术术，是指指通过技技术手段段，利用用生物体体或生物物过程生生产有经经济价值值产品的的学科，生生物工程程是基础础科学和和应用科科学相结结合的产产物。生物工程程学的研研究领域域：基因工工程、细细胞工程程、微生生物工程程、酶工工程。2、生物物分离工工程的概概念：是是生物化化学工程程的一个个重要组组成部分分，指从从发酵液液、酶反反应液或或动植物物细胞培培养液中中分离、纯化生生物产品品的过程程，因它它处于整整个生物物产品生生产过程程的后端端，又称称为生物物工程下下游技术术。它描描述了生生物产品品分离、纯化过过程的原原理、方方法和设设备
2、。3、生物物分离加加工过程程按工艺艺流程顺顺序可分分为四个个主要阶阶段：发发酵液的的预处理理、提取取、精制制和成品品加工。第二章 发酵酵液的预预处理1、发酵酵液的一一般特征征有哪些些？发酵酵液预处处理的目目的和要要求有哪哪些？（1）组组分大部部分是水水；（2）产产物浓度度低；（3）固固形物主主要是菌菌体和蛋蛋白的胶胶状物；（4）含含有培养养基残留留成分；（5）含含有代谢谢副产物物；（6）含含有色素素、毒性性物质、热原质质等有机机杂质。（一）发发酵液预预处理的的目的1）改变变发酵液液中固体体粒子的的物理性性质，提提高固液液分离的的效率；2）使产产物转入入便于后后处理的的某一相相中；3）去除除发酵
3、液液中部分分杂质，以以利于后后续各步步操作。总之，改改变发酵酵液的性性质，以以利于固固液分离离。（二）、发酵液液预处理理的要求求1、菌体体的分离离(正确确控制发发酵终点点);2、固体体悬浮物物的去除除；3、蛋白白质的去去除；4、重金金属离子子的去除除；5、色素素、热原原质、毒毒性物质质等有机机杂质的的去除；6、改变变发酵液液的性质质，以利利于提取取和精制制后续工工序的操操作顺利利进行；7、调节节适宜的的pH值值。2、发酵酵液预处处理的方方法有哪哪些？并并简述各各种方法法的原理理和特点点？（一）凝凝聚和絮絮凝1、凝聚聚：在投投加的化化学物质质作用下下，胶体体脱稳并并使粒子子相互聚聚集成 1mmm
4、大小块块状凝聚聚体的过过程。(使胶体体粒子间间的排斥斥电位降降低而发发生沉淀淀)2、絮凝凝：指某某些高分分子絮凝凝剂能在在悬浮粒粒子之间间产生桥桥梁作用用，使胶胶粒形成成粗大絮絮凝团的的过程。（二）、加热法法降低发发酵液的的粘度；去除某某些热变变性蛋白白等物质质；降低悬悬浮液的的最终体体积，破破坏凝胶胶结构，增增加滤饼饼的孔隙隙度，使使固液分分离变得得十分容容易。关键取决决于产品品的热稳稳定性。（三）、调节悬悬浮液的的pH值值全细胞的的聚集作作用高度度依赖于于pH的的大小，恰恰当的ppH能够够促进聚聚集作用用。一般用草草酸、无无机酸或或碱来调调节pHH值。（四）加加水稀释释法主要适用用于离心心
5、沉降分分离发酵酵液预处处理过程程。同重重量悬浮浮固体的的发酵液液，稀释释到适当当倍数，对对后续的的离心沉沉降分离离速度非非常有利利。（五）、加入助助滤剂法法是一种颗颗粒均匀匀，质地地坚硬，不不可压缩缩的粒状状物质，用用于扩大大过滤表表面的适适用范围围。使用方法法：在滤滤布上预预涂或按按一定比比例混入入悬浮液液中。（六）、加吸附附剂法或或加盐法法加吸附剂剂法是使使细菌细细胞吸附附在吸附附剂上的的方法；无机盐盐在发酵酵液中形形成庞大大的絮状状物，把把发酵液液中的悬悬浮粒子子裹住，吸吸附在其其中。（七）高高价无机机离子去去除法1、Caa2+的去去除 常常用草酸酸去除；2、Mgg 2+的去除除 常用用
6、磷酸盐盐去除；3、Fee 3+的去除除 常加加入黄血血盐，也也可加入入碱化剂剂。（八）、可溶性性杂蛋白白质的去去除法1、等电电点沉淀淀法；22、热处处理法；3、化化学变性性沉淀法法；4、吸附法法。（九）色色素及其其他杂质质的去除除方法常用的脱脱色法有有离子交交换和活活性炭吸吸附。3、发酵酵液过滤滤的目的的是什么么？影响响发酵液液过滤速速度的因因素有哪哪些？目的：一一是为了了获得含含所需产产物的细细胞（菌菌丝）或或发酵液液；二是为了了去除发发酵液中中的固形形杂质。影响因素素：（一一）菌种种，菌种种决定了了各种悬悬浮粒子子的大小小和形状状。如真真菌较粗粗大，易易过滤，不不需做特特殊处理理，用真真空
7、过滤滤即可；而放线线菌较小小，且菌菌丝体细细而分枝枝，过滤滤困难，需需进行预预处理。 （二）发发酵液的的粘度，11、发酵酵条件，发发酵条件件包括培培养基组组成、未未用完培培养基的的量、消消沫剂、发酵周周期等。2、放放罐时间间（发酵酵终了时时间）33、发酵酵染菌44、发酵酵液的ppH值、温度。第三章 细胞胞分离技技术1、常用用细胞分分离方法法有哪些些？并说说明其原原理。一、过滤滤：指利利用多孔孔性介质质截流固固体悬浮浮液中的的固体颗颗粒，进进行固液液分离的的方法。二、离心心沉降：是利用用惯性离离心力和和物质的的沉降系系数或浮浮力密度度的不同同而进行行的一项项分离、浓缩或或提取条条件。1）离心心沉
8、降的的原理：固体和和液体之之间存在在一定的的密度差差，且固固体密度度大于液液体的密密度。2）影响响离心沉沉降速度度的因素素：密度度差、颗颗粒大小小、液体体粘度、离心力力大小离心分离离法根据据其操作作方式的的不同，又又可分为为差速离离心和密密度梯度度离心。差速离心心法的原原理：差差速离心心是利用用不同离离心速度度产生不不同离心心力，将将各种亚亚细胞组组分和各各种颗粒粒分别分分开。不不同物质质有不同同的形状状、大小小、质量量和密度度，当在在介质中中离心时时，它们们的沉降降速度各各有差异异。一般密度度梯度离离心法：把样品品铺放在在一个连连续的液液体密度度梯度上上，然后后进行离离心，并并控制离离心分离
9、离的时间间，使得得粒子完完全沉降降之前，在在液体梯梯度中移移动而形形成不连连续的分分离区带带。等密度梯梯度离心心法：不不同粒子子存在密密度差时时，在离离心力场场作用下下，粒子子或向下下沉降，或或向上浮浮起，一一直移动动到与它它们密度度恰好相相等的位位置上（即即等密度度点）并并形成区区带，此此即等密密度梯度度离心法法。三、离心心过滤 原理：以离心心力作为为推动力力完成过过滤操作作,具有有离心和和过滤的的双重作作用。2、什么么是细胞胞破碎和和细胞破破碎率？细胞破破碎的方方法主要要有哪些些？其原原理各是是什么?细胞破碎碎：指选选用物理理，化学学，酶或或机械的的方法来来破坏细细胞壁或或细胞膜膜。破碎率
10、： 被破破碎细胞胞的数量量占原始始细胞数数量的百百分数。1）珠磨磨法，作作用机理理：微生生物细胞胞悬浮液液与极细细的研磨磨剂在搅搅拌浆作作用下充充分混匀匀，珠子子之间及及珠子与与细胞之之间相互互剪切、碰撞，促促使细胞胞壁破裂裂，释放放出内含含物。2) 高高压匀浆浆法，作作用机理理：从高高压室压压出的细细胞悬浮浮液，经经过阀座座的中心心孔道从从阀座和和阀杆之之间的小小环隙中中喷出，速速度可达达几百米米每秒。这种高高速喷出出的悬液液又射击击到静止止的碰撞撞环上，被被迫改变变方向从从出口管管流出。3) 超超声波法法，作用用机理：声频高高于155200KHzz的超声声波在高高强度声声能输入入可以引引起
11、空化化现象，使使气泡形形成、胀胀大和破破碎的现现象。4) 化化学渗透透法，作作用机理理：化学学渗透取取决于化化学试剂剂的类型型及细胞胞壁和膜膜的结构构与组成成。不同同试剂对对各种微微生物细细胞作用用的部位位和方式式有所差差异。5) 酶酶溶法，作作用机理理：溶酶酶具有高高度专一一性，蛋蛋白酶只只能水解解蛋白质质，葡聚聚糖酶只只能水解解葡聚糖糖，因此此，利用用溶酶系系统处理理细胞必必须根据据细胞的的结构和和化学组组成选择择适当的的酶，并并确定相相应的使使用次序序。6) 物物理法3、什么么是包含含体？包包含体形形成的原原因有哪哪些？包包含体的的溶解常常用的试试剂有哪哪些？1) 包包含体的的概念：在基
12、因因工程菌菌细胞内内表达的的重组蛋蛋白，常常常互相相交联在在一起，形形成不溶溶性的聚聚积物，通通常称为为包含体体。2)包含含体形成成的原因因：产生少少量蛋白白时，可可溶，量量过多时时，在细细胞内超超过其溶溶解度而而沉淀；蛋白质质合成速速度太快快，肽链链来不及及形成正正常的折折叠构象象，导致致分子间间因疏水水作用聚聚合而不不溶，生生物活性性受影响响；高表达达的蛋白白没有形形成正常常的二硫硫键，或或宿主细细胞内氧氧化还原原等条件件不同而而生成不不同的-S-SS-；蛋白的的溶解需需要与其其他成分分结合或或经其他他成分诱诱导形成成适当的的可溶性性构象，当当产生的的蛋白量量过多，所所需其他他成分相相对不
13、足足，如折折叠酶，分分子伴侣侣等。包含体体的形成成亦与蛋蛋白质自自身稳定定性有关关。3)包含含体的溶溶解1)溶解解常用试试剂:尿素、盐盐酸胍破坏蛋蛋白质的的高级结结构去污剂SSDS破坏肽肽链之间间的疏水水作用2)二硫硫键的还还原剂:二硫基苏苏糖醇(DTTT)、22-巯基基已醇使二硫硫键处于于可逆断断裂状态态4、蛋白白质复性性常用的的方法有有哪些?1、稀释释与透析析复性法法：稀释释复性是是将变性性蛋白质质溶液直直接加入入到复性性缓冲液液中，蛋蛋白质周周围变性性剂浓度度降低，从从而使蛋蛋白质折折叠成天天然构象象。透析析复性，用用透析、超滤或或电渗析析等方法法除去变变性剂。2、凝胶胶过滤复复性技术术
14、：凝胶胶通过分分子筛效效应将变变性蛋白白质与变变性剂加加以分离离，从而而使变性性蛋白质质进入复复性溶液液进行复复性。3、反胶胶束萃取取复性法法第四章 沉淀技技术1、沉淀淀的概念念？沉淀又称称为沉析析，指在在溶液中中加入沉沉淀剂，改改变溶剂剂和溶质质的能量量平衡来来降低其其溶解度度，使生生化产物物离开溶溶液生成成不溶性性颗粒，沉沉降析出出的过程程。2、常用用的蛋白白质沉淀淀的方法法有哪几几种（盐盐析法、有机溶溶剂沉淀淀法、等等电点沉沉淀法），各各自的作作用机理理是什么么？一、盐析析：蛋白白质在高高离子强强度溶液液中溶解解度降低低，以致致从溶液液里沉淀淀析出的的现象称称为盐析析。 原原理：蛋蛋白质
15、在在稀溶液液中，溶溶解度会会随盐浓浓度的增增高而上上升（盐盐溶），但但当盐浓浓度增高高到一定定数值时时，其溶溶解度又又逐渐下下渐，直直至蛋白白质析出出（盐析析）。在在蛋白质质溶液中中当盐浓浓度增加加到一定定数值时时，水化化膜逐渐渐被破坏坏，使蛋蛋白质脱脱水，蛋蛋白质所所带电荷荷也逐渐渐被中和和，使颗颗粒间的的斥力失失去，在在布朗运运动的互互相碰撞撞下，蛋蛋白质分分子结合合聚集成成沉淀。二、有机机溶剂沉沉淀法：原理：有机溶溶剂使水水溶液的的介电常常数降低低，使蛋蛋白质分分子间的的静电引引力增大大，导致致凝集与与沉淀；可与蛋蛋白质的的水化层层结合，从从而降低低蛋白质质的溶解解度。三、等电电点沉淀淀
16、方法：指利用用蛋白质质在pHH等于等等电点的的溶液中中溶解度度下降的的原理进进行沉淀淀分离的的方法。原理：不不同的蛋蛋白质具具有不同同等电点点，依次次改变溶溶液的ppH值，将将杂蛋白白沉淀除除去，最最后获得得目标产产物。四、非离离子多聚聚物沉淀淀法：机机理：非非离子型型聚合物物从溶剂剂中空间间排斥蛋蛋白质，使使蛋白质质浓度增增加而产产生沉淀淀。五、变性性沉淀：原理：被分离离的目标标物质能能忍受一一些较剧剧烈的实实验条件件，而一一些杂质质却因不不稳定而而从溶液液中首先先变性沉沉淀，从从而达到到分离出出目标物物的目的的。六、生成成盐类复复合物的的沉淀：1、与与生物分分子的酸酸性功能能团作用用的金属
17、属复合物物（如铜铜盐、银银盐、锌锌盐、铅铅盐、锂锂盐、钙钙盐等）；2、与生生物分子子的碱性性功能团团作用的的有机酸酸复合盐盐（如苦苦味酸盐盐、苦酮酮酸盐、单宁酸酸盐等）；3、无机机复合盐盐（如磷磷钨酸盐盐、磷钼钼酸盐）七、聚电电解质沉沉淀方法法：原理理：蛋白白质的反反电荷与与聚电解解质结合合，形成成多分子子络合物物，超过过游离蛋蛋白质的的溶解度度极限值值时，就就发生沉沉淀。第五章 萃取取技术1、萃取取，萃取取剂，萃萃取液，萃萃余液的的概念？萃取：利利用溶质质在互不不相溶的的溶剂里里溶解度度不同，用用一种溶溶剂把溶溶质从它它与另一一种溶剂剂所组成成的溶液液（原料料）中提提取出来来的方法法。在萃取
18、过过程中，被被提取的的目标物物质称为为溶质，用用以进行行萃取的的溶剂称称为萃取取剂。萃萃取完成成后，大大部分溶溶质被转转移到萃萃取剂中中，此时时得到的的溶液称称为萃取取液，而而失去了了大部分分溶质的的料液称称为萃余余液。2、萃取取法的分分类。根据萃取取剂和原原料的物物理状态态可分为为：有机溶剂剂双水相液液萃取取：原料料液为液液体 液膜膜 反胶束束固液萃取取：原料料液为固固体超临界流流体萃取取：原料料液是液液体或固固体物理萃取取萃取原理理 络合合反应阳离子交交换反应应化学萃取取离子缔缔合反应应加合反应应带同萃取取反应操作方式式：分批式式萃取、连续式式萃取单级萃取取萃取流程程多级错错流多级萃取取多
19、级逆逆流微分萃取取3、分配配定律内内容及其其适用条条件。分配定律律内容：溶质的的分配平平衡规律律即分配配定律：在一定定温度、压力下下，溶质质分布在在两个互互不相溶溶的溶剂剂里，达达到平衡衡后，如如果其在在两相中中的相对对分子质质量相等等，它在在两相的的浓度比比为一常常数A，这这个常数数叫分配配常数。A=cc1/cc2=萃萃取相浓浓度萃余相相浓度条件：1）必须须是稀溶溶液；2）溶质质对溶剂剂的互溶溶没有影影响；3）必须须同一种种分子类类型，即即不发生生缔合或或离解。4、简述述液液萃萃取的一一般操作作过程。1）混合合，料液液和萃取取剂密切切接触；混合器器。2）分离离，萃取取相与萃萃余相分分离；分分
20、离器。3）溶媒媒回收，萃萃取剂从从萃取相相中除去去，并加加以回收收；回收器器。5、影响响有机溶溶剂萃取取的主要要因素有有哪些？如何选选择有机机溶剂？（一）水水相条件件的影响响1、pHH值2、温度度3、盐析析4、带溶溶剂 指指易溶于于溶剂中中并能够够和溶质质形成复复合物且且此复合合物在一一定条件件下又容容易分解解的物质质，也称称为化学学萃取剂剂。有机溶剂剂的选择择：溶剂萃萃取法属属于平衡衡分离过过程中物物质添加加型分离离过程，关关键是溶溶剂。1、对产产物的高高容量，分分配系数数K0。2、与水水相比对对产物有有高的选选择性有机溶剂剂应满足足的条件件：1、单位位体积的的萃取剂剂能萃取取大量产产物；2
21、、只萃萃取溶质质而不萃萃取杂质质；3、与水水相互溶溶性低，黏黏度低，表表面张力力小或适适中；4、易回回收再生生；5、化学学稳定性性好，不不易分解解，对设设备腐蚀蚀性小；6、价廉廉易得；7、无毒毒或低毒毒，闪点点高，安安全性好好。闪点：指指将试剂剂在规定定的条件件下加热热，直到到蒸汽与与空气的的混合气气体接触触火焰发发生闪火火时的最最低温度度，即为为该试剂剂的闪点点。6、什么么是乳化化现象？消除乳乳化现象象常用的的方法有有哪些？乳化:是是指一种种液体以以细小液液滴（分分散相）的的形式分分散在另另一不相相溶的液液体（连连续相）中中，这种种现象称称为乳化化现象，生生成的这这种液体体称为乳乳状液或或乳
22、浊液液。乳状液的的消除方方法:离心法、化学法法（加电电解质）、物理法法（搅拌拌、加热热、稀释释、吸附附等）。缺点：耗耗能，且且在乳化化产生后后再消除除；最好采用用预处理理手段，将将发酵液液中表面面活性剂剂（蛋白白质）除除去。7、简述述双水相相的形成成？并说说明其形形成的原原因？向水相中中加入溶溶于水的的高分子子化合物物，如PPEG（聚聚乙二醇醇）或葡葡聚糖，可可以形成成密度不不同的两两相：轻轻相富含含某一种种高分子子化合物物；重相相富含盐盐类或另另一种高高分子化化合物。因两相相均含有有较多的的水，所所以称为为双水相相。两种分子子在结构构上的不不同而产产生相互互排斥作作用，不不同类型型分子间间的
23、斥力力大于同同它们的的亲水性性相关的的相互吸吸引力；各个聚合合物分子子都倾向向于在其其周围有有相同形形状、大大小和极极性的分分子。8、常用用的双水水相系统统的类型型有哪些些？影响响双水相相分配系系数的主主要因素素有哪些些？高聚物-高聚物物：聚乙乙二醇(PEGG)/葡葡聚糖高聚物-低分子子物质： PEEG/无无机盐PPEG/硫酸盐盐 PPEG/磷酸盐盐（一）、聚合物物的分子子量：分分子量越越小，蛋蛋白质容容易分配配于富含含该聚合合物的相相中。（二）、聚合物物的浓度度：当接接近分配配的临界界点蛋白白质均匀匀分配于于两相中中，分配配系数接接近1；成相相聚合物物的总浓浓度或聚聚合物/盐浓度度的比例例增
24、加时时，系统统远离平平衡点，此此时两相相性质的的差别增增加，蛋蛋白质容容易趋向向于某一一极。（三）、盐的种种类在双双水相聚聚合物系系统中，加加入电解解质时，其其阴阳离离子在两两相间会会有不同同的分配配。同时时，由于于电中性性的约束束, 存在在一穿过过相界面面的电势势差，它它是影响响荷电大大分子如如蛋白质质和核酸酸等分配配的主要要因素。（四）、盐的浓浓度 盐类浓浓度也会会影响到到蛋白质质的分配配，一是是影响蛋蛋白质表表面的疏疏水性；二是扰扰乱双水水相系统统，改变变各相中中成相物物质的组组成和相相体积比比。（五）ppH 值值如体系ppH 值值与蛋白白质的等等电点相相差越大大，则蛋蛋白质在在两相中中
25、分配越越不均匀匀。 pH 值的变变化也会会导致组组成体系系的物质质电性发发生变化化，也会会使被分分离物质质的电荷荷发生改改变，从从而影响响分配的的进行。（六）、温度分配系数数对温度度的变化化不敏感感；成相相聚合物物对蛋白白质有稳稳定化作作用，所所以室温温操作活活性收率率依然很很高，而而且室温温时粘度度较冷却却时(4 ) 低，有有助于相相的分离离并节省省了能源源开支。（七）细细胞的浓浓度细胞浓度度会影响响蛋白质质等可溶溶性生物物活性大大分子的的分配。大量细细胞或细细胞碎片片的存在在也会使使体系两两相的黏黏度增加加，并且且会不同同程度的的扰乱成成相系统统。9、什么么是液膜膜？并简简述液膜膜的组成成
26、、液膜膜体系、液膜的的分类、液膜分分离机理理。液膜是悬悬浮在液液体中很很薄的一一层液体体。它能能把两个个组成不不同而又又互溶的的溶液隔隔开，并并通过渗渗透现象象起到分分离的作作用。外相：含含有被分分离组分分的料液液液膜分离离体系内内相：接接受被分分离组分分的液体体膜相：处处于两者者之间成成膜的液液体液膜的分分类：乳状液液膜、支撑液液膜、流动液液膜单纯迁移移：又称物物理渗透透，指单单纯靠不不同组分分在膜中中的溶解解度（分分配系数数）和扩扩散系数数的不同同导致透透过膜的的速度不不同来实实现分离离。其中中，分配配系数的的差异起起主要作作用。促进迁移移：I 型促促进迁移移：C组分与与试剂 R 反反应后
27、，产产物由外外相转移移至内相相。III 型促促进迁移移： DD组分与与膜相中中的试剂剂反应，产产物再进进一步与与外相中中的试剂剂反应，终终产物由由外相转转移至内内相。载体输送送：在膜相相中加入入可与目目标产物物发生可可逆化学学反应的的萃取剂剂，目标标产物与与萃取剂剂在膜相相的一侧侧发生正正向反应应生成中中间产物物。此中中间物在在浓度差差的作用用下扩散散到膜相相的另一一侧，而而萃取剂剂又从膜膜相的反反萃取液液一侧扩扩散到料料液相一一侧，重重复目标标产物的的跨膜输输送过程程。萃取取剂称为为液膜的的流动载载体。有载体液液膜分离离机理主主要决定定于载体体的性质质。载体体有离子子型和非非离子型型两类，其
28、其渗透机机理分为为逆向迁迁移和同同向迁移移两种。1）逆向向迁移：离子型型载体 2）同同向迁移移：非离离子型载载体10、试试述液膜膜的分离离过程。并简述述影响液液膜分离离效果的的因素。1)制备备液膜：将反萃萃取的水水溶液分分散在有有机相(表面活活性剂、膜溶剂剂、载体体及添加加剂)中制成成稳定的的乳液；2)液膜膜萃取：在温和和搅拌的的条件下下，将上上述乳液液与被处处理的溶溶液混合合，制成成液膜体体系，外外相中的的溶质通通过液膜膜进入水水相被富富集；3)澄清清分离：待液膜膜萃取完完后，通通过分层层除去萃萃余液；4)破乳乳：通过过破乳，分分离膜组组分和内内水相，前前者重新新利用制制乳液，后后者进行行回
29、收有有用组分分。1、液膜膜体系组组成的影影响（1）表表面活性性剂的结结构造成液膜膜稳定性性差的原原因是表表面活性性剂在界界面吸附附速度的的差异。这种差差异是由由表面活活性剂本本身所造造成的。在一定定时间内内表面活活性剂在在界面吸吸附量越越多，界界面膜聚聚结电压压高，则则乳状液液比较稳稳定。（2）表表面活性性剂的浓浓度随着表面面活性剂剂浓度的的增加，使使表面活活性剂分分子在液液膜的表表面紧密密排列，其其粘度增增加，厚厚度增加加，稳定定性也就就增加，但但是膜厚厚度的增增加降低低了传质质速率。表面活活性剂的的用量一一般以00.2%100%为宜宜，且以以0.55%55%为最最好。(3)膜膜相添加加剂膜
30、相添加加剂(如，液液体石腊腊)对液膜膜的稳定定性起了了重要作作用，添添加剂的的用量大大，液膜膜会更加加稳定，又又会增加加传质阻阻力，使使传质速速率减慢慢。（4）载载体载体的性性质、取取代基等等对分离离选择性性和迁移移速度有有较大影影响。（5）金金属离子子的浓度度；（6）离离子的类类型；（7）内内相的组组成；（8）膜膜溶剂。2、液膜膜分离工工艺条件件的影响响（1）搅搅拌速率率的影响响膜的粒径径越小，就就越稳定定。搅拌拌速度越越快，粒粒径就越越小。因因此，制制膜时，搅搅拌速度度要快。制乳时时的搅拌拌速度一一般为22000030000rr/miin，萃萃取时搅搅拌速度度为10006600rr/mii
31、n。但但速度过过快，使使乳液包包裹外相相水分的的几率增增大，液液膜溶胀胀大大增增加，易易造成液液膜破裂裂，分离离效果降降低。（2）接接触时间间的影响响萃取开始始一段时时间，内内相中溶溶质的浓浓度逐渐渐增加；再延长长萃取时时间，料料液中溶溶质的浓浓度又会会增加。这是由由于乳液液滴破裂裂造成的的，因此此要控制制接触时时间。（3）料料液的浓浓度和酸酸度的影影响液膜分离离一般适适用于低低浓度物物质的分分离提取取。料液液的酸度度决定渗渗透物的的存在状状态，决决定渗透透物能否否与液膜膜中的载载体形成成络合物物而进入入膜相。（4）乳乳水比(Reww)即液膜乳乳液体积积与料液液体积之之比，对对液膜分分离过程程
32、来说非非常重要要。Reew越大大，渗透透过程的的接触面面积越大大，分离离效果也也越好，但但乳液消消耗多，成成本高。（5）膜膜内比RRoi的的影响膜内比RRoi：指膜相相体积与与内相体体积之比比。膜内内比Rooi增大大，载体体量也增增加，传传质速度度加快；同时，膜膜内比RRoi增增大，膜膜厚度增增加，传传质阻力力也增加加。（6）操操作温度度的影响响一般在常常温或料料液温度度下进行行分离操操作，因因提高温温度，加加快了传传质速率率，但降降低了液液膜的稳稳定性。11、简简述胶团团及反胶胶团的形形成。（一）胶胶团表面活性性剂溶于于水中，形形成正常常胶团，极极性基团团在外，非非极性基基团在内内，形成成一
33、个非非极性核核心，可可溶解非非极性物物质。（二）反反胶团表面活性性剂溶于于非极性性有机溶溶剂，形形成反胶胶团，非非极性基基团在外外，极性性基团在在内，形形成一个个极性核核，可溶溶解极性性物质，极极性核溶溶解水后后，形成成水池；蛋白质质可通过过螯合作作用进入入水池。12、简简述反胶胶团萃取取蛋白质质的原理理。说明明影响反反胶团萃萃取蛋白白的主要要因素。1）静电电作用力力：表面面活性剂剂与蛋白白质都是是带电分分子，之之间的静静电相互互作用是是萃取的的推动力力。pH影响响蛋白质质的所带带净电荷荷的性质质与多少少PH=ppI时，蛋蛋白呈电电中性；PHppI时，蛋蛋白质带带正电荷荷；PHppI时，蛋蛋白
34、质带带负电荷荷。阳离子表表面活性性剂，萃萃取只发发生在 pH ppI 时时（蛋白白质带负负电荷）的的水溶液液；阴相相反。2）位阻阻效应反胶束水水池的物物理性能能（大小小、形状状等）及及其中水水的活度度可以用用W0的变变化来调调节，并并且会影影响大分分子如蛋蛋白质的的增溶或或排斥，达达到选择择性萃取取的目的的，这就就是位阻阻效应。反胶束萃萃取适用用于分子子量低于于 1000 0000的的蛋白质质分子1、水相相pH值2、离子子强度对对萃取率率的影响响3、离子子种类对对萃取的的影响4、表面面活性剂剂类型的的影响5、表面面活性剂剂浓度的的影响6、影响响反胶束束结构的的其他因因素有机溶溶剂的影影响有机溶
35、剂剂的种类类影响反反胶束的的大小。助表面面活性剂剂的影响响如阳离子子表面活活性剂，引引入助表表面活性性剂，能能增进有有机相的的溶解容容量，胶胶束尺寸寸增加。温度的的影响增加温度度能增加加蛋白质质在有机机相的溶溶解度。13、制制备反胶胶团系统统的方法法主要有有哪些？1、注入入法将含有蛋蛋白质的的水溶液液直接注注入到含含有表面面活性剂剂的非极极性有机机溶剂中中去，然然后进行行搅拌直直到形成成透明的的溶液为为止。这这种方法法的过程程较快并并可控制制反胶团团的平均均直径和和含水量量。2、相转转移法将含蛋白白质的水水相与含含表面活活性剂的的有机相相接触。在缓慢慢搅拌下下，一部部分蛋白白质转入入有机相相。
36、此过过程较慢慢，但最最终体系系处于稳稳定的热热力学平平衡状态态，这种种方法可可在有机机溶剂相相中获得得较高的的蛋白质质浓度。3、溶解解法将含有反反胶团的的有机溶溶液与蛋蛋白质固固体粉末末一起搅搅拌，使使蛋白质质进入反反胶团中中，该法法所需时时间较长长。含蛋蛋白质的的反胶团团也是稳稳定的。该法适适用于非非水溶性性蛋白质质。14、简简述反胶胶团萃取取蛋白质质的过程程。水相中的的溶质进进入反胶胶团相常常需经历历三步传传质过程程：1）蛋白白质从水水溶液主主体扩散散到界面面；2）在界界面形成成包容蛋蛋白质的的反胶束束；3）含有有蛋白质质的反胶胶束在有有机相中中扩散离离开界面面。反萃取的的过程相相反：含含
37、有蛋白白质的反反胶束从从有机相相主体扩扩散到界界面；包包容蛋白白质的反反胶束在在界面崩崩裂；蛋蛋白质从从界面扩扩散到水水溶液主主体。15、什什么是液液固萃取取？什么么是超临临界流体体？液固萃取取：是利利用溶剂剂分离固固体混合合物中的的组分，又又称为溶溶剂浸取取。超临界流流体是处处于临界界温度和和临界压压力以上上，介于于气体和和液体之之间的高高密度流流体。第六章 膜分分离过程程1、什么么是膜分分离过程程？膜分离过过程是用用半透膜膜作为选选择障碍碍层，允允许某些些组分透透过而保保留混合合物中其其它组分分，从而而达到分分离目的的。通常将膜膜的原料料侧称为为膜上游游侧，将将透过侧侧称为膜膜下游侧侧。根
38、据推动动力本质质的不同同膜分离离过程分分为哪几几类？各各种分离离过程的的原理是是什么？以静压力力差为推推动力的的膜分离离过程（1）微微虑 筛筛分（2）超超虑 筛筛分 粒粒子荷电电性及其其与荷电电膜相互互作用的的影响（3）反反渗透 溶解扩扩散以温度(蒸气分分压)差为推推动力的的膜分离离过程 膜蒸蒸馏以浓度差差为推动动力的膜膜分离过过程 渗透蒸蒸发以电位差差为推动动力的膜膜分离过过程 通通过电位位差，用用荷电膜膜从水溶溶液中分分离离子子的过程程。3、膜的的概念及及膜的特特征?在一定流流体相中中，有一一薄层凝凝聚相物物质，把把流体相相分隔成成为两部部分，这这一薄层层物质称称为膜。膜的厚厚度在00.5
39、 mm以以下；膜是均均匀的一一相或是是由两相相以上凝凝聚物质质所构成成的复合合体；界面，膜膜有两个个界面，与与两侧流流体相物物质接触触，膜可可以完全全可透性性，也可可半透性性，但不不是完全全不透性性的；存在方方式，膜膜面积可可以很大大并独立立地存在在于流体体相间，也也可附着着于支撑撑体或载载体的微微孔隙上上；渗透选选择性，膜膜具有高高度的渗渗透选择择性，膜膜传递的的某物质质的速度度必须比比其他物物质快。4、什么么是浓差差极化?形成浓度度梯度：是指在在分离过过程中，料料液中的的溶剂在在压力推推动下透透过膜，溶溶质被截截留，于于是在膜膜表面及及临近膜膜面区域域浓度越越来越高高，形成成浓度梯梯度；速
40、度达到到平衡：溶剂向向膜面流流动引起起溶质向向膜面流流动，当当溶质在在膜面的的流动速速度与浓浓度梯度度使溶质质向本体体溶液扩扩散速度度达到平平衡时，在在膜面附附近存在在一个稳稳定的浓浓度梯度度区，这这一区域域称为浓浓度极化化边界层层，这一一现象称称为浓差差极化。5、什么么是膜污污染？膜膜污染的的控制方方法有哪哪些？膜膜清洗方方法主要要有哪些些？膜污染是是指处理理物料中中的微粒粒、胶体体粒子或或溶质大大分子由由于与膜膜存在物物理化学学相互作作用或机机械作用用而引起起的在膜膜表面或或膜孔内内吸附、沉积造造成膜孔孔径变小小或堵塞塞，使膜膜产生透透过流量量与分离离特性的的不可逆逆变化现现象。1、膜材材
41、料的选选择膜的亲疏疏水性、荷电性性会影响响到膜与与溶质间间相互作作用的大大小。一一般来讲讲，亲水水性膜及及膜材料料电荷与与溶质电电荷相同同的膜较较耐污染染。2、膜孔孔径或截截流分子子量的选选择当待待分离物物质的尺尺寸大小小与膜孔孔相近时时，由于于压力的的作用，溶溶剂透过过膜时把把粒子带带向膜面面，极易易产生堵堵塞作用用；而当当膜孔径径小于粒粒子或溶溶质尺寸寸，由于于横切流流作用，它它们在膜膜面很难难停留聚聚集，因因而不易易堵孔。3、膜结结构选择择对称膜较较非对称称膜较耐耐污染。4、溶液液pH值溶液的ppH值对对蛋白质质在水中中溶解性性、荷电电性及构构型有很很大影响响。5、溶液液中盐浓浓度的影影
42、响无机盐在在膜表面面或膜孔孔直接沉沉积，或或使膜对对蛋白质质吸附增增强而污污染膜；无机盐可可改变溶溶液离子子强度，影影响到蛋蛋白质溶溶解性、构型、悬浮状状态等，使使形成的的沉积层层疏密程程度改变变，从而而对膜透透水率产产生影响响。6、对原原料液进进行预处处理，除除去料液液中的大大颗粒；7、定期期对膜进进行反冲冲和清洗洗。1) 物物理方法法有:高流速水水冲洗；海绵球球机械擦擦洗和反反洗；抽抽吸清洗洗方法；电场过过滤、脉脉冲电脉脉清洗、脉冲电电解清洗洗及电渗渗透反洗洗。2) 化学清清洗：化学清洗洗剂如稀稀碱、稀稀酸、酶酶表面活活性剂、络合剂剂、氧化化剂等。第七章 吸附附与离子子交换1、吸附附的概念
43、念。吸附作用用：物质质从流体体相(气体或或液体)浓缩到到固体表表面从而而实现分分离的过过程。吸附剂：在表面面上能发发生吸附附作用的的固体。吸附物：被吸附附的物质质。表面吸附附：仅发发生在表表面上的的吸附。吸附吸收：被被吸收的的物质遍遍及整个个相中的的吸附。2、按照照产生吸吸附效应应力的特特性，吸吸附可分分为哪几几种类型型？各自自的特点点是什么么？物理吸附附吸附发发生在整整个自由由界面；吸附是是放热过过程；吸附物物分子的的状态变变化不大大;物理吸吸附是可可逆的;一种吸吸附剂可可吸附多多种物质质，没有有严格的的选择性性；物理吸吸附与吸吸附剂的的表面积积、细孔孔分布和和温度等等因素密密切相关关。化学
44、吸附附反应时时放出大大量的热热；需一定定的活化化能；选择性性能较强强；单分子子层吸附附；吸附后后较稳定定；化学吸吸附与吸吸附剂表表面化学学性质以以及吸附附物化学学性质有有关。交换吸附附在吸附附剂与溶溶液间发发生离子子交换，即即吸附剂剂吸离子子后，它它同时要要放出等等当量的的离子于于溶液中中。离子的的电荷是是交换吸吸附的决决定因素素，电荷荷越多，吸吸附力越越强;电荷相相同的离离子，水水化半径径越小越越易被吸吸附。3、简述述一般的的吸附过过程。(1) 待分分离料液液与吸附附剂混合合;(2) 吸附附质被吸吸附到吸吸附剂表表面;(3) 料液液流出;(4) 吸附附质解吸吸回收。4、常用用的吸附附剂有哪哪
45、些？活性炭 有机机吸附剂剂 大孔吸吸附树脂脂按其化学学结构分分类 硅胶 无极极吸附剂剂 氧化铝铝5、生化化专用的的离子交交换剂有有哪些？具有哪哪些特点点？（1）纤纤维素类类（2）葡葡聚糖系系离子交交换介质质（3）琼琼脂糖系系（4）聚聚乙烯醇醇系（5）苯苯乙烯系系离子交交换剂（1）、亲水性性及生物物相容性性由亲水性性骨架衍衍生的离离子交换换剂, 与生物物大分子子有很好好的生物物相容性性。（2)、孔结构构分离介质质的孔结结构有三三种：凝凝胶孔、大孔树树脂和琼琼脂糖介介质的孔孔。生化化专用离离子交换换剂要求求孔径分分布更均均匀。(3)、电荷密密度生化专用用离子交交换树脂脂的电荷荷密度适适当才有有利于对对生物大大分子的的纯化，电电荷密度度过大反反而不能能获得满满意结果果。(4)、粒度介质粒度度越小，分分布越均均匀，分分离效果果越好。生化专专用离子子交换剂剂的一大大特点就就是粒径径小。6、离子子交换法法的实验验操作有有哪些？1) 交换剂剂的处理理，再生生与转型型：干树脂脂用水浸浸泡 22 h 使之膨膨胀，倾倾去水，再再用无离离子水洗洗至澄清清；去水水后加44倍体积积2N HCll搅拌4