【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通常發(fā)酵完成后，發(fā)酵罐內(nèi)充滿(mǎn)了殘余的培養(yǎng)基、水、微生物和酶所形成的大量發(fā)酵液?？捎谜婵辙D(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)將酶與發(fā)酵液的其他成分分離開(kāi)來(lái)。 鼓式真空過(guò)濾機(jī) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 過(guò)濾機(jī)外涂有厚厚的一層硅藻土，水和酶可以滲透過(guò)去，而培養(yǎng)基和微生物卻被黏著在硅藻土表面上。 鼓式真空過(guò)濾機(jī) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 鼓式真空過(guò)濾機(jī) 轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，發(fā)酵液噴散開(kāi)來(lái)。水和酶被吸進(jìn)過(guò)濾機(jī)的中央，培養(yǎng)基和微生物則留在硅藻土表面，稍后用巨型刀片將硅藻土及附著其上的培養(yǎng)基及微生物一同去除。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 離心澄清機(jī)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個(gè)至上百個(gè)形狀和尺寸相同、錐角為 6O0～ 1200的錐形碟片，碟片之間的間隙用碟片背面的狹條來(lái)控制，一般碟片間的間隙約～ 。當(dāng)具有一定壓力和流速的懸浮液進(jìn)入離心澄清機(jī)后，就會(huì)從碟片組外緣進(jìn)入各相鄰碟片間的薄層隙道，由于離心澄清機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，這時(shí)懸浮液也被帶著高速旋轉(zhuǎn)，具有了離心力。此時(shí)固體和液體因密度不同而獲得的離心沉降速度的不同，在碟片間的隙道間出現(xiàn)了不同的情況 。 碟式離心機(jī) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 固體顆粒獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的流速，則有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，就沿碟片下表面離開(kāi)軸線(xiàn)向外運(yùn)動(dòng)，并連續(xù)向鼓壁沉降；澄清液獲得的離心沉降速度小于后續(xù)液體的流速，則在后續(xù)液體的推動(dòng)下被迫反方向向軸心方向流動(dòng)，移動(dòng)至轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)液管周?chē)?，并連續(xù)被排出。這樣，固體和液體就在碟片間的隙道流動(dòng)的過(guò)程中被分開(kāi)。 碟式離心機(jī) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 碟式分離機(jī)可以完成兩種操作： 液 固分離 :即低濃度懸浮液的分離，稱(chēng)澄清操作； 液 液 (或液 液 固）分離 : 即乳濁液的分離，稱(chēng)分離操作。 碟式離心機(jī) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 A供料 B澄清產(chǎn)品出口 C固體出口 D廢料去滅菌工序 E蒸汽 F儀表用空氣 G無(wú)菌水 H沖洗水 I生產(chǎn)水補(bǔ)給水 J生產(chǎn)水，排放水 K生產(chǎn)水出口 L夾套冷卻水，進(jìn)口 M夾套冷卻水，出口 N軸封水 O排風(fēng) P排水 Q冷凝水去滅菌工序 1離心機(jī) 2控制裝置 3電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器 4固體貯罐 5廢料貯罐 6隔膜閥 7球閥 8氣動(dòng)隔膜閥 9止回閥 10針閥 11空氣減壓閥 12恒壓閥 13取樣旋塞 14恒流閥 15凝汽閥 16無(wú)菌空氣過(guò)濾器 17觀察鏡 18壓力指示器(氣壓計(jì)) 19流量計(jì) 20溫度傳感器 21液面?zhèn)鞲衅? 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 碟式離心機(jī)適合于細(xì)菌、酵母、放線(xiàn)菌等多種微生物細(xì)胞懸浮液及細(xì)胞碎片懸浮液的分離。它的生產(chǎn)能力較大，最大允許處理量可達(dá) 300m3／ h，一般用于大規(guī)模的分離過(guò)程。 碟式離心機(jī) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 蒸發(fā)，萃取，沉淀以及膜分離等方法 （ 1）蒸發(fā) 外循環(huán)式真空蒸發(fā)器 三效降膜式蒸發(fā)器 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 有機(jī)溶劑萃取： 在抗生素的生產(chǎn)中占有重要的地位。利用萃取法提取某些酯溶性的抗生素，具有質(zhì)量好，收率高速度快等優(yōu)點(diǎn)。 離心萃取機(jī) （ 2）萃取 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 有機(jī)溶劑萃取的不足： 許多蛋白質(zhì)都有極強(qiáng)的親水性，不溶于有機(jī)溶劑 ； 蛋白質(zhì)在有機(jī)溶劑相中易變性失活。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 雙水相萃?。? 用兩種不相溶的高聚物，如聚乙二醇和葡聚糖，進(jìn)行萃取，而不用常規(guī)的有機(jī)溶劑為萃取劑。其特點(diǎn)是兩相內(nèi)均含水高于 75%，故稱(chēng)雙水相。 該法得到的雙水相可用傾析法和離心法分離。然后再用超濾法等提取目的產(chǎn)物和回收高聚物。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 雙水相萃取的優(yōu)點(diǎn) ① 使固液分離和純化兩個(gè)步驟同時(shí)進(jìn)行，一步完成； ② 適合熱敏物質(zhì)的提取，主要是胞內(nèi)酶； ③ 親水性聚合物加入水中，形成兩相，在這兩相中，水分都占大比例（ 85～ 95％），這樣生物活性蛋白質(zhì)在兩相中不會(huì)失活，且以一定比例分配于兩相中。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 雙水相的形成 1. 如兩種聚合物間存在強(qiáng)的吸引力，則它們結(jié)合后存在于一相中；如兩種聚合物間有斥力，即某種分子希望在它周?chē)姆肿邮峭N分子而不是異種分子，達(dá)到平衡后會(huì)形成兩相，兩種聚合物分處一相。 2. 加入鹽分，由于鹽析作用，聚合物與鹽類(lèi)溶液也能形成兩相。 常用聚合物： 聚乙二醇－葡聚糖 聚乙二醇－無(wú)機(jī)鹽系統(tǒng) 無(wú)毒原則 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 目前已知的胞內(nèi)酶約 2500種，但投入生產(chǎn)的很少。原因之一是提取困難。胞內(nèi)酶提取的第一步系將細(xì)胞破碎得到勻漿液，但勻漿液黏度很大，有微小的細(xì)胞碎片存在，欲將細(xì)胞碎片除去，過(guò)去是依靠離心分離的方法，但非常困難。 雙水相系統(tǒng)可用于細(xì)胞碎片以及酶的進(jìn)一步精制。 雙水相萃取法常用于胞內(nèi)酶提取。 雙水相萃取的應(yīng)用 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 用雙水相萃取胞內(nèi)酶， PEG/鹽系統(tǒng)應(yīng)用的較廣泛。通常將目的蛋白質(zhì)分配在上相（ PEG），而細(xì)胞碎片分配在下相（鹽），便于離心分離。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 雙水相提取胞內(nèi)酶的具體操作： 萃?。?適量的細(xì)胞勻漿液與雙水相體系（一般為 PEG/鹽）混合。 上下相的分離： 在萃取達(dá)到平衡后，就必須使上下相分離。有兩種方法：重力沉降和離心分離。 多聚物的分離： 當(dāng)目的蛋白是分配在 PEG富集的上相中，相與相分離后，在上相中加入鹽，形成新的雙水相體系，在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)重新被萃取進(jìn)入鹽相，而大量的 PEG得到回收，鹽相中殘余的 PEG可用超濾或透析除去。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 三步雙水相萃取流程圖 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 要成功地運(yùn)用兩水相萃取的方法，應(yīng)滿(mǎn)足下列條件： ① 欲提取的酶和細(xì)胞應(yīng)分配在不同的相中； ② 酶的分配系數(shù)應(yīng)足夠大，使在一定的相體積比時(shí)，經(jīng)過(guò)一次萃取，就能得到高的收率； ③ 兩相用離心機(jī)很容易分離。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 (3)沉淀： 降低蛋白質(zhì)溶解度，如等電點(diǎn)沉淀、鹽析等。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 (4) 膜分離： 膜分離是基于一種半透性薄膜，使溶液中的某些組分通過(guò)，而阻止或截留其它組分的分離方法。它包括反滲透法 (Reverse Osmosis)和超濾法 (Ultrafiltration)。 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)期 ) 生化分離技術(shù) 長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)及應(yīng)用教研室 依據(jù)物質(zhì)粒度大小這一幾何特性的差異，來(lái)分離物質(zhì)，而不必像萃取、沉淀法中那樣，需要加入其它物質(zhì) (溶劑、鹽類(lèi) )，也不必像蒸發(fā)那樣，需要加熱。因此，使用膜分離法分離，產(chǎn)品的損失很少。 膜分離法的優(yōu)點(diǎn) 23:25 生化分離技術(shù)（ 20222022下學(xué)