第二章-發(fā)酵液的預(yù)處理-展示頁(yè)
2024-08-31 00:47本頁(yè)面
【正文】 雙電層的形成及作用 發(fā)酵液中的菌體、細(xì)胞或蛋白質(zhì)等膠體粒子的表面，由于吸附溶液中的離子和自身基團(tuán)的電離，一般都帶有電荷。 絮凝 是指在某些高分子絮凝劑存在下，基于橋架作用，將膠體粒子交聯(lián)成網(wǎng)，形成 l0mm大小絮凝團(tuán)的過程。 凝聚和絮凝是兩種方法，兩個(gè)概念。 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。 （ 2）固體懸浮物的去除 采用過濾方法，獲得澄清液 （ 3）蛋白質(zhì)的去除：可溶性蛋白 （ 4）重金屬離子的去除 （ 5）色素、毒性物質(zhì)、熱原質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)的去除 （ 6）改變發(fā)酵液的性質(zhì)，以利于提取和精制后續(xù)工序操作的順利進(jìn)行 （ 7）調(diào)節(jié)適宜的 pH和溫度 發(fā)酵液預(yù)處理 的方法有三類：提高過濾速度的方法、改變發(fā)酵液性質(zhì)的方法、雜質(zhì)去除的方法。 胞外產(chǎn)物，預(yù)處理時(shí)應(yīng)盡可能使產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到液相，然后用固液分離除去固相。 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。 （ 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。 （ 2）發(fā)酵液中的 懸浮固形物主要是菌體和蛋白的膠狀物，其顆粒小， 帶電荷，可形成穩(wěn)定的膠體溶液； 相對(duì)密度與液相相差不大；固體粒子可壓縮性大；液相粘度大，大多為非牛頓型流體。 一、發(fā)酵液的一般特征 發(fā)酵液的組成 （ 1）大部分是水； （ 2）細(xì)胞或碎片； （ 3）少量未用完的培養(yǎng)基； （ 4）一定量的代謝產(chǎn)物及副產(chǎn)物。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。 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。 第一節(jié) 概述 發(fā)酵液的特性 （ 1） 發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低，大多為 1%~10%；大部分為水，一般為 90%~99%。 （ 3）發(fā)酵液中含有培養(yǎng)基成分，對(duì)后續(xù)操作產(chǎn)生一點(diǎn)影響。（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。 （ 1）菌體分離 采用離心和過濾方法。 胞內(nèi)產(chǎn)物，則應(yīng)先收集菌體或細(xì)胞，經(jīng)細(xì)胞破碎后，使產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到液相，再用固液分離除去細(xì)胞碎片。 具體方法有凝聚與絮凝方法、加熱法、加水稀釋法、調(diào)節(jié) pH法、加入助濾劑法、加入反應(yīng)劑法、 加吸附劑法或加鹽法、高價(jià)無機(jī)離子去除的方法、可溶性雜蛋白去除的方法、色素及其他雜質(zhì)去除的方法等。 工業(yè)最常用方法之一。 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，由于膠體粒子之間雙電層電排斥作用降低，電位下降，使膠體體系不穩(wěn)定（脫穩(wěn)），膠體粒子間因相互碰撞而聚集成 1mm大小塊狀凝聚體的過程。 凝聚 （ 1）凝聚機(jī)理 （原理） 凝聚劑的作用有些是對(duì)初始粒子表面電荷的簡(jiǎn)單中和；另一些是消除雙電荷層（采用中性鹽例如 NaCl等）而脫穩(wěn)；還有一些是通過氫鍵或其他復(fù)雜的形式與粒子相結(jié)合而產(chǎn)生凝聚。 在生理 pH值下，菌體或蛋白質(zhì)常常帶有負(fù)電荷，由于靜電引力的作用，使溶液中帶相反電荷的陽(yáng)離子被吸附在其周圍，在界面上形成雙電層。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。 反離子的價(jià)數(shù)越高， 凝聚值就越小，即凝聚能力越強(qiáng)。 金屬氧化物類 ：如氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鈣或石灰等。 絮凝 （ 1）機(jī)理：絮凝劑主要起架橋作用，即一個(gè)高分子聚合物（絮
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1