文档介绍：第7章食品生物工程下游技术
生物加工过程模式:
生物原材料
植物动物或微生物细胞
基因工程
(克隆或DNA重组技术)等
新的原材料或新的细胞
产品成型(附加值高)
分离提纯
加工或发酵表达
下游加工过程
(downstream processing)
发酵工程
细胞工程
酶工程
生物下游工程的起始:
生物反应体系包括:
细胞
游离的细胞外代谢产物
细胞内代谢产物
未消耗完毕的原料、残存底物
其他成分等
食品生物技术下游工程的目标产物:
蛋白质、多肽、氨基酸类
酶、辅酶、酶抑制剂类
多糖类
免疫调节因子类
其他:脂类、色素、芳香物质等
下游工程的基本框架:
(一)发酵液与预处理
下游工程的原料包括发酵工程、酶工程、细胞工程的发酵液和培养液,以及基因工程获得的动物、植物、微生物的有机体和器官。
目前,发酵液和培养液是主要原料。
初级代谢产物:对数生长期的微生物菌体
次级代谢产物:对数生长期后的菌体
发酵液预处理的常用方法:
1、加热:提高温度,显著降低悬浮液黏度。
方法: 60~70 ℃,
加热法的前提是目的产物必须具有热稳定性。
2、调节pH值:沉淀蛋白质等两性物质。
方法:浓度<1mol/L的HCl和NaOH,~
边调边搅拌,避免局部浓度过大,蛋白质变性。
3、凝聚和絮凝
在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,从而胶体体系不稳定。常用地凝聚剂有硫酸铝、硫酸亚铁、明矾、氯化铁等。
在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。常用的絮聚剂有聚丙烯酰胺(PAM)、聚铁(PE)等。
(二)固液分离(细胞分离)
固液分离操作包括离心和过滤。细菌和酵母菌的发酵
液一般采用离心分离,霉菌和放线菌的发酵液一般采用
过滤分离。
离心技术:
离心分离细胞组分和生物分子是最常用的分离方法,因为不同的细胞器和分子有不同的体积和密度可在不同离心力的作用下沉降分离。
常用的两类离心分离方法是差速离心和密度梯度离心。