页数:225页文件大小:1.96 MB来源: 微生物工程工艺原理ppt课件
本课件全面介绍发酵产物提取与精制的多种方法,包括溶媒萃取、吸附法、离子交换法、膜分离法、凝胶层析法、浓缩、沉淀法、结晶、干燥和蒸馏等,详细阐述各方法的原理、操作工艺及在发酵工业中的应用,为产物分离纯化提供技术选择。
以分配定律为基础:物质因溶解度不同从一种溶剂转入另一溶剂。多次萃取公式:Wn = W0 * (K*V/(K*V+S))^n。
喷淋塔、填料萃取塔、筛板萃取塔、脉冲筛板塔、往复筛板萃取塔、转盘萃取塔。各有优缺点和适用场合。
双水相萃取:高分子水溶液分两相。反微团萃取:带电蛋白质与反微团极性头静电作用。超临界萃取:超临界CO2流体。
吸附过程:物理、化学、交换吸附。吸附剂:疏水(活性炭)、亲水(硅胶、氧化铝)、离子交换树脂。
原理:物理吸附、晶格理论、双电子层理论、膜理论。离子交换过程:A离子扩散到表面→扩散到内部→交换→B离子扩散出。
结构:不溶性高分子基团+可移动离子。类型:强酸、弱酸、强碱、弱碱、两性、选择性、吸附、电子交换树脂。性能:交换容量、膨胀性、耐热性。
操作:分批法、固定床法。影响因素:树脂颗粒大小、交联度、溶液离子浓度、温度、离子大小、离子价、酸碱强弱。
原理:利用可解离基团,在外电场作用下,经过选择透过性高分子膜分离带电物质。包括超滤、微滤、反渗透、电渗析等。
板框式膜器、管式膜器、螺旋卷式膜器、中空纤维膜器。操作特性:浓度极化、分子截留、膜电位。
排阻层析:大分子分布于间隙先流出,小分子进入颗粒内后流出。洗脱体积Ve=Vo+Kd·Vi。
层析柱选择:长度/直径比。凝胶处理:溶胀。装柱:均匀。加样:粘度小于0.01Pa·s。洗脱:恒定流速。
蒸发浓缩:常压、真空、薄膜。冰冻浓缩:水分子结冰。吸收浓缩:吸收剂直接吸收溶剂。超滤浓缩:选择性透过。
等电点沉淀:调节pH至pI。盐析沉淀:加入盐破坏水化膜和电荷。影响因素:盐种类、用量、温度、pH、杂质。
有机溶剂沉淀:降低介电常数。加热沉淀:热变性。非离子型聚合物、聚电解质、金属离子沉淀。
结晶条件:过饱和率、粘度、温度、搅拌、冷却速度、pH与等电点、晶种等。晶体性质:连续均一、各向异性、对称性。
干燥原理:去除表面水分、毛细管水分、膜包围水分。方法:气流干燥、沸腾干燥、喷雾干燥、冷冻升华干燥、真空干燥。
蒸馏原理:挥发性差异+部分汽化与冷凝。酒精蒸馏:注意杂醇油、甲醇。白酒蒸馏:提取酸酯。丙酮丁醇:多塔式蒸馏。
思考题:1. 影响溶媒萃取的主要因素?2. 离子交换原理?3. 凝胶层析基本原理?4. 常见浓缩方法?等等。
青霉素提取:发酵液过滤→萃取(醋酸丁酯)→反萃取(缓冲液)→结晶→干燥。关键控制点:pH、温度、时间。
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