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生物分离工程的历史及其应用(附L-苹果酸分离)

生物分离工程是从微生物、动植物细胞及其生物化学产物中提取有用物质的技术。就利用与培养动植物细胞及微生物的一般意义而言,产业部门利用生物分离技术已有几百年的历史。例如,16世纪人们发明了用水蒸气蒸馏从鲜花与香草中提取天然香料的方法;而从牛奶中提取奶酪的历史则更早。近代生物分离技术是在欧洲工业革命以后逐渐发展形成的,最早的开发是由于发酵制酒精以及有机酸分离提取的需要,从产物含量较高的发酵液制备成品。到20世纪40年代初,大规模深层发酵生产抗生素,反应粗产物的纯度较低,而最终产品要求的纯度却极高。近年来发展的新型生物技术包括利用基因工程茵生产人造胰岛素,人与动物疫苗等产品,某些粗产物的含量极低,而对分离所得最终产物的要求却更高了。因而,生物分离工程技术与装备的发展日趋复杂与完善。下图是利用酶工程方法生产L-苹果酸的分离提取流程。

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生物分离工程技术广泛应用于食品、发酵、轻工、医药等领域的产品分离及提纯。另外,环境工程中污水的净化与有效成分的回收,也常采用生物分离技术。一般而言,工业生物技术可分为三个过程,即前处理、生物反应过程、生物分离过程。
综上所述,生物分离过程是生物工程中必不可少的也是极为重要的过程环节之一。