下游 (生物過程)

下游工程也稱生物分離工程（bioseparation），是生物工程的一個組成部分。生物化工產品通過微生物發酵過程、酶反應過程或動植物細胞大量培養獲得，從上述發酵液、反應液或培養液中分離精製有關產品的過程即為下游加工過程（Downstream Processing）。傳統上由一些化學工程的單元操作組成，但由於生物物質的特性，有其特殊要求，且其中的某些單元操作在一般化學工業中應用較少，所以近年來其研究領域越發接近生物工程方向。

特點

下游加工過程的生物產品，由於氧傳遞限制、細胞量和產物抑制，往往是產物濃度低的水溶液。其組分複雜，含大分子、小分子、可溶物、不可溶物和化學添加物等；產物穩定性差，易發生化學降解和微生物降解；由於培養過程分批操作導致生物變異性大。然而生物工程成品主要面向藥品和食品，所以其質量要求較一般化學工程產品高。

單元操作

1. 細胞回收技術（固液分離）：絮凝，離心，過濾，微過濾。
2. 細胞破碎技術：球磨，高壓勻漿，化學破碎技術
3. 初步純化技術：吸附法，離子交換，沉澱（鹽析法，有機溶劑沉澱，等電點，沉澱劑），溶劑萃取，兩水相萃取，超臨界萃取，逆膠束萃取，膜分離技術
4. 高度純化技術：各類層析，親和，疏水，聚焦，離子交換，結晶法，色層分離
5. 成品加工：濃縮，除菌與熱原，噴霧乾燥，氣流乾燥，沸騰乾燥，冷凍燥

沿革

• 傳統產業（第一代）

19世紀60年代－20世紀50年代 酒精，丙酮，丁醇

• 第二代生物技術產品 20世紀40年代

抗生素，有機酸，核酸，酶製劑，單細胞蛋白

• 第三代 20世紀70年代中期

動物細胞培養 植物細胞培養 基因工程發酵產品

參見

• 生物學
• 生物工程
• 分子生物學
• 發酵

外部連結

• http://www.cnedu.cn/news/2004/11/he12904855571611400217632.html（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• https://web.archive.org/web/20070930155708/http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/zgspxb/zgsp2002/0204/020415.htm