第十章 发酵工业下游加工过程.ppt

第十章 发酵工业下游加工过程;第一节 概论;2、地位 传统发酵工业（如抗生素、乙醇、柠檬酸），分离和精制部份占整个工厂投资费用的60% 对重组DNA发酵、精制蛋白质的费用可占整个生产费用的80%~90%;二、发酵下游加工过程的特点;三、分离过程的机理与分离操作;;单元操作;四、发酵工业下游技术的一般工艺过程;1、一般工艺过程 一般说来，下游加工过程可分为4个阶段：培养液（发酵液）的预处理和固液分离；初步纯化（提取）；高度纯化（精制）；成品加工。;2、工艺过程的划分 预处理和固液分离 ：目的是除去发酵液中的菌体细胞和不溶性固体杂质 初步分离 ：目的是除去与产物性质差异较大的杂质，为后道精制工序创造有利条件 高度纯化 ：去除与产物的物理化学性质比较接近的杂质 成品制作 ：成品形式由产品的最终用途决定;3、选择下游加工工艺的原则 是胞内产物还是胞外产物 原料中产物和主要杂质浓度 产物和主要杂质的物理化学特性及差异 产品用途和质量标准 产品的市场价格 废液的处理方法等;第二节 发酵液的预处理和固液分离;一、 发酵液的预处理;1、高价无机离子的去除方法 钙离子，可用草酸 镁离子，可用三聚磷酸钠它和镁离子形成可溶性络合物，用磷酸盐处理，也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。此法可用于环丝氨酸的提取 铁离子，可加入黄血盐，使形成普鲁士蓝沉淀;2、杂蛋白质的去除方法 热变性 沉淀 大幅度改变pH;3、发酵液的凝聚和絮凝;;影响絮凝的因素;二、 发酵液的过滤;1、影响过滤速度的因素; 2、改善过滤性能的方法;3、固—液分离设备的选择 ;板框压滤机 优点： 板框压滤机的过滤面积大 过滤推动力(压力差)能较大幅度地进行调整，并能耐受较高的压力差 结构简单，价格低 动力消耗少等优点 缺点 不能连续操作，设备笨重，劳动强度大 卫生条件差 非生产的辅助时间长，阻碍了过滤效率的提高;鼓式真空过滤机 优点 能连续操作 能实现自动化控制 缺点 压差较小，主要适用于霉菌发酵液的过滤;离心分离 优点 分离速度快，效率高 操作时卫生条件好等优点 适合于大规模的分离过程 缺点 投??费用高 能耗较大;三、微生物细胞的破碎;;微生物细胞的破碎技术;破碎方法的选择;第三节 沉淀法;根据所加入的沉淀剂的不同，沉淀法可以分为：;第四节 吸附法;一、吸附法的原理;二、吸附的目的;三、吸附法的优缺点;四、吸附的类型;;五、吸附剂的基本要求;六、吸附剂的种类;第五节 离子交换法;一、基本原理;一、基本原理;二、离子交换剂的分类;两性离子交换剂 选择性离子交换剂 吸附树脂 电子交换树脂;三、影响离子交换速度的因素;一、膜分离技术的优点;二、膜分离方法的分类;;;三、表征膜性能的参数;四、膜分离设备;浓差极化：当溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而便膜面浓度增大，并高于主体中浓度这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体中，这种现象称为浓差极化 凝胶层：当膜面浓度增大时，通量降低。当膜面浓度增大到某一值时，溶质成最紧密排列，或析出形成凝胶层;六、膜分离过程在发酵工业中的应用;作 业