第3章 发酵液预处理 作业参考答案
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:2
第3章发酵液预处理作业参考答案
一名词解释
1.凝聚:指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象。
2. 絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。
3. 助滤剂:是一种不可压缩的多孔微粒,它能使滤饼疏松,滤速增大。
二选择题
1. 在过滤分离中,滤液通过滤饼的速率与其黏度成( B )。
A、正比
B、反比
C、无关
2. 微生物代谢产物大多(A )。
A、分泌到细胞外
B、存在于细胞内
三判断题
1 发酵液预处理的目的是浓缩目标产物(×)。
2 絮凝剂须有长链的线性结构,越长越好(×)。
3 除去发酵液中的杂蛋白质的最常用方法是离心分离(×)。
四简答题
1微生物发酵液有那些特性?
答:微生物发酵液的特性可归纳为:
①发酵产物浓度较低,大多为1%一10%,悬浮液中大部分是水;
②悬浮物颗粒小,相对密度与液相相差不大;
③固体粒子可压缩性大;
④液相粘度大,大多为非牛顿型流体;
⑤性质不稳定,随时间变化,如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。
这些特性使得发酵液的过滤与分离相当困难
2 除去发酵液杂蛋白质的常用方法有那些?
答:杂蛋白质的除去常用方法:
(1) 沉淀法:蛋白质是两性物质,在酸性溶液中,能与一些阴离子(三氯乙酸盐、水扬酸盐)形成沉淀;在碱性溶液中,能与一些阳离子(Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等)形成沉淀。
(2) 变性法:使蛋白质变性的方法很多,如:加热,调节PH,有机溶剂,表面活性剂等。其中最常用的是加热法。
(3) 吸附法:加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。
3 发酵液过滤与分离的困难的原因及解决方法。
答:微生物发酵液的特性可归纳为:
①发酵产物浓度较低,大多为1%一10%,悬浮液中大部分是水;
②悬浮物颗粒小,相对密度与液相相差不大;
③固体粒子可压缩性大;
④液相粘度大,大多为非牛顿型流体;
⑤性质不稳定,随时间变化,如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。
这些特性使得发酵液的过滤与分离相当困难。
通过对发酵液进行适当的预处理,即可改善其流体性能,降低滤饼比阻,提高过滤与分离的速率。
1)降低液体粘度:加水稀释法和加热法
2)调整pH:等电点沉淀法
3)凝聚与絮凝
4)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,滤速增大。如:硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、炭粒、淀粉等。
5)加入反应剂:不影响目的产物,可消除发酵液中某些杂质对过滤的影响,提高过滤速率。
五. 论述题
1利用离心法和过滤法进行固液分离的原理、常用设备及优缺点。
(一)离心法:
原理:离心机是利用转鼓高速转动所产生的离心力,来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩的机械,由于离心力场所产生的强大离心力,所以利用离心分离可分离悬浮液中极少的固体微粒和大分子物质。
常用设备:按其作用原理不同,可分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。前者转鼓上开有小孔,有过滤介质。主要用于处理悬浮液固体颗粒较大、固体含量较高的场合。后者转鼓上无孔,不需过滤介质。主要用于处理固液、液液固等分离。
优点:具有分离速率快,分离效率高、液相澄清度好。
缺点:设备投资高、能耗大,此外连续排料时,固相干度不如过滤设备。
(二)过滤法:
原理:悬浮液通过过滤介质时,固态颗粒与溶液分离。
根据过滤机理不同,过滤操作分为澄清过滤和滤饼过滤。
在澄清过滤中,所用的过滤介质为硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃珠、塑料颗粒等,填充于过滤器内即构成过滤层;也有用烧结陶瓷、烧结金属、粘合塑料及用金属丝绕成的管子等组成的成型颗粒滤层,当悬浮液通过滤层时,固体颗粒被阻拦或吸附在滤层的颗粒上,使滤液得以澄清。此法适用于固体含量少于0.1g/100ml、颗粒直径在5~100μm的悬浮液的过滤分离。
滤饼过滤中,过滤介质为滤布,包括天然或合成纤维织布、金属织布;毡、石棉扳、玻璃纤维纸、合成纤维等无纺布。滤饼过滤按推动力的不同可以分为四种,即重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤。
优点:固相干度好,无需设备,能耗低,经济成本低。
缺点:容易形成滤饼,分离效率低。