生化工程第六章生化工程产品分离技术
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生化工程第六章生化工程产品分离 技术
双水相萃取的优点
① 使固液分离和纯化两个步骤同时进行，一步完成； ② 适合热敏物质的提取，主要是胞内酶； ③ 亲水性聚合物加入水中，形成两相，在这两相中，水分都占
大比例（85～95％），这样生物活性蛋白质在两相中不会 失活，且以一定比例分配于两相中。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
鼓式真空过滤机
转鼓过滤机旋转的过程中，发 酵液喷散开来。水和酶被吸进过 滤机的中央，培养基和微生物则 留在硅藻土表面，稍后用巨型刀 片将硅藻土及附着其上的培养基 及微生物一同去除。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
碟式离心机
离心澄清机的转鼓内有数十个至上百个形状和尺寸相 同、锥角为6O0～1200的锥形碟片，碟片之间的间隙 用碟片背面的狭条来控制，一般碟片间的间隙约0.5～ 2.5mm。当具有一定压力和流速的悬浮液进入离心澄 清机后，就会从碟片组外缘进入各相邻碟片间的薄层 隙道，由于离心澄清机高速旋转，这时悬浮液也被带 着高速旋转，具有了离心力。此时固体和液体因密度 不同而获得的离心沉降速度的不同，在碟片间的隙道
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
2.初步分离
蒸发，萃取，沉淀以及膜分离等方法 （1）蒸发
外循环式真空蒸发器
生化工程第六章生化工程产三品效分降离 膜式蒸发器
技术
（2）萃取
有机溶剂萃取：在抗生素的生产中占有重要的地位。
利用萃取法提取某些酯溶性的抗生素，具有质量好，收率 高速度快等优点。
离心萃取生化机工程第六章生化工程产品分离 技术
二、加工过程概述
1.预处理和固液分离 预处理：改变反应液的性质（发酵液），
有利于固液分离。 通常通过酸化和加热降低发酵液的黏度；
加入絮凝剂，使细胞或大分子聚结成较大 颗粒。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
固液分离：常用过滤、离心等方法
板框压滤机、鼓式真空过滤机，应用 最广泛的是碟式离心机
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
第二节 生化产品分离技术的一般过程
一、工艺流程 二、加工过程概述 三、典型生化产品的分离实例
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
一、工艺流程
一般分为四个阶段：
（1）发酵液的预处理和固液分离 （2）初步分离 （3）产品提纯 （4）成品加工
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
一般工艺流程
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
。 间出现了不同的情况生化工程第六章生化工程产品分离
技术
碟式离心机
固体颗粒获得的离心沉降速度大于后续液体的 流速，则有向外运动的趋势，就沿碟片下表面离开轴 线向外运动，并连续向鼓壁沉降；澄清液获得的离心 沉降速度小于后续液体的流速，则在后续液体的推动 下被迫反方向向轴心方向流动，移动至转鼓中心的进 液管周围，并连续被排出。这样，固体和液体就在碟 片间的隙道流动的过程中被分开。
板框压滤机
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
鼓式真空过滤机
通常发酵完成后，发酵罐内充满了残余的 培养基、水、微生物和酶所形成的大量发酵 液。可用真空转鼓过滤机将酶与发酵液的其 他成分分离开来。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
百度文库
鼓式真空过滤机
过滤机外涂有厚厚的一层硅藻 土，水和酶可以渗透过去，而培养 基和微生物却被黏着在硅藻土表面 上。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
碟式离心机
碟式分离机可以完成两种操 作：
液-固分离:即低浓度悬浮液
的分离，称澄清操作； 液-液(或液-液-固）分离: 即 乳浊液的分离，称分离操作。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
1-离心机 2-控制装置 3-电动机起动器 4-固体贮罐 5-废料贮罐 6-隔膜阀 7-球阀 8-气动隔膜阀 9-止回阀 10-针阀 11-空气减压阀 12-恒压阀 13-取样旋塞 14-恒流阀 15-凝汽阀 16-无菌空气过滤器 17-观察镜 18-压力指示器(气压计) 19-流量计 20-温度传感器 21-液面传感器
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
一、生化分离技术的概念
生化分离技术是指从发酵液或酶反应液 中，分离纯化生物产品的过程。它是生物技 术转化为生产力不可缺少的重要环节，又称 为生物技术下游加工技术。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
二、生化分离技术的特点
1. 纯化步骤多，操作繁琐，产品收率低、生产 成本高。
有机溶剂萃取的不足：
许多蛋白质都有极强的亲水性，不溶于有机 溶剂 ；
蛋白质在有机溶剂相中易变性失活。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
双水相萃取：
用两种不相溶的高聚物，如聚乙二醇和葡聚糖， 进行萃取，而不用常规的有机溶剂为萃取剂。其 特点是两相内均含水高于75%，故称双水相。
该法得到的双水相可用倾析法和离心法分离。 然后再用超滤法等提取目的产物和回收高聚物。
生化工程
第六章 生化工程产品分离技术
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
第六章 生化工程产品分离技术
第一节 概述 第二节 生化产品分离技术的一般过程 第三节 生化产品分离技术的发展
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
第一节 概述
一、生化分离技术的概念 二、生化分离技术的特点 三、生化分离技术的重要性
2. 分离纯化的产品通常稳定性差，容易失去生 物活性，或被分解、降解。
3. 从发酵液中分离产品时，不宜存放太久，应 尽快提取。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
三、生化分离技术的重要性
生化工程下游加工技术，是生物化学工程 必不可少的环节，否则得不到所要的产品，丰 产也不能丰收。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
A-供料 B-澄清产品出口 C-固体出口 D-废料去灭菌工序 E-蒸汽 F-仪表用空气 G-无菌水 H-冲洗水 I-生产水补给水 J-生产水，排放水 K-生产水出口 L-夹套冷却水，进口 M-夹套冷却水，出口 N-轴封水 O-排风 P-排水 Q-冷凝水去灭菌工序
碟式离心机
碟式离心机适合于细菌、酵母、放线菌 等多种微生物细胞悬浮液及细胞碎片悬浮 液的分离。它的生产能力较大，最大允许 处理量可达300m3／h，一般用于大规模 的分离过程。
双水相萃取的优点
① 使固液分离和纯化两个步骤同时进行，一步完成； ② 适合热敏物质的提取，主要是胞内酶； ③ 亲水性聚合物加入水中，形成两相，在这两相中，水分都占
大比例（85～95％），这样生物活性蛋白质在两相中不会 失活，且以一定比例分配于两相中。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
鼓式真空过滤机
转鼓过滤机旋转的过程中，发 酵液喷散开来。水和酶被吸进过 滤机的中央，培养基和微生物则 留在硅藻土表面，稍后用巨型刀 片将硅藻土及附着其上的培养基 及微生物一同去除。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
碟式离心机
离心澄清机的转鼓内有数十个至上百个形状和尺寸相 同、锥角为6O0～1200的锥形碟片，碟片之间的间隙 用碟片背面的狭条来控制，一般碟片间的间隙约0.5～ 2.5mm。当具有一定压力和流速的悬浮液进入离心澄 清机后，就会从碟片组外缘进入各相邻碟片间的薄层 隙道，由于离心澄清机高速旋转，这时悬浮液也被带 着高速旋转，具有了离心力。此时固体和液体因密度 不同而获得的离心沉降速度的不同，在碟片间的隙道
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
2.初步分离
蒸发，萃取，沉淀以及膜分离等方法 （1）蒸发
外循环式真空蒸发器
生化工程第六章生化工程产三品效分降离 膜式蒸发器
技术
（2）萃取
有机溶剂萃取：在抗生素的生产中占有重要的地位。
利用萃取法提取某些酯溶性的抗生素，具有质量好，收率 高速度快等优点。
离心萃取生化机工程第六章生化工程产品分离 技术
二、加工过程概述
1.预处理和固液分离 预处理：改变反应液的性质（发酵液），
有利于固液分离。 通常通过酸化和加热降低发酵液的黏度；
加入絮凝剂，使细胞或大分子聚结成较大 颗粒。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
固液分离：常用过滤、离心等方法
板框压滤机、鼓式真空过滤机，应用 最广泛的是碟式离心机
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
第二节 生化产品分离技术的一般过程
一、工艺流程 二、加工过程概述 三、典型生化产品的分离实例
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
一、工艺流程
一般分为四个阶段：
（1）发酵液的预处理和固液分离 （2）初步分离 （3）产品提纯 （4）成品加工
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
一般工艺流程
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
。 间出现了不同的情况生化工程第六章生化工程产品分离
技术
碟式离心机
固体颗粒获得的离心沉降速度大于后续液体的 流速，则有向外运动的趋势，就沿碟片下表面离开轴 线向外运动，并连续向鼓壁沉降；澄清液获得的离心 沉降速度小于后续液体的流速，则在后续液体的推动 下被迫反方向向轴心方向流动，移动至转鼓中心的进 液管周围，并连续被排出。这样，固体和液体就在碟 片间的隙道流动的过程中被分开。
板框压滤机
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
鼓式真空过滤机
通常发酵完成后，发酵罐内充满了残余的 培养基、水、微生物和酶所形成的大量发酵 液。可用真空转鼓过滤机将酶与发酵液的其 他成分分离开来。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
百度文库
鼓式真空过滤机
过滤机外涂有厚厚的一层硅藻 土，水和酶可以渗透过去，而培养 基和微生物却被黏着在硅藻土表面 上。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
碟式离心机
碟式分离机可以完成两种操 作：
液-固分离:即低浓度悬浮液
的分离，称澄清操作； 液-液(或液-液-固）分离: 即 乳浊液的分离，称分离操作。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
1-离心机 2-控制装置 3-电动机起动器 4-固体贮罐 5-废料贮罐 6-隔膜阀 7-球阀 8-气动隔膜阀 9-止回阀 10-针阀 11-空气减压阀 12-恒压阀 13-取样旋塞 14-恒流阀 15-凝汽阀 16-无菌空气过滤器 17-观察镜 18-压力指示器(气压计) 19-流量计 20-温度传感器 21-液面传感器
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
一、生化分离技术的概念
生化分离技术是指从发酵液或酶反应液 中，分离纯化生物产品的过程。它是生物技 术转化为生产力不可缺少的重要环节，又称 为生物技术下游加工技术。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
二、生化分离技术的特点
1. 纯化步骤多，操作繁琐，产品收率低、生产 成本高。
有机溶剂萃取的不足：
许多蛋白质都有极强的亲水性，不溶于有机 溶剂 ；
蛋白质在有机溶剂相中易变性失活。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
双水相萃取：
用两种不相溶的高聚物，如聚乙二醇和葡聚糖， 进行萃取，而不用常规的有机溶剂为萃取剂。其 特点是两相内均含水高于75%，故称双水相。
该法得到的双水相可用倾析法和离心法分离。 然后再用超滤法等提取目的产物和回收高聚物。
生化工程
第六章 生化工程产品分离技术
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
第六章 生化工程产品分离技术
第一节 概述 第二节 生化产品分离技术的一般过程 第三节 生化产品分离技术的发展
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
第一节 概述
一、生化分离技术的概念 二、生化分离技术的特点 三、生化分离技术的重要性
2. 分离纯化的产品通常稳定性差，容易失去生 物活性，或被分解、降解。
3. 从发酵液中分离产品时，不宜存放太久，应 尽快提取。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
三、生化分离技术的重要性
生化工程下游加工技术，是生物化学工程 必不可少的环节，否则得不到所要的产品，丰 产也不能丰收。
生化工程第六章生化工程产品分离 技术
A-供料 B-澄清产品出口 C-固体出口 D-废料去灭菌工序 E-蒸汽 F-仪表用空气 G-无菌水 H-冲洗水 I-生产水补给水 J-生产水，排放水 K-生产水出口 L-夹套冷却水，进口 M-夹套冷却水，出口 N-轴封水 O-排风 P-排水 Q-冷凝水去灭菌工序
碟式离心机
碟式离心机适合于细菌、酵母、放线菌 等多种微生物细胞悬浮液及细胞碎片悬浮 液的分离。它的生产能力较大，最大允许 处理量可达300m3／h，一般用于大规模 的分离过程。