比赛--发酵液预处理

1、发酵液预处理发酵液预处理 与固液分离与固液分离第三章第三章3.1 发酵液预处理的方法l为什么要对发酵液进行预处理？为什么要对发酵液进行预处理？l预处理的目的是什么？预处理的目的是什么？l预处理有哪些方法？预处理有哪些方法？一、发酵液的基本特性 产物浓度低，水含量高达产物浓度低，水含量高达90%； 具有极性，抗生素发酵液中产物仅具有极性，抗生素发酵液中产物仅1%； 黏度大，含有菌体和蛋白的胶状物；黏度大，含有菌体和蛋白的胶状物； 含有培养基残留，如无机盐等；含有培养基残留，如无机盐等； 含有代谢副产物，理化特性与发酵产物相含有代谢副产物，理化特性与发酵产物相似，给后续操作带来困难。似，给后续操作

2、带来困难。二、预处理的目的改变发酵液的物理性质，促进从悬浮液中分离改变发酵液的物理性质，促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离器的效率；固形物的速度，提高固液分离器的效率；尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）；是液相）；去除发酵液中的部分杂质，以利于后续操作。去除发酵液中的部分杂质，以利于后续操作。 1.加热加热 2.调节调节pH 3.凝聚和絮凝凝聚和絮凝 4.加入助滤剂加入助滤剂 5.加入吸附剂加入吸附剂 6.加水稀释法加水稀释法三、发酵液预处理的方法 加热加热最简单和廉价的处理方法。最简单和廉价的处理方法。 可降低发酵液的黏度；可降

3、低发酵液的黏度； 除去热变性杂蛋白；除去热变性杂蛋白； 降低发酵液的体积，加速固液分离；降低发酵液的体积，加速固液分离； 破坏凝胶状胶体结构。破坏凝胶状胶体结构。 注意：产品的热稳定性。注意：产品的热稳定性。1. 加热加热 全细胞的聚集作用高度依赖于全细胞的聚集作用高度依赖于pH值的大小，恰当的值的大小，恰当的pH值能够促进聚集作用。此外，调节值能够促进聚集作用。此外，调节pH可以使存在于可以使存在于胞内的发酵产物转入液相。胞内的发酵产物转入液相。 一般用草酸或无机酸或碱来调节。防止过酸、过碱。一般用草酸或无机酸或碱来调节。防止过酸、过碱。 eg. 1 味精生产；味精生产； 2 青霉素的提取。

4、青霉素的提取。2.调节调节pH 凝聚和絮凝都是发酵液预处理的重要方法，其凝聚和絮凝都是发酵液预处理的重要方法，其处理过程是将化学药剂预先投加到悬浮液中，改变处理过程是将化学药剂预先投加到悬浮液中，改变细胞、菌体和蛋白质等粒子的分散状态，破坏其稳细胞、菌体和蛋白质等粒子的分散状态，破坏其稳定性，使它们聚集成可分离的絮凝体，再进行分离。定性，使它们聚集成可分离的絮凝体，再进行分离。 这两种方法不仅能使颗粒尺寸有效增加，并且这两种方法不仅能使颗粒尺寸有效增加，并且会增大颗粒的沉降或浮选速率，提高滤饼的渗透性会增大颗粒的沉降或浮选速率，提高滤饼的渗透性或者在深床过滤时产生较好的颗粒保留作用。或者在深床

5、过滤时产生较好的颗粒保留作用。3.凝聚和絮凝凝聚和絮凝 的机理：由压缩双电层机理作用，的机理：由压缩双电层机理作用，胶体脱稳胶体脱稳引起的胶引起的胶体颗粒互相聚集。形成了体颗粒互相聚集。形成了1mm大小的块状凝聚体。大小的块状凝聚体。 的机理：天然高分子物质的机理：天然高分子物质作用使脱稳胶体相作用使脱稳胶体相互聚结成大颗粒的网状的絮凝体，如：互聚结成大颗粒的网状的絮凝体，如：聚丙烯酰胺类衍生物、聚丙烯酰胺类衍生物、聚合铝盐、海藻酸钠、壳聚糖聚合铝盐、海藻酸钠、壳聚糖，形成，形成10mm大小的絮凝团。大小的絮凝团。 注意，凝聚和絮凝是两种方法，注意，凝聚和絮凝是两种方法，两个概念，其具体处理过

6、程有差别。两个概念，其具体处理过程有差别。 惰性助滤剂颗粒均匀、质地坚硬、不可压惰性助滤剂颗粒均匀、质地坚硬、不可压缩，它可以避免胶态杂质堵塞过滤介质是细孔，缩，它可以避免胶态杂质堵塞过滤介质是细孔，保证过滤操作的顺利进行。常用的助滤剂有：保证过滤操作的顺利进行。常用的助滤剂有：纸浆、活性炭、硅藻土等。纸浆、活性炭、硅藻土等。 4.加入助滤剂加入助滤剂 该方法就是将吸附剂加入到发酵液中，该方法就是将吸附剂加入到发酵液中，使杂质吸附在吸附剂上。使杂质吸附在吸附剂上。 常用的吸附剂：磷酸氢二钠和氯化钙形常用的吸附剂：磷酸氢二钠和氯化钙形成的磷酸氢钙凝胶、氧化铝凝胶、聚丙烯酰成的磷酸氢钙凝胶、氧化铝凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等。胺凝胶等。5.加入吸附剂6.加水稀释法 该方法适应于离心沉降分离的发酵液预处理。加水稀释适当倍数，对提高后