發(fā)酵產物提取與精制工藝的設計鄧毛程授課教師知識回顧菌體酶轉化產物代謝產物發(fā)酵產物類型胞外酶胞內酶胞內代謝產物胞外代謝產物從發(fā)酵醪中獲取發(fā)酵產物，如何設計提取與精制技術？待解決的問題發(fā)酵醪發(fā)酵產物發(fā)酵產物提取與精制技術的設計發(fā)酵產物提取與精制技術重點掌握提取與精制技術的設計原則，并能夠進行提取與精制技術方案的初步設計。教學目的

提取與精制的目的

提取與精制工藝的設計原則

提取與精制的常用技術提取與精制的目的提取精制目的利用分離技術，將目標產物粗品進一步純化，獲得較高純度產品的過程。利用分離技術，從發(fā)酵醪中獲得目標產物粗品的過程。根據產品規(guī)格要求，采用各種分離技術，獲得所需要的產品。提取與精制的常用技術發(fā)酵產物的提取與精制技術通常包括過濾、離心、細胞破碎、萃取、沉淀、吸附、柱層析、蒸餾、蒸發(fā)濃縮、結晶等單元操作技術。提取精制這些單元操作技術不局限應用于提取過程或精制過程，根據提取過程或精制過程的實際需要而選用。例如，利用等電點沉淀法，可以從谷氨酸發(fā)酵液中提取得到谷氨酸粗品；如果將谷氨酸粗品溶解，多次利用等電點沉淀法，可以將谷氨酸粗品制成純度較高的谷氨酸產品。等電點沉淀法提取與精制的常用技術過濾技術是在推動力或者其他外力作用下懸浮液中的液體透過介質，固體顆粒及其他物質被過濾介質截留，從而使固體及其他物質與液體分離的操作

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常規(guī)過濾

膜過濾過濾板框壓濾機真空轉鼓過濾機膜過濾裝置提取與精制的常用技術離心技術是利用物體高速旋轉時產生強大的離心力，使置于旋轉體中的懸浮顆粒發(fā)生沉降或漂浮，從而使某些顆粒達到濃縮或與其他顆粒分離目的的操作。碟式離心機過濾式離心機管式離心機提取與精制的常用技術

酶溶破碎法

機械破碎法細胞破碎高速珠磨破碎法高壓勻漿破碎法超聲波破碎法細胞破碎技術是利用外力或酶作用多細胞壁和細胞膜進行破壞，使細胞內目標物釋放出來的操作。提取與精制的常用技術萃取技術是利用溶質在互不相溶的兩相溶劑之間的分配系數不同，而使溶質得到純化或濃縮的操作。

有機溶劑萃取法

超臨界流體萃取法萃取提取與精制的常用技術沉淀技術是利用溶質的理化特性，通過化學作用，或物理凝聚作用，或降低溶解度作用等方法，使溶質形成可沉降的固體顆粒而達到分離目的的操作。

金屬離子沉淀法

鹽析法

等電點沉淀法

有機溶劑沉淀法沉淀提取與精制的常用技術吸附技術是利用吸附劑對目標物質或雜質進行吸附，使目標物質與其它物質達到分離目的的操作。

活性碳吸附

硅膠吸附

大孔樹脂吸附

離子交換樹脂吸附法高分子聚合物吸附法吸附提取與精制的常用技術柱層析技術是利用各組分在固定相和流動相中分配系數不同的特性，經多次反復分配而達到各組分分離目的的操作。

吸附柱層析

凝膠柱層析柱層析提取與精制的常用技術蒸餾技術是利用各組分沸點的特性，使低沸點組分蒸發(fā)與冷凝而達到分離目的的操作。提取與精制的常用技術蒸發(fā)濃縮技術是使溶劑蒸發(fā)而達到提高溶質濃度目的的操作。

常壓蒸發(fā)濃縮

減壓蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮提取與精制的常用技術結晶技術是利用溶液達到過飽和狀態(tài)而使溶質以結晶形式析出的操作。

降溫結晶法

加熱結晶法結晶提取與精制工藝的設計原則1.工藝設計須滿足產品的純度要求賴氨酸發(fā)酵液超濾除菌噴霧干燥離子交換提取食品級賴氨酸真空濃縮溶解調節(jié)pH至5.0脫色重結晶分離與干燥醫(yī)藥級賴氨酸例如：賴氨酸的生產提取與精制工藝的設計原則2.工藝設計須滿足產品的穩(wěn)定性要求例如：活性干酵母的生產干燥加熱干燥冷凍干燥為了保證活性干酵母的活性，須選擇冷凍干燥工藝。提取與精制工藝的設計原則3.工藝設計須盡可能降低生產成本例如：耐高溫淀粉酶的提取淀粉酶發(fā)酵液超濾除菌超濾濃縮液體酶制劑沉淀法提取冷凍干燥固體酶制劑噴霧干燥固體酶制劑提取與精制工藝的設計原則4.工藝設計須盡可能提高得率例如：谷氨酸的生產谷氨酸發(fā)酵液分批等電點提取離心分離干燥谷氨酸谷氨酸發(fā)酵液超濾除菌真空濃縮連續(xù)等電點提取離心分離干燥谷氨酸提取與精制工藝的設計原則5.工藝設計須盡可能減少工藝步驟例如：飼料級蘇氨酸的生產蘇氨酸發(fā)酵液超濾除菌噴霧干燥離子交換提取蘇氨酸真空濃縮蘇氨酸發(fā)酵液真空濃縮噴霧干燥蘇氨酸小結

提取與精制的目的

提取與精制工藝的設計原則

提取與精制的常用技術工藝設計須