分离是指以压力为推动力依靠膜的选择性

158 发置技置术

草散法、可翔于有机照:基酚、数生家、维生家、数家和生防碱生物个分子的分离线化、果除法是一种初步分离网党技术。取总根据参与游质分配的两相状态不同分为多篇知辅淆取凌雨李取、双水相罗政知信享取等，每种方法均各具特点。通用于不强类生物产物的分离污党、由于波展现比化学区淀独分高理高:比离子交换法选摄传质速重快，比惠国民生产能力大，维耗低，生产简期短，便于连续操作。容易实现自动泛

控制等。所以得到了广泛应用，这里仅介细通减草取。

1.草草的基本概念 被粮草取也称为游剂草取法，是使用一种溶剂将物质从另一种游剂中提取出来的方法

这两种落剂不能互溶或只能部分互期，能形成便于分离的两相。

()享取在感取中，被提取的黑波称为料波。其中政提取的物质称为溶质。而以进行草取的溶称为草取到，料液与菲取剂经接触分离后。大部分溶质转移到展得到的溶液称为恭取液。而被萃取出溶质以后的料液称为革余液，

(1)反草取在溶刻取分离过程中。当完成率取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水柜。这种调节水相条件-将目标产物从有机相转人水桓的萃取操作称为反革取。对于一个完整的革取过程，常常在草取和反?取操作之间增加洗涤操作，洗涤操作的目的是为了除去与目标产物同时萃取到有机相中的杂质，提高反草液中目标产物的度。

(3)物理萃取和化学萃取物理萃取即质根据相似相溶的原理，在两相间达到分配平衡，萃敢剂与溶质之间不发生化学反应，例如用乙酸乙酯萃取发酵液中的青霉素就属于物理草取，物理萃取广泛用于石油化工和抗生素及天然植物中有效成分的提取。

化学萃取则是利用脂溶性萃取剂与溶质之间发生化学反应生或脂溶性复合分子、实现质向有机相的分配，萃取剂与溶质之间的化学反应包括离子交换和络合反应等。化学萃取主要用于金属的提取，也可用于氨基酸、抗生素和有机酸等生物产物的分离回收。

2.乳化和破乳化

在剂萃取过程中，经常会出现一种液体分散到另一种本不相溶的液体中,称为乳化现象。乳化现象的产生将直接影响溶剂萃取操作的效果，影响收率和产品质量。因此如何防止乳化及破坏乳化也是溶剂萃取过程中的一个重要环节。

(1)离心分离 当乳化现象不是很严重时，可采用离心分离的方法。

(2)升高温度黏度是乳性液稳定的一个因素，温度升高，使溶液的黏度下降，从而使乳性液破坏，对热稳定性较高的产物，可用加热的方破坏乳化、

(3)稀释法在乳控液中加人连续相，降低乳浊液的浓度，来减轻乳化现象。

(4)吸附法在乳性液中加人吸水性物质，使水分被吸附，从而破坏乳浊液的现象。例如CCO，易被水所润湿，而不能被有机剂所润湿，将乳浊液通过CaCO，层时，乳浊液中

于以后的提取， 的水分则被吸附，生产上将红霉素一次丁酯抽提液通过CCO，层，以除去微量水分，有利

(5)转型法就是使W/O型的乳浊液变为0/W型的乳注液过程或者是相反的过程等。

3.常用的去乳化剂

这种转型法在发酵工业产物提取过程中应用较多，加入的表面活性剂常称为去乳化剂。

在发酵工业中常用的去乳化剂主要有以下几种，

(1)十二烷基磺酸钠它属于阴离子表面活性剂，是一种洗涤剂，为淡黄色透明液体，易溶于水，微溶于有机溶剂，因此适于破坏W/O型的乳浊液，目前广泛用于红霉素的提取，因为它是酸性物质,在碱性条件下,留在水相，不随红霉素转入乙酸丁酯萃取液中，不

项目八 发酵产物的分离与精制 161

有技产品的质量仍不及溶剂法，因此应用较少。 塔或非离子型的物质,都可以考虑使用大网格吸附剂。只是目前利用大网格吸附剂提取法

(四)膜分离技术

分离是指以压力为推动力。依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离纯化的方法。这是人类最早应用的分离技术之一。如酿酒业中酒的过滤,从天然植物(中药)提取有效成

1.膜过滤装置组件

目前生产的膜过滤装置都是由膜组件或膜装置构成，一个膜装置由膜、固定膜的支撑#、间隔物以及收纳这些部件的容器构成。目前市售商品膜组件主要有管式、平板式、螺旋卷式中空纤维式等四种。如图8-7所示为螺旋管式超滤膜组件构造。

过滤液 过滤液通道

保留液保留液

样品 保留液通道 滤膜 过滤液导层 膜封套

通道层

过滤液流向一

封面一

胶贴

图8-7 螺旋管式超滤膜组件构造

2.膜分离法的应用

包括微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、透析(DS)等，各种膜分离法的原理和应用范围列于表8-1。

表8-1 各种膜分离法的原理和应用范围

膜分离法 传质推动力 分离原理 应用举例

超滤(UF)微滤(MF)压差(0.05~0.5MPa)压差(0.1~1.0MPa)筛分筛分除菌、回收菌、分离病毒蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩透析(DS)反渗透(RO)浓度差压差(1.0~10MPa)筛分筛分脱盐、除变性剂盐、氨基酸、糖的浓缩,淡水制造

在生物产品的分离和纯化方面，膜分离法的应用大致可分为下列四个方面，如图8-8所示。(1)发酵液的过滤与细胞收集发酵液的过滤与细胞的收集是指同一操作仅从不同的角度考虑。如果所需要的目的物在液体中，则废弃菌体细胞，这时的过滤操作称为发酵液的过滤，如果所需要的产品在细胞内，或细胞本身就是目标产物，则称为细胞的收集。

(2)小分子生物产物的回收氨基酸抗生素、有机酸等发酵产品的相对分子质量都在2000以下，而通常超滤膜的(MWCO)截留分子量在10000~30000之间，因而能透过超滤膜，而蛋白质、多肽、多糖等杂质被截留。对上述产物的后续处理有利。

(3)浓缩 经过超滤或透析后，溶液浓度会变稀，为便于后道工序的处理，常需要浓缩,为避免对热敏性产品的影响，不采用传统的蒸发方法进行浓缩，可以采用反渗透法浓缩，操作时要注意膜的消毒，避免破坏目标产品。

(4)除热原 热原是由细菌的细胞壁产生，主要成分为脂多糖类、脂蛋白等物质，相对