SEPARACJE I OCZYSZCZANIE
BIOPRODUKTÓW
Wykład 1 16.02. 2012
Konsultacje p.111/C6
Propozycje zaliczenia:
1 termin 10 maja
2 termin 24 maja
Nie ma wykładu: 26 kwietnia, 5 kwietnia
LITERATURA
�� R.Gawroński Procesy oczyszczania cieczy Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
W-wa 1996
�� Pod redakcją P.Lewickiego Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego Wyd.
Naukowo Techniczne, W-wa 1999
�� E.Pijanowski, M.Dłużewski Ogólna technologia żywności Wyd. Naukowo-Techniczne, W-
wa 1997
�� W.W Blanch, D.S. Clark Biochemical Eng. rozdz. 6 NY 1996
�� P. Better, E.Cussler Bioseparations downstream processing for biotechnology
Wiley&Sons Publication 1998
Biokatalizator,
substraty
TECHNIKI
BIOREAKTOR
PRODUKTY
SEPARACJI
PRODUKTY
UBOCZNE
P.S. 1
SEPARACJA BIOPRODUKTÓW
Izolacja biokatalizatora Izolacja produktu
Mikroorganizmów
Rozpuszczony zawieszony w
roztworze
Enzymu
immobilizowanego
W postaci precypitatu (drobny
proszek przeważnie opadający
Enzymu natywnego
na dno o ile posiada
odpowiednią gęstość)
W drugiej fazie
W hodowli:
wydzielany z komórek
związany ze ścianą komórkową
gromadzony w komórkach
charakter mieszany
PRZY DOBORZE METODY OCZYSZCZANIA BIOPRODUKTU NALEŻY UWZGLDNIĆ JEGO:
1. Wymagany stopień oczyszczenia
99,999%
HORMON
99,99%
ENZYM
ANTYBIOTYK
99,9%
SZCZEPIONKA
99%
DIAGNOSTYKA
95%
IN VITRO
100 mg 1 g 3 g >10 g
95% 99% 99,9% 99,99% 99,999%
2. Właściwości:
�� reaktywność
�� charakter jonowy
�� polarność
�� hydrofobowość
P.S. 1
3. Wrażliwość na warunki fizyczne:
�� temperaturę
�� pH
�� siłę jonową
4. Lokalizację.
Jeżeli dany produkt znajduje się wewnątrz komórki mikroorganizmu proces separacji poprzedzany
jest rozerwaniem komórki.
ROZRYWANIE KOMÓREK -> zniszczenie ściany i błony komórkowej
a) Metoda mechaniczna:
- zastosowanie fal ultradzwiękowych;
- mielenie i wytrząsanie komórek
- nagła zmiana ciśnienia w układzie (do 1000 atmosfer)
b) Metody łączone:
- chemiczna lub biologiczna destrukcja ściany komórkowej
+ fizyczne rozerwanie błony kom.
METODY ACZONE - destrukcja ściany komórkowej
- zastosowanie środków chemicznych (detergentów, alkaliów, rozpuszczalników organicznych)
- wykorzystanie enzymów hydrolizujących wiązania pomiędzy związkami tworzącymi ścianę
komórkową (ułatwić to można poprzez zmutowanie ściany kom. poprzez wzrost hodowli, np. w
obecności jonów magnezu, antybiotyków (penicyliny, cyklosteryny).
-------G -------- M ------------G
Ala Glu DAP Ala
Pentapeptyd
Lys Glu- DAP- Ala
---- G---- M---------G
G- N-acetyloglukozamina
M- kwas N-acetylomuraminowy
DAP kwas dwuaminopimelinowy
�� wiązanie pomiędzy M-G endoacetylomuramidazy
�� wiązanie pomiędzy G-M endoacetyloglukozoamidazy i egzoacetyloglukozoamidazy
�� wiązanie pomiędzy M-Ala amidazy acetylomuramylo-L-alaniny
�� wiązanie pomiędzy resztami aminokwasowymi pentapeptydu peptydazy
METODY ACZONE FIZYCZNE ROZERWANIE BAONY KOM:
�� nagłe obniżanie ciśnienia (naprężenia fizyczne)
�� nagła zmiana temperatury (szok osmotyczny)
P.S. 1
UKAADY HETEROGENICZNE
- komórki mikroorg.
- nośniki z enzymem immob.
UKAAD MAKRODYSPERSYJNY >0,1 nm - piasek
- kawałki ciał stałych
- krople oleju
- cząstki opadające
UKAAD MIKRODYSPERSYJNY 0,1 �m 0,1 mm
-cząstki nie opadające
UKAADY HOMOGENICZNE
Ultramikroskopowo oddzielne
UKAAD KOLOIDALNY 1 nm 0,1 �m cząstki, makroskopowo układ
homogeniczny
R-RY MOLEKULARNE 0,1 nm 1 nm Rozpuszczone gazy, związki org.
R-RY JONOWE < 0, 1 nm Sole, kwasy, zasady
UKAAD HETEROGENICZNY ZAWIESINA c.stałe - ciecz
�� komórki mikroorganizmów
�� nośniki ziarniste z immobilizowanym katalizatorem
�� struktury żelowate z enzymem w okluzji
�� kryształy (osad) reagentu
UKAAD HETEROGENICZNY EMULSJA ciecz-ciecz
�� substraty oleiste (*enzym działa jako katalizator, jak i emulgator)
�� dodatek rozp. org. dla hydrofobowych substratów (lipazy, proteazy, oksydazy) (*rozbudowa
powierzchni do aktywacji lipaz)
TECHNIKI SEPARACJI
UKAADY HETEROGENICZNE UKAADY HOMOGENICZNE
Tu separujemy przez procesy
różnica ciśnień to metoda separacji dyfuzyjne, żeby coś odseparować musi
układów heterogenicznych nam składnik przedyfundować do
"p innej fazy itd., dyfundują cząsteczki
tylko rozpuszczone.
- filtracja "c
- wirowanie
Procesy
- sedymentacja - destylacja
membranowe
- flotacja - ekstrakcja
- sorpcja
DODATKOWE PROCESY JEDNOSTKOWE
ROZPUSZCZANIE SELEKTYWNE zatężanie, krystalizacja, precypitacja, suszenie
KOAGULACJA
FLOKULACJA
P.S. 1
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Separacja i oczyszczanie bioproduktówZastosowanie technik membranowych do separacji produktów w bioprocesachRytuał KALA oczyszczanie ścieżki dostępuKEM w1separator elektrodynamicznyRozwod alimenty separacjaKane OczyszczeniMN w1 Minimum funkcjiw1SD przykłady do w1 13tai w1 nstac wwwBUDOWA ATOMOW W1W1separatory metali niezelaznychSkutki Prawne Separacjimetody numeryczne i w1Oczyszczanie watrobyW1 Rzedy wielk i rekurwięcej podobnych podstron