第二章-發(fā)酵液的預(yù)處理(存儲(chǔ)版)
【正文】 （ 2）助濾劑按一定比例均勻地混入待濾的發(fā)酵液中，然后一起進(jìn)入過濾機(jī)，使其形成較松的濾餅，降低其可壓縮性，讓濾液可以順暢流通。 主要影響離子交換樹脂的交換容量。 雜蛋白質(zhì)的去除以下常用方法。 （ 2）加入有機(jī)溶劑、堿金屬中性鹽、表面活性劑等，使蛋白質(zhì)粒子的雙電層破壞，而沉淀。 發(fā)酵液固液分離的目的 產(chǎn)物或是胞內(nèi)或是胞外。 離心分離的方法按照離心原理的不同分為：差示離心、均勻介質(zhì)離心、密度梯度離心、等密度梯度離心和平衡等密度梯度離心等。 離心機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn) (裝料轉(zhuǎn)速 )時(shí)，開始裝料，介質(zhì)經(jīng)進(jìn)料管、布料管至布料盤，在布料盤上獲得足夠的離心力而甩至轉(zhuǎn)鼓壁，在離心力作用下通過濾網(wǎng)將液體濾出，液體 (母液 )經(jīng)底盤集液槽至出液管排出，當(dāng)濾餅重量 (或體積 )達(dá)到機(jī)器額定裝料重量 (或容量 )時(shí)，關(guān)閉進(jìn)料閥，離心機(jī)加速至額定轉(zhuǎn)速，對(duì)介質(zhì)更進(jìn)一步分離，當(dāng)達(dá)到分離要求后，離心機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，刮刀裝置按規(guī)定程序進(jìn)行刮料，濾餅從底盤卸料斗落至接料盤或輸送帶上，完成一次工作循環(huán)。 分離效率很高，分離因數(shù)為 1萬 ~60萬。 不適合于酵母、細(xì)菌等微生物懸浮液的分離。 麥芽汁、酒類、飲料、飲用水。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，過濾面積大，過濾的推動(dòng)力大，適應(yīng)不同過濾特性的發(fā)酵液過濾，價(jià)低，能耗低。 四、其他固液分離方式 切向流過濾 又稱錯(cuò)流過濾，懸浮液在過濾介質(zhì)表面作切向流動(dòng)，利用流動(dòng)的剪切作用將過濾介質(zhì)表面的固體（濾餅）移走，當(dāng)移走固體的速率等于固體的沉降速率時(shí) , 就實(shí)現(xiàn)恒速過濾。 分離生物大分子物質(zhì)，細(xì)胞碎片、胞內(nèi)蛋白質(zhì)。解決的方法是采用脈沖反洗。 生物工業(yè)中廣泛使用。 板框過濾機(jī)(p54) 板框過濾機(jī)應(yīng)用于培養(yǎng)基制備以及霉菌、放線菌、酵母菌和細(xì)菌等發(fā)酵液的固液分離。 適于固體含量低于 、顆粒直徑在 5~100181。特別適用于含固形物較多的液體分離。 （ 2）管式離心機(jī) 也是沉降式離心機(jī)的一種。 用于處理固體顆粒較大、固體含量較高的懸浮液。 二、離心分離及設(shè)備 離心分離是指在離心場的作用下，將懸浮液中的固相和液相加以分離的方法。 九、色素及其他雜質(zhì)去除的方法 常用脫色方法：離子交換和活性炭吸附等方法。 化學(xué)變性沉淀法 使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)因素有：極端 pH、加酒精、丙酮等有機(jī)溶劑或表面活性劑等。 也可采用加入堿化劑（如 NaOH、NH4OH等）生成 Fe（ OH） 3沉淀，同時(shí)也能沉淀部分蛋白質(zhì)。 采用的吸附劑：磷酸氫二鈉和氯化鈣形成的 CaHPO4凝膠、氧化鋁凝膠、聚丙酰胺凝膠等。 助濾劑使用原理 充當(dāng)過濾介質(zhì)的助濾劑表面具有吸附膠體的能力，并且由此助濾劑顆粒形成的濾餅具有格子型結(jié)構(gòu)，不可壓縮，濾孔不會(huì)被全部堵塞，可以保持良好的滲透性，既能使懸浮液中細(xì)小顆粒狀膠態(tài)物質(zhì)截留在格子骨架上，又能使清液有流暢的溝道。 加熱法 升高溫度可有效降低液體粘度，提高過濾速率；同時(shí)，使蛋白質(zhì)凝聚，形成較大的凝聚體，進(jìn)一步改善發(fā)酵液的過濾特性。 對(duì)帶負(fù)電荷的菌體或蛋白質(zhì)，陽離子型高分子絮凝劑同時(shí)具有降低膠粒雙電層電位和產(chǎn)生吸附橋架的雙重機(jī)理，所以可以單獨(dú)使用。 天然高分子有機(jī)物 ：海藻酸鈉、明膠、骨膠、殼多糖等。 絮凝劑是一種能溶于水的高分子聚合物，其相對(duì)分子量可達(dá)數(shù)萬至一千萬，具有長鏈狀結(jié)構(gòu)，其鏈節(jié)上含有許多活性官能團(tuán)。 這種雙電層的結(jié)構(gòu)使膠粒之間不易聚集而保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。 第二節(jié) 發(fā)酵液預(yù)處理的方法 一、凝聚與絮凝方法 采用凝聚和絮凝技術(shù)能有效改變細(xì)胞、細(xì)胞碎片及溶解大分子物質(zhì)的分散狀態(tài)，破壞其穩(wěn)定性，使其聚結(jié)成較大的可分離的顆粒，以提高過濾速率，便于分離；同時(shí)，還能有效地除去雜蛋白質(zhì)和固體雜質(zhì)，提高濾液質(zhì)量。 （ 4）發(fā)酵液中有代謝產(chǎn)物及性質(zhì)相似的副產(chǎn)物 （ 5）發(fā)酵液中還含有色素、毒性物質(zhì)、熱原質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)，導(dǎo)致其 性質(zhì)不穩(wěn)定，隨時(shí)間變化。 重點(diǎn)： 降低液體粘度的方法；凝聚與絮凝；發(fā)酵液中高價(jià)無機(jī)離子的除去；雜蛋白的除去。 （ 1）菌體分離 采用離心和過濾方法。 凝聚 是向膠體懸浮液中加入某種電解質(zhì)，在電解質(zhì)的異電離子作用下，由于膠體粒子之
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