第二章发酵液的预处理PPT讲稿.ppt
《第二章发酵液的预处理PPT讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章发酵液的预处理PPT讲稿.ppt(52页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章发酵液的预处理第1页,共52页,编辑于2022年,星期二第2页,共52页,编辑于2022年,星期二概述概述n n无论是胞内产物还是胞外产物,在分无论是胞内产物还是胞外产物,在分离纯化目的产物之前,首先要对发酵离纯化目的产物之前,首先要对发酵液进行预处理,将固相、液相分离后,液进行预处理,将固相、液相分离后,才能采用各种物理、化学、生物的方才能采用各种物理、化学、生物的方法进行产物的进一步分离纯化。法进行产物的进一步分离纯化。n n预处理预处理(Pretreatment)是指采用絮凝是指采用絮凝和凝集等技术加速固液分离,提高过和凝集等技术加速固液分离,提高过滤速度。滤速度。n n过滤过滤和
2、和离心离心是其最基本的操作单元。是其最基本的操作单元。第3页,共52页,编辑于2022年,星期二第一节第一节 发酵液预处理的方法发酵液预处理的方法n n一、发酵液的一般特性一、发酵液的一般特性n n二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求n n三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法第4页,共52页,编辑于2022年,星期二一、发酵液的一般特性一、发酵液的一般特性n n水分含量高(水分含量高(90-99%)n n产物浓度低(产物浓度低(10%)n n发酵液黏度大,不易过滤发酵液黏度大,不易过滤n n残留培养基成分残留培养基成分n n含有发酵代谢副产物含有发酵代谢副产物n n
3、发酵液含有色素、毒性物质和热源物发酵液含有色素、毒性物质和热源物质等有机杂质质等有机杂质第5页,共52页,编辑于2022年,星期二二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求n n(一)目的(一)目的n n改变发酵液特性,加速固液分离改变发酵液特性,加速固液分离n n富集分离产物于固相(或液相)富集分离产物于固相(或液相)n n去除部分杂质,减少后续分离负荷去除部分杂质,减少后续分离负荷第6页,共52页,编辑于2022年,星期二二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求n n(二)要求(二)要求(二)要求(二)要求n n菌体分离菌体分离菌体分离菌体分离n n发酵悬浮物
4、的去除发酵悬浮物的去除发酵悬浮物的去除发酵悬浮物的去除n n固液悬浮物的去除固液悬浮物的去除固液悬浮物的去除固液悬浮物的去除n n蛋白质的去除蛋白质的去除蛋白质的去除蛋白质的去除n n重金属离子的去除重金属离子的去除重金属离子的去除重金属离子的去除n n色素、毒物和色素、毒物和色素、毒物和色素、毒物和热源物热源物热源物热源物等有机质的去除等有机质的去除等有机质的去除等有机质的去除n n改变发酵液特性,利于后续分离工作改变发酵液特性,利于后续分离工作改变发酵液特性,利于后续分离工作改变发酵液特性,利于后续分离工作n n调节适宜的调节适宜的调节适宜的调节适宜的pHpH值和温度值和温度值和温度值和温
5、度第7页,共52页,编辑于2022年,星期二三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法n n(一)凝集和絮凝方法(一)凝集和絮凝方法n n1、凝集、凝集n n在凝聚剂的作用下,使发酵液中的胶在凝聚剂的作用下,使发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝聚为体脱稳并使粒子相互凝聚为1mm大小大小块状絮凝体的过程。块状絮凝体的过程。n n本质:对初始粒子表面电荷的中和、本质:对初始粒子表面电荷的中和、消除离子表面稳定的消除离子表面稳定的双电荷层双电荷层。第8页,共52页,编辑于2022年,星期二卤水点豆腐卤水点豆腐凝聚原理凝聚原理n n黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动,聚黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着
6、不停地运动,聚黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动,聚黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动,聚不到一块儿,形成了不到一块儿,形成了不到一块儿,形成了不到一块儿,形成了“胶体胶体胶体胶体”溶液。点卤用盐卤溶液。点卤用盐卤溶液。点卤用盐卤溶液。点卤用盐卤或石膏,盐卤主要含氯化镁,石膏是硫酸钙,它或石膏,盐卤主要含氯化镁,石膏是硫酸钙,它或石膏,盐卤主要含氯化镁,石膏是硫酸钙,它或石膏,盐卤主要含氯化镁,石膏是硫酸钙,它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块儿,们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块儿,们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块儿,们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块儿,成了白花花
7、的豆腐脑。成了白花花的豆腐脑。成了白花花的豆腐脑。成了白花花的豆腐脑。第9页,共52页,编辑于2022年,星期二胶体双电子层的结构胶体双电子层的结构+电电荷荷密密度度+吸附层吸附层扩散层扩散层距固体表面的距离距固体表面的距离正电荷分布正电荷分布负电荷分布负电荷分布第10页,共52页,编辑于2022年,星期二破坏双电荷层的方法破坏双电荷层的方法n n加入具有相反电性的电解质,中和胶加入具有相反电性的电解质,中和胶粒电性,降低双电子层的排斥力,导粒电性,降低双电子层的排斥力,导致胶粒的相互碰撞。致胶粒的相互碰撞。n n另外,由于电解质在水中的水化作用,另外,由于电解质在水中的水化作用,会破坏胶粒周
8、围的水化层,促使胶粒会破坏胶粒周围的水化层,促使胶粒碰撞、聚集、沉降。碰撞、聚集、沉降。第11页,共52页,编辑于2022年,星期二三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法n n(一)凝集和絮凝方法(一)凝集和絮凝方法n n2、絮凝、絮凝n n在高分子絮凝剂的作用下,通过桥架在高分子絮凝剂的作用下,通过桥架作用使粒子相互作用形成较大的絮凝作用使粒子相互作用形成较大的絮凝团的过程。团的过程。n n本质:悬浮粒子与絮凝剂之间的桥架本质:悬浮粒子与絮凝剂之间的桥架作用。作用。第12页,共52页,编辑于2022年,星期二絮凝现象与原理絮凝现象与原理絮凝剂絮凝剂菌体细胞菌体细胞第13页,共52页,编
9、辑于2022年,星期二絮凝现象与原理絮凝现象与原理第14页,共52页,编辑于2022年,星期二絮凝剂的种类絮凝剂的种类n n无机絮凝剂无机絮凝剂l l硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝n n有机絮凝剂有机絮凝剂l l壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等聚乙烯亚胺等聚乙烯亚胺等聚乙烯亚胺等n n微生物絮凝剂微生物絮凝剂l l真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质真菌、细菌等代谢产生
10、的多糖、蛋白质真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质和核酸类大分子物质。和核酸类大分子物质。和核酸类大分子物质。和核酸类大分子物质。第15页,共52页,编辑于2022年,星期二复合型生物絮凝剂复合型生物絮凝剂(Compound Bio-flocculants)第16页,共52页,编辑于2022年,星期二影响絮凝效果的因素影响絮凝效果的因素n n絮凝剂的种类絮凝剂的种类n n絮凝剂的浓度絮凝剂的浓度n npH值值n n搅拌速度和时间搅拌速度和时间V ml/minV ml/min浓度浓度pHFR/%时间时间温度温度第17页,共52页,编辑于2022年,星期二3 3、对
11、发酵液凝聚和絮凝方法的研究、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究n n见教材见教材Page13-14n n文中内容均为文献研究报告的摘要和文中内容均为文献研究报告的摘要和重要结论部分。重要结论部分。第18页,共52页,编辑于2022年,星期二(二)加热法(二)加热法n n前提:产物的热稳定性高前提:产物的热稳定性高n n目的:降低发酵液黏度目的:降低发酵液黏度l l加速凝聚作用加速凝聚作用加速凝聚作用加速凝聚作用l l除去热变性蛋白除去热变性蛋白除去热变性蛋白除去热变性蛋白l l破坏凝胶状胶体稳定性破坏凝胶状胶体稳定性破坏凝胶状胶体稳定性破坏
12、凝胶状胶体稳定性l l增加滤饼空隙率增加滤饼空隙率增加滤饼空隙率增加滤饼空隙率第19页,共52页,编辑于2022年,星期二(三)调节(三)调节pH值法值法n n促进絮凝和凝聚作用促进絮凝和凝聚作用n n释放或稳定产物,防止其氧化、变性释放或稳定产物,防止其氧化、变性或沉淀。或沉淀。n n调节调节pH值时应防止过酸或过碱值时应防止过酸或过碱(四)加水稀释法(四)加水稀释法n n提高后续的离心沉降速度提高后续的离心沉降速度提高后续的离心沉降速度提高后续的离心沉降速度第20页,共52页,编辑于2022年,星期二不同不同不同不同pHpH值条件下小球藻具有不同的悬浮特性值条件下小球藻具有不同的悬浮特性值
13、条件下小球藻具有不同的悬浮特性值条件下小球藻具有不同的悬浮特性第21页,共52页,编辑于2022年,星期二小球藻调小球藻调pH值自絮凝沉淀实验值自絮凝沉淀实验加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的CaHPOCaHPO4 4凝胶凝胶凝胶凝胶第22页,共52页,编辑于2022年,星期二(五)加入助滤剂法(五)加入助滤剂法n n防止滤布或生成的滤饼阻塞而影响过防止滤布或生成的滤饼阻塞而影响过滤。滤。n n常用的助滤剂:常用的助滤剂:l l纸浆纸浆纸浆纸浆l l石棉石棉石棉石棉l l活性炭活性炭活性炭活性炭l l硅藻土硅藻土硅藻
14、土硅藻土l l酸性白土酸性白土酸性白土酸性白土第23页,共52页,编辑于2022年,星期二助滤剂的使用方法助滤剂的使用方法n n先涂层后再过滤先涂层后再过滤n n先预混后再一起过滤先预混后再一起过滤n n将含助滤剂的发酵液先压滤形成过滤将含助滤剂的发酵液先压滤形成过滤介质层,然后再进行过滤。介质层,然后再进行过滤。过滤介质过滤介质助滤层助滤层滤液滤液第24页,共52页,编辑于2022年,星期二(六)加吸附剂或盐(六)加吸附剂或盐n n吸附细胞吸附细胞n n常用的吸附剂有磷酸氢二钠和氯化钙常用的吸附剂有磷酸氢二钠和氯化钙形成的形成的CaHPO4 4凝胶、氧化铝凝胶和凝胶、氧化铝凝胶和聚丙烯酰胺凝
15、胶等。聚丙烯酰胺凝胶等。第25页,共52页,编辑于2022年,星期二(七)高价态无机离子的去除方法(七)高价态无机离子的去除方法n n在发酵液中高价态的无机离子主要为在发酵液中高价态的无机离子主要为Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+三种。三种。n nCa 2+:加入草酸或草酸钠:加入草酸或草酸钠n nMg 2+:与磷酸盐生成磷酸镁沉淀,三:与磷酸盐生成磷酸镁沉淀,三聚磷酸钠聚磷酸钠n nFe 3+:加入黄血盐,生成普鲁士沉淀:加入黄血盐,生成普鲁士沉淀而去除。也可加入碱化剂(而去除。也可加入碱化剂(NaOH、Na2 2CO3 3等)。等)。第26页,共52页,编辑于2022年,星期二(八)可溶
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 发酵 预处理 PPT 讲稿
限制150内