導(dǎo)讀：細胞破碎技術(shù)是指利用外力破壞細胞膜和細胞壁，使細胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來的技術(shù)，是分離純化細胞內(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)展了多種細胞破碎方法，以便適應(yīng)不同用途和不同類型的細胞壁破碎。破碎方法可規(guī)納為機械法和非機械法兩大類。機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。
高壓勻漿機性能特點
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、對物料不會產(chǎn)生不良的影響，高壓均質(zhì)機與其它均質(zhì)設(shè)備相比，具有占地面積小、效率高、能量大、反應(yīng)時間快、運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點。高壓均質(zhì)機品種、規(guī)格齊全，完滿足各個領(lǐng)域用戶的需要。均質(zhì)功率從1KW-200KW，壓力從15MPa-100MPa，從0.2升物料能做實驗的臺式小型均質(zhì)機到3萬升/小時超大型均質(zhì)機，各種規(guī)格達一百多種，為全國同行業(yè)之zui。機器的均質(zhì)系統(tǒng)分別由一級閥和二級閥組成雙級均質(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，兩者可同時使用，也可單獨使用。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、使用壽命長等優(yōu)點。W型閥是一種能在一組閥件內(nèi)產(chǎn)生多次均質(zhì)過程結(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、使用壽命長等優(yōu)點。碟型具有結(jié)構(gòu)簡單、容積效率高等優(yōu)點。
高壓勻漿法是大規(guī)模破碎細胞的常用方法，作用機理是液體剪切作用，利用高壓使細胞懸浮液通過針形閥，由于突然減壓和高速沖擊撞擊環(huán)使細胞破碎，細胞懸浮液自高壓室針形閥噴出時，每秒速度高達幾百米，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。細胞在這一系列高速運動過程中經(jīng)歷了剪切、碰撞及由高壓到常壓的變化，從而造成細胞破碎。
破碎屬于一級反應(yīng)速度過程，被破碎的細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)。
高壓勻漿機細胞破碎影響因素有：勻漿操作壓力對細胞破碎過程的影響、勻漿次數(shù)對細胞破碎過程的影響、菌體濃度對細胞破碎過程的影響、懸浮體系對細胞破碎過程的影響。
影響高壓勻漿破碎的因素主要有壓力、溫度和通過勻漿器閥的次數(shù)，由分析可知，操作壓力對細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，在實驗室和工業(yè)生產(chǎn)中都已得到應(yīng)用，適用于酵母和大多數(shù)細胞的破碎。對于易造成堵塞的團狀或絲狀真菌以及一些易損傷勻漿閥，質(zhì)地堅硬的亞細胞器一般不適用。
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