第二章-發(fā)酵液的預(yù)處理-免費(fèi)閱讀
【正文】 雙水相萃取 某種高分子化合物，溶于水后可形成密度不同的兩相，輕相中富含某種高分子化合物，重相中富含鹽類或另一種高分子化合物，利用被分離目的物在兩相中溶解度差別，達(dá)到分離、提純某種高分子化合物的目的。 啤酒：冷凝固物分離，成熟啤酒過濾； 葡萄酒、清酒：低濃度蛋白質(zhì)膠體粒子懸浮液的過濾。 適于固體含量 1%~10%的懸浮液。m的懸浮液。 但分離因數(shù)低，為 1500~3000。 管式離心機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、操作穩(wěn)定，分離效率高，特別適用于固形物濃度低（低于1%）的發(fā)酵液的分離； 因轉(zhuǎn)鼓容積小，不能連續(xù)工作，生產(chǎn)能力較小。 過濾式離心機(jī) （ 1）三足式離心機(jī) （ 2）刮刀式離心機(jī)（手動(dòng)、自動(dòng)） （ 3）錐籃式離心機(jī)（立錐、臥錐） （ 4）臥螺 活塞式離心機(jī) 分離原理：過濾型； 進(jìn)料、卸料為間隙式。 離心分離主要用于顆粒較細(xì)的懸浮液和乳濁液的分離。 第三節(jié) 發(fā)酵液固液分離及設(shè)備 一、發(fā)酵液固液分離的方法 發(fā)酵液的固液分離是指用過濾、離心等手段除去發(fā)酵液中的懸浮固體（如菌體、細(xì)胞、細(xì)胞碎片、蛋白質(zhì)及其絮凝體）的過程。 生產(chǎn)常用的方法： （ 1）調(diào) pH使蛋白質(zhì)變性沉淀 如在抗生素生產(chǎn)中，常將發(fā)酵液 pH調(diào)至酸性范圍 (pH2~3)或堿性范圍 (pH8~9)使蛋白質(zhì)凝固，一般以酸性下除去的蛋白質(zhì)較多。 八、可溶性雜蛋白質(zhì)去除的方法 對(duì)產(chǎn)品分離過程的危害： （ 1）直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和收得率； （ 2） 雜蛋白質(zhì) 產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，使兩相分離不清； （ 3） 雜蛋白質(zhì) 使過濾介質(zhì)堵塞或受污染，影響過濾速率。 七、高價(jià)無機(jī)離子去除的方法 發(fā)酵液中主要的無機(jī)離子有： Ca2+、 Mg2+和 Fe3+等 。 懸浮液中大量的細(xì)微膠體粒子被吸附到助濾劑表面上，改變了濾餅的結(jié)構(gòu)，使它的可壓縮性下降，過濾阻力降低。 需控制加熱溫度和時(shí)間。 對(duì)于非離子型和陰離子型高分子絮凝劑，則主要通過分子間引力和氫鍵作用產(chǎn)生吸附橋架，所以它們常與無機(jī)電解質(zhì)凝聚劑搭配使用 。 常用的絮凝劑：有機(jī)合成的 聚丙烯酰胺類衍生物。通過靜電引力、范德華力或氫鍵的作用，強(qiáng)烈地吸附在膠粒的表面。雙電層的電位越高，電排斥作用越強(qiáng)，膠體粒子的分散程度也就越大，發(fā)酵液過濾就越困難。 工業(yè)最常用方法之一。（空氣氧化、微生物污染、蛋白酶水解） 二、發(fā)酵液預(yù)處理的目的和要求 發(fā)酵液預(yù)處理的目的 （ 1）改變發(fā)酵液的物理性質(zhì)，促進(jìn)從懸浮液中分離固形物的速度，提高固液分離器的效率； （ 2）盡可能使產(chǎn)物轉(zhuǎn)入便于后續(xù)工序處理的某一相中（多數(shù)是液相）； （ 3）去除發(fā)酵液中部分雜質(zhì)，以利于后續(xù)各步操作。第二章 發(fā)酵液的預(yù)處理 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 發(fā)酵液預(yù)處理的方法 第三節(jié) 發(fā)酵液的固液分離及設(shè)備 基本要求： 了解發(fā)酵液的特性和固液分離及設(shè)備，掌握發(fā)酵液預(yù)處理的方法。 發(fā)酵液預(yù)處理的要求 預(yù)處理要滿足以下要求，才能達(dá)到目的。 凝聚和絮凝是兩種方法，兩個(gè)概念。 凝聚值：使膠體粒子發(fā)生凝聚的最低電解質(zhì)濃度（ mmol/L），表示電解質(zhì)的凝聚能力。 絮凝劑的結(jié)構(gòu)要求： 一方面要求其分子必須含有較多的活性官能團(tuán)，使之能和膠體粒子結(jié)合； 另一方面要求有長鏈的線性結(jié)構(gòu)，以便同時(shí)和多個(gè)膠體粒子結(jié)合。 優(yōu)點(diǎn)： 絮凝速度快，絮凝體粗大，用量小，分離效果好，適用范圍廣。 在 β半乳糖苷酶（胞內(nèi)酶）發(fā)酵液中采用絮凝技術(shù)除去細(xì)胞碎片的方法，利用脫乙酰殼多糖和聚乙烯亞胺陽離子絮凝劑以及氯化鈣無機(jī)電解質(zhì)，分別在細(xì)胞破碎前后處理發(fā)酵液，有機(jī)絮凝劑在破碎前預(yù)先加入 640 ppm，氯化鈣在破碎后加入40mmol/L，并調(diào)節(jié)一定的 pH，這樣可將細(xì)微的細(xì)胞碎片粒子聚集起來。 三、調(diào)整 pH法（常用方法） pH直接影響發(fā)酵液中某些物質(zhì)的電解質(zhì)和電荷性質(zhì)，適當(dāng)調(diào)節(jié) pH值可改善其過濾特性。 助濾劑的使用 助濾劑的使用方法有兩種： （ 1）在濾布上預(yù)涂一層助濾劑，作為過濾介質(zhì)使用，待濾畢后與濾餅一起除去；
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