第九章发酵产物后处理
发酵后处理(制药)
发酵制药后处理发酵结束后的发酵液组成情况非常复杂，处理措施与化学合成法明显不同。
通常情况下，发酵液中目标物浓度很低，而杂质含量却很高，成份远较化学反应母液情况复杂，大量菌体细胞、培养基、各种蛋白质胶状物、色素、金属离子和其它代谢物等混杂其中，使得发酵液的预处理对于目标物的最终获取非常必要。
1、发酵液预处理的目的是使发酵液中的蛋白质和某些杂质沉淀，以增加滤速，过滤的目的是使菌丝体与发酵液分离，以便从发酵液或菌丝体中提取目标物。
预处理阶段主要去除两大类杂质：可溶性黏胶状物质(核酸、杂蛋白、不溶性多糖等)和无机盐（不仅影响成品炽灼残渣，还会影响离子交换法提取目标物的收率）。
确定预处理方法前，首先要明确目标物存在于胞内（菌体）还是胞外（发酵液），以确定弃去和收集的对象；还要结合目标物的稳定性等特点，选择预处理的pH、温度和化学试剂等。
对于菌丝体及杂蛋白的处理一般可采用等电点沉淀、变性沉淀、沉淀剂沉淀、加入絮凝剂、加入凝聚剂、吸附以及酶解法去除不溶性多糖等措施，对提取效果和成品质量影响较大的无机杂质主要是Ca2+、Mg2+、Fe3＋等高价金属离子，可采用离子交换法、沉淀法等措施去除。
加入的预处理试剂除要考虑到处理效果外，还要考虑低毒性、利于环保以及易于从终产品中除去等因素，申报时应说明所采取的措施及加入的试剂，必要时在成品质量研究中检测其残留量。
液－固分离是发酵液预处理的重要步骤，通常采用板框压滤、真空过滤以及离心分离等措施，过滤是各种措施中普遍存在的一个环节，为提高过滤效果、提高滤液质量，通常加入助滤剂，选择助滤剂时除考虑其效果和成本外，无毒，惰性，不与滤液和目标物产生化学反应对于终产品的质量和安全性尤为重要。
预处理后的滤液是生产过程中重要的中间产物，类似于化学反应中的中间体，有必要制订其质量控制标准，比如，一般情况下要澄清、有一定浓度、pH适中，需要说明的是，后续的提取工艺不同，对滤液的质量要求不同，如离子交换法提取目标物时对无机离子、澄清度等方面要求较严格，溶媒法提取时要求滤液蛋白含量较低。
发酵后处理的工艺流程
发酵后处理的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 压榨。
将发酵醪液压榨分离出葡萄汁和葡萄渣。
发酵后处理(制药)
发酵制药后处理发酵结束后的发酵液组成情况非常复杂，处理措施与化学合成法明显不同。
通常情况下，发酵液中目标物浓度很低，而杂质含量却很高，成份远较化学反应母液情况复杂，大量菌体细胞、培养基、各种蛋白质胶状物、色素、金属离子和其它代谢物等混杂其中，使得发酵液的预处理对于目标物的最终获取非常必要。
1、发酵液预处理的目的是使发酵液中的蛋白质和某些杂质沉淀，以增加滤速，过滤的目的是使菌丝体与发酵液分离，以便从发酵液或菌丝体中提取目标物。
预处理阶段主要去除两大类杂质：可溶性黏胶状物质(核酸、杂蛋白、不溶性多糖等)和无机盐（不仅影响成品炽灼残渣，还会影响离子交换法提取目标物的收率）。
确定预处理方法前，首先要明确目标物存在于胞内（菌体）还是胞外（发酵液），以确定弃去和收集的对象；还要结合目标物的稳定性等特点，选择预处理的pH、温度和化学试剂等。
对于菌丝体及杂蛋白的处理一般可采用等电点沉淀、变性沉淀、沉淀剂沉淀、加入絮凝剂、加入凝聚剂、吸附以及酶解法去除不溶性多糖等措施，对提取效果和成品质量影响较大的无机杂质主要是Ca2+、Mg2+、Fe3＋等高价金属离子，可采用离子交换法、沉淀法等措施去除。
加入的预处理试剂除要考虑到处理效果外，还要考虑低毒性、利于环保以及易于从终产品中除去等因素，申报时应说明所采取的措施及加入的试剂，必要时在成品质量研究中检测其残留量。
液－固分离是发酵液预处理的重要步骤，通常采用板框压滤、真空过滤以及离心分离等措施，过滤是各种措施中普遍存在的一个环节，为提高过滤效果、提高滤液质量，通常加入助滤剂，选择助滤剂时除考虑其效果和成本外，无毒，惰性，不与滤液和目标物产生化学反应对于终产品的质量和安全性尤为重要。
预处理后的滤液是生产过程中重要的中间产物，类似于化学反应中的中间体，有必要制订其质量控制标准，比如，一般情况下要澄清、有一定浓度、pH适中，需要说明的是，后续的提取工艺不同，对滤液的质量要求不同，如离子交换法提取目标物时对无机离子、澄清度等方面要求较严格，溶媒法提取时要求滤液蛋白含量较低。
第九章发酵产物后处理
（二）研究的意义
1、发酵产物后处理关系到发酵工业的经济效益： 在发酵产品的生产中，分离和精制过程所需的费用占 成本的很大部分。如传统发酵工业（如抗生素、乙醇、 柠檬酸），分离和精制部分占整个工厂投资费用的60%， 而对重组DNA发酵、精制蛋白的费用可占整个工厂生产 费用的89%～90%。因此，下游加工过程的落后有可能 会阻碍发酵工业以及酶、动植物细胞工程的发展。 2、下游加工过程的先进与否将关系到整个生物技术产 业兴衰。 发酵产物后处理的研究开发已逐步成为一个新的和重 要的科技领域和产业。许多国家都很重视下游加工过 程。 3、清洁生产与下游加工技术密切相关。随生物技术产 业规模的扩大，废水污染问题越来越突出，它与下游 加工技术密切相关。
（二）目标产物测定法
细胞破碎后，通过测定破碎液中目的产 物的释放量来估算破碎率。 通常是将破碎后的细胞悬浮液用离心法 分离细胞碎片，测定上清液中目的产物 （如蛋白质或酶）的含量或活性，并与 100%破碎率所获得的标准数值比较，计 算其破碎率。
（三）导电率测定法
细胞破碎后，大量带电荷的内含物被释 放到水相，使导电率上升，并且它随破 碎率的增加而呈线性增加。
三、下游工程的特点
（一）发酵液的特点 （二）下游工程后处理技术的特点 （三）下游工程目的产物的特点
（一）发酵液的特点
（p40）
1、发酵液大部分是水，一般含水量达到 90%～99%，发酵产物浓度较低。 2、发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白 质的胶状物质。 3、发酵液中还有培养基的残留成分，如无机 盐、蛋白质、其他大分子杂质及其降解产物。 4、发酵代谢副产物，特别是与发酵产物的结 构相似。 5、色素、热源质、毒性物质等有机杂质。
二、发酵产物的固液分离
第9章发酵产物的提取与分离剖析
• （2）盐酸盐法：在发解液中加入盐酸，使 氨基酸成为氨基酸盐酸盐析出，再加碱中和 到氨基酸的等电点，使氨基酸沉淀析出。 • （3）金属盐法：在发酵液中加入重金属盐， 使难溶的氨基酸金属盐沉淀析出。沉淀经溶 解后，调pH值至氨基酸等电点，使氨基酸 沉淀析出。 • 谷氨酸提取
①等电点——锌盐法：谷氨酸与硫酸锌(ZnSO4· 7H2O)，生 成谷氨酸锌盐沉淀。 ②钙盐法提取谷氨酸：
2．膜分离技术
• 其实质是物质通过膜的传递速度不同而得 到分离。 • 优点：过程一般较简单，操作方便，费用 较低，效率较高，无相变，可在常温下操 作，既节能又特别适用于热敏性物质的分 离纯化。
（1）膜分离技术分类
• ①透析：是利用膜两侧浓度差，使溶质从 浓度高的一侧，通过膜孔扩散到浓度低的 一侧，从而实现分离的过程。 • ②电渗析：是一种以电位差为推动力，利 用离子交换膜选择性地使阴离子或阳离子 通过的性质，达到从溶液中分离电解质目 的。
• 优点是分辨能力比盐析法高，一种溶质只 在一个比较窄的有机溶剂范围内沉淀；沉 淀不需脱盐；有机溶剂密度低，与沉淀物 密度差大，容易进行固液分离；而且有机 溶剂容易蒸发，不会在成品中残留，因此 适用于食品、药品的制备。 • 其缺点是容易引起蛋白质变性失活，并且 有机溶剂易燃、易爆，对安全要求较高。
• ②非机械法： • 酶解法是利用酶反应分解破坏细胞壁成分 的特殊化学键，达到使细胞破碎的目的。 分为外加酶法和自溶法（常采用加热或干 燥法）。 • 渗透压冲击法是将细胞先放入高渗透压的 介质中，在达到平衡后，介质被突然稀释， 或将细胞转入水或缓冲液中，水就会迅速 进入细胞内，致使细胞膨胀，引起细胞壁 的破裂。
发酵产物提取与精制工作
发酵产物的提取和精制工作
（2）杂蛋白的去除：
• ①沉淀法：利用蛋白质等电点进行沉淀， 或在酸碱性条件下加入阴离子阳离子进行 沉淀，或加入中性盐破坏蛋白质水化层进 行沉淀。
• ②变性法：加热变性、酸碱变性、有机溶 剂变性等。
丁质或纤维素强度比细菌和酵母菌高。
发酵产物的提取和精制工作
（2）常用的细胞破碎方法
• 细胞破碎的方法很多，根据外加作用力的 方式可分为机械法和非机械法两大类。
• 前者有珠磨法、高压匀浆法、超声波法、 X-press法；
• 后者有酶解法、化学法、物理法、干燥法 等。
发酵产物的提取和精制工作
• ①机械法：
• （3）含有色素、热源物质、毒性物质等有 机杂质。
• （4）发酵产物稳定性低，对热、酸、碱、 有机溶剂、酶、机械力等敏感，不适宜条件 下易失活或分解。
发酵产物的提取和精制工作
2．提取和精制
• 提取和精制是为了从发酵液中获得高纯度 的、符合质量标淮要求的发酵成品。
• 发酵产物存在形式不同，用途各异，产品 质量要求不同，分离纯化步骤有所不同。
• 发酵液属非牛顿性液体，粘度大，过滤速 度慢。
• 过滤速度与菌体细胞体积、发酵条件、未 利用完的培养基浓度、消沫剂、发酵周期 等有关。
发酵产物的提取和精制工作
（2）改善发酵液过滤性能的方法
• 发酵液难过滤时，需改善过滤性能，降低 滤饼比阻，提高过滤与分离的速率。
• 改善发酵液性能的方法有调酸、热处理、 添加凝聚剂、反应剂、助滤剂等。
活性炭、烧结陶瓷、烧结金属等，它们填充 在过滤器内构成过滤层，悬浮液通过滤层时， 固体颗粒被滤层颗粒阻拦或吸附，滤液得以 澄清。 • 滤饼过滤中，过滤介质为滤布。悬浮液通过 滤布时，固体颗粒被滤布阻挡而逐渐形成滤 饼。滤饼至一定厚度时即起过滤作用。
发酵工艺优化及发酵液后处理的研究论文
发酵工艺优化及发酵液后处理的研究论文引言发酵工艺是一种常用的生物工艺方法，广泛应用于食品工业、制药工业、环境工程等领域。
优化发酵工艺可以提高发酵产物的质量和产量，同时减少生产成本。
然而，发酵过程中会生成大量的发酵液，其中含有未被完全利用的废液和代谢产物，需要进行后处理才能达到环境友好和资源回收的目的。
本论文旨在研究发酵工艺优化及发酵液的后处理方法。
发酵工艺优化发酵工艺的优化目标是提高发酵产物的质量和产量。
在实际操作中，发酵工艺优化的关键是确定合适的培养基成分、控制发酵条件和优化微生物的生长环境。
培养基成分选择合适的培养基成分对发酵工艺的优化起着至关重要的作用。
培养基成分的选择应考虑到微生物对营养物质的需求。
常见的培养基成分包括碳源、氮源、无机盐和微量元素。
通过优化培养基成分的配比，可以提高微生物的生长速度和产物的产量。
发酵条件控制发酵条件的控制涉及到pH值、温度、氧气供给和搅拌速度等因素。
不同的菌株对这些因素的要求有所不同。
通过对发酵过程中这些因素的控制，可以调节微生物的代谢路径，从而提高产物的产量和纯度。
微生物生长环境优化微生物的生长环境对发酵工艺的影响很大。
微生物的生长环境包括温度、pH 值、氧气供给和营养物质等。
通过对微生物生长环境的调节，可以改变微生物的代谢途径和酶的产生，从而优化发酵工艺。
发酵液后处理发酵液后处理是将发酵液进行处理，以达到环境友好和资源回收的目的。
常见的发酵液后处理方法包括离心、过滤、蒸发和结晶等。
离心离心是将发酵液进行离心分离，分离出胞外物质和纯化产物的一种方法。
离心可以根据物料的密度差异将物料分离出来，从而得到高纯度的产物。
过滤过滤是将发酵液通过滤网分离出固体颗粒的方法。
过滤的主要目的是去除悬浮物和微生物，得到澄清的发酵液。
蒸发蒸发是将发酵液进行加热蒸发，使其浓缩的一种方法。
蒸发可以使发酵液中的水分减少，从而得到高浓度的产物。
结晶结晶是将发酵液通过温度调节和添加结晶剂的方法，使溶解的物质结晶出来。
发酵后加工工艺流程
发酵后加工工艺流程发酵后的加工工艺流程是指将经过发酵的原料进一步加工成最终产品的过程。
发酵是食品加工中一种重要的生物技术，它能够改善原料的口感、营养价值和保鲜性。
发酵后的加工工艺流程一般分为几个步骤。
首先是发酵产物的处理。
发酵后的原料产物一般会呈现芳香的味道和醇厚的口感，但同时也会含有一定的杂质。
因此，在加工之前，需要对产物进行处理，以便滤去杂质和不良成分。
一般可以通过过滤、沉淀、蒸馏等方法进行处理，以确保产物的纯度和质量。
其次是发酵产物的分离。
发酵后的原料产物中，可能会存在着产酸菌、产气菌、酵母菌等不同种类的微生物。
为了保证产品的质量和稳定性，需要将这些微生物进行分离。
分离方法可以采用离心、过滤、渗透、电泳等多种手段，以获得纯净的菌种。
接下来是发酵产物的调整。
发酵产物可能会呈现出酸度过高或过低、味道过浓或过淡等问题，因此需要对其进行调整。
调整方法一般有稀释、浓缩、调料添加等。
通过调整，可以使产品的口感和味道更加符合消费者的需求。
然后是发酵产物的加热处理。
发酵产物中可能仍存在一些不良微生物或酶活性，加热处理可以有效地杀菌和去除酶活性，以保证产品的安全性和稳定性。
加热方法一般有煮沸、高压杀菌、蒸汽灭菌等，根据产品的特点和要求选择适当的加热方法。
最后是发酵产物的包装和储存。
经过上述处理后，发酵产物可以进行包装。
包装的目的是保护产品的卫生、延长保质期和提高产品的销售价值。
包装方法可以根据产品的特性选择，常见的包装形式有罐装、瓶装、袋装等。
同时，还需要将产品储存在合适的环境中，以避免过高或过低的温度、湿度对产品的质量产生不良影响。
综上所述，发酵后的加工工艺流程包括发酵产物的处理、分离、调整、加热处理、包装和储存等步骤。
这些步骤可以有效地提高产品的质量和安全性，满足消费者的需求。
在实际加工过程中，还需要根据具体产品的要求和特点，进行相应的技术调整和工艺优化，以获得更好的加工效果。
发酵产物后处理的新技术
发酵产物后处理的新技术发酵产物是指在微生物作用下产生的各种有机物质，如酒精、醋酸、乳酸、酵母菌等。
这些产物在生产过程中需要进行后处理，以达到更好的质量和效果。
近年来，随着科技的不断发展，发酵产物后处理的新技术也不断涌现。
一、酒精产物后处理技术酒精是一种广泛应用的有机溶剂，但其生产过程中会产生大量的废水和废气，对环境造成污染。
传统的酒精产物后处理方法主要是蒸馏和吸附，但这些方法存在能耗高、操作复杂等问题。
近年来，新型的酒精产物后处理技术逐渐兴起，如生物膜反应器、生物滤池等，这些技术具有能耗低、操作简便等优点。
二、醋酸产物后处理技术醋酸是一种重要的有机酸，广泛应用于食品、医药、化工等领域。
传统的醋酸产物后处理方法主要是蒸馏和结晶，但这些方法存在能耗高、产物纯度低等问题。
近年来，新型的醋酸产物后处理技术逐渐兴起，如膜分离、离子交换等，这些技术具有能耗低、产物纯度高等优点。
三、乳酸产物后处理技术乳酸是一种重要的有机酸，广泛应用于食品、医药、化工等领域。
传统的乳酸产物后处理方法主要是蒸馏和结晶，但这些方法存在能耗高、操作复杂等问题。
近年来，新型的乳酸产物后处理技术逐渐兴起，如膜分离、离子交换等，这些技术具有能耗低、操作简便等优点。
四、酵母菌产物后处理技术酵母菌是一种重要的微生物，广泛应用于食品、医药、化工等领域。
传统的酵母菌产物后处理方法主要是离心和过滤，但这些方法存在能耗高、操作复杂等问题。
近年来，新型的酵母菌产物后处理技术逐渐兴起，如超滤、逆渗透等，这些技术具有能耗低、操作简便等优点。
综上所述，发酵产物后处理的新技术不断涌现，这些技术具有能耗低、操作简便等优点，有望在未来得到广泛应用。
粘稠发酵产物后处理过程研究
度低 、 易降解 、 具有热敏性和难闻气味 ， 不经后处理 难以直接使用 ， 贮藏 、 运输等甚为不便。同时由于发 酵液的这些特性给后处理过程增加 了难度。选择合 适 的后处理工艺和设备 ， 对这类新产品的推广使用
将 会起 到 推动作 用 。
经过 对 Ｈ 一 ２ Ｌ ４ ３多 糖发 酵液 的脱 臭 、 缩 、 浓 干燥
Ｅ ｉ：ｈ ｏ ｉｇ ｅ ｕ ｔ ｄ ｃ 。 ｍａｌｚ ａｐ ｎ ＠ｈ ｂ ｓ． ｕ．ａ ｅ
第 ５期
赵 平 等 ． 粘稠发酵产物后处理过程研究
－４ ・ ２ ７
２２ 气 流 干燥 ． （） １采用 图 ｌ所示 流程 ，对 干燥 条件 ： 操作 压力 为 常压 ， 干燥 器 内空 气温 度 ８ ７～８ ￣ 湿 球 温 度 ３ ． ６Ｃ。 由于采 用 了大 量 ８Ｃ， ４８—３ ￣ 的废 气 循环 ， 干燥 器 内空 气 状 态 变 化 很 小 ， 以认 可
糖是 杂 多 糖 ， 由葡萄 糖 、 露糖 、 乳 糖 、 拉 伯 糖 甘 半 阿
２ 研 究 工 作 内容
首 先 确 定 了发 酵 液 浓 缩 后 复 溶 性 能 的测 定 方
法， 然后分别用气流 干燥 ［ 拉丝干燥 、 ２ Ｊ 、 萃取翻 微波 、
干燥 ［ 理 发 酵 液 ， 行 脱 臭 、 缩 和 干 燥 ， 达 到 ４ １ 处 进 浓 以
醇、 乙酸 乙脂 等 。
２１ 发酵 液 浓缩 后的 复 溶性 能测 定 ．
其特殊性能 ， 有望在某些应用领域取代现在广泛使
用 的黄原 胶 。 由于 ＨＬ ４ ３多糖 发酵 液粘 度 大 、有 效 成分 浓 －２
Ｈ 一２ Ｌ ４３多糖 是 生 物高 分 子 聚合 物 ，具 有很 大 的粘 度 。当条 件发 生 变化 时 （ 温 度升 高 ）多糖 出 如 ， 现 降解 现象 ， 降解 后粘 度下 降 。 由于 ＨＬ ４３多糖 降 ＿２
发酵操作规程
发酵操作规程一、引言发酵是一种生物技术，用于转化有机物质为有用产物。
在食品加工、酿酒、酸奶等行业中，发酵是一个重要的步骤。
为了确保发酵的效果和安全性，需要遵循一些操作规程。
本文将介绍发酵操作规程，包括发酵前的准备工作、发酵过程中的控制和监测，以及发酵后的处理措施。
二、发酵前的准备工作1. 确定发酵的目标和产物：在开始发酵前，需要明确发酵的目的和预期产物，以便进行后续的操作和监测。
2. 选择发酵菌种：不同的产物需要不同的发酵菌种，根据目标产物的要求选择合适的菌种，并进行培养和增殖。
3. 准备发酵基质：- 根据菌种的生长需要，选择合适的基质，如麦芽、淀粉等。
- 对基质进行适当的处理，如研磨、消毒等，以保证基质的质量和卫生。
- 按照配方准确称量和混合基质的组分。
4. 准备发酵容器：- 选择合适的发酵容器，如发酵罐、培养皿等，并进行清洗和消毒。
- 确保容器的密封性和通气性，以便控制发酵过程中的气体交换。
5. 准备发酵环境：- 根据菌种的需求，调节适宜的温度、湿度和酸碱度等环境条件。
- 保持发酵环境的清洁和卫生，以防止有害微生物的污染。
三、发酵过程的控制和监测1. 控制发酵条件：- 在发酵过程中，根据菌种的需求，控制恰当的温度、湿度和pH值等条件，以促进菌种的生长和代谢。
- 定期检查和调整发酵环境，确保环境条件的稳定性。
2. 监测发酵进程：- 定期取样并测量关键参数，如菌种数量、产物浓度、酸碱度等，以了解发酵进程的变化。
- 根据监测结果，及时调整操作参数，以确保发酵的顺利进行。
3. 防止污染：- 严格控制发酵容器和设备的卫生状况，定期清洗和消毒。
- 在操作过程中，避免外界的污染，如杂菌、灰尘等。
- 采取适当的防护措施，如穿戴干净的工作服、戴口罩等，以防止人员对发酵过程的污染。
四、发酵后的处理措施1. 停止发酵：- 在达到预期产物或发酵结束的时候，停止提供发酵菌种所需要的营养物质和环境条件。
- 停止搅拌或通气等操作，以防止污染和产物的破坏。
《发酵工艺》项目9：发酵产物提取与精制
• 澄清过滤，也称为深层过滤，指颗粒沉积在床层内部的孔道壁上 而并不形成滤饼的过滤方式。
• （2）过滤介质
• 工业上常用的过滤介质有织物状介质、粒状介质 和多孔固体介质等类型。
• 织物状介质包括天然或合成纤维、金属丝等编织 而成的滤布或滤网，是工业生产中最常用的过滤 介质
• 粒状介质有硅藻土、石砾、细砂、锯屑、活性炭、 玻璃渣等，常用于过滤固体含量较少的悬浮液。
• 1.蒸馏 ：蒸馏可分为简单蒸馏和精馏。
• 拉乌尔定律指出：混合液中蒸汽压高（沸点低） 的组分，在气相中的含量总是比液相中高；反之， 蒸汽压低（沸点高）的组分，在液相中含量总是 比气相中高。一般把气相中酒精含量与液相中酒 精含量的比值称为酒精的挥发系数（用K表示）。 实验数据表明，在酒精浓度达到97.6%（体积分数） 前，酒精的挥发系数总是大于1，用常规的蒸馏方 法可以使酒精变浓。
括物理法（超声破碎、渗透压冲击、冻结融 化等）、化学法和酶溶法等
分类
作用机理
研磨法 固体剪切作用 机 械 法 高压匀浆法 液体剪切作用
撞击破碎法 固体剪切作用
特点
可达较高破碎率，可较大规模操作，大分子目的产物易失活 ，浆液分离困难
可达较高破碎率，可较大规模操作，不适合革兰氏阳性菌和 丝状菌
破碎率高，活性保留率高，对冷冻敏感产物不适应
• 多孔固体介质有多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料 等。
• （3）过滤设备 • 目前生物工程行业，常用于液-固过滤分离的设备有板框压滤机、
叶片过滤机及真空转鼓过滤机
板框压滤机结构 1-压紧装置；2-可动头；3-滤框；4-滤板；5 固定头；6-滤液出口；7-滤液进口；8-滤布
• 板框压滤机由滤板、滤框和压紧装置及支架等部分组成，许多块 滤板和滤框交替排列，滤板两侧过滤面上罩有滤布。
微生物发酵操作规程
微生物发酵操作规程1.工艺准备（1）确定发酵菌种：选择适合发酵目标产物的菌株，并进行纯化和保存。
（2）培养基配制：根据菌株的要求，制备培养基，包括碳源、氮源、矿物质和生长因子等。
（3）发酵设备准备：清洁和消毒发酵罐、搅拌器、温度和pH控制装置等设备。
2.接种和预培养（1）接种菌种：用菌液或菌片接种到含有预培养培养基的培养皿中，使其再生长。
（2）预培养：在适当的温度、pH和搅拌条件下培养，使菌株适应发酵条件。
3.发酵过程（1）发酵罐消毒：将发酵罐和相关设备高温高压消毒，并保持无菌状态。
（2）培养基制备：按照预设方案，将培养基置入发酵罐中，同时加热灭菌。
（3）接种：将预培养的菌种接种到发酵罐中，使其开始生长。
（4）发酵条件控制：根据菌株的要求，控制发酵过程中的温度、pH、搅拌和通气等参数。
（5）溶氧供应：通过通气和搅拌，保证发酵过程中的溶氧供应。
（6）反应监测：定期取样，监测发酵过程中的生物量、代谢产物浓度和生物活性等指标。
（7）发酵过程控制：根据反应监测结果，及时调整发酵条件，以提高产量和产品质量。
4.发酵后处理（1）终止发酵：根据菌株的生长曲线和指标，判断发酵结束的时间点。
（2）生物体分离：通过离心或其他手段，将发酵液中的菌体和培养基分离。
（3）产物提取：将发酵液进行抽提、分离和纯化，得到目标产物。
（4）产物检测：对所得产物进行相关的质量检测，包括物质性质、纯度和活性等。
在微生物发酵操作过程中（1）生物安全：严格遵守生物安全操作规程，采取措施防止菌种和发酵液污染。
（2）无菌操作：操作过程中保持无菌环境，对发酵罐和设备进行彻底的消毒和灭菌。
（3）质量控制：保证培养基和原料的质量符合要求，严格控制发酵过程中的温度、pH、搅拌和通气等参数。
（4）操作记录：详细记录发酵过程中的数据和操作步骤，以备后续分析和优化。
（5）固定化技术：根据需要，可以采用固定化技术来提高发酵效率和产品稳定性。
食用菌菌渣发酵技术规程
食用菌菌渣发酵技术规程食用菌菌渣发酵技术规程是指将食用菌生产过程中产生的废弃物——菌渣，通过发酵技术进行处理，使其转化为有机肥料或饲料的一种技术规范。
该技术规程的制定旨在解决食用菌生产中废弃物的处理问题，同时也为农业生产提供了一种可持续发展的解决方案。
一、技术原理食用菌菌渣发酵技术的原理是利用微生物的代谢作用，将菌渣中的有机物质分解为水、二氧化碳和有机酸等物质，同时产生大量的微生物蛋白质和细胞壁物质。
这些物质可以作为有机肥料或饲料，具有很高的营养价值。
二、技术流程食用菌菌渣发酵技术的流程包括以下几个步骤：1. 菌渣的收集和处理：将食用菌生产过程中产生的菌渣进行收集和处理，去除杂质和异物。
2. 菌渣的预处理：将收集到的菌渣进行破碎和消毒处理，以便后续的发酵处理。
3. 发酵菌种的培养：选择适合菌渣发酵的微生物菌种进行培养，以便后续的发酵处理。
4. 菌渣的发酵处理：将预处理好的菌渣和培养好的发酵菌种混合，进行发酵处理。
发酵过程中需要控制温度、湿度、通气等条件，以保证发酵效果。
5. 发酵产物的后处理：将发酵产物进行干燥、筛分等处理，以便后续的包装和使用。
三、技术优势食用菌菌渣发酵技术具有以下几个优势：1. 资源利用：将废弃物转化为有机肥料或饲料，实现了资源的循环利用。
2. 环保节能：减少了废弃物对环境的污染，同时也减少了能源的消耗。
3. 经济效益：将废弃物转化为有机肥料或饲料，可以为农业生产提供廉价的肥料和饲料，同时也可以为企业带来经济效益。
四、技术应用食用菌菌渣发酵技术已经在我国得到了广泛的应用。
目前，该技术已经被应用于农业生产、环境保护、能源开发等领域。
在农业生产中，该技术可以为农民提供廉价的有机肥料和饲料，同时也可以减少废弃物对环境的污染。
在环境保护方面，该技术可以减少废弃物的排放，降低环境污染。
在能源开发方面，该技术可以将废弃物转化为生物能源，为能源开发提供了新的思路。
总之，食用菌菌渣发酵技术是一种可持续发展的技术，具有很高的应用价值。
发酵后处理的工艺流程
发酵后处理的工艺流程Fermentation is an essential process in many industries, including food and beverage production, pharmaceuticals, and biofuels. 发酵是许多行业的一个重要工艺过程，包括食品饮料生产、制药和生物燃料。
After fermentation, there are several important steps in the post-fermentation process that are necessary to ensure the quality and safety of the final product. 在发酵之后，后续处理过程中有几个重要的步骤是必要的，以确保最终产品的质量和安全。
These steps often include separation and purification processes, as well as packaging and storage procedures. 这些步骤通常包括分离和纯化过程，以及包装和储存程序。
Each of these steps plays a critical role in the overall success of the fermentation process. 这些步骤中的每一个在发酵过程的整体成功中起着至关重要的作用。
One of the first steps in the post-fermentation process is the separation of the desired product from the fermentation broth. 后续处理过程中的第一步是将所需的产品从发酵浆液中分离出来。
This can be achieved through a variety of methods, including centrifugation, filtration, and precipitation. 这可以通过多种方法实现，包括离心、过滤和沉淀。
第九章 发酵产物的提取与精制
缺点
压差较小，主要适用于霉菌发酵液的过滤。
错流过滤设备
改善过滤性能的方法
等电点 蛋白质变性 吸附 凝聚和絮凝 酶解作用 加入助滤剂 直接在发酵液中形成填充-凝固剂
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
影响凝聚作用的主要因素
无机盐的种类： Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+ 无机盐的化合价：离子的化合价越高，凝 聚能力越强 无机盐的用量：无机盐浓度越大，凝聚效 果越好
常用的凝聚剂
Al2(SO4)3·18H2O Alcl3·6H2O Fecl3 ZnSO4 MgCO3
常用的絮凝剂
天然有机高分子絮凝剂：
— — —
多糖类（如壳聚糖及衍生物） 海藻酸钠 明胶和骨胶等
人工合成聚合物：
— — —
聚丙烯酰胺类衍生物 聚苯乙烯类衍生物 聚丙烯酸类
絮凝技术预处理发酵液的优点不仅在于过 滤速度的提高，还在于能有效地去除杂蛋 白质和固体杂质，如菌体、细胞和细胞碎 片等，提高了滤液质量
加热，使发酵液中的蛋白质变性而产生沉 淀 大幅度改变pH 加有机溶剂（丙酮、乙醇等） 加表面活性剂
(三) 加各种沉淀剂沉淀
在酸性溶液中，蛋白质能与一些阴离子如： 三氯乙酸盐、水杨酸盐、钨酸盐、苦味酸 盐、鞣酸盐等形成沉淀； 在碱性溶液中，能与一些阳离子如：Ag+、 Cu2+ 、 Fe3+ 、Zn2+ 、Pb2+等形成沉淀。
发酵过程各环节操作规程
发酵过程各环节操作规程发酵是指利用微生物（如酵母菌、乳酸菌等）对物质进行代谢，产生有益的化学变化的过程。
在发酵过程中，各个环节的操作规程十分重要，下面将逐一介绍。
一、原料准备1.确定发酵原料的种类和质量，遵循配方要求。
2.对原料进行清洗消毒，以防止细菌和杂质的污染。
3.对原料进行切割或研磨，以增加微生物对原料的接触和附着。
4.按照发酵原料种类和要求进行配料混合，注意配料的均匀性。
二、培养液制备1.根据发酵菌株需求和培养液配方，准备发酵基础培养液，包括碳源、氮源、无机盐等。
2.准确称量和称取各种发酵培养介质成分，保证配方的准确性。
3.根据不同的发酵菌株要求，进行高压灭菌或高温灭菌，以确保无细菌污染。
三、接种和预培养1.根据发酵菌株特性和发酵目的选择合适的种属。
2.将培养基中的菌株转移到预培养基质中，进行初级培养。
3.对预培养基质进行一定的搅拌和通气等操作，以保证菌株的充分生长。
四、发酵罐和设备消毒1.在接种前进行发酵罐的彻底清洗和消毒，以保证其内部的无菌环境。
2.对发酵罐和发酵设备进行高压灭菌或高温灭菌，以杀死可能存在的细菌和病原体。
3.消毒后的设备要进行彻底的冲洗和干燥，以防止消毒剂残留。
五、培养液接种1.将预培养中培养好的菌株接种到发酵罐中的培养液中。
2.控制好接种量和比例，避免过多或过少的影响发酵过程。
3.搅拌培养液，使接种菌株均匀分布在培养液中。
六、发酵过程控制1.通过调节发酵罐中的温度、pH值、搅拌速度等参数，确保最适合微生物生长和代谢的环境。
2.在发酵过程中，随时监测和调整营养物质的添加量和氧气的供应。
3.定期取样，进行各项指标的检测，确定微生物代谢过程是否正常进行。
七、发酵结束和产物收获1.根据发酵菌株的繁殖和代谢特性，判断发酵是否结束。
2.停止供气和搅拌，将发酵液进行分离和收获产物。
3.进行产物的后处理，如过滤、浓缩、干燥等。
八、发酵设备清洗和消毒1.在发酵结束后，对发酵罐和发酵设备进行彻底的清洗和消毒。
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（即下游加工）
p39-46
本章内容：
第一节 下游加工过程概论 第二节 发酵液的预处理和固液分离 第三节 细胞破碎 第四节 发酵产物的初级纯化 第五节 发酵产物的精制 第六节 成品加工 第七节 发酵废液的排放
目的要求
了解发酵产物后处理的意义 掌握发酵产物后处理的基本过程 掌握发酵产物后处理常见处理方法及原理 了解发酵工业废液的特点及其处理的方法
5、成分复杂。
6、其目的产物往往参与人体机能的精细调节， 任何性质和数量的偏差将造成严重影响。
四、下游加工的基本要求
1、操作简单费用低。 2、提取率高，能够达到要求纯度，废液
中最终产品含量低。 3、不影响产品质量。 4、提取所用试剂对设备腐蚀性小。 5、产生废物能够处理，对环境污染少。
五、下游加工的基本流程 （p41～42）
几个问题：
1、发酵产物后处理的重要性 2、发酵产物后处理的一般过程 3、发酵产物后处理常用的方法
第一节 下游加工过程概论
一、 下游工程 二、 下游加工的目的及研究意义 三、 下游工程的特点 四、 下游加工的基本要求 五、 下游工程加工的基本流程
发酵产物的后处理
一、下游工程
下游工程:
（一）下游加工的目的
目的：
发酵液中杂质含量较多，代谢产物的浓度较低， 低浓度的发酵产品不能直接作为工业生产的原 料或产品。
获得合格生化产品，保证发酵产品的质量和卫 生标准，并且不浪费其它有用的物质。
必需对需要的生化产品进行分离和纯化等下游 加工。
发酵产物的产量主要取决于发酵工程的上游技术—— 菌种和发酵，而其质量、收率和成本则决定于下游工 程——提取（初步纯化）和精制。
一、发酵液的预处理
（一）发酵液预处理的目的
1．改变发酵液的性质，以利于固液分离。
如通过酸化、加热以降低发酵液的黏度，以及加入絮凝剂使细 胞或溶解的大分子聚结成较大的颗粒以促进细胞的絮凝。
2．分离细胞、菌体或其它悬浮颗粒（细胞碎片、核 酸和蛋白质沉淀物）。
3．除去部分可溶性杂质和改变滤液以利于后续各步 操作。
各种层析、电泳措施
无菌过滤、超滤、结晶 冷冻干燥、喷雾干燥
下游加工的单元操作
➢ 发酵液的预处理和固液分离 ➢ 高度纯化（精制）
➢ 初步纯化（提取） • 吸附法 • 离子交换法 • 沉淀法
• 色谱分离 • 结晶 ➢ 成品加工
• 溶剂萃取法
• 浓缩
• 双水相萃取法
• 无菌过滤和去热原
• 超临界流体萃取 • 超滤法
（二）研究的意义
1、发酵产物后处理关系到发酵工业的经济效益： 在发酵产品的生产中，分离和精制过程所需的费用占
成本的很大部分。如传统发酵工业（如抗生素、乙醇、 柠檬酸），分离和精制部分占整个工厂投资费用的 60%，而对重组DNA发酵、精制蛋白的费用可占整个 工厂生产费用的89%～90%。因此，下游加工过程的 落后有可能会阻碍发酵工业以及酶、动植物细胞工程的 发展。 2、下游加工过程的先进与否将关系到整个生物技术产 业兴衰。 发酵产物后处理的研究开发已逐步成为一个新的和重要 的科技领域和产业。许多国家都很重视下游加工过程。 3、清洁生产与下游加工技术密切相关。随生物技术产 业规模的扩大，废水污染问题越来越突出，它与下游加 工技术密切相关。
三、下游工程的特点
（一）发酵液的特点 （二）下游工程后处理技术的特点 （三）下游工程目的产物的特点
（一）发酵液的特点
（p40）
1、发酵液大部分是水，一般含水量达到 90%～99%Байду номын сангаас发酵产物浓度较低。
2、发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白 质的胶状物质。
3、发酵液中还有培养基的残留成分，如无机 盐、蛋白质、其他大分子杂质及其降解产物。
从发酵液或培养液中分离、精制有关产 品的过程，称为下游工程。（或下游技 术、下游加工过程、或生化分离和纯化 过程）。
它是由一些化学工程的单元操作组成。 由于发酵产品种类繁多，性质各异，其 单元操作很多，如蒸馏、结晶、吸附等。
二、下游加工的目的及研究意义
（一）下游加工的目的 （二）下游加工的研究意义
发酵液
预处理
细胞分离
成品加工
高度纯化
细胞破碎 细胞碎片分离
初步纯化
胞外产物
产物后处理方法
发酵液
预处理
加热、调pH、絮凝
细胞分离
细胞破碎 提取
细胞碎片分离
初步纯化
高度纯化 精制
成品加工
沉降、离心分离，过滤 、错流过滤
高压匀浆、珠磨、超声、酶 解、化学渗透、渗透压冲击 离心、萃取、过滤、错流过滤
沉淀、萃取、离子交换 吸附、超滤
• 干燥
第二节 发酵液的预处理 和固液分离
(p41～43)
目的: 1）分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒 2）除去部分可溶性杂质 3）改变滤液性质
总之，达到固液分离，提高产物浓度和 质量。
常用的方法（p41） ：
调节pH、加热、过滤、离心分离、沉降 及倾析等。
预处理属于初级分离阶段，主要影响产 物的收率。但在某种意义上也影响产品 的纯度，因为，如在初级分离中除去大 部分杂质，特别是对产品精制有干扰的 杂质，将使精制较容易，纯度也提高。
4、发酵代谢副产物，特别是与发酵产物的结 构相似。
5、色素、热源质、毒性物质等有机杂质。
（二）下游工程后处理技术的特点
（p40）
1、下游工程技术难度大 因为，目标成分在发酵液中的含量低，但其
他成分的含量和数量都大大超过目标成分， 极大的增加了分离工作的难度。 2、发酵液是复杂的多相体系 有机体、菌体、胶体、固体、液体、细胞内、 细胞外。在分离中要充分考虑这些因素。 3、目标成分的稳定性较差。因此，要在产物 后处理中采用较为温和的分离技术措施。 4、由于产品纯度要求高，在分离中损失较大， 甚至超过20%。所以寻找新的、特异性强的分 离技术是下游加工的趋势。
（三）下游工程目的产物的特点
（p41）
1、一般多为有生理活性的有机化合物，这些 物质往往不稳定、易变性、易失活。
2、相对分子质量较大。
3、目的成分在制备液中的浓度很低，但产品 要求的纯度却很高（95%以上）。附加值高。
4、含有目的产物的生物制剂中亦含有丰富的 营养成分，易被微生物污染和分解。