发酵液的分离.ppt

14.发酵液的预处理和固液分离影响发酵液后处理的主要因素
粘度,杂蛋白
影响树脂对产物的吸附能力；
在萃取操作中，易产生乳化，不利于两相的分离；
污染滤膜，降低滤速
高价无机离子
当采用离子交换法提取产物时，影响树脂对生化物质的交换容量
14.1.1凝聚和絮凝技术
这两项技术能有效地改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态、使之聚集，增大体积，利于过滤，常用于菌体细小且粘度大的发酵液预处理中。
凝聚ζ电位：

ζ电位与扩散层厚度δ和电动电荷密度q成正比。扩散成厚度δ又与溶液的离子强度I有关。高价阳离子的存在，可压缩扩散层厚度，使电位迅速降低。常用凝聚剂——高价阳离子
凝聚能力的次序为：
Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+
常用电解质：
Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgSO4絮凝常用絮凝剂：
人工高分子聚合物：聚丙烯酰胺、聚苯乙烯，聚乙稀亚胺的衍生物
无机高分子聚合物：聚合铝盐、聚合铁盐
天然有机高分子絮凝剂：壳聚糖、葡聚糖、明胶、骨胶
微生物絮凝剂：糖蛋白，粘多糖，纤维素，核酸
聚丙烯酰胺絮凝剂影响絮凝的因素
14.1.2杂蛋白的其他去除方法

变性沉淀
热变性：适于热稳定物质
大幅度调整pH：根据产物特性反向调节，
加有机溶剂

等电点沉淀
化合法沉淀
在酸性溶液中，蛋白质与阴离子形成沉淀，如：三氯乙酸，水杨酸盐，钨酸盐，苦味酸盐，鞣酸盐，过氯酸盐等
在碱性溶液中，与阳离子形成沉淀，如：Ag+，Cu2+，Zn2+，Fe3+，Pb2+等
14.1.3高价无机离子的去除14.2发酵液的固液分离过滤介质过滤设备选择的依据过滤设备板框过滤机真空转鼓过滤机

优点：
真空转鼓过滤机具有自动化程度高、操作连续、处理量大。特别适合固体含量大（>10％）的悬浮液的分离，在发酵工业中广泛用于霉菌、放线菌和酵母发酵液或细胞悬浮液的过滤分离。
缺点：
由于受真空度的限制，不适于菌体较小和粘度较大的细菌发酵液的过滤，且过滤所得固相的干度不如加压过滤。真空转鼓过滤机14.2.3离心离心力（单位质量）

粒子的重力沉降速度
Stokes定律：

粒子的离心沉降速度离心分离方法区带离心——多用于生化研究
事先在离心管中用某种低分子溶质调配好密度梯度，在密度梯度之上加待处理的料液后进行离心。

常用密度梯度物质：
蔗糖、CsCl、NaBr
实验室常用的转子碟片式离心机
是传统离心机，为目前工业上应用最广泛的离心机。分离因数可达1000-20000，最大处理量达到300m3/h，常用于大规模的分离过程。
适用范围
细菌、酵母菌、放线菌、细胞碎片
管式离心机

管式离心机是一种分离效率很高的离心分离设备，其转鼓细长，可在15000-50000的高转速下工作，分离因数可达104-6×105。它设备简单、操作稳定。
适用范围
细胞、细胞碎片、细胞器、病毒、蛋白质、核酸等。特别适合一般分离机难以分离的固形物含量<1%发酵液的分离。
倾析式分离机
是一种靠离心力和螺旋的推动力作用自动连续排渣的离心机。具操作连续、适应性强、结构紧凑和维修方便的优点。分离因数为1500-3000。
适用范围
特别适合固形物含量较多的悬浮液的分离。
14.3全发酵液提取膨胀床操作过程全发酵液萃取装置思考题:5