生化分离工程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

生化分离工程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1.绪论1

1.1 生物技术下游加工过程的特点及其重要性1

1.2 生物技术下游加工过程的一般步骤和单元操作4

1.3 生物技术产品及下游加工过程的沿革6

1.3.1 生物技术产品的类型6

1.3.2 下游加工过程的沿革6

1.4 生物技术下游加工过程的选择准则8

1.5 生物技术下游加工过程的发展动向12

参考文献15

2.发酵液的预处理和菌体的回收16

2.1 悬浮液的基本特性16

2.2 悬浮液的预处理17

2.3 悬浮液分离过程和分类19

2.4 过滤法20

2.4.1 过滤的理论基础20

2.4.2 过滤器的设计21

2.4.2.1 基本方程21

2.4.2.2 滤饼比阻(平均质量比阻)22

2.4.2.3 过滤的操作方式23

2.4.2.4 设计参数的获得24

2.4.3 常用新型过滤器24

2.4.3.1 过滤器的选择24

2.4.3.2 过滤器的类型27

2.4.4 注意事项30

2.4.5 错流过滤32

参考文献33

3.细胞的破碎与分离34

3.1 概述34

3.2 细胞壁结构和化学组成35

3.2.1 细菌36

3.2.2 真菌和酵母37

3.2.3 藻类37

3.3 细胞壁的破碎37

3.3.1 破碎率的评价38

3.3.2 细胞破碎的方法39

3.3.2.1 固体剪切方法(珠磨)39

3.3.2.2 液体剪切方法42

3.3.2.3 超声波法44

3.3.2.4 其他破碎方法--非机械法46

3.4 基因工程表达产物后处理的特殊性48

3.4.1 包涵体的形成与分离49

3.4.2 包涵体的溶解50

3.4.3 蛋白质复性(重折叠)51

参考文献56

4.离心分离57

4.1 离心沉降57

4.1.1 离心沉降的原理57

4.1.2 离心沉降设备58

4.1.3 离心沉降的计算61

4.1.3.1 管式离心机61

4.1.3.2 碟片式离心机63

4.1.3.3 卧螺式离心机64

4.1.3.4 离心设备的放大65

4.2 离心过滤65

4.2.1 离心过滤的原理65

4.2.2 离心过滤的设备66

4.2.3 离心过滤的计算67

4.3 离心机的选用68

4.4 离心机在生物工业中的应用69

4.5 超离心法71

4.5.1 超离心技术的原理71

4.5.2 超离心技术的分类72

4.5.2.1 制备性超离心72

4.5.2.3 超离心设备74

4.5.2.2 分析性超离心74

参考文献75

5.膜分离过程76

5.1 概述76

5.2 膜分离过程的类型77

5.2.1 以静压力差为推动力的膜分离过程77

5.2.2 以蒸气分压差为推动力的膜分离过程78

5.2.3 以浓度差为推动力的膜分离过程78

5.2.4 以电位差为推动力的膜分离过程79

5.3 膜及其组件79

5.3.1 膜的定义和类型79

5.3.2 膜的组件82

5.4 压力特性84

5.5 浓差极化85

5.6 膜的污染86

5.7 膜过滤理论87

5.7.1 质量传递模型88

5.7.1.1 质量传递系数的估算89

5.7.1.2 质量传递模型的局限性和改进89

5.7.2 阻力模型91

5.7.3 渗透压模型91

5.8 膜的截留能力92

5.9 过程条件93

5.9.1 过程加工技术93

5.9.1.1 浓缩93

5.9.1.3 纯化94

5.9.1.2 透析过滤94

5.9.2 中空纤维膜的工作模式95

5.9.3 超-微滤系统的工厂布置95

5.9.3.1 开路式操作95

5.9.3.2 间歇式操作96

5.9.3.3 进料和排放式操作96

5.9.3.4 多级再循环操作97

参考文献97

6.纳米膜过滤技术98

6.1 概述98

6.2 纳米滤膜的性质、特点及分离机理99

6.3 纳米过滤的应用102

参考文献107

7.1.1 基本过程和操作方式108

7.膜亲和过滤法108

7.1 亲和膜分离技术108

7.1.2 基本理论110

7.1.3 基质材料111

7.2 亲和膜分离技术的应用112

7.3 亲和-膜过滤113

7.3.1 亲和-膜过滤的特点113

7.3.2 亲和-膜过滤过程及其关键问题114

7.3.3 亲和-膜过滤技术的基本理论114

7.3.4 亲和-膜过滤的应用116

参考文献118

8.1.1 渗透蒸发的定义和基础知识119

8.1 渗透蒸发的原理和特点119

8.渗透蒸发119

8.1.2 渗透蒸发的原理121

8.1.3 渗透蒸发的特点122

8.2 渗透蒸发膜及膜材料的选择123

8.2.1 渗透蒸发膜的分类123

8.2.2 膜材料的选择124

8.3 渗透蒸发的应用125

参考文献130

9.溶剂萃取131

9.1 概述131

9.1.1 溶剂萃取的应用131

9.2 萃取过程的理论基础132

9.1.2 生物质的萃取与传统的萃取相比较132

9.2.1 分配定律133

9.2.2 萃取过程取决于溶剂的特性135

9.2.2.1 萃取过程的选择性136

9.2.2.2 萃取溶剂的选择136

9.2.3 弱电解质的萃取过程与水相的特性137

9.2.3.1 通过离子对改变溶质137

9.2.3.2 通过调节溶液的pH值来改变溶质的性质138

9.2.3.3 供体-受体数139

9.3 乳化和去乳化140

9.3.1 乳化和去乳化的本质是表面现象140

9.3.2 乳状液的类型及其消除141

9.4.1.1 萃取设备142

9.4 萃取方式和过程计算142

9.4.1 单级萃取142

9.4.1.2 单级萃取过程的计算143

9.4.2 多级错流萃取143

9.4.2.1 萃取设备144

9.4.2.2 多级错流萃取过程的计算144

9.4.3 多级逆流萃取146

9.4.3.1 萃取设备146

9.4.3.2 多级逆流萃取过程的计算147

9.4.4 微分萃取149

9.4.4.1 萃取设备149

9.4.4.2 微分萃取过程的计算149

9.5.1 一般介绍151

9.5 离子对/反应萃取151

9.4.5 分馏萃取151

9.5.2 离子对/反应萃取的应用152

参考文献153

10.反胶束萃取154

10.1 反胶束溶液形成的条件和特性154

10.1.1 表面活性剂154

10.1.2 临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration)156

10.1.3 胶束与反胶束的形成156

10.1.4 反胶束的形状与大小156

10.2 反胶束萃取蛋白质的基本原理157

10.2.1 三元相图及萃取蛋白质157

10.2.3.1 推动力158

10.2.3 蛋白质溶入反胶束溶液的推动力与分配特性158

10.2.2 “水壳”模型(Water-Shell Model)158

10.2.3.2 反胶束萃取中蛋白质的分配特性159

10.2.4 反胶束萃取蛋白质的动力学160

10.3 影响反胶束萃取蛋白质的主要因素161

10.3.1 水相pH值对萃取的影响162

10.3.2 离子强度对萃取率的影响163

10.3.3 表面活性剂类型的影响163

10.3.4 表面活性剂浓度的影响163

10.3.5 离子种类对萃取的影响164

10.3.6 影响反胶束结构的其他因素164

10.3.7 反萃取及蛋白质的变性164

10.4.3 从发酵液中提取胞外酶165

10.4.2 浓缩α-淀粉酶165

10.4.1 分离蛋白质混合物165

10.4 反胶束萃取蛋白质的应用165

10.4.4 直接提取胞内酶166

10.4.5 反胶束萃取用于蛋白质复性167

10.5 放大和工艺过程开发167

参考文献168

11.双水相萃取169

11.1 双水相体系170

11.1.1 双水相的形成170

11.1.2 双水相系统的类型170

11.1.3 混溶性和相平衡171

11.2.2 表面电荷的影响173

11.2.1 表面自由能的影响173

11.2 双水相萃取过程的理论基础173

11.3 影响物质分配平衡的因素174

11.3.1 双水相中聚合物组成的影响174

11.3.2 双水相系统物理化学性质的影响175

11.3.3 盐和缓冲液的影响176

11.3.4 温度的影响177

11.4 双水相萃取过程的选择性178

11.4.1 亲和双水相分配178

11.4.2 液体离子交换剂179

11.5 双水相系统的应用179

11.6 成相聚合物的回收182

11.7 双水相萃取过程的放大与设备182

11.8.1 廉价双水相体系的开发184

11.8 双水相萃取技术的进展184

11.8.2 双水相萃取技术同其他分离技术结合，提高分离效率185

参考文献186

12.超临界流体萃取法188

12.1 超临界流体萃取的基本原理189

12.1.1 纯溶剂的行为189

12.1.2 超临界流体的性质190

12.1.2.1 超临界流体条件下的溶解度190

12.1.2.2 超临界流体的传递性质191

12.1.2.3 超临界流体的选择性193

12.1.2.4 超临界流体的选定193

12.2 超临界流体萃取的热力学基础194

12.1.2.5 夹带剂的使用194

12.2.1 超临界流体的相平衡195

12.2.1.1 流体混合物(无固相存在)195

12.2.1.2 出现固相的混合物196

12.2.2 超临界流体溶解度现象的热力学分析198

12.2.2.1 固体溶质在超临界流体中溶解度的增强198

12.2.2.2 液体溶质在超临界流体中的溶解度200

12.3 超临界流体相平衡的热力学模型200

12.4 超临界流体萃取的基本过程201

12.5 超临界流体萃取的应用202

12.6 超临界流体萃取的优缺点206

参考文献207

13.液膜分离法208

13.1.2 液膜的分类209

13.1 液膜及其分类209

13.1.1 液膜的定义及其组成209

13.2 液膜分离的机理210

13.2.1 无流动载体液膜分离机理210

13.2.2 有载体液膜分离机理211

13.2.3 液膜萃取过程的数学模型212

13.2.3.1 乳化液膜传质动力学模型212

13.2.3.2 支撑液膜的传递过程模型213

13.3 液膜材料的选择与液膜分离的操作过程215

13.3.1 液膜材料的选择215

13.3.2 液膜分离的操作过程217

13.3.3.1 液膜体系组成的影响218

13.3.3 影响液膜分离效果的因素218

13.3.3.2 液膜分离工艺条件的影响219

13.4 液膜分离技术的应用220

13.4.1 液膜分离萃取有机酸220

13.4.2 液膜分离萃取氨基酸221

13.4.3 液膜分离萃取抗生素222

13.4.4 液膜分离进行酶反应222

参考文献223

14.泡沫分离法225

14.1 泡沫分离法的分类225

14.2 泡沫分离技术的基本原理226

14.2.1 表面活性剂及其界面特性226

14.2.2 Gibbs(吉布斯)等温吸附方程226

14.2.3 泡沫的形成与性质227

14.3.1 泡沫分离的操作方式229

14.3 泡沫分离的操作方式及其影响因素229

14.3.2 影响泡沫分离的因素230

14.4 泡沫分离过程的设计计算230

14.4.1 泡沫液流量和泡沫塔塔径的计算230

14.4.2 理论级数的计算231

14.5 泡沫分离的应用233

参考文献234

15.沉淀法236

15.1 概述236

15.2 蛋白质的溶解特性237

15.3.1 静电斥力239

13.3 蛋白质胶体溶液的稳定性239

15.3.2 吸引力240

15.4 蛋白质沉淀方法240

15.4.1 中性盐盐析法241

15.4.2 等电点沉淀法244

15.4.3 有机溶剂沉淀法245

15.4.4 非离子型聚合物沉淀法246

15.4.5 聚电解质沉淀法247

15.4.6 金属离子沉淀法248

15.5 沉淀动力学248

15.5.1 凝聚动力学249

15.5.2 絮凝体的破碎249

15.6 亲和沉淀250

15.5.3 凝聚物的陈化250

参考文献251

16.吸附与离子交换252

16.1 概述252

16.2 吸附过程的理论基础252

16.2.1 基本概念252

16.2.2 吸附的类型253

16.2.3 物理吸附力的本质254

16.2.4 吸附等温线256

16.2.4.1 弗罗因德利希(Freundlich)等温257

16.2.4.2 兰格缪尔(Langmuir)等温线257

16.2.4.3 离子交换等温线259

16.2.4.4 亲和吸附等温线259

16.3.1.1 分批式吸附的特点260

16.3 分批式与连续式吸附260

16.3.1 分批(间歇)式吸附260

16.3.1.2 分批吸附过程的计算261

16.3.2 连续搅拌罐中的吸附262

16.4 固定床吸附263

16.5 膨胀床(EBA)吸附264

16.5.1 概述264

16.5.2 膨胀床吸附过程的设备与操作265

16.5.2.1 膨胀床的设备及结构265

16.5.2.2 吸附介质265

16.5.2.3 膨胀床吸附的操作步骤266

16.5.3 膨胀床吸附过程的数学分析266

16.6.1 离子交换理论267

16.6 离子交换吸附267

16.5.4 膨胀床吸附技术的应用267

16.6.2 离子交换材料268

16.6.3 离子交换吸附技术的应用271

16.7 疏水作用吸附271

16.8 盐析吸附272

16.9 亲和吸附272

16.10 染料配位体吸附273

16.11 免疫吸附275

16.12 固定金属亲和吸附276

16.13 羟基磷灰石和磷酸钙凝胶吸附277

参考文献278

17.2 色层分离法的产生和发展279

17.2.1 沿革279

17.色层分离法279

17.1 概述279

17.2.2 色层分离中的基本概念及其分类280

17.2.3 色谱展开技术281

17.2.3.1 洗脱分析法281

17.2.3.2 前流分析法282

17.2.3.3 顶替分析法282

17.3 色层分离的有关术语283

17.3.1 平衡关系283

17.3.2 局部平衡定律284

17.4.1 吸附色层分离法286

17.4.2 疏水作用色层分离法286

17.4 各类不同分离机制的色层分离法介绍286

17.4.3 金属螯合色层分离法288

17.4.4 共价作用色层分离法289

17.4.5 聚焦色层分离法290

17.4.6 离子交换色层分离法293

17.4.7 凝胶过滤色层分离法294

17.4.8 正相与反相层析295

17.4.9 亲和色层分离法296

17.4.10 连续环状色层分离法297

17.4.11 拟似移动床型色层分离法297

17.4.12 灌注色层分离法298

17.5.1 塔板理论301

17.5 色层分离过程理论301

17.5.1.1 参数的估计303

17.5.1.2 等理论板高度的概念和效率303

17.5.1.3 不平衡和区域扩展303

17.5.2 色层分离的连续描述305

17.5.2.1 平衡模型305

17.5.2.2 速率理论306

17.6 层析的放大308

参考文献309

18.电泳310

18.1 动电过程310

18.1.1 Zata(ζ)电位是动电现象的根本原因310

18.1.2 动电现象311

18.2 电泳的理论基础312

18.3 影响电泳迁移率的因素313

18.4 电泳的类型315

18.4.1 自由界面电泳316

18.4.2 自由溶液中的区域电泳316

18.4.2.1 微量电泳316

18.4.2.2 自由流动电泳317

18.4.2.3 密度梯度区域电泳317

18.4.2.4 葡聚糖凝胶柱上的区域电泳318

18.4.3 在不同支持物上的区带电泳318

18.4.3.1 滤纸电泳318

18.4.3.2 醋酸纤维素电泳320

18.4.3.3 琼脂凝胶与琼脂糖凝胶电泳320

18.4.3.4 淀粉电泳320

18.4.3.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)321

18.4.3.5.1 不连续凝胶电泳322

18.4.3.5.2 制备凝胶电泳322

18.4.3.5.3 SDS-聚丙酰胺凝胶电泳324

18.4.4 等速电泳325

18.4.5 等电聚焦326

18.4.6 二维电泳328

18.4.7 免疫电泳328

18.4.8 制备连续电泳330

18.5 电泳的其他用途330

18.5.1 电泳解吸330

18.5.2 电泳浓缩330

参考文献331

19.1 概述333

19.结晶333

19.2 结晶的基本原理334

19.2.1 溶液的饱和和过饱和度334

19.2.2 过饱和溶液的形成336

19.2.3 晶核的形成337

19.2.4 晶体的生长339

19.3 结晶的类型341

19.3.1 分类方法341

19.3.2 分批(间歇)结晶342

19.3.3 连续结晶342

19.4 结晶过程的计算344

19.4.1 晶粒大小分布(Crystal size distribution)344

19.4.1.1 粒子数密度(Population density)344

19.4.1.2 溶液结晶过程的数学模型345

19.5 重结晶349

19.6 结晶过程的预测与改善350

19.7 结晶技术的进展352

参考文献354

20.成品干燥355

20.1 生物材料水分的性质及基本计算355

20.2 蒸发和干燥速率357

20.3 生物产品的干燥方法359

20.4 对流干燥360

20.5 喷雾干燥362

20.6 升华干燥364

参考文献367