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【志珩】生物工程下游技術(shù) ，涉及固液分離、全發(fā)酵液提取等技術(shù)和設(shè)備
從古至今，人類都沒有放棄對(duì)發(fā)酵工程的研究，在當(dāng)今生物工程技術(shù)中它是一種“舊改新”的技術(shù)，同時(shí)生物分離也是生物產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路，分離效率直接決定產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，因此生物工業(yè)下游技術(shù)的發(fā)展日益受到研究者的重視。
從廣義上講，發(fā)酵工程由三部分組成：上游工程，發(fā)酵工程和下游工程。其中，下游工程指從發(fā)酵液中分離和純化產(chǎn)品的技術(shù)：包括固液分離技術(shù)（離心分離，過濾分離，沉淀分離等工藝）；細(xì)胞破壁技術(shù)（超聲，高壓剪切，滲透壓，表面活性劑和溶壁酶等）；蛋白質(zhì)純化技術(shù)（沉淀法，色譜分離法和超濾法等）。
本質(zhì)上，如何從混合原料中高效，快速，特異捕獲目標(biāo)物質(zhì)是下游技術(shù)的首要解決問題？這里對(duì)其中的固液分離技術(shù)的原理，方法和設(shè)備做一概括。
1，目標(biāo)物在胞內(nèi)，通過固液分離才可以收集胞內(nèi)產(chǎn)物的細(xì)胞或菌體，除去液相；
2，分離除去細(xì)胞碎片，獲得胞內(nèi)的目標(biāo)物；
3，目標(biāo)物在液相中，通過固液分離收集含生化物質(zhì)的液相，除去固體懸浮物，如細(xì)胞，菌體，細(xì)胞碎片，蛋白質(zhì)的沉淀物和它們的絮凝體等。
1，傳統(tǒng)的固液分離適用于物理狀態(tài)不同的固液混合體；
2，從發(fā)酵液中除去菌體細(xì)胞；
3，除去細(xì)胞分裂后的細(xì)胞碎片；
4，沉淀出的蛋白質(zhì)或其他無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)；
5，因此有時(shí)需要通過凝聚或絮凝等創(chuàng)設(shè)條作加固形物。同時(shí)，也降低了粘度；
6，現(xiàn)在基于粒度不同：膜技術(shù)，雙水相萃取，擴(kuò)展床吸附等。
其目的在于在于分離細(xì)胞，菌體和其他懸浮顆粒，還希望除去一部分雜質(zhì)并改變其性質(zhì)，以利于后續(xù)的各步操作。
對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理可以促進(jìn)從懸浮液中分離固形物的速度，提高固液分離的效率：
加熱法：加熱可降低液體的黏度，根據(jù)流體力學(xué)的原理，如何通過濾餅的速率與液體的黏度成反比，可見降低液體黏度可有效提高過濾速率；同時(shí)，在適當(dāng)?shù)臏囟群褪軣釙r(shí)間下迅速轉(zhuǎn)換例如，鏈霉素發(fā)酵液，調(diào)酸至PH3.0后，加熱至70℃，維持半小時(shí)，其黏度下降至原來(lái)的1/6，過濾速度可增加10?100倍。
調(diào)節(jié)懸浮液的PH值： PH值直接影響發(fā)酵液中某些物質(zhì)的電離度和混合物性質(zhì)，因此適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH值可改善其過濾特性 。的方法之一。
凝聚和絮凝：凝聚和絮凝都是懸浮液預(yù)處理的重要方法 ，其處理過程就是將化學(xué)藥劑預(yù)先加入到懸浮液中 ，改變細(xì)胞，細(xì)胞碎片，菌體和Pro等膠體粒子的分散狀態(tài)，破壞其穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)變凝結(jié)成裂的顆粒，適當(dāng)提高過濾速率，而且能有效地除去雜蛋白和固體雜質(zhì)，提高分辨率質(zhì)量。但凝聚和絮凝是兩種不同的方法，其具體處理過程還是有差異的，應(yīng)該明確區(qū)分開來(lái)，不可取代。
（1）凝聚：指向膠體懸浮液中加入某種電解質(zhì)，在電解質(zhì)異電離子作用下，膠體粒子的雙電層電位降低，從而使膠體失去穩(wěn)定性散射粒子相互凝聚成1mm左右大小的塊狀凝聚體的過程。
（2）絮凝：指使用絮凝劑將膠體粒子交聯(lián)成網(wǎng)，形成10mm左右大小的絮凝團(tuán)的過程。其中絮凝劑主要起架橋作用。采用凝聚方法得到的凝聚體，其顆粒往往只有1mm左右，比較細(xì)小，有時(shí)不能有效地進(jìn)行分離。而采用絮凝方法則?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？尚纬纱执蟮男跄w（10mm左右），使發(fā)酵液較容易分離。
從古至今
從廣義上講
本質(zhì)上
1，目標(biāo)物在胞內(nèi)，通過固液分離才可以收集胞內(nèi)產(chǎn)物的細(xì)胞或菌體，除去液相；
2，分離除去細(xì)胞碎片，獲得胞內(nèi)的目標(biāo)物；
3，目標(biāo)物在液相中，通過固液分離收集含生化物質(zhì)的液相，除去固體懸浮物，如細(xì)胞，菌體，細(xì)胞碎片，蛋白質(zhì)的沉淀物和它們的絮凝體等
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3，除去細(xì)胞分裂后的細(xì)胞碎片
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其目的在于在于分離細(xì)胞
對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理可以促進(jìn)從懸浮液中分離固形物的速度，提高固液分離的效率：
加熱法：加熱可降低液體的黏度
調(diào)節(jié)懸浮液的PH值： PH值直接影響發(fā)酵液中某些物質(zhì)的電離度和混合物性質(zhì)
凝聚和絮凝：凝聚和絮凝都是懸浮液預(yù)處理的重要方法
（1）凝聚：指向膠體懸浮液中加入某種電解質(zhì)
（2）絮凝：指使用絮凝劑將膠體粒子交聯(lián)成網(wǎng)