细胞的分离和破碎.ppt

010203凝聚Coagulation和絮凝flocculation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。向胶体悬浮液中加入电解质，由于双电层电位降低，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。常用的凝聚剂有：Al2(SO4)3.18H2O，AlCl3.6H2O，FeCl3，ZnSO4，MgCO3凝聚胶体双电层的构造絮凝指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大（10mm）的絮凝团的过程。根据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：有机高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类衍生物。无机高分子聚合物。天然有机高分子絮凝剂。絮凝剂的分类絮凝效果与絮凝剂的分子量和类型、加量，溶液的pH，搅拌速度和时间等因素有关。带负电荷的菌体或蛋白质阳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。有色物质的去除及其他01用工业酶制剂可净化发酵产物，除去干扰性浑浊物淀粉酶：不溶性多糖单糖03使用吸附剂去除有色物质离子交换剂、离子交换纤维、活性炭等02使用惰性助滤剂硅藻土、纸浆、珍珠岩等2014加入反应剂环丝氨酸发酵液用CaO和H3PO4处理2015发酵液的过滤特性和滤饼的重量比阻rB01发酵液：高粘度，非牛顿流体，02滤饼可压缩。032.2固液分离?滤饼传统的过滤cakeConventionalfiltration滤饼的重量比阻rB：表示单位滤饼厚度的阻力系数，是衡量过滤特性的主要指标。01对于不可压缩滤饼，比阻值为常数，02但对于可压缩滤饼，rB=f（p）。03如忽略过滤介质的阻力，恒压下的过滤速率方程式为：q—到瞬间τ，通过单位过滤面积的滤液量，m3/m2；1⊿p—操作压差，Pa；2τ—过滤时间，s；3μ—滤液黏度，Pa.s;rB—滤饼的重量比阻,m/kg;4XB—通过单位体积滤液所形成的滤饼干重,kg/m3;5在不同时间τ测定滤液量,根据过滤面积就可得q值。以q为横轴，τ/q为纵轴作图，所得直线获得斜率（M）。菌种影响过滤速度的因素培养基组成发酵终止时间真菌易过滤；放线菌过滤较困难，需预处理；细菌过滤十分困难，絮凝预处理。固-液分离设备板框式压滤机国内广泛采用优点：结构简单、价格低廉、过滤面积大。缺点：不能连续操作、劳动强度大、滤液澄清度不高。主要用于霉菌发酵液的过滤优点：能连续操作，实现自动化控制，适用于处理量大而固体含量较多的滤浆。缺点：压差较小，不适用于滤饼阻力较大的物料。010302鼓式真空过滤机Dry01Wash02Immersion03Rotation04Knife05Cake06Feed07Rotaryvacuumfilter08真空旋转过滤机0901错流过滤是一种新的过滤方式，与常规过滤的区别在于它的固体悬浮液流动方向与过滤介质平行。优点：过滤速度快020304缺点：固液相的分离不太完全进料液滤出液回流液u_virus.ppt9/25/98错流过滤模式离心分离设备A离心分离法差速离心生化工业最常用的方法区带离心生化研究分为差速区带离心和平衡区带离心用于核酸、蛋白质的分离纯化B离心分离设备管式离心机碟片式离心机三相倾斜式离心机含固量较多的发酵液细胞破碎:选用物理、化学或机械的方法来破坏细胞壁或细胞膜。细胞破碎壹贰2.3.1细胞膜、细胞壁壁的结构和化学组成细菌真菌和酵母由难到易的大致排列顺序为：植物细胞＞真菌（如酵母菌）＞革兰氏阳性菌＞革兰氏阴性菌＞动物细胞。010302细胞膜的结构革兰氏阳性菌细胞壁的结构革兰氏阴性菌细胞壁的结构细胞的破碎机理P24细胞的破碎细胞破碎技术的分类0102圆锥形螺旋与圆柱形转鼓同向转速差Nobel革兰氏染色原理的回顾细胞壁由20～40层交联网状肽聚糖构成肽聚糖(peptidoglycan)主要是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸交替连接起来的。这些多糖链通过N-乙酰胞壁酸与短的肽桥结合，最后形成交联的三维网状结构革兰氏阴性菌具有双层细胞质膜，一