第六章 发酵液 预处理和过滤
一、发酵液的预处理 （一) 金属离子的去除，常用调节pH的方法： 四环类抗生素能和钙、镁、钡等离子形成不溶性的络合物沉积在菌丝内，用草酸酸化后，就能产生草酸钙沉淀，使四环类抗生素从菌丝体中释放出来转入水相中。新生霉素约有45％以上存在菌丝体内，碱化后可使其转入水相中； 酸化剂可用盐酸、硫酸、磷酸、草酸等。
草酸作为酸化剂的较多(也有用盐酸或硫酸作为酸化剂)因草酸酸性温和、腐蚀性小，并能与发酵掖中的碱土金属离子结合，形成不溶性的盐沉淀析出，同时起释放抗生素的作用。但草酸价格较贵，有条件时应注意回收。酸化剂的用量和pH值的选择以及酸化后静置的时间，应视品种的不同而具体分析和应用。 碱化剂可采用氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化铵等，常用的碱化剂为氢氧化钠。因来源容易，价格便宜，不污染环境等，缺点是腐蚀性较大，使用中应注意防腐。
(二)蛋白质的去除 方法 特点 1、热处理法 发酵液在调pH后加热到90℃左右。 适用于对热较稳定的抗生素。 如灰黄霉素、抗敌素 操作简便，原材料消耗较低。但由于直接通入蒸汽加热，冷凝水积聚，使发酵液体积相应增大
2、等电点法 酸化剂(或碱化剂)调节发酵液的pH，使其达到蛋自质的等电点以沉淀。此时其它许多物理性质，如粘度、膨胀性、渗透压等变小，而有利于发酵液的过滤。
3、加重金属盐法 重金属盐沉淀蛋白质时，有时还需加入酸或碱，稠密的盐分子或金属离子对蛋白质分子发生撞击，打乱了蛋白质分子有规则的排列引起蛋白质分子的变性，常用硫酸锌。 例如在红毒素发酵液中加入硫酸锌除去蛋白质效果良好。在四环类发酵液中，用加入硫酸锌和与黄血盐的协同作用来沉淀蛋白质效果好。
4、加絮凝剂法 原理：由于絮凝剂电荷密度高，对胶体溶液的凝固能力强，使菌丝及蛋白质等凝聚成块，利于过滤。 絮凝剂种类：在发酵液中，大多数胶体粒子带负电荷，用阳离子絮凝剂效率较高。如在青霉素发酵液加0.01-0.03％的含有季胺基团的聚苯乙烯衍生物絮凝剂，析出沉淀物6g／L以上，发酵液中色素减少45％以上。
二、发酵液的过滤 影响过滤速度因素： 真菌：菌丝粗大，发酵液容易过滤，不需作特殊处理。 放线菌：菌丝纫而分枝，交织成网格状，含有糖类物质， 粘性大，过滤困难，需经处理。 细菌：发酵液含有细小的菌体悬浮物，滤渣成浆状，过 滤难，常须加热处理，以凝固蛋白质后再行过滤。
提高滤速的措施 加入助滤剂 有硅藻土、珠光石、纸浆、碳酸钙等)。 过滤设备 的选择 鼓式真空过滤机；板框压滤机与自动板框压滤机，自动出渣离心机
三、不过滤提取 方法：是指链霉素、卡那霉素、庆大霉素、新霉素等发酵液经水稀释后，用反吸附法(发酵稀释液自下而上流经离子交换树脂，树脂呈沸腾状的吸附方法)或静态吸附法，使吸附后废液、悬浮菌丝一起带出交换柱外而排弃。 采用反吸附是为了避免正吸附的不足，如树脂因受压易被压紧，容易粘结(特别是染菌的批次)，液固两相接触不均匀，造成短路死角，引起生产能力降低和染菌，影响产品质量。
发酵液的粘度必须较小。树脂有较大比重和机械强度。 不过滤提取的先决条件 发酵液的粘度必须较小。树脂有较大比重和机械强度。 发酵液粘度在2厘泊/平方厘米以下，可避免将树脂带出柱外，而通常发酵液粘度为3-100厘泊，故放罐后的发酵液须先用水稀释，以降低其粘度，同时反吸附时的流速不宜太大，这样才能避免树脂逃逸。
特点 工艺简单，劳动强度低，减少菌丝的后处理，卫生条件好等。但水用量大，树脂易污染，对综合利用不利，“三废”治理也不利。
再见