发酵液的预处理及回收课件

发酵液的预处理及回收6、露凝无游氛，天高风景澈。7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。8、吁嗟身后名，于我若浮烟。9、陶渊明（约365年—427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。10、倚南窗以寄傲，审容膝之易安。发酵液的预处理及回收发酵液的预处理及回收6、露凝无游氛，天高风景澈。7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。8、吁嗟身后名，于我若浮烟。9、陶渊明（约365年—427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。10、倚南窗以寄傲，审容膝之易安。第二章发酵液的预处理和菌体的回收固体颗粒沉降速度与固液分离相关的微生物发酵液特性：①发酵产物浓度较低，大多为1％～10％，悬浮液中大部分是水，处理体积量大；②各类细胞的颗粒小，相对密度与液相相差不大；③细胞含水量大，可压缩性大，一经压缩就会变形；④流变特性复杂，液相粘度大，吸附在滤布上；⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。⑥动植物细胞没有微生物细胞耐剪切，不适于离心。因此，这些特性使得发酵液的过滤与离心相当困难。一、微课应用于英语口语的理论及实际意义2013年，微课概念在教育界爆发，得到教育界广大同行的高度认可，微课几乎覆盖了教育教学中所可能涉及的各个方面。在国类同类课题中，微课应用于初中生英语口语教学的研究课题还极少，这就是为我们的研究提供了新的空白和增长点。新课程改革背景下，人们对教师教学提出了更高水平的要求，它要求教师要真正意义上的坚持“以学生为中心”，而微课就是以学生为主体而设计的，它的观众主体就是学生，为此微课教学内容的选择必须迎合学生的需要，有利于激发学生的学习兴趣以及积极性。在此课题中，我们应重视其“系列化，完整化”。在初中，学生的英语水平还普遍不高，口语还是“哑巴”的阶段，这就需要教师的不断努力，展开合作，充分的开发建设一系列微课，在培养学生英语听、说等方面累积有关的微课英语口语经验，从而让学生通过微课英语提升自己的口语及整个英语水平。在引导和微课促进的过程中，慢慢地培养学生对英语口语的兴趣，逐步培养他们的表达能力，从而真正做到培养学生理论与实践相结合的能力。在这种“以学生为中心”的微课教学模式中，学生多数时候是在教师的指导下，可以自行选择相应的学习内容，把握学习节奏，从而有利于他们积极参与到教学的各个阶段，继而主动获得知识。二、初中生英语口语存在的问题1.学生自身问题。近几年来，由于地区与经济水平的不同，学生之间的水平差距有越拉越大的趋势。许多学生对英语学习不大感兴趣或者是由于英语底子薄弱，基本的语法与词汇都没掌握好，所以不愿学甚至是对英语、英语课有恐惧心理。从这样的状况来看，要让他们用英语表达自己的意愿和想法的确很难。2.教学模式及教学方法的问题。我国传统的英语教学都是坚持：“以老师为中心，以讲授为主”，对学生的主动性并没有充分重视，忽略了对学生学习创造性和独立性的培养，口语学习往往更是学生被动接受和记忆的过程。目前我国大部分英语课基本都是全班一起的授课模式，教师也容易产生“均衡式”的教学心态，忽略了教学当中因材施教的基本原则。3.教材的问题。目前市场上还比较欠缺适合中学生使用的，基本内容覆盖比较全面的口语教材。普通的口语教材重点多集中课文中顺带的基本口语交际，而对于重点实用的口语没有特别重视或提及，通过微课，教师可以对课程资源进行再整理，尽量做到丰富教学内容，改革课堂模式，让内容与时俱进，让学习形式多样化。三、在英语口语教学中使用微课技术对学生学习的影响微课将英语口语情景和交际有机结合，让学生最大程度上感受到语言表达的氛围，有利于他们主动开口。传统口语教学，由于资源和设备的不完善，不能提供类似的情境，很多学生无法理解说话者的情境和意图，只是单纯地跟读和背诵，没有情感的理解和投入，导致很多时候语言表达不能准确到位。微课正确的语音语调是学好口语的基本条件，由于时间和教学条件的限制，学生很少有机会模仿真人口型进行练习来纠正自己的发音。基于微课的口语教学，学生可以模仿视频中说话者的口型变化，神情，观看他们的神态变化，这样有助于学生语言表达的准确性和生动性。建构主义认为，学生才是课堂教学意义的主动建构者。在整个学习过程中，不论是微课学习内容和学习方法，还是学习过程的组织、反思，评价都应该以学生为主体展开。四、教师使用微课教学英语口语的意义1.教师从对微课进行选题开始，以及后续的微课教学?O计、上课、教学反思等过程中做了大量的精细工作，其中对知识的理解是重中之重，在几分钟将一个问题在很短的时间之内描述并解释清楚是对教师的一个挑战，首先检查了教师对授课专业的掌握程度，其次对教师的教学智慧、教学思维提出了较大的挑战，再次对教师来讲也是一个自我专业训练的过程。2.教师从一开始了解微课概念就慢慢内化了现代信息技术的掌握对微课建设的重要性，随后在亲自着手微课设计制作时从生疏到熟练地逐渐掌握搜集信息的能力、多媒体技术应用处理的能力、图像音视频的深加工处理能力，这些能力的掌握是时代对教师基本素质的要求，而教师在进行微课设计制作时培养了这些能力。制作微课需要用到多种软件和工具，所以也能促进老师掌握现代信息技术，提高老师的教学实践力，提高创新教育意识，跟上时代步伐，加深了拓展教学资源的意识。通过本文的论述，我们可以看到微课英语的口语教学中起着很重要的作用。如果我们想要提高英语的口语教学水平，提升学生的口语素质，就需要对口语教学进行必要的改革，借助先进的多媒体和网络技术，以微课的教学模式激发学生学习兴趣，强调学生在教学中的参与，实现师生、生生间的良性互动，从而实现理论与实践相结合的新教学模式。语文是小学、初中、高中教育中必不可少的一门课程，培养了学生基本的文学素养。为了进一步提升高校学生的审美鉴赏、文学素质、心理健康和道德修养，高校也开设了大学语文课程，旨在培养学生的人文素养以及优秀情操。1人文素质教育在语文教学中的重要性随着科技的迅速发展，电子资源在学生的生活中变的不可取代，这使得当代大学生对于文字文学的知识掌握大大不如从前。许多报道也证实了这一趋势：“某高校的外教在黑板上写出了孔子的某句话，并且询问学生这句话是谁说的，全班竟然没有一个人能够正确回答；北京大学的孔庆东教授问学生从理科大楼到北大西门怎么走，结果每一位学生都能说得简洁、准确。”类似这种情况时有发生，更有甚者连请假条都不会写。平心而论，大学中语文素质的培养并不是如此简单，但书写正确的汉字，有较强的写作能力和表达能力等等，是语文素养最基本的体现。这关系到一个人的综合素质以及综合能力。同时，拥有比较高的文学素养是一个人各方面价值观最基本的体现。在这样一个拥有悠久历史的中国民族中，文学素养及语言表达时时刻刻都发挥着潜移默化的作用。只有每个人的自身素质提高了，整个社会的人文素质和气息才能得到改善。其次，随着文化的多元化，造成整个社会的价值去向与传统的价值取向相比，较为混乱。传统观念的是非、美丑、善恶等等评价的标准，都与正确的价值观导向发生了偏移不同。在大学校园中，仍然存在较多的不正确不文明的行为，大部分学生的心理承受力差，不善于与他人沟通，自私自利，急于求成，不择手段等等。伟大的爱因斯坦曾经说过：“仅仅用专业知识教育人是不够的。通过专业教育，他只可以成为一种有用的机器，而不能成为一个和谐发展的人。”这句话十分值得我们深思。各个高校所开设的公共课程，是对大学生进行正确价值观教育、思想品质教育的关键，在当今时代，培养全面发展的学生，无疑是整个国家、乃至整个学校的目标。但是，在开着这些文化课程的同时，要结合学生的实际接受需求，增加一些人文情怀的素质教育，一定会取得较好的成效。在人文素质教育中，教材的选用也十分重要。在选择教材文章的同时，我们要挑选有经典价值的、正确导向的，结合学生实际情况和需求的文学作品，同时又拥有深厚的文化底蕴和爱国主义情怀，体现作者的强烈情感和积极地正能量，能够使学生在学习的过程中，逐渐的渗透到自己的学习、生活、工作中，让学生学有作用，学有所成。让学生逐渐学会承担自己肩上的责任，成为一个敢担当、敢作为、有优秀品质的全面发展型人才。2如何加强人文教育在大学语文教学中的应用2.1倡导高尚的人格追求，培养学生强烈的社会责任感经济的快速发展也带来了一定的弊端，许多社会病应运而生，使得当代大学生面临物欲横流、道德滑坡、精神空虚等一系列现象。享乐主义、利己主义和拜金主义等一些不和谐的思想强烈冲击着当代大学生的价值观念。在高等学校中，大学生的自立自强，竞争意识也逐渐增加甚至锐化。大多数学生为了追求自己的目的，达到自己的目标而选择不顾一切、不择手段。同时，大部分学生追求功利，淡化理想信念，向往个性自由，没有集体意识和团队合作意识。这种现象已经十分严重，培养出的“人才”也并不可用。面对这种人文素养缺失的情况，必须加强高等教育中的人文素质教育，改善这种状况。具体来看，教师应该结合学生特点和实际情况，在文学、历史、艺术、哲学各个方面分别选材，让学生领略大师的风范、品质和情操，树立正确的价值观。同时对自己有一个合理正确的定位，培养学生的社会责任感。2.2用以人为本的方式进行人文素质教育以人为本贯穿在生活、教育中的方方面面，教师与学生是两个不同的个体，一种平等的关系，在教学过程中，教师将自己的知识传授给学生，但学生并不一定要全盘接受。教师只是传播自己认为对的内容，而不是一成不变，不同的人当然会有不同的看法。人文素质教育应该贴近生活，贴近内心。当代大学生都有自己不同的生活、性格与经历。这也使得学生对同一种事物有不同的看法、观点、在这个倡导个性发展、不断创新的时代，教师一定要正面鼓励学生，激发学生的学习兴趣和学习热情，让学生充分发挥自己的优势，指引学生向着好的方向发展。使学生具有一定的人文素养和人文情怀，让学生把这种修养和胸怀当作生活的一种态度和作风，做到不以物喜，不以己悲。做一个有涵养、有知识、同时又善良、宽容的人。2.3注意教学手段的革新教学手段在教育过程中十分重要，好的教学方式能够给学生带来不一样的感受和回忆。大学生十分聪明，接受新事物的能力极强，并且环境适应能力较强。他们喜欢探索、善于发现、能够开辟新的生活。如果人文教育之局限于书本教育的话，可能不会满足当代大学生的实际需求。教师可以结合大学生的特点，结合网络文化，开辟一条高校人文教育的新路。教师可以利用网络的优势，制作相关网站和开通微博互动，制作一定的视频和网络文章，在规定时间内定期发送相关内容，调动学生的积极性和创造力，应该与时俱进，创先争优。大学语文教师应该采用新的教育教学观念，结合学生自身特点与兴趣爱好，将人文教育与学生兴趣相结合，同时善于抓住网络媒体带给学生的新奇和特点，提高学生对于人文素质学习的积极性。这样不仅能够让学生自主思考，独立创作，还能够调节课堂气氛，提高学习效率。在科技飞速发展的今天，新的教育教学手段已经成为课堂教育的新途径。教师应该在工作中不断反思，在反思中不断进步。逐渐完善人文教育体制，为人文教育的发展贡献力量。【滤饼的过滤速率

（一）发酵液过滤特性的改变

目的：通过对发酵液进行适当的预处理，即可改善其流体性能，降低滤饼阻力，提高过滤与分离的速率。方法：调酸(等电点)、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添加表面活性物质、添加反应剂、冷冻—解冻及添加助滤剂等。滤饼的过滤速率

1降低液体粘度

①加水稀释法：能降低液体粘度，但会增加悬浮液的体积，加大后继过程的处理任务。而且，单从过滤操作看，稀释后过滤速率提高的百分比必须大于加水比才能认为有效，即若加水一倍，则稀释后液体的粘度必须下降50％以上才能有效提高过滤速率。

②升高温度：可有效降低液体粘度，提高过滤速率。同时，在适当温度和受热时间下可使蛋白质凝聚，形成较大颗粒的凝聚物，进一步改善了发酵液的过滤特性。

注意事项：严格控制加热温度与时间。首先，加热的温度必须控制在不影响目的产物活性变质的范围内；其次，温度过高或时间过长，会使细胞溶解，胞内物质外溢，增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化。

2调整pHpH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH值可改善其过滤特性。此法是发酵工业中发酵液预处理较常用的方法之一。如利用酸碱性来调液pH值使蛋白质等两性物质达到等电点得以除去。又如过滤中，发酵液中的大分子物质易与膜发生吸附，通过调整pH值改变易吸附分子的电荷性质，即可减少堵塞和污染。

细胞组成类型蛋白质（%）核酸（%）多糖（%）类脂物（%）细菌40-7013-342-1010-15酵母40-504-10<151-6丝状真菌10-251-3<102-9藻类10-601-5<154-80

3凝聚与絮凝采用凝聚和絮凝技术能有效改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态，使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率。除此之外，还能有效地除去杂蛋白质和固体杂质，提高滤液质量。因此，凝聚和絮凝是目前工业上最常用的预处理方法之一。常用于菌体细小而且粘度大的发酵液的预处理。

凝聚作用就是向胶体悬浮液中加入某种电解质，在电解质中异电离子作用下，胶粒的双电层电位降低，使胶体体系不稳定，胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集（1mm左右）的现象。Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+。常用的凝聚电解质有硫酸铝(明矾)、氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁、石灰、硫酸锌、碳酸镁等。

胶体双电层的构造

絮凝是指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上，产生桥架联接时，形成粗大的絮凝团（10mm）的过程。絮凝是一种以物理的集合为主的过程。絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量可高达数万至一千万以上，它们具有长链状结构，其链节上含有许多活性官能团，这些基团通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附在胶粒的表面。絮凝剂的化学结构1.要求其分子必须含有相当多的活性官能团，使之能和胶粒表面相结合；2.具有长链的线性结构，以便同时与多个胶粒吸附形成较大的絮团，3.相对分子质量不能超过一定限度，以使其具有良好的溶解性。根据其活性基团在水中解离情况的不同，絮凝剂可分为非离子型、阴离子型和阳离子型三类。根据其来源的不同，工业上使用的絮凝剂又可分为如下三类：(1)有机高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类衍生物、聚苯乙类衍生物。(2)无机高分子聚合物，如聚合铝盐、聚合铁盐等。(3)天然有机高分子絮凝剂，如聚糖类胶粘物、海藻酸钠、明胶、骨胶、壳多糖、脱乙酰壳多糖等。絮凝剂的分类絮凝效果与絮凝剂的加量、相对分子质量和类型、溶液的pH、搅拌转速和时间等因素有关。影响絮凝效果的因素带负电荷的菌体或蛋白质阳离子型高分子絮凝剂

非离子型和阴离子型高分子絮凝剂电解质

非离子型和阴离子型高分子絮凝剂+???包括凝聚和絮凝机理的过程，称为混凝。

4加入助滤剂

助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，吸附胶体，扩大过滤面积，滤速增大。

常用的助滤剂有硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、炭粒、淀粉等，其中最常用的是硅藻土。助滤剂的使用方法有两种：一种是在过滤介质表面预涂助滤剂，另一种是直接加入发酵液，也可两种方法同时兼用。助滤剂使用要点根据目的产物选择助滤剂品种根据过滤介质和过滤情况选择助滤剂品种粒度选择使用量选择

5加入反应剂利用反应剂和某些可溶性盐类发生反应生成不溶性沉淀。

作用：生成的沉淀能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，沉淀本身可作为助滤剂，并且能使胶状物和悬浮物凝固，消除发酵液中某些杂质对过滤的影响，从而改善过滤性能。举例：如在新生霉素发酵液中加入氯化钙和磷酸钠。环丝氨酸发酵液用氧化钙和磷酸处理，生成磷酸钙沉淀。

（二）发酵液的相对纯化高价无机离子的存在：影响树脂对生化物质的交换容量。可溶性蛋白质的存在：降低离子交换和吸附法提取时交换容量和吸附能力；在有机溶剂法或双水相萃取时，易产生乳化现象，使两相分离不清；在常规过滤或膜过滤时，易使过滤介质堵塞或受污染，影响过滤速率。

1高价无机离子的除去去除钙离子：通常使用草酸。但由于草酸溶解度较小，不适合用量较大的场合，可用其可溶性盐，草酸价格昂贵，注意回收。去除镁离子：加入三聚磷酸钠，与镁离子形成络合物。用磷酸盐处理，也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。例如：环丝氨酸的提取。去除铁离子，可加入黄血盐，使其形成普鲁士蓝沉淀而除去。

2杂蛋白质的除去

(1)沉淀法

蛋白质在酸性溶液中，能与一些阴离子，如三氯乙酸盐、水杨酸盐、钨酸盐、苦味酸盐、鞣酸盐、过氯酸盐等形成沉淀；在碱性溶液中，能与一些阳离子如Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+和Pb2+等形成沉淀。(2)吸附法

加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。例如：在枯草芽孢杆菌发酵液中，加入氯化钙和磷酸氢二钠，两者生成庞大的凝胶，把蛋白质、菌体及其他不溶性粒子吸附并包裹在其中而除去，从而可加快过滤速率。

(3)变性法加热，大幅度调节pH，加酒精等有机溶剂或表面活性剂等。例如：在抗生素生产中，常将发酵液pH调至偏酸性范围(pH2～3)或较碱性范围(pH8～9)使蛋白质凝固，一般以酸性下除去的蛋白质较多。变性法的局限性：加热法只适合于对热较稳定的目的产物；极端pH也会导致某些目的产物失活，并且要消耗大量酸碱；而有机溶剂法通常只适用于所处理的液体数量较少的场合。二、固液分离发酵液固液分离的主要是离心分离和过滤。不同性状的发酵液应选择不同的固液分离方法霉菌和放线菌发酵液：过滤方法细菌和酵母菌发酵液（未经预处理）：高速离心。细菌和酵母菌发酵液（进行预处理）：过滤方法。

举例：如菌体较小的氨基酸发酵液，采用絮凝和添加助滤剂等方法进行预处理后，即可用板框过滤机或带式过滤机进行菌体分离

（一）离心分离离心分离是利用转鼓高速转动所产生的离心力，来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩的分离的过程。特点：分离速率快、分离效率高、液相澄清度好等优点。缺点：设备投资高、能耗大，此外连续排料时，固相干度不如过滤设备。

碟片式离心机按卸料方式的不同，碟片式离心机分为:人工卸料自动间歇排料喷嘴连续排料特点：前两种适合于悬浮液固形颗粒含量较少的场合。间歇式操作，固相干度较好；而连续操作固相含液量较大，其固相仍具有流动性。

适用范围碟片式离心机适应于细菌、酵母菌、放线菌等多种微生物细胞悬浮液及细胞碎片悬浮液的分离。它的生产能力较大，最大允许处理量达300m3／h，一般用于大规模的分离过程。管式离心机管式离心机也是一种沉降式离心机，可用于液液分离和固液分离。当用于液液分离时为连续操作，而用于固液分离时则为间歇操作，操作一段时间后需将沉积于转鼓壁上的固体定期人工卸除。

管式离心机的转鼓直径较小，容量有限，因此生产能力较小。转速相对较低的管式离心机最大处理量可达10m3／h。管式离心机除可用于微生物细胞的分离外，还可用于细胞碎片、细胞器、病毒、蛋白质、核酸等生物大分子的分离。管式离心机设备简单，操作稳定，分离效率高。在生物工业中，特别适合于一般离心机难以分离而固形物含量<1％的发酵液的分离。对于固形物含量较高的发酵液，由于不能进行连续分离，需频繁拆机卸料，影响生产能力，且易损坏机件。

倾析式离心机靠离心力和螺旋的推进作用自动连续排渣，因而也称为螺旋卸料沉降离心机。倾析式离心机的转动部分由转鼓及装在转鼓中的螺旋输送器组成，两者以稍有差别的转速同向旋转。在离心力作用下，固体颗粒发生沉降分离，沉积在转鼓内壁上。堆积在转鼓内壁上的固相靠螺旋推向转鼓的锥形部分，从排渣口排出。优点：具有操作连续、适应性强、应用范围广、结构紧凑和维修方便等优点，特别适合于含固形物较多的悬浮液的分离。缺点：这种离心机的分离效果较差，因而不适合于细菌、酵母菌等微小微生物悬浮液的分离。此外，液相的澄清度也相对较差。常用离心机的特性及选用管式碟片式螺旋倾析式间歇排渣连续固体含量（%）0.01-0.20.1-51-105-50微粒直径（10-6m）0.01-10.5-150.5-15>2排渣方式间歇或连续间歇连续连续滤渣状况团块装（间歇）糊膏状糊膏状较干分离因素（g）104-6×105103-2×104103-2×104103-104最大处理量（m3/h)10200300200（二）过滤根据过滤机理的不同，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤两种。

澄清过滤:将过滤介质填充于过滤器内构成过滤层，当悬浮液通过滤层时，固体颗粒被阻拦或吸在滤层的颗粒上，使滤液得以澄清，这种方法叫做澄清过滤。过滤介质：硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃珠、塑料颗粒等，也有用烧结陶瓷、烧结金属、粘合塑料及用金属丝绕成的管子等组成的成型颗粒滤层。适合于固体含量少于0.1g／l00ml、颗粒直径在5～100μm的悬浮液的过滤分离，如河水、麦芽汁、酒类和饮料等的澄清。

滤饼过滤：过滤介质为滤布，包括天然或合成纤维织布、金属织布，及毡、石棉板、玻