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14.发酵液预处理和固液分离生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第1页

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影响发酵液后处理主要原因粘度,杂蛋白影响树脂对产物吸附能力；在萃取操作中,易产生乳化,不利于两相分离；污染滤膜,降低滤速高价无机离子当采取离子交换法提取产物时,影响树脂对生化物质交换容量14.1发酵液预处理降低发酵液粘度去除杂蛋白生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第3页

14.1.1凝聚和絮凝技术这两项技术能有效地改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子分散状态、使之聚集,增大致积,利于过滤,惯用于菌体细小且粘度大发酵液预处理中。生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第4页

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凝聚定义:在中性盐作用下，因为双电层排斥电位降低，而使胶体体系不稳定现象，称凝聚。φsφdζ电位:可测生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第6页

ζ电位:ζ电位与扩散层厚度δ和电动电荷密度q成正比。扩散成厚度δ又与溶液离子强度I相关。高价阳离子存在，可压缩扩散层厚度，使电位快速降低。生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第7页

惯用凝聚剂——高价阳离子凝聚能力次序为：Al3+Fe3+H+Ca2+Mg2+K+Na+Li+惯用电解质：Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4.MgSO4生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第8页

絮凝定义:是指在一些高分子絮凝剂存在下，基于架桥作用，使细胞聚集形成粗大絮凝团过程。生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第9页

惯用絮凝剂:人工高分子聚合物:聚丙烯酰胺、聚苯乙烯，聚乙稀亚胺衍生物无机高分子聚合物:聚合铝盐、聚合铁盐天然有机高分子絮凝剂:壳聚糖、葡聚糖、明胶、骨胶微生物絮凝剂:糖蛋白，粘多糖，纤维素，核酸生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第10页

聚丙烯酰胺絮凝剂生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第11页

影响絮凝原因絮凝剂加量絮凝剂分子量溶液pH搅拌速度搅拌时间生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第12页

14.1.2杂蛋白其它去除方法变性沉淀热变性:适于热稳定物质大幅度调整pH:依据产物特征反向调整，加有机溶剂等电点沉淀生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第13页

化正当沉淀在酸性溶液中，蛋白质与阴离子形成沉淀，如:三氯乙酸，水杨酸盐，钨酸盐，苦味酸盐，鞣酸盐，过氯酸盐等在碱性溶液中，与阳离子形成沉淀，如:Ag+，Cu2+，Zn2+，Fe3+，Pb2+等生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第14页

14.1.3高价无机离子去除Ga2+:加入草酸和草酸盐，生成草酸钙；加入磷酸盐，生成磷酸钙Mg2+:加入草酸；加入磷酸盐，生成磷酸镁；三聚磷酸钠（Na5P3O10），生成可溶性络合物Fe3+:加入黄血盐，生成普鲁士兰沉淀生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第15页

14.2发酵液固液分离14.2.1影响固液分离原因14.2.2过滤定义:在一定压力差下，利用多孔性介质截留固液悬浮液中固体粒子，进行固液分离方法称为过滤。生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第16页

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过滤介质无定形颗粒:无烟煤、砂、颗粒活性炭、铁矿砂等成形颗粒:烧结金属、烧结塑料以及用合成树脂粘结硅砂、塑料颗粒等，做成圆筒形或板状。非金属织补棉:化学纤维、玻璃纤维织品、长纤维滤布、短纤维滤布。金属织布:不锈钢丝或铁丝等织布。无纺品:纸、毡、石棉板、合成纤维无纺布等。生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第20页

过滤设备选择依据被过滤液体特征固形物含量1-10％是采取连续式过滤机极限。生产规模:大规模——连续式小规模——间歇式操作条件操作要求过滤机材料:食品和药品工业—聚丙烯或聚酯生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第21页

过滤设备板框过滤机优点:结构简单、装配紧凑、过滤面积大、允许采取较大操作压力，辅助设备少，动力消耗小，过滤和洗涤质量好，对固形物含量要求低，材料选择范围广。缺点:设备粗笨、占地面积多、辅助时间长生产效率低。生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第22页

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板框过滤机生物分离工程细胞破碎专业知识专家讲座第24页

真空转鼓过滤机优点:真空转鼓过滤机含有自动化程度高、操作连续、处理量大