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導(dǎo)讀：細(xì)胞破碎技術(shù)是指利用外力破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來(lái)的技術(shù)，是分離純化細(xì)胞內(nèi)合成的非分泌型生化物質(zhì)（產(chǎn)品）的基礎(chǔ)。目前已發(fā)展了多種細(xì)胞破碎方法，以便適應(yīng)不同用途和不同類型的細(xì)胞壁破碎。破碎方法可規(guī)納為機(jī)械法和非機(jī)械法兩大類。機(jī)械破碎主要的方法有珠磨法、高壓勻漿法、撞擊破碎法和超聲波等方法。

高壓勻漿機(jī)性能特點(diǎn)

    凡與物料相接觸的零部件材料都具有的耐磨性和良好的耐腐蝕性、對(duì)物料不會(huì)產(chǎn)生不良的影響，高壓均質(zhì)機(jī)與其它均質(zhì)設(shè)備相比，具有占地面積小、效率高、能量大、反應(yīng)時(shí)間快、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。高壓均質(zhì)機(jī)品種、規(guī)格齊全，完滿足各個(gè)領(lǐng)域用戶的需要。均質(zhì)功率從1KW-200KW，壓力從15MPa-100MPa，從0.2升物料能做實(shí)驗(yàn)的臺(tái)式小型均質(zhì)機(jī)到3萬(wàn)升/小時(shí)超大型均質(zhì)機(jī)，各種規(guī)格達(dá)一百多種，為全國(guó)同行業(yè)之zui。機(jī)器的均質(zhì)系統(tǒng)分別由一級(jí)閥和二級(jí)閥組成雙級(jí)均質(zhì)系統(tǒng)，兩者的均質(zhì)壓力可以在其額定的壓力范圍內(nèi)任意選擇，兩者可同時(shí)使用，也可單獨(dú)使用。均質(zhì)閥的結(jié)構(gòu)可分為平型和W型兩種，平型閥能承受高壓沖擊，具有耐磨性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。W型閥是一種能在一組閥件內(nèi)產(chǎn)生多次均質(zhì)過(guò)程結(jié)構(gòu)的閥，大大的提高了其均質(zhì)效果。泵休閥的結(jié)構(gòu)分球型閥和碟型閥二種，球型具有耐高壓、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。碟型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容積效率高等優(yōu)點(diǎn)。

    高壓勻漿法是大規(guī)模破碎細(xì)胞的常用方法，作用機(jī)理是液體剪切作用，利用高壓使細(xì)胞懸浮液通過(guò)針形閥，由于突然減壓和高速?zèng)_擊撞擊環(huán)使細(xì)胞破碎，細(xì)胞懸浮液自高壓室針形閥噴出時(shí)，每秒速度高達(dá)幾百米，高速噴出的漿液又射到靜止的撞擊環(huán)上，被迫改變方向從出口管流出。細(xì)胞在這一系列高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷了剪切、碰撞及由高壓到常壓的變化，從而造成細(xì)胞破碎。
破碎屬于一級(jí)反應(yīng)速度過(guò)程，被破碎的細(xì)胞分率符合如下公式：
ln[1/(1-R)]=KNPɑ
式中R—破碎率，為N次循環(huán)后，蛋白質(zhì)的釋放量Rn與zui大釋放量Rm之比；
K－與溫度有關(guān)的速度常數(shù)；
N－懸浮液通過(guò)勻漿器的次數(shù)；
P－操作壓力，MPa；
ɑ－與微生物種類有關(guān)的常數(shù)。
    高壓勻漿機(jī)細(xì)胞破碎影響因素有：勻漿操作壓力對(duì)細(xì)胞破碎過(guò)程的影響、勻漿次數(shù)對(duì)細(xì)胞破碎過(guò)程的影響、菌體濃度對(duì)細(xì)胞破碎過(guò)程的影響、懸浮體系對(duì)細(xì)胞破碎過(guò)程的影響。
    影響高壓勻漿破碎的因素主要有壓力、溫度和通過(guò)勻漿器閥的次數(shù)，由分析可知，操作壓力對(duì)細(xì)胞破碎的影響要比勻漿次數(shù)的影響大得多。從提高破碎效率的角度應(yīng)選擇盡可能高的壓力；而從降低能耗及延長(zhǎng)設(shè)備壽命的角度應(yīng)避免很高的壓力，因此，工業(yè)生產(chǎn)中常采用的壓力為55－70Mpa。
    高壓勻漿法操作參數(shù)少，且易于確定；且樣品損失量少，在間歇處理少量樣品方面效果好，在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中都已得到應(yīng)用，適用于酵母和大多數(shù)細(xì)胞的破碎。對(duì)于易造成堵塞的團(tuán)狀或絲狀真菌以及一些易損傷勻漿閥，質(zhì)地堅(jiān)硬的亞細(xì)胞器一般不適用。