第9章 發(fā)酵產(chǎn)物的提取與分離

1、第第9章章 發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制 發(fā)酵液下游加工是指從發(fā)酵產(chǎn)物中分離、發(fā)酵液下游加工是指從發(fā)酵產(chǎn)物中分離、純化產(chǎn)品的過程，是利用產(chǎn)物和雜質(zhì)的物純化產(chǎn)品的過程，是利用產(chǎn)物和雜質(zhì)的物理化學性質(zhì)不同提取產(chǎn)物或者從系統(tǒng)中去理化學性質(zhì)不同提取產(chǎn)物或者從系統(tǒng)中去除雜質(zhì)的操作。除雜質(zhì)的操作。 9.1 概述概述 1發(fā)酵液的一般特性發(fā)酵液的一般特性 （1）發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低，屬于稀水溶液系統(tǒng)。）發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低，屬于稀水溶液系統(tǒng)。 （2）成分復雜，含有目的產(chǎn)物、微生物細胞碎片、）成分復雜，含有目的產(chǎn)物、微生物細胞碎片、其他代謝副產(chǎn)物、殘留培養(yǎng)基、無機鹽等。其他代謝副產(chǎn)物、殘留培養(yǎng)基、無機鹽等。

2、 （3）含有色素、熱源物質(zhì)、毒性物質(zhì)等有機雜質(zhì)。）含有色素、熱源物質(zhì)、毒性物質(zhì)等有機雜質(zhì)。 （4）發(fā)酵產(chǎn)物穩(wěn)定性低，對熱、酸、堿、有機溶）發(fā)酵產(chǎn)物穩(wěn)定性低，對熱、酸、堿、有機溶劑、酶、機械力等敏感，不適宜條件下易失活或劑、酶、機械力等敏感，不適宜條件下易失活或分解。分解。2提取和精制提取和精制 提取和精制是為了從發(fā)酵液中獲得高純度提取和精制是為了從發(fā)酵液中獲得高純度的、符合質(zhì)量標淮要求的發(fā)酵成品。的、符合質(zhì)量標淮要求的發(fā)酵成品。 發(fā)酵產(chǎn)物存在形式不同，用途各異，產(chǎn)品發(fā)酵產(chǎn)物存在形式不同，用途各異，產(chǎn)品質(zhì)量要求不同，分離純化步驟有所不同。質(zhì)量要求不同，分離純化步驟有所不同。 但大多數(shù)包括以下四個

3、步驟：但大多數(shù)包括以下四個步驟：發(fā)酵液預(yù)處發(fā)酵液預(yù)處理和菌體分離理和菌體分離、提取提取、精制精制、成品加工成品加工。 發(fā)酵產(chǎn)品后處理過程流程圖發(fā)酵產(chǎn)品后處理過程流程圖 發(fā)酵液預(yù)處理和菌體分離是采用凝聚和絮凝發(fā)酵液預(yù)處理和菌體分離是采用凝聚和絮凝等技術(shù)，加速固液分離，提高過濾速度。如等技術(shù)，加速固液分離，提高過濾速度。如果是胞內(nèi)產(chǎn)物，首先要進行細胞破碎，再分果是胞內(nèi)產(chǎn)物，首先要進行細胞破碎，再分離細胞碎片。離細胞碎片。 初次純化即提取，主要是除去與目標產(chǎn)物性初次純化即提取，主要是除去與目標產(chǎn)物性質(zhì)有很大差異的物質(zhì)，濃縮產(chǎn)物，提高產(chǎn)品質(zhì)有很大差異的物質(zhì)，濃縮產(chǎn)物，提高產(chǎn)品質(zhì)量。常用方法有沉淀、吸附

4、、萃取等。質(zhì)量。常用方法有沉淀、吸附、萃取等。 高度純化即精制，采用對產(chǎn)品有高度選樣性高度純化即精制，采用對產(chǎn)品有高度選樣性的分離技術(shù)，除去與產(chǎn)物理化性質(zhì)相近的雜的分離技術(shù)，除去與產(chǎn)物理化性質(zhì)相近的雜質(zhì)。典型的方法有層析、離子交換等。質(zhì)。典型的方法有層析、離子交換等。 成品加工是為了獲得質(zhì)量合格的產(chǎn)品，常用成品加工是為了獲得質(zhì)量合格的產(chǎn)品，常用濃縮、結(jié)晶、干燥等技術(shù)方法。濃縮、結(jié)晶、干燥等技術(shù)方法。9.2 發(fā)酵液的預(yù)處理及菌體分離發(fā)酵液的預(yù)處理及菌體分離 發(fā)酵液預(yù)處理及菌體分離是下游加工的第發(fā)酵液預(yù)處理及菌體分離是下游加工的第一步操作。一步操作。 目的是改善發(fā)酵液的性質(zhì)，去除部分可溶目的是改善

5、發(fā)酵液的性質(zhì)，去除部分可溶性雜質(zhì)，分離菌體和其他懸浮顆粒，以利性雜質(zhì)，分離菌體和其他懸浮顆粒，以利于提取和精制工序的操作。于提取和精制工序的操作。 預(yù)處理中常用酸化、加熱、加絮凝劑、過預(yù)處理中常用酸化、加熱、加絮凝劑、過濾、離心等方法。濾、離心等方法。1發(fā)酵液的預(yù)處理發(fā)酵液的預(yù)處理 雜質(zhì)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和收得率，對提取雜質(zhì)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和收得率，對提取和精制也有很大影響，特別是和精制也有很大影響，特別是高價無機離高價無機離子子和和雜蛋白雜蛋白等。等。 高價無機離子會影響樹脂對生化物質(zhì)的交高價無機離子會影響樹脂對生化物質(zhì)的交換容量。換容量。 雜蛋白降低樹脂的交換容量和吸附能力，雜蛋白降低樹脂的

6、交換容量和吸附能力，溶劑萃取時引起乳化，堵塞過濾介質(zhì)，或溶劑萃取時引起乳化，堵塞過濾介質(zhì)，或使濾膜受到污染。使濾膜受到污染。 （1）高價無機離子的去除：發(fā)酵液中主要）高價無機離子的去除：發(fā)酵液中主要的無機離子有的無機離子有Ca2+，Mg2+，F(xiàn)e3+等。等。 鈣離子常使用草酸去除。鈣離子常使用草酸去除。 Mg2+可加入三聚磷酸鈉，它和可加入三聚磷酸鈉，它和Mg2+形成可形成可溶性絡(luò)合物，可消除對離子交換的影響。溶性絡(luò)合物，可消除對離子交換的影響。 Fe3+用黃血鹽用黃血鹽(亞鐵氰化鉀亞鐵氰化鉀 )反應(yīng)生成普魯士反應(yīng)生成普魯士藍沉淀除去。藍沉淀除去。（2）雜蛋白的去除：）雜蛋白的去除： 沉淀法：

7、利用蛋白質(zhì)等電點進行沉淀，沉淀法：利用蛋白質(zhì)等電點進行沉淀，或在酸堿性條件下加入陰離子陽離子進行或在酸堿性條件下加入陰離子陽離子進行沉淀，或加入中性鹽破壞蛋白質(zhì)水化層進沉淀，或加入中性鹽破壞蛋白質(zhì)水化層進行沉淀。行沉淀。 變性法：加熱變性、酸堿變性、有機溶變性法：加熱變性、酸堿變性、有機溶劑變性等。劑變性等。 吸附法：吸附劑和沉淀劑的吸附作用。吸附法：吸附劑和沉淀劑的吸附作用。 （3）色素及其他物質(zhì)的去除）色素及其他物質(zhì)的去除 常用的脫色方法有離子交換劑、離子交換常用的脫色方法有離子交換劑、離子交換纖維、活性炭等材料吸附。纖維、活性炭等材料吸附。2離心過濾與菌體分離離心過濾與菌體分離 菌體分離

8、通常采用菌體分離通常采用離心分離離心分離和和過濾過濾兩種方兩種方法。法。 離心分離是在離心力場的作用下，將懸浮離心分離是在離心力場的作用下，將懸浮液中的固相與液相加以分離，多用于顆粒液中的固相與液相加以分離，多用于顆粒較小的懸浮液和乳濁液的分離。較小的懸浮液和乳濁液的分離。 離心方法有差速離心法、密度梯度離心、離心方法有差速離心法、密度梯度離心、等密度離心、平衡等密度離心。等密度離心、平衡等密度離心。 細菌和酵母菌發(fā)酵液多采用離心分離。細菌和酵母菌發(fā)酵液多采用離心分離。 霉菌和放線菌多采用過濾分離。霉菌和放線菌多采用過濾分離。 過濾的原理是懸浮液通過過濾介質(zhì)時，固態(tài)過濾的原理是懸浮液通過過濾介

9、質(zhì)時，固態(tài)顆粒與溶液分離。顆粒與溶液分離。 根據(jù)機理，過濾可分為根據(jù)機理，過濾可分為澄清過濾澄清過濾和和濾餅過濾濾餅過濾。 澄清過濾中，過濾介質(zhì)為硅藻土、砂、顆粒澄清過濾中，過濾介質(zhì)為硅藻土、砂、顆?；钚蕴俊Y(jié)陶瓷、燒結(jié)金屬等，它們填充活性炭、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)金屬等，它們填充在過濾器內(nèi)構(gòu)成過濾層，懸浮液通過濾層時，在過濾器內(nèi)構(gòu)成過濾層，懸浮液通過濾層時，固體顆粒被濾層顆粒阻攔或吸附，濾液得以固體顆粒被濾層顆粒阻攔或吸附，濾液得以澄清。澄清。 濾餅過濾中，過濾介質(zhì)為濾布。懸浮液通過濾餅過濾中，過濾介質(zhì)為濾布。懸浮液通過濾布時，固體顆粒被濾布阻擋而逐漸形成濾濾布時，固體顆粒被濾布阻擋而逐漸形成濾餅

10、。濾餅至一定厚度時即起過濾作用。餅。濾餅至一定厚度時即起過濾作用。（1）影響發(fā)酵液過濾的因素）影響發(fā)酵液過濾的因素 發(fā)酵液屬非牛頓性液體，粘度大，過濾速發(fā)酵液屬非牛頓性液體，粘度大，過濾速度慢。度慢。 過濾速度與菌體細胞體積、發(fā)酵條件、未過濾速度與菌體細胞體積、發(fā)酵條件、未利用完的培養(yǎng)基濃度、消沫劑、發(fā)酵周期利用完的培養(yǎng)基濃度、消沫劑、發(fā)酵周期等有關(guān)。等有關(guān)。（2）改善發(fā)酵液過濾性能的方法）改善發(fā)酵液過濾性能的方法 發(fā)酵液難過濾時，需改善過濾性能，降低發(fā)酵液難過濾時，需改善過濾性能，降低濾餅比阻，提高過濾與分離的速率。濾餅比阻，提高過濾與分離的速率。 改善發(fā)酵液性能的方法有調(diào)酸、熱處理、改善發(fā)

11、酵液性能的方法有調(diào)酸、熱處理、添加凝聚劑、反應(yīng)劑、助濾劑等。添加凝聚劑、反應(yīng)劑、助濾劑等。 調(diào)調(diào)pH：除去蛋白質(zhì)等兩性物質(zhì)，改變易：除去蛋白質(zhì)等兩性物質(zhì)，改變易吸附分子的電荷性質(zhì)，減少濾膜堵塞和污染。吸附分子的電荷性質(zhì)，減少濾膜堵塞和污染。 凝聚與絮凝：形成較大絮團，減少堵塞。凝聚與絮凝：形成較大絮團，減少堵塞。 吸附劑法：將細菌吸附在吸附劑上，形成吸附劑法：將細菌吸附在吸附劑上，形成較大的顆粒，減少堵塞。較大的顆粒，減少堵塞。 助濾劑法：助濾劑如硅藻土吸附細菌細胞助濾劑法：助濾劑如硅藻土吸附細菌細胞改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu)，降低過濾阻力，加快過濾速改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu)，降低過濾阻力，加快過濾速度。度。3細胞破碎

12、與分離細胞破碎與分離 微生物的代謝產(chǎn)物如果是微生物的代謝產(chǎn)物如果是胞內(nèi)物質(zhì)胞內(nèi)物質(zhì)（如有（如有些酶制劑、干擾素、胰島素等），那么首些酶制劑、干擾素、胰島素等），那么首先要收集菌體，進行細胞破碎。先要收集菌體，進行細胞破碎。 （1）微生物細胞壁的組成與結(jié)構(gòu)：）微生物細胞壁的組成與結(jié)構(gòu)： 細菌細胞壁：肽聚糖。細菌細胞壁：肽聚糖。 酵母菌細胞壁比酵母菌細胞壁比G+菌稍厚，主要成分是菌稍厚，主要成分是葡聚糖、甘露聚糖和蛋白質(zhì)等。葡聚糖、甘露聚糖和蛋白質(zhì)等。 其他真菌細胞壁主要由多糖組成，如幾其他真菌細胞壁主要由多糖組成，如幾丁質(zhì)或纖維素強度比細菌和酵母菌高。丁質(zhì)或纖維素強度比細菌和酵母菌高。（2）常用

13、的細胞破碎方法）常用的細胞破碎方法 細胞破碎的方法很多，根據(jù)外加作用力的細胞破碎的方法很多，根據(jù)外加作用力的方式可分為方式可分為機械法機械法和和非機械法非機械法兩大類。兩大類。 前者有珠磨法、高壓勻漿法、超聲波法、前者有珠磨法、高壓勻漿法、超聲波法、X-press法；法； 后者有酶解法、化學法、物理法、干燥法后者有酶解法、化學法、物理法、干燥法等。等。 機械法：機械法： 高壓勻漿法高壓勻漿法是利用高壓使細胞懸液通過針是利用高壓使細胞懸液通過針型閥，由于突然減壓和高速沖擊撞擊環(huán)，型閥，由于突然減壓和高速沖擊撞擊環(huán)，造成細胞破碎；造成細胞破碎； X-press法或法或Hughes press法是一

14、種改進的高壓法，其法是一種改進的高壓法，其操作方法是將濃縮的菌體懸浮液冷凍至操作方法是將濃縮的菌體懸浮液冷凍至-25-30形成形成冰晶，利用冰晶，利用500Mpa以上的高壓沖擊，將冷凍細胞從高壓以上的高壓沖擊，將冷凍細胞從高壓閥小孔中擠出。由于冰晶體的磨損，造成包埋在冰晶體中閥小孔中擠出。由于冰晶體的磨損，造成包埋在冰晶體中的微生物變形而引起細胞破碎。的微生物變形而引起細胞破碎。 此方法適用范圍廣，破碎率高，細胞碎片此方法適用范圍廣，破碎率高，細胞碎片的粉碎程度低，活性保留率高。但是不能的粉碎程度低，活性保留率高。但是不能用于對冷凍融解敏感的生物物質(zhì)。用于對冷凍融解敏感的生物物質(zhì)。 超聲波法超

15、聲波法是利用超聲波的空穴作用使細胞是利用超聲波的空穴作用使細胞破碎，由于這種空穴泡又受到超聲波的迅破碎，由于這種空穴泡又受到超聲波的迅速沖擊而閉合，從而產(chǎn)生一個極為強烈的速沖擊而閉合，從而產(chǎn)生一個極為強烈的沖擊波壓力，由此引起的黏滯性旋渦在介沖擊波壓力，由此引起的黏滯性旋渦在介質(zhì)中的懸浮細胞上造成了剪切應(yīng)力，促使質(zhì)中的懸浮細胞上造成了剪切應(yīng)力，促使細胞內(nèi)液體發(fā)生流動，造成細胞破碎。細胞內(nèi)液體發(fā)生流動，造成細胞破碎。 超聲波振蕩容易引起溫度的劇烈上升，所超聲波振蕩容易引起溫度的劇烈上升，所以操作時可以在細胞懸浮液中投入冰塊或以操作時可以在細胞懸浮液中投入冰塊或在夾層中通人冷卻水進行冷卻。在夾層中

16、通人冷卻水進行冷卻。 非機械法：非機械法： 酶解法酶解法是利用酶反應(yīng)分解破壞細胞壁成分是利用酶反應(yīng)分解破壞細胞壁成分的特殊化學鍵，達到使細胞破碎的目的。的特殊化學鍵，達到使細胞破碎的目的。分為外加酶法和自溶法（常采用加熱或干分為外加酶法和自溶法（常采用加熱或干燥法）。燥法）。 滲透壓沖擊法滲透壓沖擊法是將細胞先放入高滲透壓的是將細胞先放入高滲透壓的介質(zhì)中，在達到平衡后，介質(zhì)被突然稀釋，介質(zhì)中，在達到平衡后，介質(zhì)被突然稀釋，或?qū)⒓毎D(zhuǎn)入水或緩沖液中，水就會迅速或?qū)⒓毎D(zhuǎn)入水或緩沖液中，水就會迅速進入細胞內(nèi)，致使細胞膨脹，引起細胞壁進入細胞內(nèi)，致使細胞膨脹，引起細胞壁的破裂。的破裂。 反復凍融法反

17、復凍融法是將細胞反復在低溫下突然冷是將細胞反復在低溫下突然冷凍后在室溫下融化，最后引起細胞破碎。凍后在室溫下融化，最后引起細胞破碎。 低溫冷凍使細胞膜的疏水鍵結(jié)構(gòu)斷裂，增低溫冷凍使細胞膜的疏水鍵結(jié)構(gòu)斷裂，增加細胞親水性能；同時胞內(nèi)水結(jié)晶使細胞加細胞親水性能；同時胞內(nèi)水結(jié)晶使細胞內(nèi)外溶液濃度發(fā)生變化，引起細胞突然膨內(nèi)外溶液濃度發(fā)生變化，引起細胞突然膨脹而破裂。脹而破裂。 可采用此法處理細胞壁較脆弱的菌體，但可采用此法處理細胞壁較脆弱的菌體，但通常破碎率較低，有時即使反復如此處理通常破碎率較低，有時即使反復如此處理仍不能提高破碎率。仍不能提高破碎率。 此外還可能引起對凍融敏感的蛋白質(zhì)變性。此外還可

18、能引起對凍融敏感的蛋白質(zhì)變性。 干燥法干燥法可采用空氣于燥、真空干燥、噴霧可采用空氣于燥、真空干燥、噴霧干燥和冷凍干燥等。干燥和冷凍干燥等。 干燥過程能使細胞膜滲透性改變，再用丙干燥過程能使細胞膜滲透性改變，再用丙酮、丁醇或緩沖液等處理時，胞內(nèi)物質(zhì)就酮、丁醇或緩沖液等處理時，胞內(nèi)物質(zhì)就容易被抽提出來。容易被抽提出來。 （3）細胞碎片的分離：常用離心分離法。）細胞碎片的分離：常用離心分離法。 近年來利用雙水相萃取法，使生物大分子近年來利用雙水相萃取法，使生物大分子或細胞碎片在兩相或多相中進行不同的分或細胞碎片在兩相或多相中進行不同的分配，達到分離的目的。配，達到分離的目的。 另外，向細胞碎片懸濁

19、液中加入某種固體另外，向細胞碎片懸濁液中加入某種固體吸附劑，或使懸浮液通過裝有吸附劑的固吸附劑，或使懸浮液通過裝有吸附劑的固定床，也可達到去除細胞碎片的目的。定床，也可達到去除細胞碎片的目的。9.3 發(fā)酵產(chǎn)物的提取和精制發(fā)酵產(chǎn)物的提取和精制 1沉淀法沉淀法 通過改變條件或加入某種試劑，使發(fā)酵產(chǎn)通過改變條件或加入某種試劑，使發(fā)酵產(chǎn)物離開溶液，生成不溶性顆粒而沉降析出物離開溶液，生成不溶性顆粒而沉降析出的過程。的過程。 沉淀法濃縮作用大于純化作用，是初步分離的一種手段。沉淀法濃縮作用大于純化作用，是初步分離的一種手段。 沉淀法具有設(shè)備簡單、成本低、原料易得、沉淀法具有設(shè)備簡單、成本低、原料易得、收

20、率高、濃縮倍數(shù)高和操作簡單等收率高、濃縮倍數(shù)高和操作簡單等優(yōu)點優(yōu)點，不足不足之處在于過濾困難、產(chǎn)品質(zhì)量較低、之處在于過濾困難、產(chǎn)品質(zhì)量較低、需要重新精制。需要重新精制。 （1）等電點沉淀法：利用兩性電解質(zhì)在電中）等電點沉淀法：利用兩性電解質(zhì)在電中性時溶解度最低的原理進行分離純化。在低性時溶解度最低的原理進行分離純化。在低離子強度下，調(diào)節(jié)至等電點，可使各種兩性離子強度下，調(diào)節(jié)至等電點，可使各種兩性電解質(zhì)所帶凈電荷為零，能大大降低其溶解電解質(zhì)所帶凈電荷為零，能大大降低其溶解度。度。 不同的兩性電解質(zhì)具有不同的等電點，從而將其分離開。不同的兩性電解質(zhì)具有不同的等電點，從而將其分離開。 優(yōu)點優(yōu)點是許多

21、蛋白質(zhì)的等電點都在偏酸性的范是許多蛋白質(zhì)的等電點都在偏酸性的范圍內(nèi)，而許多無機酸價格低廉，并能為食品圍內(nèi)，而許多無機酸價格低廉，并能為食品標準允許，因此?？蔁o須除掉殘余的酸，而標準允許，因此常可無須除掉殘余的酸，而直接進行下一步純化操作。直接進行下一步純化操作。 缺點缺點是酸化時，容易引起蛋白質(zhì)失活。不少是酸化時，容易引起蛋白質(zhì)失活。不少蛋白質(zhì)與金屬結(jié)合后等電點會發(fā)生偏移。蛋白質(zhì)與金屬結(jié)合后等電點會發(fā)生偏移。 （2）鹽酸鹽法：在發(fā)解液中加入鹽酸，使）鹽酸鹽法：在發(fā)解液中加入鹽酸，使氨基酸成為氨基酸鹽酸鹽析出，再加堿中和氨基酸成為氨基酸鹽酸鹽析出，再加堿中和到氨基酸的等電點，使氨基酸沉淀析出。到

22、氨基酸的等電點，使氨基酸沉淀析出。 （3）金屬鹽法：在發(fā)酵液中加入重金屬鹽，）金屬鹽法：在發(fā)酵液中加入重金屬鹽，使難溶的氨基酸金屬鹽沉淀析出。沉淀經(jīng)溶使難溶的氨基酸金屬鹽沉淀析出。沉淀經(jīng)溶解后，調(diào)解后，調(diào)pH值至氨基酸等電點，使氨基酸值至氨基酸等電點，使氨基酸沉淀析出。沉淀析出。 谷氨酸提取谷氨酸提取 等電點等電點鋅鹽法：谷氨酸與硫酸鋅鋅鹽法：谷氨酸與硫酸鋅(ZnSO47H2O)，生，生成谷氨酸鋅鹽沉淀。成谷氨酸鋅鹽沉淀。 鈣鹽法提取谷氨酸：鈣鹽法提取谷氨酸： 等電點鋅鹽法等電點鋅鹽法 鈣鹽法提取谷氨酸工藝流程鈣鹽法提取谷氨酸工藝流程 （4）有機溶劑沉淀法：許多有機溶劑如丙）有機溶劑沉淀法：許

23、多有機溶劑如丙酮、乙醇、甲醇等能使溶于水的小分子生酮、乙醇、甲醇等能使溶于水的小分子生物物質(zhì)以及核酸、多糖、蛋白質(zhì)等生物大物物質(zhì)以及核酸、多糖、蛋白質(zhì)等生物大分子發(fā)生沉淀作用。分子發(fā)生沉淀作用。 這種沉淀作用主要是由于水溶液介電常數(shù)這種沉淀作用主要是由于水溶液介電常數(shù)降低、靜電引力增大，帶電溶質(zhì)互相吸引降低、靜電引力增大，帶電溶質(zhì)互相吸引凝集。凝集。 具有水化層的生物分子，有機溶劑與水的具有水化層的生物分子，有機溶劑與水的作用，使得這些分子脫水而相互聚集析出。作用，使得這些分子脫水而相互聚集析出。 優(yōu)點優(yōu)點是分辨能力比鹽析法高，一種溶質(zhì)只是分辨能力比鹽析法高，一種溶質(zhì)只在一個比較窄的有機溶劑范

24、圍內(nèi)沉淀；沉在一個比較窄的有機溶劑范圍內(nèi)沉淀；沉淀不需脫鹽；有機溶劑密度低，與沉淀物淀不需脫鹽；有機溶劑密度低，與沉淀物密度差大，容易進行固液分離；而且有機密度差大，容易進行固液分離；而且有機溶劑容易蒸發(fā)，不會在成品中殘留，因此溶劑容易蒸發(fā)，不會在成品中殘留，因此適用于食品、藥品的制備。適用于食品、藥品的制備。 其其缺點缺點是容易引起蛋白質(zhì)變性失活，并且是容易引起蛋白質(zhì)變性失活，并且有機溶劑易燃、易爆，對安全要求較高。有機溶劑易燃、易爆，對安全要求較高。 （5）鹽析法：在蛋白質(zhì)溶液中加入一定量）鹽析法：在蛋白質(zhì)溶液中加入一定量的中性鹽后，鹽離子在水中發(fā)生水化，使的中性鹽后，鹽離子在水中發(fā)生水化

25、，使蛋白質(zhì)脫去水化膜層，暴露出疏水區(qū)域，蛋白質(zhì)脫去水化膜層，暴露出疏水區(qū)域，疏水區(qū)域相互作用使蛋白質(zhì)沉淀；同時中疏水區(qū)域相互作用使蛋白質(zhì)沉淀；同時中性鹽的解離，中和蛋白質(zhì)所帶電荷，使蛋性鹽的解離，中和蛋白質(zhì)所帶電荷，使蛋白質(zhì)分子間排斥作用減弱而相互聚集。白質(zhì)分子間排斥作用減弱而相互聚集。 中性鹽有硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉等，生產(chǎn)上常中性鹽有硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉等，生產(chǎn)上常用硫酸銨用硫酸銨。 其其優(yōu)點優(yōu)點是成本低、操作簡單、安全和對許是成本低、操作簡單、安全和對許多生物活性物質(zhì)具有穩(wěn)定作用。多生物活性物質(zhì)具有穩(wěn)定作用。 （6）非離子型多聚物沉淀：可用于選擇性）非離子型多聚物沉淀：

26、可用于選擇性沉淀從而純化蛋白質(zhì)，應(yīng)用最多的是聚乙沉淀從而純化蛋白質(zhì)，應(yīng)用最多的是聚乙二醇二醇(PEG)。 作用機制有幾種假設(shè)：多聚物與有機溶劑作用機制有幾種假設(shè)：多聚物與有機溶劑相似，能降低水化度使蛋白質(zhì)沉淀；與大相似，能降低水化度使蛋白質(zhì)沉淀；與大分子形成復合物，發(fā)生共沉淀作用等。分子形成復合物，發(fā)生共沉淀作用等。 優(yōu)點優(yōu)點：操作條件溫和，不易引起生物大分：操作條件溫和，不易引起生物大分子變性，沉淀效果好，沉淀后的多聚物容子變性，沉淀效果好，沉淀后的多聚物容易除去，廣泛應(yīng)用于核酸、蛋白質(zhì)、細菌易除去，廣泛應(yīng)用于核酸、蛋白質(zhì)、細菌和病毒等的分離純化。和病毒等的分離純化。2膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)

27、其實質(zhì)是物質(zhì)通過膜的傳遞速度不同而得其實質(zhì)是物質(zhì)通過膜的傳遞速度不同而得到分離。到分離。 優(yōu)點優(yōu)點：過程一般較簡單，操作方便，費用：過程一般較簡單，操作方便，費用較低，效率較高，無相變，可在常溫下操較低，效率較高，無相變，可在常溫下操作，既節(jié)能又特別適用于熱敏性物質(zhì)的分作，既節(jié)能又特別適用于熱敏性物質(zhì)的分離純化。離純化。（1）膜分離技術(shù)分類）膜分離技術(shù)分類 透析透析：是利用膜兩側(cè)濃度差，使溶質(zhì)從：是利用膜兩側(cè)濃度差，使溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)，通過膜孔擴散到濃度低的濃度高的一側(cè)，通過膜孔擴散到濃度低的一側(cè)，從而實現(xiàn)分離的過程。一側(cè)，從而實現(xiàn)分離的過程。 電滲析電滲析：是一種以電位差為推動力，利：是一

28、種以電位差為推動力，利用離子交換膜選擇性地使陰離子或陽離子用離子交換膜選擇性地使陰離子或陽離子通過的性質(zhì)，達到從溶液中分離電解質(zhì)目通過的性質(zhì)，達到從溶液中分離電解質(zhì)目的。的。 微濾微濾：微孔過濾，利用孔徑：微孔過濾，利用孔徑0.025m14m的多孔膜，過濾含有微粒的多孔膜，過濾含有微粒的溶液，將微粒從溶液中除去，達到凈化、的溶液，將微粒從溶液中除去，達到凈化、分離和濃縮的目的。推動力為壓力差，通分離和濃縮的目的。推動力為壓力差，通常為常為0.1MPa0.5MPa。 超濾超濾：濾膜孔徑為：濾膜孔徑為1 nm20 nm，用于過，用于過濾含有微粒和大分子的溶液。以壓力差為濾含有微粒和大分子的溶液。以

29、壓力差為推動力，通常為推動力，通常為0.1MPa0.6MPa。 反滲透：用反滲透膜反滲透：用反滲透膜(孔徑孔徑0.1nm1nm)，對溶液施加壓力，使溶劑通過反滲透膜，對溶液施加壓力，使溶劑通過反滲透膜，截留所有可溶物而得到分離的操作。反滲截留所有可溶物而得到分離的操作。反滲透也是以壓力差為推動力，操作壓達透也是以壓力差為推動力，操作壓達3MPa10 MPa。 納米過濾：以壓力是為推動力，用納米納米過濾：以壓力是為推動力，用納米過濾膜過濾膜(孔徑約孔徑約2nm)，從溶液中分離出相對，從溶液中分離出相對分子質(zhì)量分子質(zhì)量3001000的物質(zhì)的膜分離過程。的物質(zhì)的膜分離過程。特點特點是：在過濾分離過程

30、中，能截留小分是：在過濾分離過程中，能截留小分子有機物，同時透析出鹽，達到濃縮和透子有機物，同時透析出鹽，達到濃縮和透析目的；操作壓力低，節(jié)約動力。析目的；操作壓力低，節(jié)約動力。3萃取法萃取法 萃取是將某種溶劑加入到液體混合物中，萃取是將某種溶劑加入到液體混合物中，根據(jù)混合物中不同組分在溶劑中溶解度的根據(jù)混合物中不同組分在溶劑中溶解度的不同，將所需要的組分分離出來。不同，將所需要的組分分離出來。 液液-液萃取也稱溶劑萃取，其液萃取也稱溶劑萃取，其優(yōu)點優(yōu)點是：比化是：比化學沉淀法分離程度高；比離子交換法選擇學沉淀法分離程度高；比離子交換法選擇性好、傳質(zhì)快，比蒸餾法能耗低，生產(chǎn)能性好、傳質(zhì)快，比蒸

31、餾法能耗低，生產(chǎn)能力大，周期短，便于連續(xù)操作，容易實現(xiàn)力大，周期短，便于連續(xù)操作，容易實現(xiàn)自動化控制等。自動化控制等。 （1）溶劑萃?。菏抢幂腿∧繕宋镔|(zhì)在兩）溶劑萃取：是利用萃取目標物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的不同，使其從種互不相溶的溶劑中溶解度的不同，使其從一種溶劑轉(zhuǎn)入另一種溶劑從而實現(xiàn)分離。一種溶劑轉(zhuǎn)入另一種溶劑從而實現(xiàn)分離。 萃取步驟包括：混合萃取步驟包括：混合分離分離回收溶劑?；厥杖軇?萃取操作流程分為單級萃取和多級萃取，多萃取操作流程分為單級萃取和多級萃取，多級萃取又分為多級錯流萃取和多級逆流萃級萃取又分為多級錯流萃取和多級逆流萃取。取。 單級萃?。褐皇褂靡粋€混合器和一個分

32、單級萃?。褐皇褂靡粋€混合器和一個分離器的萃取。流程最簡單，收率不高。離器的萃取。流程最簡單，收率不高。 多級錯流萃取：每級都加入新鮮萃取溶多級錯流萃?。好考壎技尤胄迈r萃取溶劑，溶劑消耗多，萃取液產(chǎn)物平均濃度較劑，溶劑消耗多，萃取液產(chǎn)物平均濃度較稀，但萃取較完全。稀，但萃取較完全。 多級逆流萃取：料液走向與萃取走向相多級逆流萃?。毫弦鹤呦蚺c萃取走向相反，萃取劑只在最后一級加入，萃取劑消反，萃取劑只在最后一級加入，萃取劑消耗少，萃取液產(chǎn)物平均濃度高，產(chǎn)物收率耗少，萃取液產(chǎn)物平均濃度高，產(chǎn)物收率最高。最高。多級錯流萃取（多級錯流萃?。‵料液；料液；S溶劑；溶劑；L萃取液；萃取液；R萃余液；）萃余液；

33、） 多多 級級 逆逆 流流 萃萃 取取 （2）超臨界流體萃?。菏菍⒊R界流體作）超臨界流體萃?。菏菍⒊R界流體作為萃取劑，從固體或液體中萃取出某些高沸為萃取劑，從固體或液體中萃取出某些高沸點或熱敏性成分，達到分離和提純目的。點或熱敏性成分，達到分離和提純目的。 超臨界流體超臨界流體是物質(zhì)處于臨界溫度、臨界壓力是物質(zhì)處于臨界溫度、臨界壓力之上的一種流體狀態(tài)，兼有氣體、液體雙重之上的一種流體狀態(tài)，兼有氣體、液體雙重性的特點，即密度接近液體，而黏度和擴散性的特點，即密度接近液體，而黏度和擴散系數(shù)與氣體相似。系數(shù)與氣體相似。 因此它不僅具有與液體溶劑相當?shù)妮腿∧芰Γ虼怂粌H具有與液體溶劑相當?shù)妮腿∧?/p>

34、力，而且具有傳質(zhì)擴散速度快的優(yōu)點。而且具有傳質(zhì)擴散速度快的優(yōu)點。 超臨界流體萃取中，主要是溶劑超臨界流體萃取中，主要是溶劑(超臨界流超臨界流體狀態(tài)體狀態(tài))密度的大幅度增加，導致溶劑對溶密度的大幅度增加，導致溶劑對溶質(zhì)的作用力增大，從而形成了溶解物質(zhì)的能質(zhì)的作用力增大，從而形成了溶解物質(zhì)的能力。力。 在臨界點附近，壓力或溫度的變化會引起超在臨界點附近，壓力或溫度的變化會引起超臨界流體密度的大幅度變化，而溶劑萃取能臨界流體密度的大幅度變化，而溶劑萃取能力主要取決于其密度，因此，通過調(diào)節(jié)壓力力主要取決于其密度，因此，通過調(diào)節(jié)壓力和溫度，改變?nèi)軇┟芏?，進而改變其對物質(zhì)和溫度，改變?nèi)軇┟芏?，進而改變其對

35、物質(zhì)的溶解能力。的溶解能力。 利用不同密度的溶劑對物質(zhì)溶解能力的差異，利用不同密度的溶劑對物質(zhì)溶解能力的差異，實現(xiàn)萃取和分離的操作。其過程由萃取階段實現(xiàn)萃取和分離的操作。其過程由萃取階段與分離階段組成。與分離階段組成。超臨界萃取典型流程超臨界萃取典型流程 等溫法：等溫條件下，萃取相減壓、膨等溫法：等溫條件下，萃取相減壓、膨脹，溶質(zhì)從分離槽下部取出。氣體經(jīng)壓縮脹，溶質(zhì)從分離槽下部取出。氣體經(jīng)壓縮機加壓后返回萃取槽。機加壓后返回萃取槽。 等壓法：等壓條件下，萃取相加熱、升等壓法：等壓條件下，萃取相加熱、升溫，氣體和溶質(zhì)分離。溶質(zhì)從分離槽下部溫，氣體和溶質(zhì)分離。溶質(zhì)從分離槽下部取出，氣體冷卻、壓縮后

36、回到萃取槽。取出，氣體冷卻、壓縮后回到萃取槽。 吸附法：溶質(zhì)被分離槽中的吸附劑吸附，吸附法：溶質(zhì)被分離槽中的吸附劑吸附，氣體壓縮后回到分離槽。氣體壓縮后回到分離槽。等溫法等溫法（T1=T2，P1P2） 等壓法等壓法（T1T2，P1=P2） 吸附法（吸附法（T1=T2，P1=P2） （3）雙水相萃?。菏抢梦镔|(zhì)在互不相溶的）雙水相萃取：是利用物質(zhì)在互不相溶的兩水相間分配系數(shù)的差異來進行萃取的方法，兩水相間分配系數(shù)的差異來進行萃取的方法，可用于分離和純化酶、核酸、生長素、病毒、可用于分離和純化酶、核酸、生長素、病毒、干擾素等。干擾素等。 大多數(shù)親水性聚合物水溶液與第二種親水性聚大多數(shù)親水性聚合物水

37、溶液與第二種親水性聚合物混合，達到一定濃度時，會產(chǎn)生兩相，兩合物混合，達到一定濃度時，會產(chǎn)生兩相，兩種高聚物分別溶于互不相溶的兩相中。種高聚物分別溶于互不相溶的兩相中。 高聚物之間的不相溶性，使得它們無法相互滲高聚物之間的不相溶性，使得它們無法相互滲透，不能形成均一相，從而具有相分離的傾向，透，不能形成均一相，從而具有相分離的傾向，在一定條件下，即能分為兩相。在一定條件下，即能分為兩相。 聚合物與鹽類溶液也能形成兩相，這是由于鹽聚合物與鹽類溶液也能形成兩相，這是由于鹽析作用，如析作用，如PEG與堿性磷酸鹽或硫酸鹽形成的與堿性磷酸鹽或硫酸鹽形成的兩相。兩相。4離子交換離子交換法法 離子交換技術(shù)是

38、根據(jù)物質(zhì)的酸堿度、極性和離子交換技術(shù)是根據(jù)物質(zhì)的酸堿度、極性和分子大小的差異予以分離的技術(shù)。分子大小的差異予以分離的技術(shù)。 它所使用的離子交換劑是能和其他物質(zhì)發(fā)生它所使用的離子交換劑是能和其他物質(zhì)發(fā)生離子交換的物質(zhì)，分為無機離子交換劑和有離子交換的物質(zhì)，分為無機離子交換劑和有機離子交換劑機離子交換劑(離子交換樹脂離子交換樹脂)。 離子交換樹脂法具有成本低、操作方便、設(shè)離子交換樹脂法具有成本低、操作方便、設(shè)備簡單、提煉效率高、節(jié)約大量有機溶劑等備簡單、提煉效率高、節(jié)約大量有機溶劑等優(yōu)點。優(yōu)點。 （1）離子交換原理：具有一定孔隙度的高）離子交換原理：具有一定孔隙度的高分子化合物，其親水性質(zhì)使溶劑分

39、子擴散分子化合物，其親水性質(zhì)使溶劑分子擴散到樹脂顆粒內(nèi)部，它具有酸性或堿性功能到樹脂顆粒內(nèi)部，它具有酸性或堿性功能團，能交換陽、陽離子。團，能交換陽、陽離子。 交換過程交換過程是：是：離子吸附或擴散到樹脂表離子吸附或擴散到樹脂表面；面；離子穿過樹脂表面，吸附或擴散至離子穿過樹脂表面，吸附或擴散至樹脂內(nèi)部的活性中心；樹脂內(nèi)部的活性中心；離子與樹脂中自離子與樹脂中自由離子交換；由離子交換；交換出來的離子從活性中交換出來的離子從活性中心擴散到樹脂表面；心擴散到樹脂表面；離子再由樹脂表面離子再由樹脂表面擴散至溶液中。擴散至溶液中。 （2）離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)與分類）離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)與分類 結(jié)構(gòu)分為兩部

40、分，一部分是不能移動的、結(jié)構(gòu)分為兩部分，一部分是不能移動的、多價高分子基團，構(gòu)成樹脂的骨架，使樹多價高分子基團，構(gòu)成樹脂的骨架，使樹脂具有不溶解性和化學穩(wěn)定的件質(zhì)；脂具有不溶解性和化學穩(wěn)定的件質(zhì)； 另一部分是可移動離子，構(gòu)成樹脂的活性另一部分是可移動離子，構(gòu)成樹脂的活性基團。基團。 根據(jù)樹脂官能團的性質(zhì)將其分為：陽離子根據(jù)樹脂官能團的性質(zhì)將其分為：陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、選擇性離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、選擇性離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、吸附樹脂交換樹脂、兩性離子交換樹脂、吸附樹脂和電子交換樹脂。和電子交換樹脂。 陽離子交換樹脂：有強酸性（陽離子交換樹脂：有強酸性（-SO3H）、

41、）、中強酸性（中強酸性（-PO3H2、-HPO2H）、弱酸性（）、弱酸性（-COOH）。）。 陰離子交換樹脂：有強堿性（陰離子交換樹脂：有強堿性（-N(CH3)3）、）、弱堿性（弱堿性（-NH2、-NHR、-NR2）。）。 選擇性離子交換樹脂：又稱螯合性離子交選擇性離子交換樹脂：又稱螯合性離子交換樹脂，與金屬離子形成螯合物的基團，對換樹脂，與金屬離子形成螯合物的基團，對某些離子具有特殊選擇性的樹脂。某些離子具有特殊選擇性的樹脂。 兩性離子交換樹脂：同時含有酸性、堿兩性離子交換樹脂：同時含有酸性、堿性基團，有強堿性基團，有強堿-弱酸弱酸-N(CH3)-COOH)和和弱堿弱堿-弱酸（弱酸（NH2-

42、COOH）。）。 吸附樹脂：又稱吸附樹脂：又稱“脫色樹脂脫色樹脂”。有較大。有較大表面積，多孔性，吸附能力強，交換離子表面積，多孔性，吸附能力強，交換離子的能力很小。的能力很小。 電子交換樹脂：又稱氧化還原樹脂。其電子交換樹脂：又稱氧化還原樹脂。其作用是電子轉(zhuǎn)移，起到氧化還原作用。作用是電子轉(zhuǎn)移，起到氧化還原作用。 操作條件需考慮：操作條件需考慮： pH滿足在產(chǎn)物穩(wěn)定范圍內(nèi)、產(chǎn)物離子化滿足在產(chǎn)物穩(wěn)定范圍內(nèi)、產(chǎn)物離子化以及樹脂能解離三個條件；以及樹脂能解離三個條件； 樹脂類型：弱酸性和弱堿性樹脂采用鈉樹脂類型：弱酸性和弱堿性樹脂采用鈉型或氯型；強酸性和強堿性樹脂可采用任型或氯型；強酸性和強堿性樹

43、脂可采用任何類型。何類型。 產(chǎn)物濃度：低價離子濃度增加有利于交產(chǎn)物濃度：低價離子濃度增加有利于交換上樹脂，而高價離子稀釋時易被吸附。換上樹脂，而高價離子稀釋時易被吸附。 洗脫條件：一般應(yīng)和吸附條件相反。洗脫條件：一般應(yīng)和吸附條件相反。5吸附法吸附法 吸附法是利用吸附劑與雜質(zhì)、色素物質(zhì)、有吸附法是利用吸附劑與雜質(zhì)、色素物質(zhì)、有毒物質(zhì)毒物質(zhì)(加熱源質(zhì)加熱源質(zhì))、抗生素之間的分子引力，、抗生素之間的分子引力，使它們吸附在吸附劑上。使它們吸附在吸附劑上。 吸附一方面是將發(fā)酵產(chǎn)品吸附并濃縮，另一吸附一方面是將發(fā)酵產(chǎn)品吸附并濃縮，另一方面是去除雜質(zhì)、色素物質(zhì)、有毒物質(zhì)等。方面是去除雜質(zhì)、色素物質(zhì)、有毒物質(zhì)

44、等。 優(yōu)點優(yōu)點：操作簡便、安全、設(shè)備簡單；不用或：操作簡便、安全、設(shè)備簡單；不用或少用有機溶劑；少用有機溶劑；pH在生產(chǎn)過程中變化小，適在生產(chǎn)過程中變化小，適用于穩(wěn)定性較差的生化物質(zhì)。用于穩(wěn)定性較差的生化物質(zhì)。 缺點缺點：選擇性差、吸附性能不穩(wěn)定、收率不：選擇性差、吸附性能不穩(wěn)定、收率不高、不能連續(xù)操作、勞動強度大等。高、不能連續(xù)操作、勞動強度大等。 （1）吸附劑種類：）吸附劑種類： 疏水或非極性吸附劑，能從極性溶劑或疏水或非極性吸附劑，能從極性溶劑或水溶劑中吸附溶質(zhì)；水溶劑中吸附溶質(zhì)； 親水或極性吸附劑；親水或極性吸附劑； 各種離子交換樹脂吸附劑。各種離子交換樹脂吸附劑。（2）吸附法應(yīng)用）吸

45、附法應(yīng)用 活性炭吸附抗生素：發(fā)酵濾液中加入活活性炭吸附抗生素：發(fā)酵濾液中加入活性炭、攪拌或振蕩一定時間，使抗生素有性炭、攪拌或振蕩一定時間，使抗生素有效成分吸附在活性炭上，然后過濾棄去濾效成分吸附在活性炭上，然后過濾棄去濾液，炭餅洗滌，去除雜質(zhì)后即可洗脫。液，炭餅洗滌，去除雜質(zhì)后即可洗脫。 吸附操作應(yīng)注意：調(diào)節(jié)適當吸附操作應(yīng)注意：調(diào)節(jié)適當pH；保持一定；保持一定溫度；活性炭的用量（溫度；活性炭的用量（0.53）；吸附）；吸附時間（時間（30min50min）；洗脫劑（發(fā)酵液）；洗脫劑（發(fā)酵液的的5%10%）。）。 離子交換樹脂脫色：主要靠樹脂的多孔離子交換樹脂脫色：主要靠樹脂的多孔隙表面對色素

46、進行吸附作用。隙表面對色素進行吸附作用。 凝膠層析法是指混合物隨流動相流經(jīng)裝有凝膠層析法是指混合物隨流動相流經(jīng)裝有凝膠凝膠(固定相固定相)的層析柱時，混合物中各物質(zhì)的層析柱時，混合物中各物質(zhì)因分子大小不同而得到分離的技術(shù)，具有因分子大小不同而得到分離的技術(shù)，具有操作方便、設(shè)備簡單、對高分子物質(zhì)分離操作方便、設(shè)備簡單、對高分子物質(zhì)分離效果好的優(yōu)點。效果好的優(yōu)點。 在發(fā)酵工業(yè)中，可用于脫鹽、高分子溶液在發(fā)酵工業(yè)中，可用于脫鹽、高分子溶液的濃縮、除熱源物質(zhì)，分離酶、蛋白質(zhì)、的濃縮、除熱源物質(zhì)，分離酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、核苷酸、激素、多糖、抗氨基酸、核酸、核苷酸、激素、多糖、抗生素等物質(zhì)的分離、提

47、純。生素等物質(zhì)的分離、提純。6凝膠層析法凝膠層析法 （1）凝膠層析法原理：）凝膠層析法原理： （2）凝膠層析法常用凝膠：）凝膠層析法常用凝膠： 天然凝膠（馬鈴薯淀粉凝膠、瓊脂和瓊脂天然凝膠（馬鈴薯淀粉凝膠、瓊脂和瓊脂糖凝膠）；糖凝膠）； 人工合成凝膠（聚丙烯酰胺凝膠、交聯(lián)葡人工合成凝膠（聚丙烯酰胺凝膠、交聯(lián)葡聚糖凝膠）。聚糖凝膠）。9.4 發(fā)酵產(chǎn)物的成品加工發(fā)酵產(chǎn)物的成品加工 發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)過提取、精制后，必須完成濃發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)過提取、精制后，必須完成濃縮、結(jié)晶以及干燥等單元操作，才能獲得縮、結(jié)晶以及干燥等單元操作，才能獲得質(zhì)量合格的成品。質(zhì)量合格的成品。1濃縮濃縮 （1）蒸發(fā)濃縮法：蒸發(fā)設(shè)備有蒸發(fā)

48、器、冷）蒸發(fā)濃縮法：蒸發(fā)設(shè)備有蒸發(fā)器、冷凝器、抽氣泵。凝器、抽氣泵。 （2）冰凍濃縮法：冰凍時水分子結(jié)成冰，）冰凍濃縮法：冰凍時水分子結(jié)成冰，鹽類、發(fā)酵產(chǎn)品不進入冰內(nèi)。鹽類、發(fā)酵產(chǎn)品不進入冰內(nèi)。 （3）吸收濃縮法：通過吸收劑直接吸收除）吸收濃縮法：通過吸收劑直接吸收除去溶液中溶劑分子，使溶液濃縮。去溶液中溶劑分子，使溶液濃縮。 （4）超濾濃縮法：利用特別的薄膜對溶液）超濾濃縮法：利用特別的薄膜對溶液中各種溶質(zhì)分子進行選擇性過濾。中各種溶質(zhì)分子進行選擇性過濾。2結(jié)晶結(jié)晶 結(jié)晶是過飽和溶液的緩慢冷卻結(jié)晶是過飽和溶液的緩慢冷卻(或蒸發(fā)或蒸發(fā))使溶質(zhì)使溶質(zhì)呈晶體析出的過程。結(jié)晶過程具有高度選擇性呈晶體

49、析出的過程。結(jié)晶過程具有高度選擇性飽和曲線和過飽和曲線飽和曲線和過飽和曲線 穩(wěn)定穩(wěn)定(不飽和不飽和)區(qū)：不會發(fā)生結(jié)晶。區(qū)：不會發(fā)生結(jié)晶。 不穩(wěn)定不穩(wěn)定(過飽和過飽和)區(qū)：結(jié)晶能自發(fā)形成，速區(qū)：結(jié)晶能自發(fā)形成，速度很快。度很快。 介穩(wěn)區(qū)：在穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)定區(qū)之間，結(jié)介穩(wěn)區(qū)：在穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)定區(qū)之間，結(jié)晶不能自動進行，但加入晶休，能誘導晶體晶不能自動進行，但加入晶休，能誘導晶體產(chǎn)生，晶體能生長。加入的晶體稱為晶種。產(chǎn)生，晶體能生長。加入的晶體稱為晶種。 結(jié)晶方法：冷卻結(jié)晶；蒸發(fā)結(jié)晶；真空結(jié)結(jié)晶方法：冷卻結(jié)晶；蒸發(fā)結(jié)晶；真空結(jié)晶?；瘜W反應(yīng)結(jié)晶；濃縮結(jié)晶；鹽析結(jié)晶。晶。化學反應(yīng)結(jié)晶；濃縮結(jié)晶；鹽析結(jié)晶。

50、（2）起晶方法）起晶方法 自然起晶法：要蒸去大量溶劑。自然起自然起晶法：要蒸去大量溶劑。自然起晶法起晶迅速，但難以控制晶核數(shù)目。晶法起晶迅速，但難以控制晶核數(shù)目。 刺激起晶法：蒸去部分溶劑即可。刺激起晶法：蒸去部分溶劑即可。 晶種起晶法：溶液濃縮到介穩(wěn)區(qū)，加一晶種起晶法：溶液濃縮到介穩(wěn)區(qū)，加一定大小、數(shù)量的晶種，緩慢攪拌。定大小、數(shù)量的晶種，緩慢攪拌。3成品干燥成品干燥 （1）常用干燥方法）常用干燥方法 對流加熱干燥法：又稱空氣加熱干燥法，對流加熱干燥法：又稱空氣加熱干燥法，是利用加熱的空氣，將熱量帶入干燥器并傳是利用加熱的空氣，將熱量帶入干燥器并傳給物料，使物料水分汽化，水蒸氣由空氣帶給物料

51、，使物料水分汽化，水蒸氣由空氣帶走?？諝饧仁禽d熱體，又是載濕體。常用的走?？諝饧仁禽d熱體，又是載濕體。常用的有氣流干燥、沸騰干燥、噴霧干燥等。有氣流干燥、沸騰干燥、噴霧干燥等。 接觸加熱干燥法：又稱加熱面?zhèn)鳠岣稍锓ǎ佑|加熱干燥法：又稱加熱面?zhèn)鳠岣稍锓?，即利用加熱面與物料相接觸的方法傳熱給濕即利用加熱面與物料相接觸的方法傳熱給濕物料，使水分汽化。物料，使水分汽化。 紅外線干燥法和冷凍升華干燥法。紅外線干燥法和冷凍升華干燥法。（2）工業(yè)發(fā)酵中常用的干燥過程）工業(yè)發(fā)酵中常用的干燥過程 氣流干燥：把呈泥狀、粉粒狀或塊狀的濕氣流干燥：把呈泥狀、粉粒狀或塊狀的濕物料，經(jīng)過適當方法使之分散于熱氣流中，物料，經(jīng)過適當方法使之分散于熱氣流中，在與熱氣流并流輸送的同時，進行干燥而得在與熱氣流并流輸送的同時，進行干燥而得到的粉粒狀干燥制品的過程。到的粉粒狀干燥制品的過程。 優(yōu)點優(yōu)點：干燥強度大；干燥時間短，適用于熱：干燥強度大；干燥時間短，適用于熱敏件或低熔點物料的干燥；熱效率高；處理敏件或低熔點物料的干燥；熱效率高；處理量大；設(shè)備簡單；應(yīng)用范圍廣。量大；設(shè)備簡單；應(yīng)用范圍廣。 缺點缺點：氣流速度較高，粒子有一定磨損和粉：氣流速度較高，粒子有一定磨損和粉碎，不太適用對成品外形有一定要求的物料、碎，不太適用對成品外形有一定要求的物料、或非常戳稠的液