第一篇:生物工程進展論文
生物工程進展論文
姓名:
王傳李
專業:
輕化工程
學號:
15L0903111
酶工程在食品方面的應用
摘要:
酶工程是現代生物工程的一個分支,是當今最具有發展前景的學科之一。酶工程工業在我國起步雖晚,但發展很快,從六十年代中期起步,至今短短的三十多年,已初步建成了完整的酶工業。本文簡要介紹酶工程技術的基本概念,研究內容,以及在食品行業中的應用,例如介紹酶工程在淀粉加工、蛋白制品加工、果蔬加工、焙烤食品、釀酒工業和分析與檢測方面的應用,以及其現存的缺點,并對酶工程的發展前景作出一些展望。關鍵詞:酶工程,食品工業,應用,發展前景。
前言
工業化酶制劑的品質改良及新品種的開發是現代生物技術介入最多的一個領域,并已取得令人矚目的成果。80年代末,就已經開發出多種蛋白酶、脂肪酶,到目前為止,國際上工業用酶超過50多種。酶制劑主要用于果汁、啤酒、葡萄酒、乳制品、甜味劑、淀粉加工、糖果、面包等的生產。DNA重組技術對酶工業的滲透,導致了酶工業的飛躍,已有多個國家實現了β-淀粉酶的克隆化;日本經過質粒重組的嗜熱芽孢桿菌蛋白酶的活力為原菌酶活力的18倍;利用DNA重組技術,使葡萄糖異構酶和木糖異構酶的活力提高了5倍[1]。
一、酶工程的基本概念和技術
酶工程主要指天然酶制劑在工業上的大規模應用,由4個部
分組成:酶的產生、酶的純化、酶的固定化、生物反應器[2]。
二、世界上對酶工程的研究主要為以下幾個方面:
(1)研究開發新的人工合成酶和模擬酶。
(2)運用基因工程和蛋白質工程,改善原有酶的各種性能,提高酶的產率和穩定性,使其在后提取工藝和應用過程中更容易操作。
(3)加緊對核酸酶和抗體面的研究。
(4)研究酶在有機合成和非水介質中進行生物催化等領域中的應用。
(5)研究開發酶的定向固定化技術,拓寬酶的應用范圍,使酶活性的損失降低到最小程度。
(6)深入進行微生物學和糖基轉移酶的研究。
三、酶工程在食品方面的應用:
牛奶中含有4.3%~4.5%的乳糖。患乳糖酶缺乏癥的人飲用牛奶后將導致不良后果。用乳糖酶可以將乳糖分解為組成乳糖的兩個單糖:半乳糖和葡萄糖。用固定化乳糖酶反應器可以連續處理牛奶,將乳糖分解,用于連續化生產低乳糖奶。該技術已于1977年實現工業化。此外,乳糖在溫度較低時易結晶,用固定化乳糖酶處理后,可以防止其在冰淇淋類產品中結晶,改善口感,增加甜度。固定化乳糖酶還可以用來分解乳糖,制造具有葡萄糖和半乳糖甜味的糖漿。
水果蔬菜加工中最常用的有果膠酶,纖維素酶,半纖維素酶, 淀粉酶,阿拉伯糖酶等。其中果膠酶已成為許多國家果汁、蔬菜汁加工的常用酶之一。利用果膠酶可以明顯提高果汁澄清度,增加果汁出汁率,降低果汁相對黏度,提高果汁過濾效果。果膠酶主要由滋生物來生產,人們通過一系列誘變育種技術,可以篩選優良菌種[3]。隨著人們對天然健康食品的不斷需求,近年來,采用果膠酶和其他的酶(如纖維素酶等)處理可以大大提高出汁率,簡化工藝步驟,并且可制得透明澄清的蔬菜汁。再經過種種調配就可以制成品種繁多的飲料食品,如胡蘿卜汁,南瓜汁,番茄汁,洋蔥汁飲料等。葡萄糖氧化酶可用于果汁脫氧化,國內外對其生產及固定化方法進行了深入的研究。特別是近年來,隨著葡萄糖酸鈣,葡萄糖酸鋅,葡萄糖酸鐵等葡萄糖酸系列產品的興起,需求日益增加,因而開發性能優良的固定化葡萄糖氧化酶用以氧化葡萄糖生產葡萄糖酸具有實際意義。此外,柑橘類加工產品出現過度苦味是柑橘工業中較重要的問題。造成苦味的物質主要有兩類:一類為檸檬苦素的二萜烯二內酯化合物;另一類為果實中多種黃酮苷。脫去苦味的方法:有吸附法和固定化酶法。吸附法是一次去除苦味物質,而酶法脫苦主要是利用不同的酶分別作用于檸檬苦素和柚皮苷,生成不含苦味的物質。工廠生產中常采用固定化柚皮甘酶減少柑橘類果汁中的柚皮苷含量。其載體常使用甲殼素、空心玻璃床(DEAE—Sephadex或單寧-6-氨基乙基纖維)、海藻糖、醋酸纖維和三醋酸纖維制成的膜[4]。
在農業方面,應用酶工程對農產品進行深加工,是人們努力
的一個方向。乳制品加工則需要用凝乳酶和乳糖酶。此外,酶工程在飼料加工領域也有重大應用。在食品工業方面,酶工程技術廣泛應用于食品添加劑生產,不斷開發新酶源,研制新產品。在環境治理方面,傳統的化學方法顯現出了弊端與不足,利用酶工程治理環境得到了人們的青睞。
四、對酶工程發展前景的展望
可以預計,隨著各種高新技術的廣泛應用及酶工程研究工作的不斷深入,酶工程研究和酶制劑工業必將取得更快、更大的發展【5】。可以相信,將來人們可以用化學的方法隨心所欲地構造出各種性能優異的人工合成酶和模擬酶,而且還可以采用生物學方法在生物體外構造出性能優良的產酶工程菌為生產和生活服務,酶工程技術必將在工業、醫藥、農業、化學分析、環境保護、能源開發和生命科學理論研究等各個方面發揮越來越大的作用。在邁向迎接2l世紀的知識經濟時代之際,我國酶制劑行業面臨著很大的挑戰和機遇。我國的酶制劑工藝起步晚,底子薄,雖然近年來發展很快,但我們也應清醒地看到,我國的酶制劑與技術進入國際市場參與競爭還有相當大的難度,我們還必須繼續學習,取人之長,緊跟國際酶工程技術的最新發展,提高我國的酶工程技術。
參考文獻:
[1]張斌,金莉.固定化酶及其在食品中的應用[J].中國食品添加劑, 2006(1):147-151.[2]袁勤生,趙健.酶與酶工程[M].上海:華東理工大學出版社,2005.3]唐忠海,饒力群.酶工程技術在食品工業中的應用[J].食品研究 與開發,2004,25(4):10-14.[4]史先振.現代生物技術在食品領域的應用研究進展[J].食品研究 與開發,2004,25(4):40-43.[5]居乃琥.21世紀酶工程研究的新動向[J].
第二篇:生物工程進展讀書體會
生 物 工 程 進 展
……讀 書體會
本學期一開始老師就給我們介紹了十幾種期刊,要求我們去網上查閱這些期刊的論文,并寫一篇讀書心得,為此我在網上查找了很多天,細讀了釀酒科技、食品科學、江南大學學報、微生物學報等期刊的幾十篇論文,由于我來自中國酒都仁懷,所以我搜集的論文基本上都與“醬香白酒的釀造”有關,主要涉及釀酒微生物的研究、美拉德反應、醬香白酒的風味物質、所用原料(糯高粱、小麥)等。并將自己現在所學的東西與其中的研究思路、研究方法相聯系、相比較,在此過程中我收獲了很多。
在仔細閱讀這些論文的過程中,我知曉了很多研究酒類的專家與研究單位,如中國科學院成都酒類研究院的莊名揚教授、王仲文教授,中科院的連賓教授等,他們在研究酒類的時候用到的“微生物培養、型態觀察”、“微生物對營養物質的利用”、“氣相、液相色譜分析”、“氣質聯用技術”來研究的方法都是我們在本學期學的內容,所以通過閱讀這些優秀的論文讓我知道了很多實驗方法、實驗設備的廣泛用途,同時也讓我深深的體會到在學校所學的東西的重要性。除了研究方法之外,我也學習到了一些理論方面的知識,比如說了解了美拉德反應的全過程、知道了什么是希夫堿、阿馬多利亞化合物,同時還了解了許多在醬香白酒釀造過程中期重要作用的微生物,如:枯草芽孢桿菌、嗜熱芽孢桿菌、白色球是酵母、地衣芽孢桿菌,此外在研究的過程中可能會用到的最小二乘法、神經網絡等分析方法都有了一些了解。
以下是我通過閱讀期刊論文知曉了一些關于醬香白酒釀造的問題: 1 研究中存在的困難及其產生原因
近年來研究者對醬香型白酒的微量成分、生產工藝進行了大量的研究與分析,取得了一些有益的進展,但是對于醬香型白酒風味物質的本質及醬香產生所必須的微生物種類尚不清楚;而從其生理生化角度,對于微生物在醬香物質產生過程中產生何種酶及其具體作用及各種微生物之間存在怎樣的相互協同作用等方面亦一直沒有確切的解釋,并且與醬香產生密切相關的美拉德反應過程復雜,醬香主體成分的不確定,使得研究醬香產生的思路從源頭上被封閉,因此只能著重從醬香的產生過程進行分析,而產醬香的過程本身又極其復雜,受多種因素的制約,這也就使研究上產了更多的難題。釀造過程中微生物的作用
醬香型白酒主香成分是什么雖然沒有定論,但來源于曲藥卻是公認的。大曲中的微生物在釀酒中的主要作用是糖化、發酵、生香,高溫曲糖化酶的糖化力很低,這是高溫大曲與其它大曲最大的差異,這個差異決定了大曲醬香型酒生產的兩個顯著工藝特點:一是大用曲量,二是窖外堆積。微生物的代謝作用微生物與微生物所產生的酶同樣是酒曲生物活性的重要來源,酶的活性不僅影響到酒曲中各種物質的轉化,也直接影響到有機香味物質的品質和數量,從而對白酒香味物質的形成產生深刻的影響。
3歸納起來在釀造過程中需要解決如下的問題
目前,對于醬香型白酒釀造的研究主要為改進或者用純種的微生物強化發酵,以及對那些影響醬香型白酒生產的模式菌株的分離、篩選和鑒定
上,而對各種有益微生物之間的相互作用了解甚少。因此該把生物工程和基因工程的研究作為今后的重點研究目標,運用生物信息學方法,分析釀造微生物的生物化學功能、基因表達概貌,預測與醬香型白酒生產相關的蛋白質和微生物功能,此外還可從基因水平上了解主要微生物對醬香物質生產的影響,開掘基因和蛋白質功能,結合已建立有的技術改進醬香型白酒生產工藝。
通過閱讀那些優秀的論文,并將其與我們現在的實際相聯系,我漸漸認識到學校所教予的東西的重要性,知道了很多儀器、實驗方法、實驗的設計思路、理論知識等在實際生活中的應用,這些極大拓寬了我的視野,我將在以后的學習中盡量的多看這類文章,以此豐富自己的知識面,在學習中與其聯系,以便抓住重點,力求進一步的自我提升。通過這次的學習更讓我體會到學習外語的重要性,以后一定要加強對外語的學習,因為在搜索期刊論文的過程中我發現很多的優秀論文都是用英語寫的,要是自己能看懂那些外文,并將外國人的研究方法、研究思路同我們相比較,通過取長補短,一定會對我以后的工作、學習和生活產生重大影響。
最后,我要感謝我們的老師,由于他的引導,以及介紹大量的期刊論文,我才會好好的、仔細的去閱讀那些期刊,也才對生物工程這個專業有了更深一步的了解,增強了自己的專業自信心,讓我看到就度本專業的美好前程,同時也為自己邁出下一步奠定了良好的基礎。
第三篇:生物工程論文 圖書館生物期刊論文
生物工程論文圖書館生物期刊論文
新形勢下我校圖書館期刊工作
摘要:本文首先介紹了武漢生物工程學院近年來的發展對圖書期刊的需求,并根據武漢生物工程學院圖書館目前的期刊現狀,探討了如何根據學校實際需求合理的訂購期刊、采取哪些方式提高期刊利用率,為教學科研和人才培養提供高質量服務的思路。
關鍵詞:武漢生物工程學院 圖書館 期刊工作
期刊作為圖書館館藏的一個重要組成部分,以其出版周期短、傳遞信息快、內容廣、知識新、社會時效性強,能及時反映新的理論、技術、方法和動向等特點成為重要的信息來源。在學校的教學、科研中發揮著重要的作用。近年來,隨著我校辦學層次的不斷提高、辦學規模的日益擴大、學科專業的持續擴充,對圖書館的期刊工作提出了更高、更新的要求。在學校各級領導的關懷下,我校圖書館的期刊工作從各方面都有很大的突破,但是從學校的發展和讀者需求來看,還有待進一步改進。特別是在如何根據學校各專業教研需要合理選訂期刊、采取哪些方式提高期刊利用率等方面還值得思考和改進。
武漢生物工程學院圖書館期刊現狀
隨著我校的迅速發展,圖書館期刊工作也在不斷發展。
1.1 購買軟件,提高管理水平
近年來,我館的自動化建設發展迅速,采用國內先進的“ILAS Ⅱ”
集成管理軟件,實現了從期刊訂購、記到、催缺、裝訂等等的全部自動化,提高了各業務流程的工作效率。縮短了新刊到館與讀者見面的時間。
1.2 注重學習,強化素質,提高服務能力和服務水平
以前圖書館期刊的管理工作不被重視,管理人員缺乏對學校專業設置的了解,也不重視繼續教育學習專業知識。許耀才館長鼓勵和支持大家堅持終身學習,包括通過業余時間自學提高學歷的學習、業務學習(每周堅持在部門內部組織業務學習會)、專業素質學習(如何將許耀才館長提出的文明服務十心和滿意服務十點的理念切實貫徹到工作中的學習)、外出學習(到兄弟院校圖書館學習和參加CALIS編目培訓學習等)等,提高了服務能力和服務水平。
1.3 編寫工作指南,提高工作效率
在許耀才館長的指導下,編寫工作指南,包括工作職責、工作目標和詳細的工作流程、工作細則等,用以指導工作,使工作規范化、標準化,大大提高了工作效率和工作質量。
1.4 取消代書板,出版期刊文摘,開始由原來封閉式、被動式的服務,向開放式、主動式的服務轉變
徹底取消代書板,讀者可隨意取刊,并且閱閉刊物只用放在書車上,由工作人員上架;在調查了解讀者喜好后定期編制出版期刊文摘,包括考試指南、做人與處世、就業指導、健康天地等欄目,開始由被動服務向主動服務轉變,深受讀者喜愛。根據學校實際需求合理的訂購期刊
期刊作為一種經濟物品,它的價格隨著市場經濟的不斷發展,呈現出逐年上漲的勢態,各類期刊價格猛漲,同時隨著學校辦學層次的提高和學科專業的持續擴充,使得訂購工作陷入困境。而隨著高等教育模式從應試教育轉變為素質教育,使得讀者對期刊的閱覽需求表現為多樣化。他們不但要從學術專業期刊上深化自己的專業知識,也希望閱讀一些政治經濟文化等方面的普及類期刊,以拓寬自己的各方面知識以增強各方面素質。因此根據學校實際需求合理的訂購期刊顯得至關重要。
在經費有限的情況下,應根據當前讀者需求與本館實際及今后的發展,將近期計劃與長遠目標有機結合,分清主次,合理調配。
2.1 保證合理的館藏結構
2.1.1 學科結構:根據學校所設立的重點(例如,生物工程專業、制藥工程專業)、一般學科專業以及新增專業(如機械設計制造及自動化專業),擬訂出不同比例的訂購范圍,分析這些比例是否和本館讀者需求相適應及相適應的程度。
2.1.2 等級結構:考察本館收藏的各學科、各類型的刊物是否體現了一定的層次級別,這種層次級別與讀者的需求類型、需求層次是否相適應。
2.1.3 時間結構:主要考察圖書館新舊藏期刊的比例狀況。因為只有新刊占總館藏的比例達到一定的數量,才能保證館藏信息知識含
量和被利用的活力。
2.1.4 專普結構:考察專業類期刊與政治經濟文化等方面的普及類期刊的比例狀況,因為只有使得館藏期刊既有專業的深度也有各方面知識的廣度,才能適應讀者為適應社會而不斷多樣化的閱讀需求。
2.2 保持館藏特色
根據學校所設立的重點學科,建立特色化館藏信息資源。一要突出專業特色,二要突出地方特色。集中建立一批特色化期刊信息資源,保證其系統性、新穎性、權威性,使某類期刊信息在本地區的文獻資源中占據特殊地位,這對高校圖書館的生存和發展具有特別的意義。這樣利用有限的經費購置適應社會和學院發展的期刊將成為可能。
采取多種方式提高期刊的利用率
提高期刊利用率是期刊工作的出發點和歸宿點。現在已經不是好酒不怕巷子深的年代了,再好的刊也要找到需要它的讀者,我們要做的就是為讀者找刊和為刊找讀者,首先我們要積極開展館藏期刊資源的宣傳與報道,讓讀者全面了解館藏期刊,使讀者能夠快速獲取所需要的期刊信息資料。同時我們可以采取以下的方式:
3.1 設置讓讀者“一目了然”的導讀圖
3.2 期刊排架要科學化,要方便于讀者
3.3 編制當年期刊目錄,將全年征訂的期刊分學科列入,每年更換一次,做成Excel電子表格,存于檢索機內,使師生充分了解館藏期刊體系。
3.4 按學科來確定核心期刊并定期編制題錄來報道核心期刊中所刊載的文章。把這些信息在網上進行發布,在校園網主頁的校園新聞上發布新聞提示,然后在圖書館主頁上進行詳細宣傳。
3.5 開展讀者調研工作,結合讀者對期刊的使用情況及滿意率,及時宣傳推介館藏資源和網絡資源。
3.6 為教學提供特色服務。定期向教師提供專題信息資料及學科發展變化的前沿信息,使教師及時掌握本學科與相關學科的發展動態。
3.7 為重點課題及科研項目提供重點服務。建立課題信息庫,主動與課題組配合,深入其中,力求將更多的文獻信息轉化為信息產品。
3.8 為學生提供個性信息服務。針對大學生用戶群的信息需求特點,創建信息交流平臺,引導學生有目的、有選擇、有創造性地學習,實施期刊的預約、留言版等特別信息服務,進一步及時為他們服務。
要充分了解讀者的需求變化,適時轉變運行機制,采取有效應對措施。強化信息意識和服務功能。充分提高期刊的利用率,為教學科研和人才培養提供高質量的服務。
總之,期刊服務工作是高等院校圖書館的重要組成部分。隨著我校辦學規模的日益增大,專業門類的擴充,圖書館的期刊服務工作將愈來愈發揮著重要的作用。
參考文獻:
[1]龐云,廖先珍,馮艷.網絡環境下醫學圖書館期刊工作[J].圖書
館,2002,(2):81-82.[2]王玲,隨偉民.淺談高校圖書館期刊管理工作[J].圖書與檔案管理,2007,(26).[3]徐月紅.淺析新升本科院校圖書館期刊采購工作[J].大學圖書情報學刊.2005(5):64-66.
第四篇:生物工程[推薦]
1細胞破碎就是采用物理、化學、酶的方法,在一定程度上破壞細胞壁和細胞膜,設法使胞內產物最大程度地釋放到液相中。
2破碎率定義:被破碎的細胞的數量占原始細胞數量的百分數,3料液:在溶劑萃取過程中,通常將供提取的溶液稱為料液,通常是水溶液;溶質:從料液中提取出來的物質稱為溶質;萃取劑:用來萃取產物的溶劑常稱為萃取劑;
萃取液:溶質轉移到萃取劑中與萃取劑形成的溶液稱為萃取液;萃余液:被萃取出溶質后的料液稱萃余液(萃殘液)。
4在一定溫度和壓力下,溶質分配在兩個互不相溶的溶劑中,達到平衡時溶質在兩相中的活度之比為一常數,為分配定律。
5乳化:是一種液體(分散相)分散在另一種不相混溶的液體(連續相)中的現象.6超臨界流體萃取::利用超臨界流體(SCF)作為萃取劑,從固體或液體中萃取出某種高沸點或熱敏性成分,達到分離純化的目的。
7微膠團:水溶液中表面活性劑的極性頭朝外,疏水的尾部朝內,中間形成非極性的“核”
8膜分離的概念:利用膜的選擇性(孔徑大小),以膜的兩側存在的能量差作為推動力,由于溶液中各組分透過膜的遷移率不同而實現分離的一種技術。9反滲透:
定義:在溶質濃度高的一側施加超過滲透壓的壓力,使溶劑透過膜的操作。
是一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作,孔徑范圍在0.1~1 nm之間
10電滲析:以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從溶液中脫除或富集電解質的膜分離操作。
11截留曲線:測定分子量不同的球形蛋白質或水溶性聚合物的截留率,所得到的膜的截留率與溶質分子量之間關系的曲線。
12濃差極化:在膜分離過程中,膜表面上溶質濃度高于主體溶質濃度的現象。13膜溶劑 :是形成液膜的基體物質。
表面活性劑:是分子中含有親水基和疏水基兩個部分的化合物,在液體中可以定向排列,顯著改變液體表面張力或相互間界面張力。
流動載體:其作用是使指定的溶質或離子進行選擇性遷移,其作用相當于萃取劑。穩定劑 :可以提高膜相液的粘度,促進液膜的穩定性。交換容量是表征樹脂活性基團數量-交換能力的重要參數,總交換容量:每克干樹脂上活性功能團的總數。
工作交換容量也叫實用交換容量,即在某一指定的應用條件下樹脂表觀出來的交換容量,流出液中被交換離子含量達到漏出點的交換容量15影響交換速度的因素①樹 脂 ? ★ 顆粒大小:ro?,擴散速度?,內擴散F內?。★ 交聯度:交聯度?,孔?,Di?,F內?;
但是選擇性?;機械強度?。?交聯度應從交換速度,選擇性,機械強度三方面綜合考慮。
★ 活性基團電離度:電離度大,交換速度快,選擇性也增大。強酸、強堿及弱酸、弱堿的鹽型樹脂,交換速度快,∵ 樹脂電離度大;弱酸H型、弱堿OH型樹脂,交換速度慢。
161軟化水:將水中硬度(鈣、鎂離子)去除或降低到一定程度的水,水在軟化過程中,僅硬度降低而總含鹽量不變。
.脫鹽水:指水中鹽類(主要是溶于水的強電解質)除去或降低到一定程度的水,其電導率為1.0—10.0 μs /cm電阻率1萬-100萬歐·厘米,含鹽量小于1-5毫克/升。純水:是指水中的強電解質和弱電解質(如SIO2,CO2等)去出或降低到一定程度的水.電導率為1.0—0.1 μs/cm;電阻率100萬-1000萬歐·厘米,含鹽量小于1毫克/升。.超純水:水中的導電介質幾乎完全去除,同時不離解的氣體,膠體以及有機物質(細菌等)也去除至很低程度的水。其電導率為0.1—0.055 μs電阻率大于1000萬 ,含鹽量小于0.1毫克/升.理想純水(理論上)電導率為0.05 μs,電阻率為18.3兆歐·厘米。17色譜分離(Chromatographic Resolution,CR)利用多組分混合物中各組分物理化學性質(如吸附力、分子極性、分子形狀和大小、分子親合力、分配系數等)的差別,使各組分以不同程度分布在固定相和流動相中。當多組分混合物隨流動相流動時,由于各組分物理化學性質的差別,而以不同的速率移動,使之分離。18阻滯因子是在色譜系統中溶質的移動速度和標準物(與固定相沒有親和力的流動相 Kd=0)的遷移率之比
1超聲破碎法:
三十離子交換樹脂的選擇性影響因素:離子水化半徑2 離子化合價 3溶液的酸堿度 4交聯度,膨脹5 輔助力 6有機溶劑
三十一色譜分離優點1 分離效率高,每米柱長可達幾千至幾十萬的塔板數; 2應用范圍廣,從極性到非極性、離子型到非離子型、小分子到大分子、無機到有機及生物活性物質,以及熱穩定到熱不穩定的化合物,尤其是對生物大分子樣品的分離,是其他方法無法代替的;3選擇性強;4高靈敏度的在線檢測,可采用不同的高靈敏度檢測器進行連續的在線檢測;5快速分離;6過程自動化操作。
三十二對吸附劑的一般要求:1具有較大的表面積和足夠的吸附能力2對不同組分有不同的吸附能力3化學惰性,即不溶于流動相,不與樣品組分和流動相起化 學反應4顆粒均勻,具有一定的機械強度的粒度 一般采用白色或無色吸附劑,便于觀察實驗
常用的吸附劑硅膠、氧化鋁、活性炭、聚酰胺、纖維素等。
一發酵液的基本特性1發酵產物濃度較低,大多為1-10%,2懸浮物顆粒小,細胞的相對密度與培養液相似。3固體粒子可壓縮性大4液相粘度大,大多為非牛頓型流體;
5性質不穩定,隨時間變化;6懸浮狀態穩定:雙電層、水化膜、布朗運動
二預處理的目的:降低液體黏度,促進從懸浮液中分離固形物的速度,提高固液分離的效率:
⑴ 改變發酵液的物理性質,包括增大懸浮液中固體粒子的尺寸,降低液體黏度。⑵ 相對純化,去除發酵液中的部分雜質(高價無機離子和雜蛋白質),以利于后續各步操作。
⑶ 盡可能使產物轉入便于后處理的一相中(多數是液相);
三預處理的方法1 凝聚和絮凝2降低液體粘度3調節懸浮液的PH值4助濾劑和反應劑
四工業上使用的絮凝劑可分為三類:1人工合成有機高分子聚合物、2天然有機高分子聚合物、3無機高分子聚合物
五絮凝的影響因素發酵液的性質(細胞濃度,表面電荷);絮凝劑的濃度(最佳用量為粒子表面積約有一半被聚合物覆蓋);絮凝劑的分子量;pH 控制;攪拌速度。六影響發酵液粘度的因素:
1菌體的種類和濃度(重要因素),通常絲狀菌、動物或植物細胞懸浮液粘度較大,濃度增大,粘度也提高。
2培養液中蛋白質、核酸大量存在:
3細胞破碎或細胞自溶后粘度增大。因此細胞破碎的程度應控制,發酵放罐時間要
2溶劑萃取法:利用一種溶質組分(如產物)在兩個互不混溶的液相(如水相和有機溶劑相)中競爭性溶解和分配性質上的差異來進行分離操作的。3雙水相:將兩種不同的水溶性聚合物的水溶液混合時,當聚合物濃度達到一定值,體系會自然分成互不相融的兩相,稱為。4截斷分子量(MWCO):相當于一定截留率(通常為90%或95%)的相對分子質量。
5截留率:指對一定相對分子質量的物質,模能截留的程度。6濃差極化:這種鹽濃度在模面增加的現象。7萃取:指任意兩相之間的傳質過程。8下游分離過程:
9高壓勻漿法:利用高壓使細胞懸浮液通過針形閥,由于突然減壓和高速沖擊撞擊環使細胞破裂。
10分配系數:在一定條件下,一定量的溶質在兩種互不相溶的溶劑中達平衡時,溶質在兩種溶劑中的濃度之比為一常數,此常數稱為分配系數。
11膜污染:模在使用中,盡管操作條件保持不變,但通量仍逐漸降低的現象。12浸取:用某種溶劑把有用物質從固體原料中提取到溶液中的過程。13生物工業下游技術:對于由生物界自然產生的或由微生物菌體發酵的,動植物細胞組織培養的,酶反應等各種生物工業生產過程獲得的生物原料,經提取分離,加工并精致目的成分,最終使其成為產品的技術。
14絮凝:指在某些高分子絮凝劑存在下,基于橋架作用,使膠粒凝形成較大絮團的過程。15凝聚:指在電解質作用下,由于膠粒之間雙電層電排斥作用降低,電位下降,而使膠體體系不穩定的現象。16溶劑萃取法:利用一種溶質組分在兩個互不相融的溶劑中競爭性溶解和分配系數的差異來進行分離的操作。17反膠團:表面活性劑在非極性溶劑中親水頭向內和疏水尾向外的具有極性內核的多分子聚集體,由于其表面活性劑的排列方向與一般的正向膠團相反,因此成為反膠團。
18親和色譜:是專門用于純化生物大分子的譜分離技術,它是基于固定相的配基與生物分子之間的特殊生物親和能力的不同來進行相互分離的。19凝膠色譜:以凝膠為固定相,是一種根據各物質分子大小不同而進行分離的色譜技術。
20超臨界流體(SCF):是指處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上,其物理性質介于氣體與液體之間的流體。
21分配色譜:利用各組分在兩種互不混溶溶劑間得溶解度差異來達到分離的。22對酵母細胞采用酶法破碎時,先加入(蛋白酶),作用蛋白質-甘露聚糖結構,使兩者溶解,再加入(葡聚糖酶),作用裸露的(葡聚糖層),最后只剩下原生質體,這時若緩沖液的滲透壓變化,則細胞膜破裂,釋出胞內產物。23細胞破碎率的方法有(直接測定法),(目的產物測定法)(導電率測定法)。24離子交換樹脂由(網狀骨架)(功能基因)(活性離子)組成。25分配色譜的基本構成要素有(固定相)(流動相)(溶質)26萃取過程在工業生產中一般包括三個步驟(混合)(分離)(溶劑回收)27向水溶液中加入一定量的親水性的有機溶劑,降低溶質的溶解度,使其沉淀析出的分離純化方法,稱為(鹽析)。
28整個下游加工過程應遵循下列四個原則(時間短)(溫度低)(ph適中)(嚴格清洗消毒)
29生物工業下游技術的發展動態(成本)(質量)(環境保護)將使該技術發展方向和動力。
30常用的機械破碎細胞的方法有(珠磨法)(高壓勻漿法)(超聲破碎法)(X-press法)
31蛋白質等生物大分子,在溶液中呈穩定的分散狀態,其原因是由于(水合模)和(雙電子層)。
32分子篩色譜(凝膠色譜)的主要應用是(脫鹽)(分子量的測定)
33當氣體的溫度高于某一數值時,任何壓縮都不能是它變為液體稱為(臨界溫度)34超臨界流體萃取的基本過程分為(等溫變壓)(等壓變溫)(吸附)35結晶過程包括(過飽和溶液的形成)(晶核的產生)和(晶體的生長)三個過程。36膜分離過程所使用的膜,依據其模特性不同可分為(微濾)(超濾)(納濾)(反滲透)
37超臨界流體的特點是與氣體有相似的(擴散性),與液體有相似的(溶解性)。38鹽析過程的兩種現象為(沉淀)(析出)。
39支撐液膜體系由料液、液膜和反萃液三個相以及支撐體組成適宜。
培養基成分:如用黃豆粉、花生粉作氮源,淀粉作碳源,粘度都會升高。某些染菌發酵液,如染細菌,則粘度會增大。
發酵過程的不正常處理,如大量過剩的培養基和消沫油加入,都會使粘度增大。七錯流過濾特點1收率高(97-98%)2質量好3減少處理步聚4染菌罐也能進行處理
5介質阻力大6不能得到干濾餅7需要大的膜面積8目前適用于小分子的分離
第五篇:生物工程
主要課程:
高等數學、線性代數、無機化學與化學分析、植物組織培養技術、有機化學、生物化學、化工原理、物理化學、化學工程、生化工程、生物分離工程[2]、微生物學、細胞生物學、遺傳學、胚胎工程、分子生物學、基因工程、細胞工程、蛋白質工程、微生物工程、生物工程下游技術、發酵工程設備、概率論與數理統計、動物生理學、生態學、生物藥劑學及藥物動力學、生物制藥工程、生物分離工程、藥物分析、儀器分析等。
優勢
社會認可度高,對本專業有較高期望,知識范圍廣,生物學基礎強,工科知識扎實,二者有機結合。基礎扎實,應用廣泛,可以很容易的轉到生物科學方向或其他相關應用專業,比如食品科學,制藥科學……
理性思維強,善于分析問題解決問題;注重動手操作能力,可以進行獨立課題實驗,并提交專業論文。保研考研比率很大,很多學生有機會出國繼續深造
劣勢:專業課設置不是很成熟,各學校參差不齊
生物科學專業課和工科知識學習均深度有限
所要求的科目較多,課業較重,想要學好學精必須投入大量精力,所以課余時間不是很充足
本科畢業工作前景不是十分明朗,相關就業領域要求更高學歷
機遇:培養高級科研和技術人才學科,出國比例大,各大有名高校都十分注重其發展
專業適用面廣,易轉專業,可以進一步學習上游的生命科學,也可以學習下游的實用工程學科。就業領域廣泛,比如制藥,食品,科研,或技術開發等
把先進高端的生命科學和應用聯系起來,是非常火的專業,前景十分看好
挑戰:相對口專業要求更高學歷,本科畢業后工作相對難找,為此很多學生進一步深造學習,就業的一般從事層次較低的技術工作或干脆放棄本專業而轉行
如果有志與從事相關科研工作,需要培養扎實的鉆研探索精神,并注重鍛煉動手能力,進一步深造學習,定會成為該方面的高級科學人才。
就業方向 1.掌握微生物學、生物化學、化學工程、發酵工程等學科的基本理論和基本知識;
2.掌握生物細胞培養與選育、生物技術與工程等方面的基本技術;
3.具備在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的基本能力;
4.熟悉與生物工業有關的方針、政策和法規;
5.了解當代生物工業發展動態和應用前景;
6.掌握文獻檢索、資料查詢的基該方法,具有一定的科學研究和實際工作能力