发酵产物分离纯化课件.ppt

,第六节发酵产物分离过程,Fermentation engineering发酵工程组成上游工程从广义上讲,由三部分组成上游工程、发酵工程、下游工程UPSTREAMPROCESSES下游工程FERMENTATIONDOWNSTREAMProcess ControlPROCESSES,Fermentation engineering上游工程UPSTREAM PROCESSESgenetics, cellinoculum developmentmedia formulationsterilizationinoculationFERMENTATIONProcess Control,Fermentation engineering下游工程DOWNSTREAM PROCESSESproduct extraction, purificationassaywaste treatmentFERMENTATIONProcess Controlby product recovery,发酵生产流程可以分为三个阶段上游:运用多种技术筛选出优良的生产菌种;中游:人工或计算机控制的发酵设备中进行微生物的大量培养,并分泌有用的代谢物下游:将细胞或产物从发酵液中分离纯化出来,从而获得所需的最终产品。,下游加工过程在生物技术中的地位组成:下游加工过程是生物技术的重要组成部分,发酵液或反应液需要经过下游加工过程才能成为成品;费用:传统发酵工业中下游部分的费用占整个工厂投资费用的60%,而对重组DNA生产蛋白质等基因工程产品,下游加工的费用可占整个生产费用的80-90%;关注程度:英国政府工业部于1983年发起生物分离计划(BoSEP),专门研究下游加工过程;1987年英国化学工业会召开了专门讨论下游加工过程的国际会议;我国也于1989年在济南召开了一次专门会议;近十年来国内外有关生物分离或蛋白质纯化的专著陆续出版。,生物产品分离纯化的主要特点(1)且的产物在初始原料中的含量较低;(2)含目的产物的初始物料组成复杂除了目的产物外,还有大量的细胞、代谢、残留培养基、无机等,特别是产物类似物对目的产物的分离纯化影响很大;,3)目的产物的稳定性差,具有生物活性的物质对pH温度、金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等十分敏感,容易是其失活、变性;(4)种类繁多,包括大、中、小分子、结构简单或复杂的有机化合物,以及结构复杂又性质各异的生物活性物质;5)应用面广,对其质量、纯度要求高,甚至要求无菌、无热源。,建立分离纯化工艺的根据、含目的产物的起始物料的特点p2、物料中杂质的种类和性质3、目的产物特性4、产品质量的要求,(1)菌种类型及其代谢特性:包括菌种的生物学性质,产物和副产物种类、产物在细胞内所处的位置,表达方式(胞内、胞外、包含体),代谢物种类、产物类似物、毒素和能降解产物的酶类等(2)原材料和培养基的来源及其质量3)生产工艺和条件:包括灭菌方式和条件,生产方式(连续、批式、半连续),生产周期,生产能力,工艺控制条件因素几方式等;4)初始物料的物理、化学和生物学特性:包括产物浓度、主要杂质种类和浓度、盐的种类和浓度、溶解度、pH、黏度、流体力学性质和热力学性质。,