(2)法(Bead milling) 可采用间秋式与连埃操作。 作用力：剪切力层之间的碰禮和磨料的漆动 =k1 t W/ 内的平 1=5 、减如真种腾百择； 之、周一地料域成，知展球成十，则孩耶本十，装民小： 经w米 b:者D0I, (3)撞击或碎 国4均收技生方支提中 的现象 5 5 原理：细胞悬浮液与玻璃珠（石英砂，或氧化铝） 一起高速搅拌，研磨使细胞达到某种程度破碎， （2）珠磨法（Bead milling） 作用力：剪切力层之间的碰撞和磨料的滚动 生化分离工程 第三章 第三章 | 两种情况下，细胞破碎动力学可近似表示为： l k t n S   1 1 t：为细胞悬浮液在破碎室内的平均 可采用间歇式与连续操作。 间歇操作：t：为破碎操作时间 连续操作： 生化分离工程 第三章 第三章 | Q V t  停留时间 其中：V 为悬浮液体积m3，Q为悬浮液流量m3/S，S为破碎率， k为破碎速率常数，与许多因素有关。 即 1 随细胞种类而异 搅拌转速 悬浮液进料速率 微球大小 微球填充密度 细胞浓度 微球密度 温度 搅拌桨设计 破碎室的几何形状 影响 生化分离工程 第三章 第三章 | 1、随细胞种类而异； 2、同一进料速度，细胞浓度，则破碎率，能耗； 3、同一悬浮液中，破碎的能耗与破碎率成正比，提高破碎 率，导致电能消耗增加； 4、对一定细胞，存在适宜的微球粒径，通常D/d=30-100， D：微球粒径；d：目标细胞粒径。 1、操作简便稳定，破碎率可控制，易放大 2、在实验室和工业规模上已得到应用 3、适用于绝大多数微生物细胞破碎，特别对于有大 量菌丝体的微生物和一些有亚细胞器（质地坚硬） 的微生物细胞。 优点： 生化分离工程 第三章 第三章 | 缺点： 破碎过程产生大量的热能，有效能量利用率 仅为1%，应充分考虑换热。 （3）撞击破碎 原理：将细胞冷冻可使其成为刚性球体，降低破 碎的难度。 如图：细胞悬浮液以喷雾 状高速冻结 形成粒径小 生化分离工程 第三章 第三章 | ，形成粒径小 于50 m的微粒子。高 速 载气 (如氮气，流速约 300m/s)。将冻结的微粒 子送入破碎室，高速撞击 撞击板，使冻结的细胞发 生破碎。 1、细胞破碎仅发生在与撞击板撞击的一瞬间，细 胞破碎均匀，可避免细胞反复受力发生过度破碎 的现象。 2、细胞破碎程度可通过无级调节载气压力 (流速 )控制，避免细胞内部结构的破坏，适用于细胞器 特点： 生化分离工程 第三章 第三章 | (如线粒体、叶绿体等)的回收。 3、适用于大多数微生物细胞和植物细胞的破碎， 通常处理细胞悬浮液浓度为10%-20%。 4、实验室规模的撞击破碎器间歇处理能力约50- 500cm3，而工业规模的连续处理在l0dm3/h以上