发酵液的预处理

发酵液的预处理

1 加水稀释法和加热法

加水稀释法能降低液体粘度，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。

加热是发酵液预处理最简单最常用的方法。加热可有效降低液体粘度，提高过滤速率。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。

对于粘度较高的发酵液，稀释或者加热可以降低发酵液黏度，有利于输送和过滤等后续操作。

2 离心法

国内在这方面的报道,主要反映了高速离心能耗大、设备昂贵，因而得不到推广应用。国内有些厂家仿效国外的做法, 采用高速蝶片式喷嘴离心机分离菌体, 虽对谷氨酸菌体的除去有一定效果, 但对菌丝较轻细的

肌苷菌体至今未取得满意的结果且设备价格昂贵。

3 絮凝和凝聚及混凝方法

絮凝预处理能显著加快发酵液中固体颗粒的沉降，提高过滤速度。李凡锋等处理1，3-丙二醇发酵液后，其中絮凝样的滤饼湿基、干基重量分别比对照样增加了41.13%、51.88%。

江龙法等采用壳聚糖作为絮凝剂对L - 乳酸发酵液进行预处理,取得了较好的结果。

江龙法等用壳聚糖作絮凝剂处理谷氨酸发酵液，经处理后的发酵液菌体减少95 %以上,谷氨酸浓度没有

降低。

周荣清等的研究证明:透明质酸发酵液经絮凝预处理后,不仅可以大大改善发酵液的固液分离效果,同时其滤清液的纯度亦有一定幅度的提高,在超滤过程中污染程度明显减少,渗透通量增加。

4 调节PH值

调节pH值可以改善发酵液吸附性质和使蛋白变性。对于加入离子型絮凝剂的发酵液，调节pH可改变絮凝剂的电离度，从而改变分子链的伸展状态。郝健等[7]的研究表明，pH越低，相同操作电压下工作电流越大，脱盐操作时间也越短，发酵液初始pH 调至6 左右为宜。

李向平等以壳聚糖为絮凝剂进行了单因素絮凝实验，结果表明pH值和絮凝剂用量对絮凝效果影响很大。

5 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，吸附胶体，扩大过滤面积，滤速增大。助滤剂的添加可以改善发酵液过滤性质。助滤剂作为胶体粒子的载体，均匀地分布于滤饼层中，相应地改变了滤饼结

构，降低了滤饼的可压缩性，也就减小了过滤阻力。

王晓静等针对絮凝预处理后过滤速率慢的问题,采用添加助滤剂的方法。以粗、细2种粒度的硅藻土进行掺浆法实验,即把助滤剂直接投到悬浮液中,目的是增大滤饼的孔隙,使液相能够快速流出。

6 加入反应剂

改善过滤性能较好的方法是加入一些反应剂，它们能相互作用，或和某些溶解性盐类发生反应生成不溶解的沉淀。生成的沉淀能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，沉淀本身即可作为助滤剂，并且还能使胶

状物和悬浮物凝固。

例如发酵液中有不溶解的多糖存在，则最好用酶将它转化为单糖，以提高过滤速度。加入淀粉酶后，能使

过滤速度加快。

在发酵液中加入某些盐类，可除去高价无机离子。如除去钙离子，可加入草酸钠，生成的草酸钙能促进蛋白质凝固，提高溶液质量。除去镁离子，可加入三聚磷酸钠Na5P3O10，它与镁离子形成不溶性络合物。用磷酸盐处理，也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。除去铁离子，可加入黄血盐，使其形成普鲁士蓝沉

淀。

7 膜处理

膜分离技术是近三十多年来发展起来的高新技术，具有高效、节能、过程简单、容易操作和控制、不污染环境等优点。由于这些优点、使膜分离技术在短短的时间迅速发展起来，已广泛有效地应用于石油化工、生化制药、医疗卫生、冶金、电子、能源、轻工、纺织、食品、环保、航天、海运、人民生活等领域，形

成了独立的新兴技术产业。

张月萍等用超滤膜对VB12发酵滤液进行分离,使纯度提高50. 3%,收率提高12. 5%。冯建立等采用自制的超滤膜对红霉素发酵液去乳化进行研究, 解决了絮凝法去除蛋白和多糖效果较差的问题, 同时提高了萃取

的收率和质量。