生物分离工程复习

生物分离工程复习题

第一章导论

一解释名词

生物下游加工过程（生物分离工程），生物加工过程

二简答题

1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？（生物下游加工过程特点是什么？生物分离工程的特点是什么？）

2 生物分离工程在生物技术中的地位？

3 分离效率评价的主要标准有哪些？各有什么意义？

4 生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？（简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元）

5 在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？

6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面？

7 纯化生物产品的得率是如何计算的？若每一步纯化产物得率为90%，共6步纯化得到符合要求产品，其总收率是多少？

第二章发酵液预处理

一解释名词

凝聚，絮凝，凝聚剂，过滤，离心，细胞破碎，包含体

二简答题

1 为什么要进行发酵液的预处理？常用处理方法有哪几种？

2 凝集与絮凝过程有何区别？如何将两者结合使用？常用的絮凝剂有哪些？

3 发酵液预处理中凝聚剂主要起什么作用？絮凝机理是什么？

4 细胞破碎的方法包括哪几类？工业上常用的方法有哪些？为什么？

5 沉降与离心的异同？

6 离心设备可分为哪两大类？按分离因子Fr不同，离心机一般分为哪几类？

7 常用的离心沉降设备有哪些？常用的过滤设备有哪些？

8 固-液分离主要包括哪些方法和设备？

9 试比较固液分离中过滤和离心分离技术的特点。

10 高压匀浆与高速珠磨破碎法各有哪些优缺点？

11 比较工业常用的过滤设备优缺点。离心与过滤各有什么优缺点？

第三章沉淀与结晶

一解释名词

沉淀，结晶，盐析，盐溶，盐析结晶，盐析沉淀，硫酸铵饱和度，晶种，晶核，晶型, 饱和溶液，过饱和溶液，饱和度

二简答题

1 根据加入沉淀剂的不同沉淀分离主要包括哪几类？）

2 常用的蛋白质沉淀方法有哪些？有机溶剂沉淀蛋白质的机理什么？用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项？

3 影响盐析的主要因素有哪些？在工艺设计中如何应用？

4 如何确定盐析过程中需要加入硫酸铵的量？

5 简述有机溶剂沉淀的原理。

6沉淀与结晶有何不同？

7 结晶操作的原理是什么？常用结晶器包括哪两种类型？如何选择结晶设备？

8 粒子大小与溶解度有何关系？

9 有哪些方法造成溶液过饱和？

10 绘制饱和温度曲线和过饱和温度曲线，并标明稳定区、亚稳定区和不稳定区。并简述其意义

11 影响硫酸铵盐析效果的主要因素有哪些？公式Ig S=β- Ks I 中β、Ks各与什么因素有关？

第四章萃取

一解释名词

萃取，反萃取，分配系数，有机溶剂萃取，分离因子，乳化，胶团，反胶团，反胶团萃取，临界胶束浓度，溶解度参数，介电常数，HLB 值，萃取因素，带溶剂，超临界流体，超临界流体萃取，双水相萃取，液膜萃取，多级逆流萃取

二简答题

1 生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点？

2 溶剂萃取按参与溶质分配的两相不同而分为哪5类？有机溶剂萃取中产生乳化后使有机相和水相分层困

难，一般会出现哪两种夹带？各产生什么后果？

3 萃取过程（方式）设计分为哪几种类型？

4 pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？

5 发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 影响乳浊液稳定的因素主要有哪些？如何有

效消除乳化现象？

6 液－液萃取从机理上分析可分为哪两类？

7 常见物理萃取体系由那些构成要素？

8 何谓萃取的分配系数？其影响因素有哪些？

9 何谓超临界流体萃取？其特点有哪些？提高超临界流体萃取选择性的原则是什么？

10 何谓双水相萃取? 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些？常见的双水相构成体系有哪些？

11 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些？两水相萃取应用中最突出的问题是什么？

12 反胶团萃取特点有哪些？反胶团溶解作用机理有哪几种理论模型？

13 图示单级萃取、多极错流萃取、多极逆流萃取设备流程。

14 图示反胶束萃取多步间歇混合—澄清和连续萃取—反萃取设备流程。

15 图示或简述超临界流体萃取的操作方法。

第五章吸附与离子交换

一解释名词

吸附，吸附剂，吸附等温线，大网格树脂吸附剂，离子交换剂，离子交换树脂，交换容量，交联度，穿透点，穿透曲线，

二简答题

1 影响吸附过程因素有哪些？如何选择吸附分离的操作条件（包括吸附与解吸）？

2 亲和吸附的原理和特点是什么？

3 常用的离子交换树脂类型有哪些？影响离子交换速度的因素有哪些？

4 用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊要求，主要有哪几类？

5 试比较固定床、膨胀床、流化床的优缺点。

6 离子交换剂性能评价主要包括哪些方面？各有什么意义？

7 如何测定离子交换剂的交换容量？

第六章膜分离

一解释名词

膜，膜分离，膜污染，膜组件，膜生物反应器，微滤，超滤，纳米过滤，渗透，反渗透，透析，渗透气化，截留率

二简答题

1 简述膜分离技术的优点。

2 膜分离型式包括哪几中主要类型（简述或图示过滤的基本形式）？各有何特点？

3 常用的膜分离组件有哪些类型？请画出四种市售膜分离装置结构示意图。

4 膜污染有哪些途径造成？如何有效防止和清除膜污染？

5 错流微滤与传统过滤相比有何优点？如何使用助滤剂?

6 制造膜的材料种类主要包括哪3大类？为实现高效膜分离，对膜材料有些什么要求？超滤、微滤的MWCO大致分别在什么范围？

7 影响膜截留率的因素有哪些？

8 简述浓差极化模型理论要点。

第七章层析

一解释名词

层析，色谱峰，色谱图，峰高，比移值（Rf值），相对保留值，峰底分离度，凝胶层析，离子交换层析，疏水性相互作用层析，层析聚焦（等电点聚焦层析），反相层析，亲和层析

二简答题

1 层析装置的基本部件包括哪些部分？请图示柱层析基本装置。

2 按溶质分子与固定相相互作用机理，层析分离技术分为哪几大类？

3 常用的层析介质有哪些？各通过什么机制进行分离？各适用于何种状况下的分离？

4 凝胶层析分离机理是什么？（请结合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分离原理）

5 凝胶过滤介质应满足哪些基本要求？表征凝胶介质特性的主要参数有哪些？

6 亲和层析(Affinity Chromatography)是利用生物体内存在的特异性相互作用的分子对而设计的层析方法。

请写出5对亲和配基的名称。

第八章干燥

一解释名词

干燥，升华干燥，传导干燥，

二简答题

1 产品干燥的主要方法有哪几大类？高度热敏物质应选择什么方法进行干燥？为什么？

2 物料中所含水分的种类有哪些？除去的难易程度如何？

3 平衡水分和自由水分的概念？

4 结合干燥速率曲线说明什么是恒速干燥阶段？什么是降速干燥阶段？

5 常用的干燥设备有哪些？各自应用特点如何？

综合填空题

1 生物分离效率的评价包括__________ ，__________ ，__________三个标准。

2. 发酵液常用的固-液分离方法有__________ 和__________ 等。

3. 离心设备从形式上可分为__________ ，__________ ，等型式。

4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为__________ ，__________ ，__________ 和__________。

5. 影响吸附的主要因素有__________ ，__________ ，__________ ，__________ ，__________ 和__________。

6 离子交换树脂由__________，__________ 和__________ 组成。

9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是____________________；甲叉双丙烯酰胺的作用是____________________ ；TEMED的作用是____________________。

7 影响盐析的因素有__________ ，__________ ，__________ 和__________ 。

8 .超临界流体的特点是与气体有相似的__________ ，与液体有相似的____________________ 。

9 .离子交换树脂的合成方法有__________ 和__________ 两大类。

10 .常用的化学细胞破碎方法有__________，__________ ，__________ ，__________ ，__________ 和__________ 。

11 .等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其__________的不同。

12.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有__________ 和__________。

13 .根据分离机理的不同，色谱法可分为__________，__________ ，__________ 和__________ 。

14.蛋白质分离常用的色谱法有__________，__________ ，__________ 和__________ 。

15.常用的蛋白质沉析方法有__________ ，__________ 和__________。

16.常用的工业絮凝剂有____________________和____________________两大类。

17.典型的工业过滤设备有__________ 、__________ 和__________ 。

18.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为__________ 、__________ 和__________ 吸附。

19.影响亲和吸附的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和__________ 。

20.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为__________ 、__________ 和__________ ；其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ 。

21.阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为__________ 、__________ 和__________ ；其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ 。

22.影响离子交换选择性的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________和__________ 。

23.盐析用盐的选择需考虑__________、__________ 、__________ 、________ 等几个方面的因素。

24.影响有机溶剂沉淀的因素有__________、_________ 、_________ 、__________ 和_________ 。

25.结晶包括三个过程__________ 、__________ 和__________。

26.过饱和溶液的形成方法有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和_________。

27.物料中所含水分可分为__________ 、__________ 和__________ 三种。

28.根据干燥曲线，物料干燥可分为__________ 和__________ 两个阶段。

29.工业生产中常用的助滤剂有__________ 和__________ 。

30.吸附包括__________，__________ ，__________ 和__________ 四个过程组成。

31.影响离子交换速度的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________、__________ 和__________ 。

32.结晶过程包括__________、__________ 和__________ 三个过程。

33.结晶的前提是__________________________________________________ ____________________ ；结晶的推动力是______________________________________________________________________ 。

34.根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括__________ 、__________ 和__________ 三个过程。

35.影响晶体生长的主要因素有__________ 、__________ 和__________ 。

36 常用的干燥设备主要有、、、、、

和等。