生物技術(shù)概論：生物工程下游技術(shù) 生物分離技術(shù)

生物技術(shù)概論---

生物分離技術(shù)內(nèi)容生物工程下游技術(shù)（生物分離技術(shù)）簡介實驗室常用的分離純化技術(shù)生物工程下游技術(shù)在生物技術(shù)領(lǐng)域中的地位2生物工程下游技術(shù)的發(fā)展歷程3生物工程下游技術(shù)（分離技術(shù)）原理4生物工程下游技術(shù)的對象及其特點1生物工程下游技術(shù)簡介生物工程下游技術(shù)的一般流程5日常生活中的分離技術(shù)Bioengineering酶工程

發(fā)酵工程細胞工程蛋白質(zhì)工程基因工程生物工程生物加工過程Bioprocess生物分離過程DownstreamProcessing上游下游1生物工程下游技術(shù)的對象及其特點生物技術(shù)的上中下游上游工程：實驗室研究和開發(fā)階段，包括基因、細胞、干細胞、轉(zhuǎn)基因生物、組織工程等獲得優(yōu)良菌株、細胞系或固定化的菌體等。中游工程：中游加工以生物反應(yīng)器為中心，優(yōu)化和放大生產(chǎn)工藝。下游工程：從反應(yīng)液中提取目的產(chǎn)物加工精制成合格產(chǎn)品。

生物工程下游技術(shù)之定義對于由生物界自然產(chǎn)生的或由微生物菌體發(fā)酵的、動植物細胞組織培養(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)稱之為生物工程下游技術(shù)，也稱為下游加工過程。1生物工程下游技術(shù)的對象及其特點

生物產(chǎn)品分類1

生物工程下游技術(shù)的對象及其特點醫(yī)藥工業(yè)抗生素血液制品天然藥物甾體激素化學(xué)工業(yè)顏料

增稠劑

有機酸溶劑食品工業(yè)飲料氨基酸乳制品酶

不穩(wěn)定

無熱原（Pyrogen）無病毒無致敏原

常存在異構(gòu)體等

原料構(gòu)成成分復(fù)雜

原料液中目標(biāo)產(chǎn)物濃度低

生物物質(zhì)物理、化學(xué)敏感

存在降解目標(biāo)產(chǎn)物的雜質(zhì)生物安全雜質(zhì)多濃度低1生物工程下游技術(shù)的特點化工分離技術(shù)：生物分離技術(shù)：

與傳統(tǒng)的化學(xué)試劑的純度概念不同，生物產(chǎn)物對有害物質(zhì)有嚴格的控制，生產(chǎn)過程也要求有嚴格的管理，在最終產(chǎn)品中往往不允許有極微量的有害雜質(zhì)存在。1生物工程下游技術(shù)的特點獲得純的化學(xué)物質(zhì)在得到純的生物物質(zhì)同時，還必須關(guān)注特定雜質(zhì)的去除；2生物工程下游技術(shù)在生物技術(shù)領(lǐng)域中的地位定位耗費關(guān)注程度下游加工過程是生物技術(shù)的重要組成部分，發(fā)酵液或培養(yǎng)液需要經(jīng)過下游加工過程才能成為成品傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)中下游部分的費用占整個工廠投資費用的60%，而對重組ＤＮＡ生產(chǎn)蛋白質(zhì)等基因工程產(chǎn)品，下游加工的費用可占整個生產(chǎn)費用的80%-90%。英國于1983年發(fā)起生物分離計劃（BIOSEP）；1987年英國化學(xué)工業(yè)會召開了專門討論下游加工過程的國際會議；我國于1989年在濟南召開了一次專門會議。2生物工程下游技術(shù)的定位分離技術(shù)在人類生產(chǎn)和生活中具有重要作用。將地球上的各種各樣混合物進行分離和提純是提高生產(chǎn)力和改善生活水平的一種重要途徑。

分離是混合的逆過程，不能自發(fā)進行，需要作功才能實現(xiàn)。而且需要有專門的工藝和設(shè)備。在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，目的產(chǎn)物往往與大量雜質(zhì)混合在一起，分離的任務(wù)，就是從這些混合物中用最低的投入（物力、財力和人力），獲得最高的產(chǎn)出（如產(chǎn)物的高得率、高純度）。References-SCIjournalsJournalofChromatographyA（4.612）

JournalofSupercriticalFluids

（2.732）

JournalofMembraneScience

（4.093）3

生物工程下游技術(shù)的發(fā)展歷程

古代釀造業(yè)2.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)原始、家庭式作坊、產(chǎn)物基本不經(jīng)過后處理而直接使用，簡單的下游技術(shù)。主要指19世紀60年代---20世紀40年代青霉素等抗生素出現(xiàn)之前的生物技術(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)技術(shù)，生物技術(shù)進入近代釀造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段。到20世紀上半葉，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)（厭氧發(fā)酵），其產(chǎn)品相對簡單，基本上是無活性的小分子。此時開始引入過濾、蒸餾、精餾等近代分離技術(shù)。

以20世紀40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）、有機酸（核酸、檸檬酸）、酶制劑（淀粉酶）、微生物多糖和單細胞蛋白等。產(chǎn)品多樣性決定了分離方法的多樣性。借鑒和引進吸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)晶等。3.第二代生物技術(shù)

以20世紀70年代末崛起的DNA重組技術(shù)及細胞融合技術(shù)為代表。

生物技術(shù)在其主要領(lǐng)域：基因工程、酶工程、細胞工程和微生物發(fā)酵工程取得了長足進步，一批高附加值的產(chǎn)品開始面世，如乙肝疫苗、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展。1988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，瑞典的Pharmacia，Alfa-Laval等組建了Biolink公司，加強在生物工業(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，以搶占更多的市場。新技術(shù)有超臨界CO2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)等。4.第三代生物技術(shù)化學(xué)性質(zhì)生物性質(zhì)物理性質(zhì)4

生物分離技術(shù)的依據(jù)分離

依據(jù)

荷電特性、電荷分布、等電點、磁性

黏度、分子擴散系數(shù)、熱擴散

溶解度、揮發(fā)度、表面活性

溶質(zhì)密度、尺寸和形狀力學(xué)熱力學(xué)傳遞電磁過濾、離心結(jié)晶、萃取膜分離電泳、離子交換（1）

物理性質(zhì)4

生物分離技術(shù)的依據(jù)按生物分離所依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異分類4

生物分離技術(shù)原理

--根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)

過濾離子交換萃取4

生物分離技術(shù)原理

--根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)離心分離干燥箱（烘箱）4

生物分離技術(shù)原理

--根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀4

生物分離技術(shù)原理

--根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)膜分離化學(xué)性質(zhì)（2）（3）生物學(xué)特性1特異性相互作用2親和作用1化學(xué)反應(yīng)：熱力學(xué)-化學(xué)平衡、反應(yīng)動力學(xué)-反應(yīng)平衡、光化學(xué)-激光激發(fā)作用等2化學(xué)性分子識別：金屬離子螯合、環(huán)糊精分離揮發(fā)物質(zhì)4

生物分離技術(shù)的依據(jù)發(fā)酵液處理細胞破碎固液分離色譜結(jié)晶色譜萃取沉淀吸附離子交換超臨界流體預(yù)處理

分離

純化

精制

Pre-treatmentSeparationPurificationPolishing4生物工程下游技術(shù)的一般流程清液-胞外產(chǎn)物分離（沉淀、萃取、膜分離、吸附）原料細胞分離（離心、過濾）細胞-胞內(nèi)產(chǎn)物細胞破碎（高壓勻漿、珠磨、凍融）碎片分離（離心、微濾）純化（色譜、結(jié)晶）精制（色譜）成品（干燥、無菌過濾、成型）[路線1][路線2][路線1a][路線1b]包含體溶解（變性劑、表面活性劑）復(fù)性（稀釋、透析、色譜）5生物工程下游技術(shù)的一般流程常用分離技術(shù)舉例1.固液分離2.沉淀3.萃取5.膜分離4.色譜一、固液分離發(fā)酵液一、固液分離目的1.收集含胞內(nèi)產(chǎn)物的細胞或菌體，分離除去液相2.收集含目標(biāo)產(chǎn)物的液相，除去固體懸浮物常用方法分離篩離心懸浮分離過濾重力沉降選擇依據(jù)主要取決于細胞或菌體的大小和形狀，及介質(zhì)的黏度。絲狀菌體型大，過濾；細菌和酵母菌個體小，離心細胞培養(yǎng)液的黏度；固液分離速度與黏度成反比其它因素，如pH、溫度、加熱時間等1.過濾原理：利用多孔型介質(zhì)截留固液懸浮物中的固體顆粒，從而實現(xiàn)分離。過濾

過濾阻力介質(zhì)阻力濾餅阻力

過濾的推動力懸浮液自身壓力差、重力2.

懸浮液表面加壓3.過濾介質(zhì)下方抽真空1.過濾

斗架燒杯玻璃棒，濾紙漏斗角一樣：“斗”指漏斗；“架”指漏斗架。這兩句點明了過濾操作實驗所需要的儀器：漏斗、漏斗架、燒杯、玻璃棒、濾紙，并且強調(diào)濾紙折疊的角度要與漏斗的角度一樣。過濾之前要靜置：在過濾之前須將液體靜置一會兒，使固體和液體充分分離。三靠兩低不要忘：在過濾時不要忘記了三靠兩低?！叭俊钡囊馑际侵嘎┒奉i的末端要靠在承接濾液的燒杯壁上，要使玻璃棒的底端靠在濾紙上，盛過濾液的燒杯嘴要靠在玻璃棒上；“兩低”的意思是說濾紙邊緣應(yīng)略低于漏斗的邊緣，所倒入的濾液的液面應(yīng)略低于濾紙的邊緣。斗架燒杯玻璃棒，濾紙漏斗角一樣。過濾之前要靜置，三靠兩低不要忘。過濾操作口訣常用過濾設(shè)備過濾面積大，結(jié)構(gòu)簡單，價格低，動力消耗少，對不同過濾特性的發(fā)酵液適應(yīng)性強。優(yōu)點缺點板框式壓濾機

不能連續(xù)操作，設(shè)備笨重，勞動強度大，衛(wèi)生條件差，非過濾的輔助時間較長。應(yīng)用于培養(yǎng)基制備的過濾及霉菌、放線菌、酵母菌和細菌等多種發(fā)酵液的固液分離。適合于固體含量1-10%的懸浮液的分離。

定義懸浮粒子與周圍溶液存在密度差，在離心力作用下，不同密度的粒子進行分離的技術(shù)。常用離心機

碟式離心機

管式離心機

傾斜式離心機

優(yōu)缺點優(yōu)點：分離速度快，效率高、液相澄清度好缺點：設(shè)備投資高、能耗大常用方法差速離心區(qū)帶離心2.離心分離離心分離離心機種類

常速離心機高速離心機超速離心機

離心機的種類和適用范圍斜角式離心機是一類結(jié)構(gòu)最簡單的實驗室常用離心機；指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成一定傾角的轉(zhuǎn)子。

平拋式離心機平拋式離心機一類結(jié)構(gòu)簡單的實驗室常用的低中速離心機，轉(zhuǎn)速一般在3000-6000rpm。

濃縮通過沉淀使目的產(chǎn)物由液相變成固相，濃縮倍數(shù)可達幾十倍至數(shù)百倍；純化通過沉淀固液分相后，除去留在液相（如果目的產(chǎn)物是固相）或沉積在固相中（目的產(chǎn)物留在液相）的雜質(zhì)。

二、沉淀（precipitation）溶液中加入沉淀劑使溶質(zhì)（目標(biāo)產(chǎn)物）溶解度降低，形成固相從溶液中析出從而達到分離的一種技術(shù)。二、沉淀（precipitation）常用方法操作方式操作步驟鹽析高聚物沉淀有機溶劑沉淀高聚物電解質(zhì)沉淀等電點沉淀連續(xù)法間歇法加入沉淀劑；沉析物的陳化，促進粒子生長；離心或過濾，收集沉析物。二、沉淀法（precipitation）沉淀分級沉淀劑和原理操作范圍應(yīng)用有機溶劑加入低碳醇（如甲醇、乙醇等），使體系介電常數(shù)降低加入量20~80%時生物活性物質(zhì)可能變性，操作溫度低多糖、蛋白質(zhì)鹽析采用鹽飽和度20~100%蛋白質(zhì)高聚物沉淀PEG1~20%蛋白質(zhì)、糖和核酸高聚物電解質(zhì)聚丙烯酰胺等1~20%蛋白質(zhì)、多糖和核酸等電點沉淀調(diào)節(jié)pH至等電點蛋白質(zhì)1.鹽析（salting-out）成本低，不需要什么特別昂貴的設(shè)備;操作簡單，安全；對許多生物活性物質(zhì)具有穩(wěn)定作用；存在產(chǎn)品與雜質(zhì)的共沉作用，因而它只能作為初步純化。

水溶液中的蛋白質(zhì)溶解度一般在生理離子強度范圍內(nèi)最大，低于或高于此范圍時溶解度均降低。蛋白質(zhì)在高離子強度的溶液中溶解度降低、發(fā)生沉淀的現(xiàn)象稱為鹽析（salting-out）。鹽析作用產(chǎn)生機理

透析液水分子大分子小分子(無機鹽)透析膜鹽析結(jié)束后--透析（脫鹽）處于等電狀態(tài)的蛋白質(zhì)互相吸引，其作用可能是通過分子的疏水區(qū)域，也可能還有偶極或離子的作用。因此，調(diào)節(jié)溶液的pH至溶質(zhì)的等電點，就有可能把該溶質(zhì)從溶液中沉淀出來.等電點（pI）：在某一PH的溶液中，氨基酸或蛋白質(zhì)解離成陽離子和陰離子的趨勢或程度相等，成為兼性離子，呈電中性，此時溶液的pH成為該氨基酸或蛋白質(zhì)的等電點。2等電點沉淀操作條件疏水性較大的蛋白質(zhì)使用的試劑是酸堿，易中和除去，無毒性，適應(yīng)于食品類生物物質(zhì)的處理。糜蛋白酶和胰蛋白酶等在等電點附近不穩(wěn)定沉淀不完全低離子強度，pH≈pI適用對象優(yōu)點缺點2等電點沉淀明膠明膠果凍布丁鄭人買履，當(dāng)年成雙。一朝離別，生死茫茫。君成果凍，妾為膠囊。重逢胃壁，攜手天堂。3有機溶劑沉淀優(yōu)點有機溶劑密度低，便于離心分離；容易蒸發(fā)除去，不會殘留在成品中；不需要脫鹽處理。缺點容易引起蛋白質(zhì)變性失活；必須在低溫下操作；有機溶劑易燃、易爆、安全要求較高。親水的有機溶劑加入后，會爭奪酶、蛋白質(zhì)等物質(zhì)表面的水分子，使它們表面的水化層被破壞，從而分子之間更容易碰聚在一起產(chǎn)生沉淀。3有機溶劑沉淀常用有機溶劑：乙醇：沉析作用強、揮發(fā)性適中、無毒，常用于蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的沉析。丙酮：沉析作用強、用量省，但是毒性大，應(yīng)用范圍不廣。特點：容易獲取3有機溶劑沉淀1.試解釋生物工程下游技術(shù)含義，并舉例說明生物工程下游技術(shù)是如何影響人類生活的。2.生物制品分離過程可以劃分成那幾個階段？各階段的任務(wù)是什么？3.古人將蜂巢置于陶罐中，用繩索系住罐口，拉住繩索不斷揮舞旋轉(zhuǎn)，從而獲得蜂蜜，這其中暗含的生物分離方法是什么，試闡述該方法的原理。4.茶杯中的金屬絲網(wǎng)分離茶葉，濾豆?jié){用的棉紗布分離豆渣，這些生活中常見的現(xiàn)象暗含什么分離過程，并說明其原理。5.雞蛋清可用作鉛中毒或汞中毒的解毒劑，為什么？發(fā)酵液處理細胞破碎固液分離色譜結(jié)晶色譜干燥萃取沉淀吸附離子交換超臨界流體預(yù)處理

分離

純化

精制

Pre-treatmentSeparationPurificationPolishing4生物工程下游技術(shù)的一般流程除去發(fā)酵液中的不溶性固形物雜質(zhì)和菌體細胞除去與產(chǎn)物性質(zhì)差異較大的雜質(zhì)，為后到精制工序創(chuàng)造有利條件除去與產(chǎn)物物理化學(xué)性質(zhì)比較接近的雜質(zhì)獲得產(chǎn)品萃?。豪没衔镌趦煞N互不相溶的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使化合物從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中反萃?。簩⒛繕?biāo)產(chǎn)物從有機相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作叫做反萃?。╞ackextraction）定義第三節(jié)萃?。╡xtraction）1842年E.-M.佩利若研究了用乙醚從硝酸溶液中萃取硝酸鈾酰。1903年L.埃迪蘭努用液態(tài)二氧化硫從煤油中萃取芳烴，這是萃取的第一次工業(yè)應(yīng)用。20世紀40年代后期，生產(chǎn)核燃料的需要促進了萃取的研究開發(fā)?，F(xiàn)今萃取已應(yīng)用于石油餾分的分離和精制，鈾、釷、钚的提取和純化，有色金屬、稀有金屬、貴重金屬的提取和分離，抗菌素、有機酸、生物堿的提取，以及廢水處理等。

有機溶劑萃取（organicsolventextraction）簡稱溶劑萃取是石油化工、濕法冶金和生物產(chǎn)物分離純化的重要手段。是利用溶劑對所要分離的組分有較高的溶解能力而使目的產(chǎn)物從發(fā)酵液中分離出來的過程，單純的物理過程。1溶劑萃?。╯olventextraction）雜質(zhì)溶質(zhì)原溶劑萃取劑LightphaseHeavyphase2.固液萃取利用分子擴散原理，采用有機或無機溶劑將固體物料中的可溶性組分溶解使其進入液相，從而將其從固體物料中分離出來的操作稱固液萃取，也稱浸取、浸出、浸慮、溶出等。固體物料溶質(zhì)載體或惰性物質(zhì)液體殘渣溶劑浸出液黨參甘草原料來源有效成分分子量比無效成分小得多，提取時有效成分透過細胞膜而無效成分留在胞內(nèi)。1.植物藥材有效成分為蛋白質(zhì)、激素和酶等大分子物質(zhì)，需先破壁。2.動物藥材全蝎鹿茸虎骨無細胞結(jié)構(gòu)，直接提取3.礦物藥材雄黃砒霜芒硝1896195670年代發(fā)現(xiàn)應(yīng)用3.雙水相萃?。╝queoustwo-phaseextraction）Beijerinck把瓊脂和可溶性淀粉或明膠相混合時最早發(fā)現(xiàn)的。上為明膠，下為瓊脂瑞典倫德大學(xué)Albertsson重新發(fā)現(xiàn)此體系并第一次用來提取生物物質(zhì)。發(fā)展M.R.Kula等首先將雙水相系統(tǒng)用于從細胞勻漿液中分離蛋白質(zhì)和酶?，F(xiàn)在的研究已涉及到酶、核酸、生長激素、病毒等各種物質(zhì)的分離和提純。雙水相萃取（aqueoustwo-phaseextraction）因使用的溶劑是水，因此稱為雙水相，在這兩相中水分都占很大比例(85％-95％)，活性蛋白或細胞在這種環(huán)境中不會失活，但可以不同比例分配于兩相，這就克服了有機溶劑萃取中蛋白容易失活和強親水性蛋白難溶于有機溶劑的缺點。雙水相萃取是利用物質(zhì)在互不相溶的高聚物水溶液間分配系數(shù)的差異來進行萃取的方法。廣泛應(yīng)用的雙水相體系是聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dex)體系。3.雙水相萃?。╝queoustwo-phaseextraction）氣態(tài)固態(tài)液態(tài)物質(zhì)的第四態(tài)：超臨界狀態(tài)4.超臨界流體萃?。╯upercriticalfluidextraction）純物質(zhì)都具有超臨界狀態(tài)，具有普遍性超臨界流體：處于超臨界狀態(tài)時，氣液界面消失，體系性質(zhì)均一，既不是氣體也不是液體，呈流體狀態(tài)，故稱為超臨界流體。4.超臨界流體萃?。╯upercriticalfluidextraction）在超臨界狀態(tài)下，與待分離的物料接觸，萃取出目的產(chǎn)物，然后通過降壓或升溫的方法，使萃取物的到分離。極性萃取劑---乙醇、甲醇、水等；非極性萃取劑---CO2CO2由于具有合適的臨界條件，又對健康無害、不燃燒、不腐蝕、價格便宜和易于處理等優(yōu)點，是最常用的超臨界流體萃取劑。CO2的臨界點為31℃,壓力7.3MPa。4.超臨界流體萃取

有機物在超臨界流體中溶解度的變化：低于臨界壓力時，幾乎不溶解；高于臨界壓力時，溶解度隨壓力急劇增加。溶解度等溫線四、色譜分離（chromatography）機理：利用多組分混合物中各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差別，使各組分以不同程度分布在固定相和流動相中。當(dāng)多組分混合物隨流動相流動時，由于其物理化學(xué)性質(zhì)的差別，而以不同的速率移動，使之分離。色譜技術(shù)的發(fā)展過程俄國植物學(xué)家Tswet首次命名1903德國Kuhn分離60多種植物色素諾貝爾獎1931氣相色譜誕生諾貝爾獎1950年代高效液相色譜發(fā)展1960年代新色譜技術(shù)新固定相新檢測方法專家系統(tǒng)未來1.色譜分離的基本原理

色譜操作中，加入洗脫劑而使各組分分層的操作稱為展開(Development)，洗脫時從柱中流出的溶液稱為洗脫液(Eluate)，而展開后各組分的分布情況稱為色譜

組分對固定相的親和力：〇＞△。隨著洗脫劑加入，兩組分將逐漸分開，親和力弱的“△”分子移動快，先從色譜中分離出來，親和力強的“〇”分子后從色譜柱中出來。根據(jù)固定相形狀不同柱色譜（columnchromatography）紙色譜（paperchromatography）薄層色譜（thin-layerchromatography）根據(jù)流動相不同---氣相色譜、液相色譜、超臨界流體色譜根據(jù)操作壓力不同---低壓色譜(＜0.5MPa)、中壓色譜(0.5～5MPa)和高壓色譜(5～50MPa)。1

23色譜分類2.色譜技術(shù)的分類柱色譜分離法裝置實驗室常規(guī)柱色譜操作裝置實驗室常規(guī)柱色譜操作裝置薄層色譜五、

膜分離技術(shù)膜分離過程原理：以選擇性膜為分離介質(zhì)，通過在膜兩邊施加一個推動力（如濃度差、壓力差或電位差等）時，使原料側(cè)組分選擇性地透過膜，以達到分離提純的目的。通常膜原料側(cè)稱為膜上游，透過側(cè)稱為膜下游。膜的厚度應(yīng)在0.5mm以下，否則不能稱其為膜幾種膜分離技術(shù)的分離范圍膜篩分分離機理電荷作用膜分離機理CELMembranePositivelychargedlysozymeNegativelychargedCEAC:Convectiveforce;E:Electrostaticforce;L:Positivelychargedlysozymelayer膜－溶質(zhì)電荷相互作用溶質(zhì)－溶質(zhì)電荷相互作用

干燥干燥操作往往是生物產(chǎn)品分離的最后一步。用熱能加熱物料，使物料中水分蒸發(fā)后而干燥或者用冷凍法使水分結(jié)冰后升華而除去的單元操作。干燥的目的是除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運輸、貯藏等。干燥的基本概念真空烘箱啤酒釀造典型的發(fā)酵過程舉例亞洲中國傳入北歐地區(qū)1.1世界啤酒發(fā)展簡史9千年前公元4世紀19世紀末如今將來傳入亞洲19世紀末傳入我國遍及世界各地（伊斯蘭國家除外）起源于中東和古埃及1.基本介紹啤酒是世界產(chǎn)量最大的飲料酒1.2啤酒的定義及分類按現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準規(guī)定，啤酒定義是：“啤酒是以麥芽為主要原料，加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，含有二氧化碳氣、起泡的低酒精度飲料?！?/p>

啤酒酒標(biāo)上的度數(shù)與白酒上的度數(shù)不同，它并非指酒精度，它的含義為原麥汁濃度，即啤酒發(fā)酵進罐時麥汁的濃度。主要的度數(shù)有18、16、14、12、11、10、8度啤酒。日常生活中我們飲用的啤酒多為11、12度啤酒。而我們通常飲用的啤酒度數(shù)多在2.5-5度之間.

按酒精度分正常、低醇和無醇按是否有酵母分含酵母和過濾后不含按原麥汁濃度分高濃度、中濃度和低濃度按啤酒色澤分淡色、濃色和黑色按啤酒是否殺菌分熟啤酒、生啤酒和鮮啤酒按使用的酵母分上面發(fā)酵和下面發(fā)酵分類方法1.2啤酒的定義及分類1.3世界啤酒工業(yè)百威Budweiser(世界上最大的啤酒釀造商,美國人最喜愛的啤酒品牌,1876年美國)1.3世界啤酒工業(yè)嘉士伯Carlsberg(世界前七大啤酒集團,歐洲銷量第一的啤酒品牌,1847年丹麥)1.3世界啤酒工業(yè)貝克Beck`s(德國第一名啤酒品牌,世界歷史最悠久的啤酒品牌,16世紀的德國不來梅古城)1.3世界啤酒工業(yè)喜力HeineKen(又名海尼根,荷蘭啤酒,1863年姆斯特丹)1.3世界啤酒工業(yè)科羅娜Corona(1925年墨西哥,拉丁美洲知名度最高的啤酒品牌,全球第五大品牌)1.3世界啤酒工業(yè)青島Tsingtao(最受世界歡迎的亞洲品酒品牌,中國品牌價值排名第一，出口量排名第一的啤酒品牌,創(chuàng)建于1903年)1.3世界啤酒工業(yè)美樂Miller(美國第二大啤酒品牌于,1855年)1.3世界啤酒工業(yè)麒麟Kirin(占中國市場份額最大的外國啤酒品牌,日本三大啤酒公司之一1907年)1.3世界啤酒工業(yè)朝日Asahi(最早走向世界的亞洲品酒品牌,日本前三大啤酒品牌,1889年)1.3世界啤酒工業(yè)老虎(虎牌)Tiger(東南亞知名度最高的啤酒,1932年新加坡)哈爾濱啤酒作坊青島的英德啤酒廠青啤前身.北京雙合盛啤酒廠總啤酒廠數(shù)≤10總啤酒廠數(shù)≥301900190319151949現(xiàn)代發(fā)展簡史

4000-5000年前古代啤酒1.4我國啤酒行業(yè)的發(fā)展時期年份產(chǎn)量/萬噸特點初創(chuàng)期1900-19490~1原料進口，技術(shù)西方控制恢復(fù)期1949-19571~4大麥引進部分地區(qū)種植，基本自給麥芽，技術(shù)自控初步發(fā)展期1957-19664~12酒花自給，能設(shè)計小型啤酒廠，廠數(shù)增加，培養(yǎng)一些專業(yè)技術(shù)人才第一次發(fā)展高潮1969-197812~41專門的生產(chǎn)啤酒設(shè)備，啤酒飲用普及第二次發(fā)展高潮1979-198841~680中大型啤酒廠建立，合資企業(yè)起步，全國出現(xiàn)啤酒熱第三次發(fā)展高潮1991~19991000~2000啤酒趨向大型化、集團化、三資化生產(chǎn)1.4我國啤酒行業(yè)的發(fā)展中國啤酒工業(yè)1青島啤酒2燕京啤酒3雪花啤酒6山城啤酒5哈爾濱啤酒4珠江啤酒1.5啤酒生產(chǎn)的原料

大麥是釀造啤酒的主要原料，首先將大麥制成麥芽，然后釀酒。大麥適于釀酒的主要原因為：大麥便于發(fā)芽，可產(chǎn)生大量的水解酶類大麥種植遍及全球大麥的化學(xué)成分適合釀造啤酒大麥是非人類食用主糧

（1）

大麥（2）

啤酒花水苦味物質(zhì)芳香物質(zhì)多酚物質(zhì)α-酸β-酸酒花精油賦予啤酒香味和爽口的苦味增進啤酒泡沫的持久性和穩(wěn)定性在麥汁煮沸時促進蛋白質(zhì)的凝固，有利于澄清大米是最常用的輔助原料。添加大米的啤酒，色澤淺、口味清爽、泡沫細膩、酒花香味突出、