胡萝卜素分离实验
有机化学实验设计
β-胡萝卜素和番茄红素的提取分离与测定
设计者：殷晓杰
学号：2009013452
班级生技093
β-胡萝卜素和番茄红素的提取分离与测定
一．实验目的
1.掌握从番茄中提取β-胡萝卜素和番茄红素的原理和方法；
2.巩固高效液相色谱分离、检测有机化合物的实验技术；
3.学会用分光光度计法测定β-胡萝卜素和番茄红素的方法。
二．实验原理
β-胡萝卜素和番茄红素分子中的碳骨架是有8个异戊二烯单位连接而成的四萜类化合物。类异戊二烯化合物统称为类胡萝卜素。β-胡萝卜素和番茄红素是研究的比较清楚的两种具有抗癌功效的类胡萝卜素。它们的分子式如下：
从上式可以看出，β-胡萝卜素和番茄红素是互为同分异构体，且都有一个较长的π-π共轭体系，能吸收不同波长的可见光。β-胡萝卜素和番茄红素的分子式均为C 40H 56,相对分子质量均为536.85。β-胡萝卜素和番茄红素都含有疏水的长链，含有不饱和碳氢双键，故可以溶于乙醚、石油醚、丙酮、氯仿等有机溶剂。有关文献表明，用氯仿去溶解提取类胡萝卜素的效果是最好的。
胡萝卜素是最早发现的一个多烯色素，广泛的存在于植物的花果、和叶子中。胡萝卜素在人和动物体内具有重要的生理功能，是人和动物所必需营养物质。番茄红素在成熟的植物果实中含量最高，其中含量最高的是番茄。番茄红素具有在防止细胞癌变、活化细胞等方面有突出贡献。正是由于具有以上的功能，使得胡萝卜素和番茄红素得到了深入的研究。目前类胡萝卜素的提取有利用植物干制品直接粉碎法、有机溶剂侵提法、超临界萃取法、酶反应法等。此外，利用生物育种中的诱导合成和微生物发酵也能很好的得到类胡萝卜素。本次实验中，采取的是利用有机物提取的方法。
类胡萝卜素的分离可以利用色谱来实现。如：纸色谱、柱色谱、薄层色谱、柱色谱、高效液相色谱、大孔吸附色谱等。本实验采用高效液相色谱法来实现类胡萝卜的分离。
类胡萝卜的鉴定可以利用β-胡萝卜素和番茄红素在可见光下有不同的吸收而利用分光光度法来完成。
三．实验仪器与试剂
仪器：研钵量筒胶头滴管滴瓶25ml容量瓶层析缸滤纸SPD —10A VP高效液相色谱仪721型分光光度计
材料和试剂：丙酮溶液石油醚：丙酮（3:2）（体积比）新鲜番茄
四．内容与步骤
1.类胡萝卜素的提取即样品的获得
（1）准确称取坚熟期的番茄果实0.5g，置于干净的干燥的研钵中，研磨充分后加入适量的丙酮溶液，多次洗提至无色。
（2）将研磨充分的液体转移到25ml容量瓶中，用丙酮多次洗涤研钵和研钵锤，将洗涤液转移到容量瓶中。
（3）将混合液定容到25ml，混匀，备用。
2.类胡萝卜素的分离
<法一>高效液相色谱法
传统的类胡萝卜素液相色谱分离用的是二氯甲烷作为流动相，对柱体材料的伤害很大，严重影响了色谱中的使用寿命。这里，用国际胡萝卜素协会提出的方法：以乙腈和水(9：1，v／v)为流动相A，以乙酸乙酯为流动相B，进行梯度洗脱，以避免使用二氯甲烷做流动相。本实验采用SPD—10A VP高效液相色谱仪进行检测，色谱条件：色谱柱为C18 (5μm，4.6m×250 mn)，柱温为室温，进样量为15μL，流速为1.2mL／min。
（1）将上述得到的类胡萝卜素样品溶液用．4μl的微孔滤膜过滤,收集滤液。
（2）取15μl滤液通过色谱柱，在500nm下检测，流速1.2ml/min,洗脱时间30min流动相梯度A为乙腈和水(97：3，v／v)，流动相梯度B为乙酸乙酯。
（3）分别收集流动相为A和B时的流出液，备用。
<法二>大孔吸附色谱法
β-胡萝卜素和番茄红素都含有长的非极性基团，由于大孔吸附树脂对非极性的化台物具有良好的吸附性能，且吸附作用随着被吸附分子疏水性能的增加而增加，故可以采用大孔吸附树脂来分离β-胡萝卜素和番茄红素。本实验拟采用X5—树脂。
（1）吸附树脂的预处理：大孔吸附树脂用乙醇充分浸泡溶胀，然后用蒸馏水洗涤至无混浊现象，在60摄氏度下真空干燥，备用。（2）将一定量的类胡萝卜素溶液转移到250ml锥形瓶，加入1g树脂，在水浴振荡器上25摄氏度振荡吸附至平衡。
（3）平衡后，取出树脂，分别用石油醚和石油醚：丙酮=3:2的混合液解吸，收集解吸液，备用。
3.类胡萝卜素的检测
对前面得到的类胡萝卜素以及高效液相色谱得到的样品进行纸层析。展开剂为石油醚：丙酮=3:2。由于样品自身都有颜色，股不需要用到显色剂。层析分离完成后，观察斑点位置，计算各斑点的Rf 值，明确各斑点归属。
4.类胡萝卜素的鉴定
由于β-胡萝卜素和番茄红素在可见光下有不同的吸收峰，根据这一点可以很好的鉴定两者。将用高效色谱分析得到的两个样品用丙酮稀释到仪器测量范围，然后用721型分光光度计分别在420~520nm范围内每个10nm测定他们的吸光度A，并作出A—λ曲线。找到它们的最大吸收峰，并查找相关文献，与标准吸收曲线做鉴定。
注释：
[1]研磨的时候所用的仪器和量器必须是无水的，否则类胡萝卜素不能很好的提出来。
[2]样品必须研磨仔细。
[3]类胡萝卜素样品必须要经过4μl的微孔滤膜过滤,方可进入高效色谱柱。
参考文献：
【1】蔡俊. 番茄红素提取工艺研究.期刊论文-食品与发酵工业2000(02)
【2】张裕卿等.大孔吸附树脂对番茄红素和β-胡萝卜素吸附分离的研究.中草药 2002.33（7）602-603
【3】郭鹏飞等.番木瓜中类胡萝卜素的提取.中国调味品.2009，34(1)
【4】梁少敏研究型、综合性大学化学实验的设计与探讨——番茄红素和β-胡萝卜素的提取及含量的分析测定.化工高等教育.2007,24(6)
【5】杜为民.高压液相色谱法测定番茄果实中的α-,β-胡萝卜素和番茄红素.食品工业科技.2006，(11)
【6】赵文恩高效液相色谱法测定苹果果皮的类胡萝卜素[期刊论文]-果树学报 2001(02)
生物分离工程实验
PART B 生物分离工程实验 实验十二香菇多糖的分离提取 一、实验目的 让学生了解香菇多糖的理化性质及提取工艺流程，掌握真空浓缩技术。 二、实验原理 香菇是一种药食两用真菌，具有提高免疫力、抗癌、降糖等多种生理功能。水溶性多糖作为香菇主要活性成分之一，主要以β-1,3-葡聚糖的形式，分子量从几万到几十万不等。通过有机溶剂提取，真空浓缩技术进行分离提取。 三、实验材料与试剂 原料：干香菇500g 试剂：氯仿、正丁醇、医用纱布、浓硫酸、重蒸酚、工业酒精 四、实验仪器 组织捣碎机、水浴锅、旋转蒸发器、1cm比色皿、751分光光度计、电子天平、台式离心机、试管、量筒、烧杯、玻璃棒 五、提取工艺流程 1. 1kg干香菇切成小块，以1：10（重量比）加入水，用组织捣碎机进行均质； 2. 取200mL均质液放入1L烧杯中，再加入300mL蒸馏水，加热至沸后，温 火煮沸1小时，（注意：煮沸过程中用玻璃棒不断搅拌，以免烧杯底部发生糊结；并间歇加入少量水，使杯内液体体积保持在500mL左右； 3. 加热完毕后，将杯内液体用8层纱布过滤，除去残渣，上清液转入另一烧杯 中； 4. 将上清液倒入圆底烧瓶中，在旋转浓缩仪上进行浓缩，浓缩条件为-0.1MPa 、 60℃，浓缩液体积至100mL左右停止； 5. 将浓缩液在1×10000g离心10min，将上清液转入另一烧杯，除去残渣； 6. 上清液中加入等体积的氯仿正丁醇浓液（体积比为4：1），搅拌5min，静置 30分钟； 7. 将混合液体在1×5000g下离心20min,分离水相；
8. 在水相中加入终浓度为80%的酒精，搅拌均匀，静置20min，1×5000g下离 心10min； 9. 取出沉淀物，放入已称重的干燥表面皿中，在真空干燥箱中80℃下真空干燥； 10. 干燥后，称重，计算多糖的产率； 11. 准确称取干燥后多糖20mg于500ml容量瓶中，加水定容； 12. 取定容液2ml加入6%苯酚1ml，混匀，再加入浓硫酸5ml，混匀，放置20min 后，于490nm测吸光度； 13. 葡萄糖标准曲线的制定：准确称取葡萄糖20mg定容于500ml容量瓶中，分 别取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6及1.8ml，补水至2ml，依12步骤反应液，并分别测吸光度，根据葡萄糖浓度和吸光度绘制标准曲线； 14. 根据香菇多糖吸光度和葡萄糖标准曲线，计算多糖纯度。 六、思考题 1. 根据以上实验步骤，表达多糖产率及纯度的计算公式； 2. 利用所学生物化学知识，分析多糖沉淀原理。
生物分离工程期末考试试卷B
试卷编号： 一、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，总计9分） 1.Bioseparation Engineering：回收生物产品分离过程原理与方法。 2.双水相萃取：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相， 并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统(two aqueous phase system)。 利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于50年代 后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction)，又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。 3.电渗：在电场作用下，带电颗粒在溶液中的运动。 二、辨别正误题并改正，对的打√，错的打×（本大题共15小题，每小题2分，总计30分） 1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。错（不确定） 2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。错 3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关，常用于蛋白质的纯化。错 4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体，可用于热敏性生物物质的分离。 对 5.膜分离时，当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。错 6.生产味精时，过饱和度仅对晶体生长有贡献。对 7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。对 8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉 素。 9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。错 10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。对 11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。对 12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行，干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保 护剂。对 13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团，可用来分离生物物质。错 14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度，高比表面积 的特点。错（不确定） 15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。错 三、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.对于反胶束萃取蛋白质，下面说法正确的是：A A 在有机相中，蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂，可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度，双电层变薄，可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是：C A 超滤 B 微滤
胡萝卜素的提取知识点
胡萝卜素的提取知识点-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
胡萝卜素的提取 了解胡萝卜素的基础知识和提取原理；学会提取胡萝卜素的技术和纸层析的操作要求。1．β－胡萝卜素在人体内可以被氧化成维生素A，因而胡萝卜素具有预防夜盲症等疾病。 另外还可以用作食品、饮料、饲料的添加剂。 2．胡萝卜素是橘黄色晶体，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。 3．提取天然胡萝卜素的方法有：从植物（如胡萝卜）中提取；从养殖的岩藻（如海带、马尾藻、裙带菜等）中提取；利用微生物发酵（如产氢红杆菌、工程菌等）生产。 【思考1】在蒸馏法、压榨法和萃取法中，由于胡萝卜素的水溶性和挥发性差，因而不能用蒸馏法提取；由于胡萝卜素的熔点高，因而不能用压榨法提取；由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂，因而可用萃取法提取胡萝卜素。 二、实验设计 1．有机溶剂包括水溶性有机溶剂（如乙醇、丙酮等）和水不溶性有机溶剂（如石油醚、乙酸乙酯、苯、乙醚等）。 2．乙醇和丙酮不能（能、不能）用于胡萝卜素的萃取。原因是萃取中乙醇和丙酮能与水混溶而影响萃取效果。 3．在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，由于石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以最适宜用作萃取剂。 4．萃取效率的主要取决于萃取剂的性质和用量，其次还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等条件的影响。 【思考2】从影响萃取效率的因素来看，应当如何控制萃取的过程条件？ 用石油醚作为萃取剂，用量相对多一些；原料要粉粹、干燥；萃取温度高；萃取时间长。 1．填写萃取法提取胡萝卜素的实验流程： 2．实验步骤： ①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗、沥干、粉碎、烘干。 ②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。 ③加热萃取：安装冷凝回流装置，沸水浴加热萃取30min。 ④过滤：待降温后，将萃取物进行过滤，除去固体物，得到萃取液。 ⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素粗提物。
生物分离工程实验
生物分离工程实验 实验一茶多酚标准曲线的测定 仪器：紫外分光光度计，比色皿，天平，容量瓶，移液管，pH计、试管 药品：没食子酸丙酯或茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾。 方法： A溶液配制 没食子酸丙酯标准溶液配制 准确称取25mg没食子酸丙酯，蒸馏水溶液，移入25mL容量瓶并稀释至刻度，摇匀，配制成1mg/mL的标准溶液 酒石酸亚铁溶液配制 准确称取0.1g硫酸亚铁，和0.5g酒石酸钾钠，混合，蒸馏水溶解后移入100mL容量瓶，稀释至刻度，摇匀。 pH7.5磷酸盐缓冲液配制 磷酸氢二钠：准确称取分析纯磷酸氢二钠2.969g，蒸馏水稀释溶解，移入250mL容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀，为a液 磷酸二氢钾：准确称取分析纯磷酸二氢钾，、2.2695g，蒸馏水溶解，移入250mL容量瓶，定容，B。 取A液体85mL，B液体15mL混合均匀，即成。 B．标准曲线绘制 分别吸取0、0.25、0.50、0.75、1.0、1.25mL的没食子酸丙酯标准液于25mL容量瓶中，加入蒸馏水4mL，再加入酒石酸亚铁溶液5mL，用pH7.5的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，摇匀，分光光度计在540nm处，1cm比色皿，分别测定吸光度。空白参比操作同上，不加没食子酸丙酯。以容量瓶中没食子酸丙酯的绝对含量mg为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，做线性回归。 C 样品测定 取适量样品加入容量瓶，操作同上，没食子酸丙酯含量乘以换算系数1.5，求得茶多酚。
实验二超声法和回流法提取茶多酚的比较 实验仪器： 超声提取器、布氏漏斗、抽滤瓶、真空泵、烧瓶、量筒、分光光度计、比色皿、容量瓶等、实验试剂 茶叶、纯净水、茶多酚（没食子酸丙酯）、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等 操作方法 1、材料准备 称取一定量的茶叶，研钵粉碎。备用 2、提取 A、超声提取法 称取5g粉碎后茶叶末，放入烧瓶（塑料袋密封），加入100mL水，于超声提取器，50℃提取20min，抽滤，定容至100mL，待测。 B、回流提取法 称取10g粉碎后茶叶末，放入圆底烧瓶，加入100mL水，80℃提取40min，分别在1、3、5、7、10、15、20、30、40min取3mL样品，小漏斗过滤后，待测。测得茶多酚含量（mg/mL）以茶多酚含量为纵坐标，时间为横坐标绘制曲线。 3. 含量测定 按照标准曲线的方法测定含量。 所需试剂及仪器 试剂： 没食子酸丙酯或者茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾， 仪器： 紫外分光光度计，水浴锅，电子天平，pH计，超声提取器，量筒（100mL*1），容量瓶（25mL*8，100mL*4, 250mL*2），比色皿*5，移液管（1.0mL*2, 0.5mL*2, 2mL*2, 5mL*4） 三角瓶250mL*2，小漏斗*2，试管架
生物分离工程期末复习
生物分离工程复习题 第一章绪论 简答题： 1、简述生物分离技术的基本涵义及内容。 答：基本涵义：生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 内容主要包括：离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀（析）分离、膜分离、层析（色谱）分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。 2、物质分离的本质是有效识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质和扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。请从物质的理化性质和生物学性质几个方面简述生物活性物质分离纯化的主要原理。 答：生物大分子分离纯化的主要原理是： 1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等； 2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如离子交换法、电泳法、等电聚焦法； 3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等； 4）根据物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等； 5）根据配体特异性进行分离，如亲和层析法等。 填空题： 1.为了提高最终产品的回收率：一是提高每一级的回收率，二是减少操作 步骤。 2、评价一个分离过程效率的三个主要标准是：①浓缩程度②分离纯化程
度③回收率。 判断并改错： 原料目标产物的浓度越高，所需的能耗越高，回收成本越大。(×)改：原料目标产物的浓度越低。 选择题： 1. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率2．分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用（ A ） A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 第二章细胞分离与破碎 概念题： 过滤：是在某一支撑物上放多孔性过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒被截留，是固液分离的常用方法之一。 离心过滤：使悬浮液在离心力作用下产生离心压力，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高。 填空题： 1.在细胞分离中，细胞的密度ρ S 越大，细胞培养液的密度ρ L 越小，则细 胞沉降速率越大。 2.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作 用。 3.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，摩擦阻力的作用，当 固体匀速下降时，三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 4.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。
课题2 胡萝卜素的提取过程
课题2胡萝卜素的提取 教材内容解读 要点1胡萝卜素 （1）性质 胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于石油醚等有机溶剂。 （2）分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 （3）用途 一分子的β－胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 要点2胡萝卜素的提取方法 提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。如果需要获得β－胡萝卜素，还需要对产物进行进一步的分离。 要点3实验设计 （1）提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。 （2）提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 （3）萃取剂的选择 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但他们是水溶性的有机溶剂，因能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。 （4）影响萃取的因素 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。 （5）胡萝卜素提取装置的设计 采用水浴加热，因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。 要点4实验案例 胡萝卜素的提取 提取胡萝卜素的主要步骤如下。 1.选取500 g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，时间约需2 h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。 2.将样品放入500 mL圆底烧瓶中，加入200 mL石油醚混匀，按教科书中图6-7所示安装萃取回流装置，萃取30 min，然后过滤萃取液，除去固体物质。
生物分离工程期末复习题
填空题 1. .根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附； 2. 比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数。 3. 层析操作必须具有固定相和流动相。 4. 溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率大，随流动相的移动速度 小。 5. 层析柱的理论板数越多，则溶质的分离度越大。 6. 两种溶质的分配系数相差越小，需要的越多的理论板数才能获得较大的 分离度。 7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质，温度，溶液pH值，盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量； 8. 离子交换树脂由网络骨架（载体），联结骨架上的功能基团（活性基）和可交换离子组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引发剂（提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链）；TEMED的作用是增速剂（催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合）； 10. 影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度，pH 和温度； 11. 在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶法，刺激起晶法和晶种起晶法； 12. 简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、部扩散和化学交换反应三步；
13. 在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14. 反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的； 15. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 等电点 的不同； 16. 离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有 静态洗脱 和 动态洗脱 ； 17. 晶体质量主要指 晶体大小 ， 形状 和 纯度 三个方面； 18. 亲和吸附原理包括 配基固定化 ， 吸附样品 和 样品解析 三步； 19. 根据分离机理的不同，色谱法可分为 吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱 20. 蛋白质分离常用的色谱法有 免疫亲和色谱法， 疏水作用色谱法 ， 金属螯合色谱法 和 共价作用色谱法 ； 21. SDS-PAGE 电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS ）的目的是消除各种待分离蛋白的 分子形状 和 电荷 差异，而将 分子量 作为分离的依据；加入二硫叔糖醇的目的是 强还原剂，破坏半胱氨酸间的二硫键 ； 22. 影响亲和吸附的因素有 配基浓度 、 空间位阻 、 配基与载体的结合位点 、 微环境 和 载体孔径 ； 23. 阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为 强酸性阳离子交换树脂 、 弱酸性 和 中强酸性 ；其典型的活性基团分别有 3 、 COOH - 、2)(OH PO -； 24. 阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强碱性、 弱碱性 和 中强碱 性 ；其典型的活性基团分别有-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团； 25. 影响离子交换选择性的因素有 离子水合半径 、 离子价 、 离子强度 、 溶液pH ，温度 、溶液浓度 、 搅拌速率 、和 交联度、膨胀度、颗粒大小 ；
生物分离工程题库+答案
《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 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 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 中空纤维式 ； 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 ， 温度 ， 溶液pH 值 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 和 温度 ； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 ， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ； 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类；
生物分离工程期末复习资料
第一章 1．生物分离工程的一般过程P4 答：①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相，液相分离，提高过滤速度。过滤、离心是其最基本的单元操作。 ②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。 ③产物的精制常采用色谱分离技术，有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。 ④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥 第二章 一、概念： 1.发酵液的预处理：指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离，提高过滤速度。 2.凝集（凝聚）：指在投加的化学物质（如水解的凝聚剂，铝、铁的盐类或石灰等）作用下，发酵液中的 胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。 3.絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。 4.离心分离：指在离心场的作用下，将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。主要用于颗粒较细的悬 浮液和乳浊液的分离。（分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。） 5.等电点沉淀法：利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低，易产生沉淀的性质，用酸化剂或碱化 剂调节发酵液的pH，使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。 二、填空： 1、按过滤时料液流动方向的不同，分为常规过滤和错流过滤。 2、可溶性杂蛋白的去除法包括：等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法 三、问答 1、发酵液的一般特征？ ①组成大部分为水； ②发酵产物的浓度较低； ③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物； ④含有培养基中的残留成分，如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物； ⑤含有其他少量代谢副产物；
⑥含有色素、毒性物质。热原质等有机杂质。 2、常用的絮凝剂有什么？ 无极絮凝剂：Al2(SO4)3·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。 有机絮凝剂：壳多糖及其衍生物、明胶、丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚丙烯酰类聚乙烯亚胺类。 3、影响絮凝效果的因素？ 答：①絮凝剂的种类； ②絮凝剂浓度； ③ pH; 最关键因素，影响絮凝剂活性基团的解离度。 ④搅拌转速和时间。 4、发酵液预处理的方法？ 答：①凝聚和絮凝方法 ②加热法 ③调节PH法 ④加水稀释法 ⑤加入助滤剂法 ⑥加吸附剂法或加盐法 ⑦高价态无机离子去除法 Ca2+——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀 Mg2+——三聚磷酸钠(Na5P3P10)→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物 Fe3+——黄血盐(K4Fe(CN)6) →普鲁士蓝淀 ⑧可溶性杂蛋白的去除法 3、VB12发酵液絮凝预处理的研究 答：由正交试验确定影响絮凝的主要因素，结果表明，最佳絮凝条件：絮凝剂为聚合氯化铝、加入体积分数7%，pH6、搅拌速度14r/min、搅拌时间45s。通过加压过滤实验，得到絮凝后
胡萝卜素的提取教学设计教案
教学准备 1. 教学目标 1、了解有关胡萝卜素的基础知识 2、掌握提取胡萝卜素的基本原理 3、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术 4、学会纸层析的操作方法 2. 教学重点/难点 教学重点： 胡萝卜素的提取，纸层析的操作 教学难点： 胡萝卜素的提取 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 （一）引入新课 植物有效成分提取的方法有哪些？这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术。 （二）背景知识 1．基础知识 （1）胡萝卜素的性质：橘黄色晶体，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。 （2）胡萝卜素的来源：植物、岩藻、微生物发酵。
（3）分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 （4）用途 一分子的β－胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 （5）方法：萃取法。 影响因素：萃取剂性质、用量；原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等。 选择控制：溶剂：石油醚 原料：颗粒小、干燥。 条件：温度较高，时间长。 （三）胡萝卜素的提取 1．实验设计 1．1实验流程：阅读教材图6－6。 溶剂：应选择使用水不溶性有机溶剂，如石油醚（为什么？）。 选择溶剂应注意哪些因素？：（提取效率、水溶性与水不溶性、沸点高低、有无毒性、是否易于产品分离等） （1）提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。 （2）提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 （3）萃取剂的选择
生物分离工程期末复习题
填空题 1. 为了提高最终产品的回收率一是（提高每步分离效率），二是（减少分离步骤）。 2. 评价一个分离过程效率的三个主要标准是：（浓缩率），（分离系数）和（产品回收程度） 3?生物产品的分离过程包括发酵液的预处理和（液固分离），（产品的提取），（产品的精制） 和（产品的加工处理）。 4?生化反应所起的作用是产生目的产物，指标是（产率）和（转化率），而生物分离解决的 是如何从反应液中获取这些物质，涉及的是（收率）和（纯度）。 5?生物分离的主要任务：从发酵液和细胞培养液中以（最高的效率），（理想的纯度）和（最小的能耗）把目的产物分离出来。 6?生物分离过程的特点包括：（生物分离过程的体系特殊），（生物分离过程的工艺流程特殊），（生物分离过程的成本特殊）。 7. 物质分离的本质是识别混合物中不同溶质间（物理），（化学）和（生物）性质的差别利用 能识别这些差别的（分离介质）和扩大这些差别的（分离设备） 8. 性质不同的溶质在分离操作中具有不同的（传质速率）和或（平衡状态） 9. 平衡分离是根据溶质在两相间（分配平衡）的差异实现分离；溶质达到分配。平衡为扩散 传质过程，推动力仅取决于系统的（热力学性质）。 10. 差速分离是利用外力驱动溶质迁移产生的（速度差）进行分离的方法。 1. 在细胞分离中，细胞的密度越（大），细胞培养液的密度越（小），则细胞沉降 2. 区带离心包括（差速）区带离心和（等密度）区带离心。
3. 为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。 4. 发酵液常用的固液分离方法有（离心）和（过滤）等。 5?常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤）两大类； 6?常用的工业絮凝剂有（无机絮凝剂）和（有机絮凝剂）两大类。 7. 工业生产中常用的助滤剂有（硅藻土）和（珍珠岩粉）。 8. 重力沉降过程中，固体颗粒受到（重力），（浮力），（摩擦阻力）的作用， 固体匀速下降时，三个力的关系（重力=浮力+摩擦阻力）。 9. 发酵液预处理的方法包括：（凝集），（絮凝），（加热法）；（调节pH法），（加水稀释法），加入（助滤剂）和（吸附剂）。 10. 发酵液中胶粒保持稳定的原因：（双电层）和（蛋白质周围水化层）结构。 11. 发酵液预处理过程中的相对纯化主要包括去除（高价态无机离子），（可溶性杂蛋白质），（色素）和（多糖类物质）。 12. 发酵液中杂蛋白的去除方法主要有（等电点沉淀法），（热处理法）和（化学变性沉淀法）。 13. 差速区带离心用于分离（大小）不同的颗粒，与颗粒（密度）无关。等密度区带离心包 括（预形成梯度密度离心）和（自形成梯度密度离心）两种方式。离心达到平衡后，样品颗粒的区带形状和平衡位置（不再发生变化）。 1?单从细胞直径的角度，细胞（直径越小），所需的压力或剪切力越大，细胞越 2. 常用的化学细胞破碎方法有（.酸碱法），（盐法），（表面活性剂处理），（有机溶剂法）和（螯合剂）。 3. 包涵体的溶解需要打断蛋白质分子和分子间的（共价键），（离子键），疏水作用及静电 作用等，使多肽链伸展。因此，包涵体的溶解需要强的变性剂，如（8mol/L尿素）和（6mol/L 盐
生物分离工程期末总复习
第一章绪论 一、生物分离工程在生物技术中的地位？ 二、生物分离工程的特点是什么？ 1．产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性 2．绝大多数生物分离方法来源于化学分离 3．生物分离一般比化工分离难度大 3.生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？ 三、生物分离过程一般分四步： 1.固-液分离（不溶物的去除） 离心、过滤、细胞破碎 目的是提高产物浓度和质量 2.浓缩（杂质粗分） 离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取 以上分离过程不具备特异性，只是进行初分，可提高产物浓度和质量。 3．纯化 色谱、电泳、沉淀 以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。 4．精制结晶、干燥 四、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？ （1）产品价值 （2）产品质量 （3）产物在生产过程中出现的位置 （4）杂质在生产过程中出现的位置 （5）主要杂质独特的物化性质是什么？ （6）不同分离方法的技术经济比较 上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。 五、.生物分离效率有哪些评价指标？ 1.目标产品的浓缩程度——浓缩率m 2．系数α回收率REC 第二章细胞分离与破碎
1．简述细胞破碎的意义 一、细胞破碎的目的 由于有许多生化物质存在于细胞内部，必须在纯化以前将细胞破碎，使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏（增大通透性）或破碎，释放其中的目标产物，然后方可进行提取。 二、细胞破碎方法的大致分类 破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类，非机械破碎法又可分为化学（和生物化学）破碎法和物理破碎法。 1．机械破碎 处理量大、破碎效率高速度快，是工业规模细胞破碎的主要手段。 细胞的机械破碎主要有高压匀浆、研磨、珠磨、喷雾撞击破碎和超声波破碎等。 2．化学（和生物化学）渗透破碎法 （1）渗透压冲击法（休克法）（2）酶溶（酶消化）法 3．物理破碎法 1）冻结－融化法（亦称冻融法）（2）干燥法 空气干燥法真空干燥法冷冻干燥法喷雾干燥法 三、化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点？ 化学渗透破碎法与机械破碎法相比优点：化学渗透破碎法比机械破碎法的选择性高，胞内产物的总释放率低，特别是可有效地抑制核酸的释放，料液的粘度小，有利于后处理过程。 化学渗透破碎法与机械破碎法相比缺点：化学渗透破碎法比机械破碎法速度低，效率差，并且化学或生化试剂的添加形成新的污染，给进一步的分离纯化增添麻烦。 第三章初级分离 一、常用的蛋白质沉淀方法有哪些？ 盐析沉淀,等电点沉淀,有机溶剂沉淀,热沉淀 二、影响盐析的主要因素有哪些？ （1）离子强度：Ks和β值, 强度越大,蛋白质溶解度越小； （2）蛋白质的性质:因相对分子质量和立体结构而异,结构不对称、相对分子质量大的蛋白质易于盐析； （3）蛋白质的浓度：蛋白质浓度大，盐的用量小，共沉作用明显，分辨率低；蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；2.5%～3.0% 时最适合； （4）pH值：通常调整到pI附近，盐浓度较大会对等电点产生较大影响，pH对不同蛋白质的共沉影响；
生物分离工程实验.
PART B 生物分离工程实验 实验九硅胶色谱法分离甘油三酯 一、实验目的 通过从粗油中分离甘油三酯，学习运用凝胶色谱法分离油脂中各个成分的方法。 二、实验原理 吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。硅胶色谱频繁使用在脂质中的单一脂质，糖脂质以及磷脂质的分离。各种脂质被硅胶吸附，随着洗脱溶液的极性增加，各种极性不同的化合物被分离出来。 三、实验仪器 1. 层析柱(1.5×75cm) 2. 250mL 三角容量瓶 3. 分析天平（0.001g） 4. 真空浓缩装置 5. 搜集瓶 6. 氮气 四、实验材料与试剂 1. 正己烷 200mL 2. 乙醚15mL 3. 蒸馏水 1.3mL 4. 硅胶（100目左右） 25g 五、实验步骤 1. 活化硅胶（110度，6小时干燥）25g中加入5%蒸馏水使其部分钝化并充分混 匀放置30分钟。加入正己烷至刚好淹没硅胶为止并用超声波脱气3分钟。2. 层析柱底部放入脱脂棉少许（防止硅胶泄漏），将硅胶放入到层析柱中正己烷 溶液要没过硅胶层表面。
3. 准确称取食用油1±0.001 g加入到硅胶层析柱中用150mL正己烷/乙醚 （87∶13，v/v）洗脱，洗脱速度为2-3滴/min。洗脱时表面不能干和。 4. 收集的洗脱液用真空浓缩装置浓缩至无有机溶剂气味为止。 5. 准确称取浓缩物质量。 六、回收率计算 回收率= Ws/W×100% Ws：回收的甘油三酯质量（g） W：食用油质量（g） 七、思考题 1. 实验中加水的目的是什么？ 2. 怎样验证洗脱液中收集的甘油三酯的纯度。
ZXM生物分离工程期末复习
概念题： 萃取： 利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法称为萃取。 亲和吸附：亲和吸附是吸附单元操作的一种，它是利用亲和吸附剂与目标物之间的特殊的化学作用实现的高效分离手段。亲和吸附剂的组成包括：惰性载体、手臂链、特异性亲和配基。 超临界流体萃取：是利用超临界流体具有的类似气体的扩散系数，以及类似液体的密度（溶解能力强）的特点，利用超临界流体为萃取剂进行的萃取单元操作。 等电点沉淀法：蛋白质在等电点下的溶解度最低，根据这一性质，在溶液中加入一定比例的有机溶剂，破坏蛋白质表面的水化层和双电层，降低分子间斥力，加强了蛋白质分子间的疏水相互作用，使得蛋白质分子得以聚集成团沉淀下来。 反渗透：在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧，形成大于渗透压的压力差，就可以使溶剂发生倒流，使溶液达到浓缩的效果，这种操作成为反渗透。 流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等，都称为流动相。 离子交换平衡：当正反应、逆反应速率相等时，溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态，即称为离子交换平衡。 凝聚：在电解质作用下，破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度为一常数叫分配系数。 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程。 过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒留下，是固液分离的常用方法之一。 吸附：是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。 离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高。 有机溶剂沉淀：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。 膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。
安徽大学生物分离工程专业实验室建设探索
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ea4827994.html, 安徽大学生物分离工程专业实验室建设探索作者：胡玲王亚 来源：《中国教育技术装备》2017年第10期 摘要分析安徽大学生物分离工程专业实验室现状，从教学团队构建、实验课程设置、仪器设备配置等方面，对生物分离工程专业实验室建设进行探索，实现充分利用实验室现有资源，合理安排实验课程，推动安徽大学生物分离工程专业实验室建设，取得较为理想的成效。 关键词生物分离工程；实验教学；专业实验室 中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2017）10-0017-02 Exploration on Construction of Bio-separation Engineering Pro- fessional Laboratory in Anhui University//HU Ling， WANG Ya Abstract This paper discussed the idea of Bio-separation Enginee-ring Professional Laboratory （BEPL） construction from the following aspects： characteristics and the present situation of BEPL in Anhui University， laboratory equipment allocation，building the suitable lab staff， perfecting the management system of BEPL， to enhance the laboratory operating efficiency， to arrange reasonable experimental process， to promote the construction of BEPL in Anhui University， and achieved satisfactory results. Key words bio-separation engineering； experimental teaching； pro-fessional laboratory 1 前言 由于现代生物技术在经济建设中的作用越来越明显，生物工程专业被国务院学位办列入一级学科目录。生物分离工程（Bio-separation Engineering）是生物工程的重要组成部分[1]。作 为生物工程专业的必修基础课程之一，生物分离工程实验环节与传统的化工分离操作不同，其在上游生物技术的基础上，从浓度低、成分复杂、物料不稳定的原料开始操作，整个生物分离过程包括材料前处理、固液分离、初步纯化、高度精制四大操作单元[2]。
胡萝卜素的提取
β－胡萝卜素的提取分离研究
β－胡萝卜素的提取 摘要：β－胡萝卜素是安全的、无毒的天然色素，在生物食品等领域均有展应 用。β－胡萝卜素的提取工艺众多，工艺各有特点。简要介绍了溶剂提取法提取胡萝卜素，柱色谱分离β－胡萝卜素，薄层色谱法检验分离效果的方法。学习柱色谱法、薄层色谱法的原理及其方法。掌握从胡萝卜中分离提纯β－胡萝卜素的原理和方法。学会用色谱法从胡萝卜中提取胡萝卜素并鉴定之。 关键词：β－胡萝卜素提取分离 引言： 胡萝卜是传统蔬菜和食用天然胡萝卜素的重要来源。β－胡萝卜素是500多种类胡萝卜素的一种。是橘黄色脂溶性化合物，它是一种重要的食用天然色素和营养强化剂，易溶于许多有机溶剂，如：乙酸乙酯、氯仿。几乎不溶于丙二醇、甘油、酸和碱‘不溶于水。β－胡萝卜素是一种非常安全的、无任何毒副作用的营养元素，具有解毒作用。是维护人体健康不可缺少的营养素。在抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化方面有显著的功能，可预防因老化引起的多种退化性疾病。另外，β－胡萝卜素在食品工业中的应用也日益广泛。 胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素，是β－胡萝卜素含量最高的蔬菜之一。本文以胡萝卜为原料，采用色谱分离的方法研究了胡萝卜素的提取。 正文 1.1胡萝卜中的成分每100克胡萝卜中，约含蛋白质0.6克，脂肪0.3克，糖7.6～8.3克，铁0.6毫克，维生素A（胡萝卜素）1.35～17.25毫克，维生素B1 0.02～0.04毫克，维生素B2 0.04～0.05毫克，维生素C12毫克，热量150.7千焦，另含果胶、淀粉、无机盐和多种氨基酸。各类品种中尤以深橘红色胡萝卜素含量最高，各种胡萝卜所含能量在79.5千焦～1339.8千焦之间。胡萝卜是一种质脆味美、营养丰富的家常蔬菜，素有“小人参”之称。胡萝卜富含糖类、脂肪、挥发油、胡萝卜素、维生素A、维生素B1、维生素B2、花青素、钙、铁等人体所需的营养成分。
生物分离工程期末复习资料教案资料
生物分离工程期末复 习资料
第一章 1．生物分离工程的一般过程 P4 答：①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相，液相分离，提高过滤速度。过滤、离心是其最基本的单元操作。 ②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。 ③产物的精制常采用色谱分离技术，有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。 ④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥 第二章 一、概念： 1.发酵液的预处理：指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离，提高过滤速度。 2.凝集（凝聚）：指在投加的化学物质（如水解的凝聚剂，铝、铁的盐类或石灰等）作用 下，发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。 3.絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过 程。 4.离心分离：指在离心场的作用下，将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。主要用于 颗粒较细的悬浮液和乳浊液的分离。（分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。） 5.等电点沉淀法：利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低，易产生沉淀的性质，用 酸化剂或碱化剂调节发酵液的pH，使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。 二、填空： 1、按过滤时料液流动方向的不同，分为常规过滤和错流过滤。 2、可溶性杂蛋白的去除法包括：等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法 三、问答 1、发酵液的一般特征？ ①组成大部分为水； ②发酵产物的浓度较低； ③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物； ④含有培养基中的残留成分，如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物； ⑤含有其他少量代谢副产物； ⑥含有色素、毒性物质。热原质等有机杂质。 2、常用的絮凝剂有什么？ 无极絮凝剂：Al 2(SO 4 ) 3 ·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。
生物分离工程试题答案
１.生物产品的分离包括不溶物的去除,产物分离，纯化和精制。 2.发酵液常用的固液分离方法有离心和过滤等。 ３.离心设备从形式上可分为管式，套筒式，碟片式等型式。 4.膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径)不同可分为微滤膜,超滤膜，纳滤膜和反渗透膜； 5．多糖基离子交换剂包括葡聚糖离子交换剂和离子交换纤维素两大类。6．工业上常用的超滤装置有板式，管式,螺旋卷式和中空纤维式 ７.影响吸附的主要因素有吸附剂的性质，吸附质的性质,温度，溶液pH值,盐浓度，吸附物浓度和吸附剂用量 8.离子交换树脂由载体,活性基团和可交换离子组成。 9.电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引发剂;甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂；TEMED的作用是增速剂; 10.影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度,pH值和温度; 11．在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶法，刺激起晶法和晶种起晶法; 12.简单地说,离子交换过程实际上只有外部扩散,内部扩散和化学交换反应三个步骤; 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuｉr吸附方程,其形式为Q=ｑ０C/（k+Ｃ） 1４．反相高效液相色谱的固定相是非极性的，而流动相是极性的; 和C8;常用的流动相有甲醇和乙睛; 常用的固定相有C １8 1５.超临界流体的特点是与气体有相似的粘度(扩散系数) ,与液体有相似的密度; 1６.离子交换树脂的合成方法有共聚(加聚）和均聚（缩聚)两大类； 1７．常用的化学细胞破碎方法有渗透压冲击,增溶法,脂溶法,酶消化法和碱处理法; 18．等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点(ｐI)的不同； 19.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有pH梯度和离子强度(盐）梯度; 20.晶体质量主要指晶体大小,晶体性状和晶体纯度三个方面; 4.亲和吸附原理包括吸附介质的制备,吸附和洗脱三步。 1１．根据分离机理的不同,色谱法可分为吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱和凝胶色谱。 1２.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Ｃｏｈn方程为lgS＝β-KｓＩ;当保持体系温度、ｐH值不变,仅改变溶液离子强度进行的盐析操作称为K s盐析法；当保持离子强度不变，改变温度、pH值进行的盐析操作称为β盐析法。 13.过饱和溶液的形成方式有:热饱和溶液冷却,蒸发溶剂，真空蒸发冷却，化学反应结晶和盐析。 14．蛋白质分离常用的色谱法有金属螯合色谱，共价色谱,离子交换色谱和疏水作用色谱。 １７. SＤS PAGE电泳制胶时,加入十二烷基磺酸钠(ＳDS)的目的是消除各种待分离蛋白的电荷和分子形状差异,而将分子量作为分离的依据。 1９.高效液相色谱分离方法中，液-液色谱是以液体作为流动相；以固定在固相载体表面的液体作为固定相。