发酵液的预处理和固液分离方法1

《发酵液的预处理和固液分离方法1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章发酵液的预处理和固液分离①改变发酵液的物理性质，提高固液分离效率；②尽可能使产物转入便于后处理的某一相中(多为液相)；③去除发酵液中部分杂质，以利于提取和精制后续各工序的顺利进行。发酵液预处理的目的2.1发酵液的预处理和固液分离预处理和固液分离内容生物产品的分类（根据分离特点）培养液产品：如饮料酒类，没有提取与精制，只需考虑除去固相杂志即可。细胞产品：如活性干酵母，只需固液分离和洗涤可溶性杂志的过程。粗制产品：如工业用酶制剂，只需考虑产品提取。精制产品：有纯度要求，大多数生物产品属此类，其分离回收过程一般包括预处理和固液分离、提取、精制和成品

2、加工四步。精制产品分离纯化一般流程胞外产品胞内产品2.1发酵液预处理2.1.1引言发酵液预处理的目的：改变滤液的性质除去部分可溶性杂质尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）以利于后续各工序的顺利进行预处理的方法加水稀释法Dilutionwithwater加热法Heating调节悬浮液的pH值RegulationofpH凝聚和絮凝Coagulationandflocculation助滤剂Filteraids和反应剂Reactant高价无机离子的去除Removalofinorganicion杂蛋白的去除RemovalofUSELESSPROT

3、EIN2.1.2发酵液过滤性能的改变生物悬浮液的特性：①悬浮物颗粒小，比重与液相相差不大；②固体粒子可压缩性大；③粘度大，含有蛋白质、多糖等胶体物质，大多为非牛顿型流体。改性的目的：降低滤饼比阻，提高过滤与分离的速率。①发酵产物浓度较低，而且悬浮液中大部分是水；②悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大；③固体粒子可压缩性大；④液相粘度大，大多为非牛顿型流体；⑤性质不稳定，随时间变化。微生物发酵液的特性一、降低液体粘度根据流体力学原理，滤液通过滤饼的速率与液体的粘度成反比，降低液体粘度就可有效提高过滤速率。降低液体粘度的常用方法加水稀释法加热法加水稀释

4、法优点：降低液体粘度，提高过滤速率缺点：增加悬浮液的体积，加大后继过程的处理任务。加热法优点：1.升高温度可有效降低液体粘度，提高过滤速率；2.在适当温度和受热时间下可使蛋白质凝聚，形成较大颗粒的凝聚物，进一步改善了发酵液的过滤特性。实例：链霉素发酵液，调酸至pH3.0后，加热至70℃，维持半小时，液相粘度下降至原来的1/6，过滤速率可增大10～100倍。加热法注意事项：使用加热法时必须严格控制加热温度与时间。加热的温度必须控制在不影响目的产物活性变质的范围内；温度过高或时间过长，会使细胞溶解，胞内物质外溢，增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与

5、纯化。二、调整pHpH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH值可改善其过滤特性。是发酵工业中发酵液预处理中常用的方法之一。氨基酸、蛋白质等两性物质，在其等电点处的溶解度最小，此即为等电点沉淀法。应用实例：味精生产中，利用等电点(pH3.22)沉淀法提取谷氨酸；对于蛋白质，由于羧基的电离度比氨基大，故蛋白质的酸性性质通常强于碱性，因而大多数蛋白质的等电点都在酸性范围内(pH4.0～5.5)。利用酸性来调节发酵液pH值使之达到等电点，可除去蛋白质等酸性两性物质。在膜过滤中，发酵液中的大分子物质易与膜发生吸附，通过调整pH值改变易吸附

6、分子的电荷性质，即可减少堵塞和污染。细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在某个pH值下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒，有利于过滤的进行。应用实例：三、凝聚与絮凝采用凝聚和絮凝技术能有效改变大分子物质的分散状态，使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率；采用凝聚和絮凝技术能有效地除去杂蛋白质和固体杂质，提高滤液质量。作用：1．凝聚凝聚是指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象。在生理pH值下，发酵液中的菌体或蛋白质常常带有负电荷，由于静电引力的作用，使溶液中带相反电荷的阳离子被吸附在其周围，在界面上形成双电层。但是

7、，这些正离子还具有因热运动而离开胶粒表面的趋势。在相距胶核表面约一个离子半径Stern平面以内，正离子被紧密束缚在胶核表面，称为吸附层；在Stern平面以外，剩余的正离子在溶液中扩散开去，距离越远，浓度越小，最后达到主体溶液的平均浓度，称为扩散层。双电层的组成当胶粒在溶液中作相对运动时，总有一薄层液体，随着它一起滑移，这一薄层的厚度比吸附层稍大，滑移面在图中用波纹线表示。滑移面上的电位称为ξ电位（或电动电位），它是控制胶粒间电排斥作用的电位，用来表征双电层的特征，是研究凝聚机理的重要参数。带有相同电荷和扩散双电层的结构。ξ电位越大，电排斥作用就越

8、强，胶粒的分散程度也越大，发酵液过滤就越困难。胶粒保持分散状态的原因胶粒表面的水化作用，形成了包围于粒子周围的水化层，也