发酵液的预处理和固液分离方法

生物工程下游技术

发酵液的预处理和固液分离方法

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目的

不仅在于分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒（ 不仅在于分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒（细胞 碎片、核酸和蛋白质的沉淀物）， 碎片、核酸和蛋白质的沉淀物）， 还希望除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质， 还希望除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质， 以利于后继各步操作。 以利于后继各步操作。 采用絮凝或凝聚的方法， 采用絮凝或凝聚的方法，设法增大悬浮液中固体粒子 的大小，提高其沉降速度； 的大小，提高其沉降速度； 或采用稀释、加热等方法降低黏度，以利于过滤。 或采用稀释、加热等方法降低黏度，以利于过滤。

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第一节 发酵液的预处理

一、发酵液过滤特性的改变

微生物发酵液的成分极为复杂， 微生物发酵液的成分极为复杂，其中除了所培养的微生物菌体及残 存的固体培养基外，还有未被微生物完全利用的糖类、无机盐、 存的固体培养基外，还有未被微生物完全利用的糖类、无机盐、蛋 白质，以及微生物的各种代谢产物。 白质，以及微生物的各种代谢产物。

微生物发酵液的特性为： 微生物发酵液的特性为：

发酵产物浓度较低，大多为1-10%，悬浮液中大部分是水； ① 发酵产物浓度较低，大多为 ，悬浮液中大部分是水； 悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大； ② 悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大； 固体粒子可压缩性大； ③ 固体粒子可压缩性大； 液相粘度大，大多为非牛顿型流体； ④ 液相粘度大，大多为非牛顿型流体； 性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、 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。 蛋白酶水解等作用的影响。

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改善发酵液过滤特性的物理化学方法： 改善发酵液过滤特性的物理化学方法：

调酸（等电点）、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、 调酸（等电点）、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添 ）、热处理 加表面活性物质、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等 解冻及添加助滤剂等。 加表面活性物质、添加反应剂、冷冻 解冻及添加助滤剂等。

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1.降低液体粘度

根据流体力学原理，滤液通过滤饼的速率与液体的粘度成反比， 根据流体力学原理，滤液通过滤饼的速率与液体的粘度成反比，降低 液体粘度（加水稀释法和加热法等）可有效提高过滤速率。 液体粘度（加水稀释法和加热法等）可有效提高过滤速率。注意加热 温度与时间，不影响产物活性和细胞的完整性。 温度与时间，不影响产物活性和细胞的完整性。

2.调整pH

pH值直接影响发酵液中某些物质的电

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