▪ 1、菌体分离 发酵液中除发酵产物外，还含有大量的菌 体，为方便提取和精制，首先要将菌体与 发酵液分离。 为保证离心和过滤顺利进行，要正确控制 发酵终点。否则对目标物的回收均不利。
▪ 2、固体悬浮物的去除
通过过滤处理，将发酵液中相当数量的固 体悬浮杂质去除，获得透光度合格的澄清 处理液。
▪ 3、蛋白质的去除
▪ 例：枯草杆菌的发酵液 P10
（一）发酵液预处理的目的
▪ 1、改变发酵液中固体颗粒的物理性质（忙 改变表面类型、增大尺寸、提高硬度）， 加快悬浮液中固体颗粒的沉淀速度。
▪ 2、尽可能使发酵产物转入后续工序处理的 相中（多为液相）。
▪ 3、能够除去部分杂质，减少后续处理的负 荷。
（二）发酵液预处理的要求
▪ 1、发酵液组成大部分是水，含水量达 90%—99%；
▪ 2、发酵液中发酵产物浓度较低，有的甚至 在1%以下；
▪ 3、发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋 白的胶状物，粘度大，不易过滤，增加了 后续的难度。
▪ 4、发酵液中含有培养基中的残留成分，对 后续提取、精制等操作产生影响；
▪ 5、发酵液中含有少量的代谢副产物，其结 构、理化特性与目标物极为相似，会对后 续操作有影响；
第二章 发酵液预处理
▪ 微生物经过好气性发酵可厌氧发酵培养后， 菌体会大量繁殖，并合成和积累了相当浓 度的代谢产物，这时便终于发酵，进入分 离加工过程。
▪ 不管是胞内产物还是胞外代谢产物，在分 离纯化目的产物时，首先都要通过发酵液 的预处理。将固相、液相分离后，才能采 用各种物理、化学、生物的方法进行产物 的进一步分离纯化。
有机高分子絮凝剂含有离子化基团，分子中电荷 密度很高，可以中和胶体的电性，起凝聚作用。
▪ 细胞壁表面常带负电，一般常用阳离子絮 凝剂处理发酵液。可析出沉淀物，也可改 善分离后滤液的澄清度，同时可凝固部分 可溶性杂蛋白，将滤液总蛋白含量降低， 而对目标产物的活性无影响。
▪ （2）影响絮凝效果的因素
▪ 发酵液预处理是指采用凝集、絮凝、加热、 稀释法等技术来加速固相、液相分离。
▪ 过滤和离心是其最基本的单元操作。
▪ 发酵液预处理技术水平高低、质量好坏， 对减轻后续分离纯化的负荷、回收率、产 品质量和生产成本等均具有重大影响。
▪ 其中从发酵液中进行菌体的回收是目前发 酵液预处理的瓶颈问题之一。
▪ 絮凝剂种类：絮凝剂分子量在，链越长，吸附架 桥效果越好，但在水中溶解度减小会对絮凝不利， 故应分子量适当的絮凝剂；
▪ 絮凝剂浓度：低浓度时，增大浓度有利于絮凝， 但浓度过大同样会产生反作用；图2-1
▪ pH值：影响絮凝剂活性基团的解离，应选择合适 pH值，使絮凝剂解离度最大，作用最好。图2-2
▪ 搅拌和时间：搅拌速度和时间要控制在一个合理 范围。图2-3
第一节发酵液预处理的方法
▪பைடு நூலகம்发酵产物在发酵液中的浓度较低，并与大 量可溶的和混悬的杂质混杂在一起。
▪ 发酵液黏度大，过滤性能差，所以在过滤 前必须进行预处理。
一、发酵液的一般特征
▪ 不同的发酵过程所用的微生物、原料、培 养基种类和发酵工艺过程各不相同，发酵 液的特性也就各不相同，需根据不同发酵 液的特性来合理选择和优化发酵液预处理 的方法及条件。
▪ 凝集和絮凝是发酵液预处理的主要方法， 是将化学药剂事先加入发酵液中，通过改 变菌体细胞和蛋白质等胶体粒子的分散状 态，破坏其稳定性，使它们聚集成可分离 的絮凝体，然后再进行下一步分离。
▪ 凝集和絮凝能使悬浮颗粒尺寸增加，并会 加大颗粒的沉降速度，从而使过滤饼在深 层过滤时产生较好的颗粒保留作用。
▪ 2、絮凝
絮凝是指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之 间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团 的过程。
絮凝的作用：增大发酵液中悬浮粒子的体积； 提高固液分离速度和滤液质量。
▪ （1）絮凝剂
▪ 无机絮凝剂：使胶体的排斥电位降低而发生沉淀。
▪ 有机絮凝剂：絮凝剂的活性基团通过静电引力强 烈的吸附在胶粒表面上，降低胶粒双电层的排斥 电位，在胶粒间产生架桥作用，使其相互连接成 块状结构而沉淀。
▪ 6、改变发酵液性质，以利于提取和精制后 续工序的操作顺利进行
当发酵终了时，发酵产物可能在发酵液 中，也可以在菌体内部或两相同时存在。 常采用调节pH、酸性或碱性的方法使发酵 产物转入后续处理的相中。
例：P11
7、调整适当pH值和温度
避免引起产物的破坏和损失。
三、发酵液预处理的方法
▪ 从发酵液中分离固形物的速度，取决于发酵液的 物理性质。不同的发酵液，其流动特性不同。 细菌和放线菌的粘度较大；发酵液菌体自溶， 存在核酸、蛋白质和其它有机杂质，呈悬浮液， 且混浊。会导致过滤速度慢。 常采用絮凝和凝聚的方法，使发酵液中的固体粒 子增大，沉降速度提高；或稀释、加热、调整其 它理化因子来降低粘度，以利于过滤。
▪ 对后续提取影响最大的是高价的无机离子 （钙、镁、铁）和杂蛋白，前者会影响离 子交换的选择性，后者会造成离子交换容 量降低和萃取分层困难。
▪ 根据杂质的种类和性质的不同，采用不同 的方法除去这些杂质。
（一）凝集和絮凝
▪ 1、凝集 凝集是指在投加的化学物质作用下，发酵 液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为 1mm大小块状絮凝体的过程。 凝集剂的作用：粒子表面电荷的简单中和； 消除粒子表面稳定的双电荷层；通过氢键 或其它复杂的形式与粒子结合。最终使胶 体粒子的排斥电位降低而发生聚沉。
▪ 6、发酵液中含有色素、毒性物质等有机杂 质，不仅增加提取过程的困难，还会对产 品的质量、安全卫生标准等产生负面影响。
二、发酵液预处理的目的和要求
▪ 发酵液属于复杂的多相体系，产物浓度低， 杂质组成复杂。若不经预处理，会使后续 的过滤、离心操作速度过慢或无法进行， 使发酵很难实现规模化的工业生产。
发酵液中去除菌体和固体悬浮物后，一 些可溶性蛋白质仍留在滤液中，需设法去 除。
除去蛋白质的滤液要保证在一定的pH 范 围内不发生混浊，否则影响溶媒提取和离 子交换提取。
4、重金属离子的去除 重金属离子的存在，会影响提取和精制，
同时会影响发酵产物的质量和回收率，故 必须除去。
5、色素、热原质、毒性物质的去除 针对药用发酵产品尤为重要。尤其是针剂。