发酵后处理提取到精制解析

Column:行业新闻 Time:2024-11-04

微生物在生长过程中将发酵产物分泌到细胞内或者发酵基质中,发酵液成分复杂,要想获得纯净的发酵产物,必须利用产物和杂质物理化学性质的不同,采取合适的工艺流程,达到提取与精制的目的。

  发酵产物对纯度要求较高,发酵产物的提取与精制所需的费用一般占总成本的很大部分。所以后处理也是一个发酵产品的重要组成部分,需要细致研究。

  发酵液的提取和精制是指从发酵液或酶反应液中分离、纯化产品的过程,称为下游技术,也称发酵后处理。

  由于菌种、发酵工艺、发酵醪等的特征不同,导致发酵产物多种多样,其分离的工艺有所不同。主要有3种类型:

活菌类发酵制品:收集微生物菌体—益生菌活菌制品;

胞外代谢物制品:收集发酵代谢物—抗生素、维生素、多肽等;

胞内代谢物制品:收集胞内物质—酶制剂、蛋白;

发酵产物的分离及纯化工艺设计,不仅取决于发酵产物的存在部位、理化特性、产物和杂质浓度等,还与产品的类型、用途、价值大小以及最终质量标准有关。按照提取分离过程顺序可分为四个阶段:

发酵液的预处理、初步提取分离、纯化精制、成品加工。

  各阶段的每个步骤都有若干单元操作可以选用,如离心、过滤、萃取、沉淀、浓缩以及各种色谱技术等,在实际生产中有时会涉及多个单元操作的技术集成。所以,提取与精制过程的工艺流程设计应根据具体情况分别确定。

提取和精制的区别

  提取也称初步分离,是利用目标产物和杂质的特性,将目标产物与发酵液中其他物质进行初步分离的过程。

  提取可以除去与目标产物性质差异较大的杂质,为后面的纯化操作创造有利条件。

提取一般包括液-液和固-液提取两种类型。

  -液提取是将目标产物从某一溶剂转入另一溶剂的过程,即萃取;

  -液提取是将菌体或细胞、固态培养基等固体悬浮颗粒与可溶性组分进行分离的过程。

  精制也称高度纯化,是去除粗提取物中与目标产物的物理化学性质比较接近的杂质的过程。

  通常采用对产物有高度选择性的技术进行纯化,如色谱分离、结晶、层析等技术。通过精制,常能获得高纯度的目标产物。

  总结来说,发酵后处理是工业发酵生产中至关重要的环节,它决定了最终产品的质量和产量。

  无论是活菌类发酵制品、胞外代谢物制品还是胞内代谢物制品,都需要经过一系列精细的操作才能得到纯净且有效的产物。

  在这个过程中,提取和精制两个步骤起着关键作用,它们分别负责初步分离和高度纯化,帮助我们从发酵液中获取所需的目标产物。

  尽管具体的工艺流程因产品而异,但总的来说,后提取工艺还是有一定的普遍性,我们通过一些原理性知识分享,助力大家完成工业发酵生产整个系统的构建。