发酵产物分离的特点

从发酵醪中获得的发酵产物大致可分为菌体和代谢产物两类。发酵醪具有的一般特征包含：1含水量高，一般可达90~99%；2产品浓度低；3悬浮物颗粒小，密度与液体相差不大；4固体粒子可压缩性大；5液体黏度大，大多为非牛顿型流体；6产物性质不稳定。
工业生产上，发酵产物的分离过程包括：发酵液的预处理→提取→精制三个步骤。由于发酵液体积大，发酵液中的发酵产物浓度低，一步操作远远不能满足要求，而需要好几步操作。
预处理的目的是改变发酵液的物理性质，促进悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离器的效率；尽可能使产物转入便于后处理的某一相中（多数是液体）；去除发酵液中部分杂质，以利于后续各步操作。预处理主要去除以下的内容物：菌体的分离；固体悬浮物的去除；蛋白质的去除；重金属离子的去除；色素，热原质，毒性物质等有机杂质的去除；改变发酵醪的性质；调节适宜PH值和温度。
预处理的常用方法有：1加热法。降低悬浮液的黏度，除去某些杂蛋白，降低悬浮物的最终体积，破坏凝胶状结构，增加滤饼的空隙度。2调节悬浮液的PH。通过调节发酵醪PH到蛋白质的等电点使蛋白质沉淀，同时络合重金属离子；常用的酸化剂有草酸，盐酸，硫酸和磷酸。3凝聚和絮凝。即在投加的化学物质（比如水解的凝聚剂，像铝，铁的盐类或石灰等）作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚成1㎜大小块状凝聚体的过程。常见的凝聚延津剑合无机类电解质，大多为阳离子；无机盐类如硫酸铝、明砚、硫酸铁、硫酸亚铁、三氯化铁、氯化铝、硫酸锌、硫酸镁、铝酸钠；金属氧化物类如氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化钙、石灰；聚合无机盐类如聚合铝、聚合铁。4添加助滤剂。一般为惰性助滤剂，其表面具有吸附胶体的能力，并且由此助滤剂颗粒形成的滤饼具有格子型结构，不可压缩，滤孔不会被全部堵塞，可以保持良好的渗透性。常用的助滤剂：硅藻土、膨胀珍珠岩、石棉、纤维素、未活化的碳、炉渣、重质碳酸钙等。5添加反应剂。添加可溶解的盐类，生成不溶解的沉淀；生成的沉淀能防止菌丝体黏结，使菌丝具有块状结构；沉淀本身可作为助滤剂，还能使胶状物和悬浮物凝固。
预处理除去发酵产物的杂质后，进行提取和精制。发酵产物的初步分离方法大多采用的是离心分离及过滤。后几步操作所处理的体积小了，操作要容易些。常用的提取方法有离子交换树脂法、离子交换膜法、凝胶层析法、沉淀法、溶媒萃取法、吸附法等；精制过程包括蒸发浓缩、结晶、干燥及蒸馏等单元操作。
对于某些发酵产品在提取和精制过程中要注意防止变性和降解现象的发生，过酸、过碱、高温、剧烈的机械作用、强烈的辐射等都可能导致大分子活性丧失和不稳定。因此，在提取和精制过程中要注意避免PH值过高或过低，避免高温、激烈搅拌和产生大量泡沫，避免和重金属离子及其他蛋白质变性剂接触。有必要用有机溶剂处理的，必须在低温下，短时间内进行。有些酶以金属离子或小分子有机化合物为辅基，在进行提取和精制时，要防止这些辅基的流失。此外，在发酵液中，除所需要的酶以外，常常还同时存在蛋白酶，为防止发酵醪中所需的酶被蛋白酶所分解，要及早除去蛋白酶或使其失活。
发酵产物分离的特点为：1无固定操作方法可循；2生物材料组成非常复杂；3分离操作步骤多，不易获得高收率；4发酵液中所含目的物浓度很低，而杂质含量却很高；5分离进程必须保护化合物的生理活性；6生物活性成分离开生物体后，易变性、破坏；7基因工程产品，一般要求在密封环境下操作。