生物工程下游技术复习2012

第一章绪论
1．什么是生物工程的下游技术？
一般泛指从工程菌或工程细胞的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量检测所需要的一系列单元操作技术。

其中，产品的分离纯化是其最重要的组成部分。

2．生物工程下游技术的发展历程？
1、古代酿造业
生物技术产业的历史可追溯到古代的酿造业，它包括酿酒、制酱（油）、醋、酸奶和干酪等。

古代的技术比较原始，工场大多是家庭作坊式的，产物基本不经过后处理而直接使用，当然也就没有上下游技术之说了。

2、第一代生物技术
第一代（传统）生物工业主要指19世纪60年代到20世纪40年代青霉素等抗生素出现之前的生物技术产业。

这一时期，发现了发酵的本质是微生物的作用，掌握了纯种培养技术，生物技术进入近代酿造产业的发展阶段。

此时开始引入化学工程中成熟的近代分离技术，如过滤、蒸馏、精馏等。

3、第二代生物技术
第二代生物技术以20世纪40年代出现的青霉素产品为代表。

产品品种、类型迅速增加，不仅有初级代谢产物，也有次级代谢产物；不仅有小分子的物质，也有具生命活性的大分子物质，有些产品的分子结构相当复杂。

产品的多样性决定了分离方法的多样性。

这期间借鉴和引进吸收了大量的近代化学工业的分离技术，据报道有80%的化工单元操作技术被引入生物工业。

4、第三代生物技术
第三代生物技术一般认为以20世纪70年代末掘起的DNA重组技术及细胞融合技术为代表。

此时，生物技术在其主要领域：基因工程、酶工程、细胞工程和微生物发酵工程取得了长足进步，一批对人类十分有益的高附加值的产品开始面世，如乙肝疫苗、干扰素等。

3．细胞破碎技术？初步分离纯化技术？高度分离纯化技术？
细胞破碎是工业化生产胞内物质所必需的技术，已经开发出球磨破碎、压力释放破碎、冷冻加压释放破碎和化学破碎等技术（见“微生物细胞破碎”一章）。

细胞破碎技术的逐渐成熟，使得胞内生物物质的大规模工业化生产成为可能。

初步分离纯化技术
主要开发了沉淀、离子交换、萃取、超滤等技术。

较早出现的是酶及蛋白质的盐析法；有机溶剂沉淀法；双水相萃取技术比较适合于胞内活性物质和细胞碎片的分离，为进一步纯化精制创造了前提；超滤技术解决了生物大分子对pH、热、有机溶剂、金属离子敏感等难题，在生物大分子的分级、浓缩、脱盐等操作中得到了广泛的使用。

高度分离纯化技术
小分子物质一般可通过离子交换、脱色和结晶、重结晶等方法获得纯度很高的产品。

生物大分子的纯化一直是个难题。

70年代以来，逐渐开发出各种色谱(层析)技术，如亲和色谱、疏水色谱、聚焦色谱、离子交换色谱和凝胶色谱等，后两种技术已开始用于批量生产。

4．下游技术的一般工艺过程？
按生产过程划分，生物工程下游技术大致可分为4个阶段，即预处理、提取（初步分离）、精制（高度纯化）、成品制作。

如下图所示。

胞内产物
发酵液→预处理→细胞分离→细胞破碎→碎片分离→提取→精制→成品制作
加热过滤匀浆法离心沉淀（重）结晶浓缩
调pH 离心研磨法双水相吸附离子交换干燥
絮凝膜分离酶解法膜分离萃取色谱分离无菌过滤
超滤膜分离成型
结晶
（1）预处理和固液分离主要技术有过滤和离心。

固液分离以除去发酵液中的不溶性固形物杂质和菌体细胞。

（2）提取（初步分离）目的是除去与产物性质差异较大的杂质，为后到精制工序创造有利条件。

（3）精制（高度纯化）目的是除去与产物的物理化学性质比较接近的杂质。

（4）成品制作成品形式与产品的最终用途有关
5．什么是生物工程下游技术永久性的发展方向和推动力？
成本、质量、环境保护将是生物工程下游技术永久性的发展方向和推动力。

6．清洁生产(Cleaner Production）？
清洁生产（Cleaner Production）是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。

它包括三方面内容：即清洁生产工艺（技术）、清洁产品、清洁能源。

清洁生产工艺是生产全过程控制工艺，包括节约原材料和能源，淘汰有毒害的原材料，并在全部排放物和废物离开生产过程以前，尽最大可能减少它们的排放量和毒性，对必须排放的污染物实行综合利用，使废物资源化。

第二章发酵液预处理
1．发酵液有什么特性？
微生物发酵液的特性可归纳为：
①发酵产物浓度较低，大多为1%~10%，悬浮液中大部分是水；
②悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大；
③固体粒子可压缩性大；
④液相粘度大，大多为非牛顿型流体；
⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。

2．改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些?其简要机理如何?
这些特性使得发酵液的过滤与分离相当困难。

通过对发酵液进行适当的预处理，即可改善其流体性能，降低滤饼比阻，提高过滤与分离的速率。

有关改善发酵液过滤特性的物理化学方法有：调酸（等电点）、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添加表面活性物质、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。

一、降低液体粘度
根据流体力学原理，滤液通过滤饼的速率与液体的粘度成反比，可见降低液体粘度可有效提高过滤速率。

降低液体粘度的常用方法有加水稀释法和加热法等。

采用加水稀释法虽能降低液体粘度，但会增加悬浮液的体积，加大后继过程的处理任务。

而且，单从过滤操作看，稀释后过滤速率提高的百分比必须大于加水比才能认为有效，即若加水一倍，则稀释后液体的粘度必须下降50％以上才能有效提高过滤速率。

升高温度可有效降低液体粘度，提高过滤速率，如12°Be麦芽汁40℃时粘度为1.2X10-3Pa·s，升高至75℃其粘度可下降一半，过滤速率可加倍1倍。

同时，在适当温度和受热时间下可使蛋白质凝聚，形成较大颗粒的凝聚物，进一步改善了发酵液的过滤特性。

二、调整pH
pH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH值可改善其过滤特性。

此法是发酵工业中发酵液预处理较常用的方法之一。

三、凝聚与絮凝
采用凝聚和絮凝技术能有效改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态，使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率。

除此之外，还能有效地除去杂蛋白质和固体杂质，提高滤液质量。

因此，凝聚和絮凝
是目前工业上最常用的预处理方法之一。

四、加入助滤剂
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。

这是因为使用助滤剂后，悬浮液中大量的细微胶体离子被吸附到助滤剂的表面上，从而改变了滤饼结构，它的可压缩性下降了，过滤阻力降低了。

常用的助滤剂有硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、炭粒、淀粉等，其中最常用的是硅藻土。

五、加入反应剂
加入某些不影响目的产物的反应剂，可消除发酵液中某些杂质对过滤的影响，从而提高过滤速率。

加入反应剂和某此可溶性盐类发生反应生成不溶性沉淀，如CaSO4、AlPO4等。

生成的沉淀能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，沉淀本身可作为助滤剂，并且能使胶状物和悬浮物凝固，从而改善过滤性能。

如在新生霉素发酵液中加入氯化钙和磷酸钠，生成的磷酸钙沉淀可充当助滤剂，另一方面可使某些蛋白质凝固。

3．什么是等电点？等电点沉淀法?
对于氨基酸、蛋白质等两性物质，在酸性条件下带正电荷，在碱性条件下带负电荷，而在某一pH值下，净电荷为零，称为等电点。

在等电点下，两性物质的溶解度最小，此即为等电点沉淀法。

如味精生产中，利用等电点(pH3.22)沉淀法提取谷氨酸。

对于蛋白质，由于羧基的电离度比氨基大，故蛋白质的酸性性质通常强于碱性，因而大多数蛋白质的等电点都在酸性范围内(pH4.0～5.5)。

利用酸性来调节发酵液pH值使之达到等电点，可除去蛋白质等酸性两性物质。

在膜过滤中，发酵液中的大分子物质易与膜发生吸附，通过调整pH值改变易吸附分子的电荷性质，即可减少堵塞和污染。

此外，细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在某个pH值下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒，有利于过滤的进行。

4. 凝聚与絮凝的区别？
凝聚是指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象。

絮凝则是指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大絮凝团的过程。

发酵液中的细胞、菌体或蛋白质等胶体粒子的表面，一般都带有电荷，带电的原因很多，主要是吸附溶液中的离子和自身基团的电离。

在生理pH值下，发酵液中的菌体或蛋白质常常有负电荷，由于静电引力的作用，使溶液中带相反电荷的阳离子被吸附在其周围，在界面上形成双电层。

这种双电层的结构使胶粒之间不易聚集而保持稳定的分散状态。

双电层的电位越高，电排斥作用越强，胶体粒子的分散程度也就越大，发酵液过滤就越困难。

凝聚作用就是向胶体悬浮液中加入某种电解质，在电解质中异电离子作用下，胶粒的双电层电位降低，使胶体体系不稳定，胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集的现象。

电解质的凝聚能力可用凝聚值来表示，使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度(mmol/L)称为凝聚值。

采用凝聚方法得到的凝聚体，其颗粒常常是比较细小的，有时还不能有效地进行分离。

采用絮凝法则常可形成粗大的絮凝体，使发酵液较易分离。

絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量可高达数万至一千万以上，它们具有长链状结构，其链节上含有许多活性官能团，包括带电荷的阴离子(如－COOH)或阳离子(如－NH2)基团以及不带电荷的非离子型基团。

它们通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附在胶粒的表面。

当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上，产生桥架联接时，就形成了较大的絮团，这就是絮凝作用。

5. 如何除去发酵液中的杂蛋白质?
(1) 沉淀法
蛋白质是两性物质，在酸性溶液中，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、过氯酸盐等形成沉淀；在碱性溶液中，能与一些阳离子如Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+和Pb2+等形成沉淀。

(2) 变性法
蛋白质从有规则的排列变成不规则结构的过程称为变性，变性蛋白质的溶解度较小。

使蛋白质变性的方法很多，其中最常用的是加热法。

加热不仅使蛋白质变性，同时降低液体粘度，提高过滤速率。

例如，将柠檬酸发酵液加热至80℃以上，使蛋白质变性凝固和降低发酵液粘度，即可大大提高过滤速率。

使蛋白质变性的其他方法有：大幅度调节pH，加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等。

如在抗生素生产中，常将发酵液pH调至偏酸性范围(pH2～3)或较碱性范围(pH8～9)使蛋白质凝固，一般以酸性下除去的蛋白质较多。

(3) 吸附法
加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。

例如在四环类抗生素中，采用黄血盐和硫酸锌的协同作用生成亚铁氰化锌钾K2Zn3[Fe(CN6)]2的胶状沉淀来吸附蛋白质，在生产实际中已取得很好的效果。

在枯草芽孢杆菌发酵液中，加入氯化钙和磷酸氢二钠，两者生成庞大的凝胶，把蛋白质、菌体及其他不溶性粒子吸附并包裹在其中而除去，从而可加快过滤速率。

第三章细胞破碎、蛋白质复性和固液分离1．常用的细胞破碎方法？
主要方法：
1、高压匀浆法（high-pressure homogenization）
2、高速珠磨法（high-speed bead mill）
3、超声破碎（ultrasonication）
4、化学渗透法（Chemical permeation）
5、酶溶法（enzymatic lysis）
6、微波加热法（microvave heating）
7、其他方法
2．什么是自溶法(Autolysis）？
自溶法（Autolysis）是一种特殊的酶溶方式，其所需的溶胞酶是由微生物本身产生的。

事实上，在微生物生长代谢过程中，大多都能产生一定的水解自身细胞壁上聚合物结构的酶，以便使生长繁殖过程进行下去。

控制一定条件，可以诱发微生物产生过剩的溶胞酶或激发自身溶胞酶的活力，以达到细胞自溶的目的。

影
响自溶过程的主要因素有温度、时间、pH、激活剂和细胞代谢途径等。

微生物细胞的自溶法常采用加热法或干燥法。

3．细胞破碎率的测定？
1、直接测定法
利用适当的方法，计数破碎前后的细胞数即可直接计算其破碎率。

对于破碎前的细胞，可利用显微镜或电子微粒计数器直接计数。

破碎后，破碎过程所释放的物质如DNA和其他聚合物组分会干扰计数，此时可采用染色的方法把破碎的细胞与未受损害的完整细胞区分开来。

例如，破碎的革兰氏阳性菌可染色成革兰氏阴性菌的颜色；采用革兰氏染色法染色酵母破碎液，未受损害的细胞成紫色，而受损害的细胞呈亮红色。

2、目的产物测定法
细胞破碎后，通过测定破碎液中目的产物地释放量来估算破碎率。

通常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。

3、导电率测定法
Luther等报道了一种利用破碎前后导电率的变化来测定破碎程度的快速方法。

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。

导电率随着破碎率的增加而呈线性增加。

由于导电率的大小与微生物种类、处理条件、细胞浓度、温度和悬浮液中原电解质的含量等有关，因此，正式测定前应预先采用其他方法制定标准曲线。

4．论述细胞破碎技术研究的发展方向？
1、多种破碎方法相结合
化学法与酶法取决于细胞壁的化学组成，机械法取决于细胞结构的机械强度，而化学组成又决定了结构的机械强度，组成的变化必然影响到强度的差异，这就是化学法或酶法与机械法相结合的原理。

在实际操作中，可先用化学法或酶法对细胞进行处理，破坏细胞壁膜的某些物质组成，使壁膜的机械强度下降，随后在用机械法处理，即可大大提高细胞的破碎率。

2、与上游相结合
在发酵培养过程中，培养基、生长期、操作参数（如pH、温度、通气量、稀释率）等因素对细胞破碎都有影响，因此细胞破碎与上游培养有关。

另一方面用基因工程的方法对菌种进行改造也是非常重要的。

这方面的工作包括以下内容：
（1）培养过程控制在发酵培养过程的细胞生长后期，加入某些能抑制或组织细胞壁物质合成的抑制剂（如青霉素、环丝氨酸等），继续培养一段时间后，新分裂的细胞其细胞壁存在缺陷，利于破碎，而有些胞内产物不经破碎即可直接渗透出来。

（2）寄主细胞的选择选择较易破壁的菌种作为寄主细胞，如革兰氏阴性细菌。

（3）包含体的形成包含体是重组蛋白在原核生物细胞内表达后形成的不溶性组分，是不具活性的蛋白质产物，其密度很大。

寄主细胞破碎后，包含体可用密度梯度离心机收集。

收集的包含体用变性剂溶解，再除变性剂即可得到恢复活性的蛋白质产品。

（4）克隆噬菌体溶解基因在细胞内引进噬菌体基因，培养结束后，控制一定条件（如温度等），激活噬菌体基因，使细胞自内向外溶解，释放出内含物。

（5）耐高温产品的基因表达在细胞破碎和分离过程中，为了防止产品失活而消耗的制冷能耗是相当可观的。

如果产品能表达呈耐高温型，杂蛋白仍然保持原特性，那么就可在较高温度下将产品与杂质分开，这样既节省了冷却费用，有简化了分离步骤。

3、与下游过程结合
细胞破碎与固-液分离紧密相关，对于可溶性产品来讲，碎片必须除净，否则将造成层析柱和超滤膜的堵塞，缩短设备的寿命。

因此，在破碎细胞的同时，要考虑所造成的细胞碎片对后分离的影响。

例如，多次进行高压匀将虽然可以增加产物的释放量，但是也会造成前次的碎片在下一次的匀浆中被进一步破碎，产生更细小的碎片，给后面的固液分离增加难度。

必须从后分离过程的整体角度来看待细胞破碎，进行整体的集成、优化，才能获得最佳的工艺。

5．分离出具有活性的蛋白质的一般步骤？
6．什么是包涵体，它存在的两面性？
蛋白质产物（如γ-干扰素、白细胞介素-2、人生产激素等）在胞内凝集成没有活性的固体颗粒，称为Inclusion bodies,中文译成包含体。

缺点：包含体基本是由蛋白质构成，其中大部分（占50%以上）是克隆表达的产物，这些产物在一级结构上是正确的，但在立体构型上却是错误的，因此没有生物学活性。

它的颗粒尺寸范围大约在0.5~1μm，比较坚硬；一般的水溶液很难将其溶解，只有在变性剂溶液（如盐酸胍、脲）中才能溶解。

在这些溶液中，溶解的蛋白质成变性状态，即所有的氢键、疏水键全被破坏，疏水侧链完全暴露，但一级结构和共价键不被破坏。

事实上，形成包含体也非全是坏事。

包含体蛋白质能够避免遭受宿主蛋白质的降解；同时也不会对宿主细胞造成毒害，影响生长；这可能是为什么大肠杆菌能获得高表达量的原因之一。

值得指出的是，包含体颗粒内并不一定都是表达产物，也可能含有其他杂质，如核酸、脂类、杂蛋白等，主要取决于表达系统。

7．什么是蛋白质的复性，通常采用什么方法？
当除去变性剂时，一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型，这一折叠过程称为蛋白质的复性。

1、稀释复性与透析复性
使蛋白质复性最常用的有两种方法。

一种方法是将溶液稀释，导致变性剂的浓度降低，蛋白质开始复性。

此法很简单，只需加入大量的水或缓冲液，缺点是增大了加工的液量，降低了蛋白质的浓度。

在实际操作中，稀释复性也有策略问题：一次性加入、分几批加入以及缓慢滴加缓冲液常常有不同的结果，而且缓慢滴加的效果往往最好。

另一种办法是用透析、超滤或电渗析除去变性剂。

其中透析法常在实验室中使用，将溶液对水或缓冲液透析，变性剂透过膜被除去，里面的蛋白质开始复性。

此法不增加液体体积，不降低蛋白质浓度，但时间较长，易形成蛋白质沉淀。

超滤或电渗析比透析速度快，但要注意这两种过程都存在蛋白质的失活问题。

2、色谱复性
色谱方法是一种很有效的纯化蛋白质的方法，已成为蛋白质纯化必不可少的手段，其在蛋白质的复性方面所发挥的作用也越来越大。

色谱复性的方法很多，原理各不相同，根据其抑制凝集的特点，可分为两大类：
一、以凝胶过滤色谱为代表的非吸附型色谱复性。

二、吸附型色谱复性
其中常用的有：金属螯合色谱、亲和色谱、离子交换色谱、疏水相互作用色谱复性
3、凝胶过滤复性（GFC）
凝胶过滤是通过分子筛效应将变性蛋白质与变性剂加以分离，从而使变性蛋白质进入复性溶液进行复性。

在凝胶过滤色谱中，蛋白质分子大，先从柱子上洗脱下来，变性剂分子质量小，最后流出色谱柱，故GFC 的主要作用不是变性蛋白质与GFC固定相间的特殊作用力。

GFC对蛋白质本身的性质没有什么特殊的要求，只要选择合适分离范围的凝胶过滤介质即可。

4、金属螯合色谱复性
金属螯合色谱复性主要是针对具有Histine tag的基因工程蛋白质。

5、亲和色谱复性
利用抗原抗体相互作用、酶与底物相互作用或其他特异性相互作用帮助蛋白质复性也是很有效的一种手段。

将抗原或抗体，酶或底物之一固定化在凝胶上，使复性在亲和柱中进行。

（分子伴侣）
6、其它吸附色谱方法
对于那些既没有Histine tag又缺乏合适的亲和配体的包含体蛋白质的复性，离子交换色谱复性、疏水相互作用色谱复性可能会起到促进作用。

8．从细胞破碎到蛋白质复性的工艺路线？
①机械破碎（高压匀浆，高速珠磨）→离心法提取出包含体→加变性剂溶解→除变性剂复性；
②机械破碎→膜分离出可溶性蛋白→变性剂溶解包含体→除变性剂复性；
③化学破碎（加变性剂）→离心除细胞碎片→除变性剂复性
路线①的特点是利用了包含体与细胞碎片的密度差，用离心法将包含体与细胞碎片和可溶性蛋白质分开，获得了干净的包含体，在对包含体溶解复性。

这样首先就摆脱了大量的杂蛋白、核酸、热原、内毒素等杂质，使后面的分离纯化简单了。

从这个角度讲，包含体的形成对分离纯化亦有好处。

缺点是要经过几次离心才能除去大部分细胞碎片，加工时间较长。

路线②应用了膜分离技术，用微孔膜除去可溶性蛋白质，但细胞碎片却和包含体一起被膜挡住，难以分开；而且膜的堵塞和浓差极化常常导致可溶性蛋白质的滞留，因此这条路线的问题较多。

膜分离的优点是封闭式操作，不污染环境也不受环境污染，能量消耗也比离心法少。

路线③是用化学法破菌，所采用的试剂既可以破菌又可以溶解包含体，将两道工序合为一道，节省了设备和时间，比前两者更适合于实验室操作。

缺点是所有的可溶性杂质都没有被除去，混杂在产物中间，给后分离带来困难。

9．固液分离的方法？
固液分离的方法很多，生物工业中常规的方法有分离筛、重力沉降、浮选分离、离心分离和过滤等，其中用于发酵液固液分离的主要是离心分离和过滤。

不同性状的发酵液应选择不同的固液分离方法与设备，如霉菌和放线菌为丝状菌，体形较大，其发酵液大多采用过滤方法处理；而细菌和酵母菌为单细胞，体形较小，外形尺寸大多在1～10μm范围，其发酵液一般采用高速离心机分离。

但若对其发酵液采用适当的方法进行预处理，则细菌和酵母菌发酵液也可采用过滤方法进行固液分离。

如菌体较小的氨基酸发酵液，采用絮凝和添加助滤剂等方法进行预处理后，即可用板框过滤机或带式过滤机进行菌体分离。

一、离心沉降
二、微孔膜过滤
三、双水相萃取
四、泡沫分离法
五、避开固液分离的探索——扩张床吸附
泡沫分离法：
泡沫分离技术是一种基于溶液中溶质（或颗粒）间表面活性的差异进行分离的一种方法，表面活性强的物质优先吸附于分散相（气相）与连续相（液相）的界面处，被气泡带出连续相而达到浓缩。

被浓缩的物质可以是具有表面活性的物质，也可以是能与表面活性物质相结合的任何物质。

10．离心机的种类？过滤的种类？
离心机的种类很多，按其作用原理不同，可分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。

前者转鼓上开有小孔，有过滤介质，在离心力作用下，液体穿过过滤介质经小孔流出而得以分离，主要用于处理悬浮液固体颗粒较大、固体含量较高的场合。

后者转鼓上无孔，不需过滤介质，在离心力的作用下，物料按密度的大小不同分层沉降而得以分离，可用于液-固、液－液、和液－液－固物料的分离。

下面简要介绍生物工业中几种常见的离心分离设备。

1、碟片式离心机
2、管式离心机
3、倾析式离心机
过滤是传统的化工单元操作，其原理是悬浮液通过过滤介质时，固态颗粒与溶液分离。

根据过滤机理的不同，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤两种。

当悬浮液通过滤层时，固体颗粒被阻拦或吸附在滤层的颗粒上，使滤液得以澄清，这种方法叫做澄清过滤。

当悬浮液通过滤布时，固体颗粒被滤布所阻拦而逐渐形成滤饼(或称滤渣)。

当滤饼至一定厚度时即起过滤作用，此时即可获得澄清的滤液，这种方法叫做滤饼过滤或滤渣过滤。