发酵液的预处理和固液分离方法(-64).ppt

絮凝剂浓度 絮凝剂分子量 絮凝剂类型 溶液的pH 搅拌速度和时间 助凝剂 影响絮凝效果的因素： A. 絮凝剂浓度 浓度增加有助于架桥充分，但是过多的加量会引起吸附饱和，在胶粒上形成覆盖层而产生再次稳定现象。 分子量提高、链增长，可使架桥效果明显，但分子量不能超过一定的限度，因为随分子量提高，高分子絮凝剂的水溶性降低，因此，分子量的选择应适当， B. 高分子絮凝剂分子量 C. 溶液pH的变化会影响絮凝剂功能团的电离度，从而影响分子链的伸展形态。 电离度增大，链节上相邻离子基团间的电排斥作用，使分子链从卷曲状态变为伸展状态，架桥能力提高。 二、 发酵液的过滤 发酵液中含有大量菌体、细胞或细胞碎片以及残余的固体培养基成分，过滤就是将悬浮在发酵液中的固体颗粒与液体进行分离的过程。 在过滤操作中，要求滤速快，滤液澄清，并且有高的收率，但发酵液往往很难过滤，目前生产中还是一个薄弱环节。 （一）、发酵液的过滤特性和滤饼的重量比阻 发酵液大多数属于非牛顿型液体，滤渣为可压缩性的。 衡量过滤特性的主要指标是滤饼的重量比阻r B，表示单位滤饼厚度的阻力系数，与滤饼的结构特性有关。 对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数，但对于可压缩性滤饼， r B是操作压力差的函数、一般可用下式表示： 由此可见滤饼的比阻值是随操作压力差的提高而增大的。因此开始过滤时应注意不能很快提高压差，通常靠液柱的自然压差进料，并应缓慢地逐步地升高压力，一般在相当长的时间内，压力差不要超过0.05MPa，最后的压差(不包括榨滤)也不超过0.3一0.4MPa。 恒压下，可压缩性滤饼的比阻值应为常数。如过滤介质的阻力相对较小可以忽略不计，则恒压下的过滤方程式如下： （二）、影响过滤速度的因素 菌种 发酵条件(培养基的组成，未用完培养基的数量，消沫油，发酵周期)。 过滤条件：压力等 菌种对过滤速度影响很大。 真菌：菌丝粗大，容易过滤，不需特殊处理。滤渣呈紧密饼状物，易从滤布上刮下，可采用鼓式真空过滤机过滤。 放线菌：菌丝细而分枝，交织成网络状，还含有很多多糖类物质，粘性强，重量比阻r B值高，过滤困难，一般需经预处理，以凝固蛋白质等胶体。 细菌：菌体更细小，过滤十分困难，如不用絮凝等方法预处理发酵液，往往难以采用常规过滤的设备来完成过滤操作。 1、菌种 培养基的组成对过滤速度影响也很大。 黄豆粉、花生饼作氮源、淀粉作碳源会使过滤困难。 举例：a 、在链霉素发酵液的培养基中，加以黄豆粉代替玉米浆，则比阻值增大0.6—1.0倍。 b、 在青霉素发酵的培养基中，加入酵母蛋白，rB值也提高很多。 此外，发酵后期加消沫油或剩余大量末用完的培养基都会使过滤困难。 2、培养基 正确选择发酵终了时间对过滤影响很大。 在菌丝自溶前必须放罐，因为细胞自溶后的分解产物很难过滤。 有时延长发酵周期虽能使发酵单位有所提高，但严重影响发酵液质量，使色素和胶状杂质增多、过滤困难，最终造成成品质量降低。 3、发酵时间 * * 发酵液的预处理和固液分离方法 山东农业大学 孙中涛 预处理和固液分离的目的： 1、分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒(细胞碎片、核酸和蛋白质的沉淀物)。 2、除去部分可溶性杂质。 3、改变滤液的性质（降低粘度等），以利于后继操作。 总策略： 1、胞外产物：应尽可能转移到液相中，常用调pH至酸性或碱性的方法来达到。 2、胞内产物：首先收集细胞、破壁，生化物质释放到液相，再分离细胞碎片。 3、通常，以含生化物质的液相为出发点，进行后继操作。 一、发酵液的预处理 1、改变液体物理性质，促进固液分离。 细菌及某些放线菌菌体细小，发酵液粘度大，不能直接过滤，由于菌体自溶，核酸、蛋白质及其它有机粘性物质的存在会造成滤液浑浊，滤速极慢，因此，在预处理中应采用絮凝或凝聚的方法，设法增大悬浮报中固体粒子的大小，提高其沉降速度，或采用稀释、加热等方法降低粘度，以利于过滤。 必要性： 2、发酵液杂质很多，其中影响最大的是高价无机离子和杂蛋白，预处理时，应尽量除去。 高价无机离子危害： 在采用离子交换法提炼时，影响树脂