衡量过滤特性的主要指标是滤饼的质量比阻rB，它表示单位滤饼厚度的阻力系数。与滤饼的结构特性有关。

　　对于不可压缩性滤饼，rB为常数，但对于可压缩性滤饼，rB是操作压力差的函数：

　　可压缩滤饼:形成的滤饼刚性不足，其内部空隙结构随着滤饼的增厚或压差的增大而变形，空隙率减小.

　　2开始过滤时应注意不能很快提高压差，通常靠液柱的自然压差进料，并应缓慢地，逐步地升高压力，一般在相当长的时间内，压力差不要超过0.05 MPa，最后的压差也不超过0.3－0.4 MPa。3若操作压力控制过高，由于比阻值的急剧增加，会使过滤速度很快下降，以至达到不能继续过滤的程度

　　细胞破碎是为了破坏细胞外围使细胞内含物释放出来。微生物的细胞外围通常包括细胞壁和细胞膜。

　　细胞膜使细胞内外保持一定的浓度差，它主要由蛋白质和脂质组成，强度比较差，易受渗透压冲击而破碎。细胞破碎的主要阻力来自于细胞壁

　　①萃取:溶质从料液转移到萃取剂的过程。②反萃取：溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程。

　　在完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，将目标产物从有机相转入水相的操作就称为反萃取③物理萃取和化学萃取：物理萃取的理论基础是分配定律，而化学萃取服从相律及一般化学反应的平衡定律

　　微生物细胞的破碎：微生物的代谢产物有的分泌到细胞或组织之外，称为胞外产物。(例如细菌产生的碱性蛋白酶，霉菌产生的糖化酶等)

　　还有许多是存在于细胞内(例如青霉素酰化酶，碱性磷酸酯酶等)称为胞内产物。

　　对于胞外产物只需直接将发酵液预处理及过滤，获得澄清的滤液，作为进一步纯化的出发原液，对于胞内产物，则需首先收集菌体进行细胞破碎，使代谢产物转入液相中，然后，再进行细胞碎片的分离

　　④回收处理方便，价廉易得。工业生产上常用于萃取的有机溶剂有乙酸乙、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁醇、甲基异丁酮等

　　影响溶剂萃取的主要因素1、pH值在萃取操作中，正确选择PH值很重要。PH值不但影响弱酸或弱碱性产物的分配系数，也与产物的稳定性有关。所以在选择合适的萃取PH值时，应权衡这两方面的因素来决定。例如青霉素的萃取PH值确定为2.0-2.2，红霉素为PH10-10.2。

　　2、温度由于有机溶剂与水之间的互溶度随温度升高而增大，使出萃取效果降低，另一方面产物一般在高温下也不稳定，因此萃取一般应在低温下进行。此外，也要考虑温度对分配系数的影响3、盐析作用氯化钠、硫酸铵等盐析剂的影响有三个方面：

　　过滤速度的强化：1．降低滤饼比阻力rB一切能够降低rB的方法：如添加电解质、絮凝剂、凝固剂助滤剂等2．降低滤液黏度μ黏度愈低，过滤阻力愈小。加热、去杂蛋白、絮凝、调PH、选择合适的放罐时间。3．降低悬浮液中悬浮固体的浓度过滤速度与获得滤饼体积成反比。因此应尽可能降低培养基配料浓度（如玉米粉、豆饼粉的浓度）。

　　发酵液中菌体表面带有负电荷，由于静电引力使溶液中反离子被吸附在其周围，在界面上形成了双电层。两种相反作用力下，双电层分裂成两部：1）吸附层或stern层2）扩散层。

　　胶核表面的电位φs是整个双电层的电位;吸附层（Stern）平面上的电位为φd;

　　包括直接利用微生物细胞的絮凝剂、利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂和克隆技术所获得的絮凝剂主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素及核酸等高分子物质。

　　微生物絮凝剂最大的优点是安全，无毒和不污染环境。1、微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代，如红平红球菌制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂

　　溶剂萃取法的特点：1萃取过程有选择性2能与其它步聚相配合3通过相转移减少产品水解4适用于不同规模5传质快6周期短，便于连续操作7毒性与安全环境问题

　　超临界流体萃取是一种以超临界流体作为萃取剂，从固体或液体中提取出待分离的高沸点或热敏性物质的新型萃取技术。

　　超临界流体（SCF）是状态处在高于临界温度、压力条件下的流体，它具有低粘度、高密度、扩散系数大、超强的溶解能力等特性。

　　硅藻土过滤介质通常有三种用法：（1）作为深层过滤介质。硅藻土过滤层具有曲折的毛细孔道，借筛分、吸附和深层效应作用除去悬浮液中的固体粒子，截留效果可达到1μm。

　　（2）作为预涂层。在支持介质的表面上预先形成一层较薄的硅藻土预涂层，用以保护支持介质的毛细孔道不被滤饼层中的固体粒子堵塞。（3）用作助滤剂。

　　过滤介质-多孔固体介质如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等，可加工成板状或管状，孔隙很小且耐腐蚀，常用于过滤含有少量微粒的悬浮液

　　临界温度(Tc)：当气体的温度高于某一数值时，任何压缩都不能使它变为液体。

　　超临界流体萃取特点1、超临界萃取同时具有液相萃取和精馏的特点。超临界萃取过程是由两种因素，即被分离物质挥发度之间的差异和它们分子间亲和力的大小不同，同时发生作用而产生相际分离效果的2、超临界流体萃取的独特的优点是它的萃取能力取决于流体的密度，而密度很容易通过调节温度和压力来加以控制。3、超临界流体萃取中的溶剂回收很简便，并能大大节省能源。被萃取物可通过等温减压或等压升温的办法与萃取剂分离，而萃取剂只需重新压缩便可循环使用4、超临界流体萃取工艺可以不在高温下操作，因此特别适合于热稳定性较差的物质。同时产品中无其他物质残留。5、超临界流体萃取的操作压力可根据分离对象选择适当的萃取剂或添加夹带剂来控制以避免高压带来的影响。超临界流体萃取是一项具有特殊优势的分离技术并特别适用于提取或精制热敏性和易氧化的物质，如医药品和食品等。

　　过滤介质-织物介质：滤布，应用最广泛，包括由棉、麻等天然纤维滤布和合成纤维滤布

　　最常用的是硅藻土，是优良的过滤介质：①一般不与酸碱反应，化学性能稳定；②形状不规则，空隙大且多孔，具有很大的吸附表面；③无毒且不可压缩，形成的过滤层阻力不随操作压力变化。

　　料液：在溶剂萃取中，被提取的溶液。溶质：其中欲提取的物质。萃取剂：用以进行萃取的溶剂。萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃取剂中，得到的溶液，

　　生物萃取主要表现在生物分离往往需要从浓度很稀的水溶液中除去大部分的水，而且反应液中存在多种副产物和杂质，使生物萃取具有特殊性：①成分复杂②传质速率不同③相分离性能不同④产物的不稳定性

　　2、微生物絮凝剂或将大部分替代普通絮凝剂3、浮游藻类、草分枝杆茵、硅酸盐芽孢杆菌

　　固液分离速度通常与粘度成反比，粘度越大，固液分离越困难。影响粘度的因素：

　　1菌体的种类和浓度（重要因素），通常丝状菌、动物或植物细胞悬浮液粘度较大，浓度增大，粘度也提高。2培养液中蛋白质、核酸大量存在

　　3细胞破碎或细胞自溶后粘度增大。因此细胞破碎的程度应控制，发酵放罐时间要适宜。

　　在发酵液中加入具有高价阳离子的电解质，能脱除胶粒表面的水化膜，降低ζ电位，使双电层的排斥力减少，当不足以抗衡胶粒间的范德华引力时，由于热运动的结果导致胶粒的互相碰撞而聚集起来电解质的凝聚能力可用凝聚价或凝聚值来表示，使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度（毫摩尔／升），称为凝聚价或凝聚值

　　板框式压滤机在过滤时，悬浮液由离心泵或齿轮泵经滤Baidu Nhomakorabea通道打人框内，，滤液穿过滤框两侧滤布，沿相邻滤板沟槽流至滤液出口，固体则被截留于框内形成滤饼。滤饼充满滤框后停止过滤。

　　错流过滤特点收率高（97-98%）1质量好2减少处理步聚3染菌罐也能进行处理4介质阻力大5不能得到干滤饼6需要大的膜面积7目前适用于小分子的分离

　　发酵液中由于菌体自溶，核酸、蛋白质及其它有机粘性物质的存在也会影响固液分离。

　　预处理的目的：降低液体黏度，促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率：

　　⑵相对纯化，去除发酵液中的部分杂质（高价无机离子和杂蛋白质），以利于后续各步操作。

　　2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是100%的纯天然；

　　3)萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的CO2-SCF流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取效率高而且能耗较少，节约成本；4) CO2是一种不活泼的气体,萃取过程不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒，故安全性好；

　　合理选择过滤介质：1过滤介质所能截留的固体粒子大小：通常以过滤介质的孔径表示。常用的过滤介质中，纤维滤布所能截留的最小粒子约10μm，硅藻土为lμm，超滤膜可小于0.5μm。2过滤介质的透过性：是指在一定的压力差下，单位时间单位过滤面积上通过滤液的体积量，它取决于过滤介质上毛细孔径的大小及数目

　　1）固液分离技术（2）细胞破碎技术（3）初步分离纯化技术（4）高度分离纯化技

　　2）整个下游加工过程应遵循下列四个原则1时间短；2温度低；3pH适中（选择在生物物质的温度范围内）；4严格清洗消毒（包括厂房、设备及管路，注意死角），这和传统产品抗生素的生产是一致的。

　　（发酵液成分很复杂，包含菌（细胞）体，胞内外代谢产物，及剩余的培养基残分等。

　　5) CO2价格便宜，纯度高，容易取得，且在生产过程中循环使用，从而降低成本；

　　6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离，因此工艺简单易掌握，而且萃取速度快。

　　当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时，由于相对分子质量较大，分子间的相互排斥作用与混合过程的熵增加相比占主导地位，一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚合物的两相。这种含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚合物的不相容性。

　　超临界流体萃取的主要缺点是由于高压带来的高昂设备投资和维护费用，所以目前应用面还不宽，但是对于高经济价值的产品以及精馏和液相萃取操作应用不妥的情况，还是应该考虑使用超临界流体萃取工艺。

　　超临界流体萃取与化学法萃取相比有以下突出的优点：)可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。

　　不管人们所需要的产物是胞内还是胞外，都首先要进行培养液的预处理和固液分离开，才能进行后续操作：

　　对于胞外产物，可先将菌体或其他悬浮杂质去处，才能从澄清的滤液中提取代谢产物。

　　对于细菌及某些放线菌，菌体细小，液体粘度大，不能直接过滤，若用高速离心，能耗很大，设备昂贵。若用膜分离技术（如微滤）易产生膜污染，通量降低。

　　①由于盐析剂与水分子结合导致游离水分减少，降低了产物在水中的溶解度，有利其转入溶剂相中；②盐析剂能降低有机溶剂在水中的溶解度；③盐析剂能使萃余相密度增大，有助于相分离。但盐析剂用量要适当，过多会使杂质转入有机溶剂相中。4、溶剂的选择选择萃取的有机溶剂应有以下特征：①对被萃取的物质分配系数要大，对杂质的分离因素要大于1；