微生物工程12--发酵液的预处理和处理
∙发酵液预处理的目的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉•降的速度；尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是•液
相）；能够除去部分杂质。

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∙高价无机离子的去除方法Ca2＋
∙：草酸Mg2＋：Na5P3O10三聚磷酸钠Fe3＋：黄血盐
∙可溶性杂蛋白的去除方法
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∙ 1.等电点：蛋白质不带电荷，蛋白质凝聚。

这种方法一般和其他方法共用，如调节p H的同时，加入有机酸盐或重金属盐等使蛋白质沉淀。

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∙ 2.变性：1）加热，加热还能使液体粘度降低，加快过滤速度。

2）大幅度改变p H：在抗生素生产中，常将发酵液p H调至偏酸性范围(p
H2—3)或较碱性范围(p H8—9）使蛋白质凝固，一般以酸性下除去的
蛋白质较多。

3）加精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等：加有机溶
剂使蛋白质变性的方法通常只适用于所处理的液体数量较少的场合。

∙ 3.利用吸附作用除去蛋白质。

如在枯草杆菌发酵液中，常加入氯化钙和磷酸二氢钠，形成庞大的凝胶，将蛋白质、菌体和其他不溶性粒子
吸附并包裹在其中而沉淀。

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∙色素及其他物质的去除色素物质的来源：微生物生长代谢过程分泌的；
培养基的成分等。

常用的方法：离子交换剂、离子交换纤维、活性炭
等吸附法。

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∙2，改善过滤性能的方法
∙等电点
∙•蛋白质变性
∙•吸附
∙•凝聚和絮凝
∙•加入助滤剂
∙•直接在发酵液中形成填充
∙-凝固剂
∙•酶解作用
∙过滤助剂
∙•助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。

∙•过滤助剂可解决两个问题–滤饼的可压缩性问题–小粒子如菌丝碎片和细菌细胞，会渗入到转鼓真空过滤预覆盖层内部。

使得预覆盖层的部分孔被堵塞，影响了渗透性。

加入助滤剂
可以解决这一问题•常用的过滤助剂硅藻土、珍珠岩、磨碎的
木浆、淀粉
∙填充-凝固剂•改善过滤性能较好的方法是加入一些反应剂，它们能相互作用，或和某些溶解性盐类发生反应生成不溶解的沉淀(Ca SO4，Al PO4等)。

生成的沉淀能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，
沉淀本身既可作为助滤剂，并且还能使胶状物和悬浮物凝固，如新生霉素发酵液中加入氯化钙和磷酸钠，生成的磷酸钙可作为填充-凝固剂。

一方面作为助滤剂，另一方面还可使某些蛋白质凝固。

正确选择反应剂和反应条件，能使过滤速度提高3~10倍。

∙酶解作用•如发酵液中有不溶解的多糖存在则最好用酶将它转化为单糖，以提高过滤速度。

例如万古霉素用淀粉作培养基，加入淀粉酶后，能使过滤速度加快。

∙固-液分离设备的选择
∙•不同性状的发酵液应选择不同的固-液分离设备。

常用于发酵液的分离设备有：
∙⎫板框压滤机
∙⎫鼓式真空过滤机
∙⎫离心沉降分离机微生物细胞的破碎
∙•微生物的代谢产物有的分泌到细胞或组织之外，例如细菌产生的碱性蛋白酶，霉菌产生的糖化酶等，称为胞外产物。

∙•还有许多是存在于细胞内，例如青霉素酰化酶，碱性磷酸酯酶等，称为胞内产物。

∙•对于胞外产物只需直接将发酵液预处理及过滤，获得澄清的滤液，作为进一步纯化的出发原液，
∙•对于胞内产物，则需首先收集菌体进行细胞破碎，使代谢产物转入液相中，然后，再进行细胞碎片的分离。

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∙影响破碎的因素：
∙ 1.压力、温度和通过匀浆器阀的次数。

∙ 2.微生物的种类和培养条件
∙ 3.高压匀浆器阀门的设计也有影响。

如阀座呈刀口状比平面阀座破碎率高。