生物工業(yè)下游技術(shù) 第九章結(jié)晶技術(shù)

1、第九章第九章 結(jié)晶技術(shù)結(jié)晶技術(shù) 固體產(chǎn)品固體產(chǎn)品 結(jié)晶形：蔗糖、食鹽、氨基酸、檸檬酸結(jié)晶形：蔗糖、食鹽、氨基酸、檸檬酸等；構(gòu)成單位的排列方式是規(guī)則的。等；構(gòu)成單位的排列方式是規(guī)則的。 無定型：淀粉、酶制劑、蛋白質(zhì)、噴霧無定型：淀粉、酶制劑、蛋白質(zhì)、噴霧干燥的產(chǎn)品；構(gòu)成單位的排列方式是不干燥的產(chǎn)品；構(gòu)成單位的排列方式是不規(guī)則的。規(guī)則的。 結(jié)晶：結(jié)晶：形成晶形的過程。形成晶形的過程。 沉淀：沉淀：得到無定型的過程。得到無定型的過程。光輝霉素在不同溶劑中的凝固狀態(tài)光輝霉素在不同溶劑中的凝固狀態(tài) 溶劑溶劑 凝固狀態(tài)凝固狀態(tài) 氯仿濃縮液滴入石油醚氯仿濃縮液滴入石油醚 無定型沉淀無定型沉淀 醋酸戊酯醋酸戊

2、酯 微粒晶體微粒晶體 丙酮丙酮 長柱狀晶體長柱狀晶體 戊醇戊醇 針狀晶體針狀晶體生產(chǎn)上大規(guī)模結(jié)晶過程要求：生產(chǎn)上大規(guī)模結(jié)晶過程要求： 晶體產(chǎn)品的產(chǎn)率；晶體產(chǎn)品的產(chǎn)率； 晶體產(chǎn)品的純度；晶體產(chǎn)品的純度； 晶形、晶體的粒度和粒度分布。晶形、晶體的粒度和粒度分布。第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念 一、晶體性狀一、晶體性狀 晶體晶體是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)點（原子、離子、是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)點（原子、離子、分子）作規(guī)律排列的固態(tài)物體。分子）作規(guī)律排列的固態(tài)物體。自范性：自范性：晶體具有自發(fā)地生長為多面體結(jié)構(gòu)晶體具有自發(fā)地生長為多面體結(jié)構(gòu)的可能性，晶體常以平面作為與周圍介質(zhì)的的可能性，晶體常以平面作為與周圍介質(zhì)的分界面；

3、分界面；各向異性：各向異性：幾何特性及物理性質(zhì)應隨方向而幾何特性及物理性質(zhì)應隨方向而有差異；有差異；均勻性：均勻性：晶體中每一宏觀質(zhì)點的物理性質(zhì)和晶體中每一宏觀質(zhì)點的物理性質(zhì)和化學組成都相同?；瘜W組成都相同。飽和度與過飽和度飽和度與過飽和度 飽和溶液：溶質(zhì)既不溶解也無結(jié)晶，即溶質(zhì)飽和溶液：溶質(zhì)既不溶解也無結(jié)晶，即溶質(zhì)與溶液處于平衡狀態(tài)。與溶液處于平衡狀態(tài)。 過飽和溶液：溶質(zhì)從溶液中沉淀出來。過飽和溶液：溶質(zhì)從溶液中沉淀出來。 不飽和溶液：添加固體則固體溶解。不飽和溶液：添加固體則固體溶解。二、二、結(jié)晶過程結(jié)晶過程 產(chǎn)生晶核；產(chǎn)生晶核； 晶核在良好的環(huán)境中長大。晶核在良好的環(huán)境中長大。推動力推動

4、力：溶質(zhì)的濃度差；：溶質(zhì)的濃度差；溶液中溶質(zhì)與雜質(zhì)的溶解度不同，溶質(zhì)結(jié)溶液中溶質(zhì)與雜質(zhì)的溶解度不同，溶質(zhì)結(jié)晶而雜質(zhì)留在溶液中，兩者分離；晶而雜質(zhì)留在溶液中，兩者分離；溶質(zhì)與雜質(zhì)的晶格不同，彼此溶質(zhì)與雜質(zhì)的晶格不同，彼此“格格不格格不入入”。1.結(jié)晶過程結(jié)晶過程(1)(1)母液在晶體表面的吸藏母液在晶體表面的吸藏母液母液：從結(jié)晶溶液中分離出結(jié)晶晶體后的溶：從結(jié)晶溶液中分離出結(jié)晶晶體后的溶液。液。吸藏吸藏：母液中雜質(zhì)吸附于晶體表面，如果晶：母液中雜質(zhì)吸附于晶體表面，如果晶體成長過快，雜質(zhì)會機械地陷入晶體。體成長過快，雜質(zhì)會機械地陷入晶體。解決方法解決方法：重結(jié)晶、洗滌等。：重結(jié)晶、洗滌等。2.晶體

5、純度的影響因素晶體純度的影響因素(2)(2)形成晶簇，包藏母液形成晶簇，包藏母液包藏：包藏：細小晶體易形成晶簇，而晶簇中常細小晶體易形成晶簇，而晶簇中常包含母液。包含母液。粒度：粒度：粒度大且較均勻地晶體與粒度小而粒度大且較均勻地晶體與粒度小而且顆粒參差不齊地晶體相比，離心后晶體且顆粒參差不齊地晶體相比，離心后晶體所夾帶的母液較少。所夾帶的母液較少。2.晶體純度的影響因素晶體純度的影響因素(3)晶習：晶習：晶體外形。晶體外形。影響因素：影響因素：溶液性質(zhì)、雜質(zhì)和溶劑等；操溶液性質(zhì)、雜質(zhì)和溶劑等；操作條件如溫度、攪拌程度、冷卻或濃縮方作條件如溫度、攪拌程度、冷卻或濃縮方式。式。2.晶體純度的影響

6、因素晶體純度的影響因素 初級均相成核初級均相成核溶液在不含外來物質(zhì)時自溶液在不含外來物質(zhì)時自發(fā)產(chǎn)生晶核；發(fā)產(chǎn)生晶核； 初級非均相成核初級非均相成核在外來物質(zhì)誘導下產(chǎn)生在外來物質(zhì)誘導下產(chǎn)生晶核的現(xiàn)象；晶核的現(xiàn)象； 二次成核二次成核溶液中已有溶質(zhì)晶體存在的條溶液中已有溶質(zhì)晶體存在的條件下形成晶核。以接觸成核占主導。件下形成晶核。以接觸成核占主導。3.3.成核現(xiàn)象成核現(xiàn)象工業(yè)結(jié)晶過程工業(yè)結(jié)晶過程 晶核生長速率過高，導致晶體產(chǎn)品的晶核生長速率過高，導致晶體產(chǎn)品的粒度粒度及及粒度分布不合格粒度分布不合格。 產(chǎn)品顆粒細碎、粒度分布寬、質(zhì)量低劣產(chǎn)品顆粒細碎、粒度分布寬、質(zhì)量低劣。 解決方法解決方法：工業(yè)結(jié)晶

7、器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)晶：工業(yè)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)晶操作。操作。第二節(jié)第二節(jié) 結(jié)晶動力學結(jié)晶動力學 一、晶核的形成一、晶核的形成 成核速率成核速率新生成晶粒數(shù)新生成晶粒數(shù)/（單位時間（單位時間單位體積溶液）單位體積溶液）1、初級均相成核、初級均相成核 運動單元運動單元 結(jié)合體結(jié)合體 晶坯晶坯 晶核晶核 晶體晶體 溶質(zhì)的分子、原子、溶質(zhì)的分子、原子、離子離子工業(yè)上罕見，也不受歡迎。工業(yè)上罕見，也不受歡迎。2.臨界粒度及粒度對溶解度的影響臨界粒度及粒度對溶解度的影響 小粒子具有較大的表面能，微小粒子晶體的小粒子具有較大的表面能，微小粒子晶體的溶解度高于粒度較大的晶體；溶解度高于粒度較大的晶體； 溶液中同

8、時有大晶體，微小晶體溶解而大晶溶液中同時有大晶體，微小晶體溶解而大晶粒長大，直到微小晶粒完全消失。粒長大，直到微小晶粒完全消失。 大顆粒只有大至某一臨界粒度值（成為穩(wěn)定大顆粒只有大至某一臨界粒度值（成為穩(wěn)定的晶核最小粒度，為的晶核最小粒度，為m級，與細菌相當或再級，與細菌相當或再大些），才能成為繼續(xù)長大的穩(wěn)定的晶核。大些），才能成為繼續(xù)長大的穩(wěn)定的晶核。影響的因素還有：影響的因素還有：溶質(zhì)的同離子溶質(zhì)的同離子、鹽鹽、溶劑種類溶劑種類、pHpH等。等。3.初級非均相成核初級非均相成核 由于真實物系永遠包含外來物體，如：大氣由于真實物系永遠包含外來物體，如：大氣灰塵污染，發(fā)酵液中菌體，溶液中其他不

9、溶灰塵污染，發(fā)酵液中菌體，溶液中其他不溶性固體微粒都會誘導生成晶核。性固體微粒都會誘導生成晶核。 工業(yè)生產(chǎn)中，一般不應以初級成核作為晶核工業(yè)生產(chǎn)中，一般不應以初級成核作為晶核來源，因為：來源，因為：實際操作過程中難以控制溶液實際操作過程中難以控制溶液的過飽和度，使晶核生成速率恰好適應結(jié)晶的過飽和度，使晶核生成速率恰好適應結(jié)晶過程的需要過程的需要。二、二次成核現(xiàn)象二、二次成核現(xiàn)象 （1 1）液體剪應力成核）液體剪應力成核 過飽和溶液以較大流速掃過正在生過飽和溶液以較大流速掃過正在生長的晶體表面時，液體邊界層存在剪切長的晶體表面時，液體邊界層存在剪切應力，將附著在晶體之上的粒子掃落，應力，將附著在

10、晶體之上的粒子掃落，大的作為晶核生長長大，小的則溶解。大的作為晶核生長長大，小的則溶解。二、二次成核現(xiàn)象二、二次成核現(xiàn)象 （2 2）接觸成核）接觸成核 晶體在與外部物體碰撞時會產(chǎn)生大晶體在與外部物體碰撞時會產(chǎn)生大量碎片，其中較大的就是晶核。量碎片，其中較大的就是晶核。 接觸成核：接觸成核：在過飽和溶液中，晶體在過飽和溶液中，晶體只要與固體物做能量很低的接觸，就會只要與固體物做能量很低的接觸，就會產(chǎn)生大量的粒子。產(chǎn)生大量的粒子。 實踐證明：實踐證明：晶核生成量與攪拌強度晶核生成量與攪拌強度有直接關(guān)系。在工業(yè)結(jié)晶中，接觸成核有直接關(guān)系。在工業(yè)結(jié)晶中，接觸成核被認為獲得晶核最簡單、最好的方法。被認為

11、獲得晶核最簡單、最好的方法。1.接觸成核的優(yōu)點接觸成核的優(yōu)點 u動力學級數(shù)較低，溶液過飽和度對接觸動力學級數(shù)較低，溶液過飽和度對接觸成核影響小，易實現(xiàn)穩(wěn)定操作的控制；成核影響小，易實現(xiàn)穩(wěn)定操作的控制；u成核過程是在低過飽和度下進行，在這成核過程是在低過飽和度下進行，在這種條件下結(jié)晶能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；種條件下結(jié)晶能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；u產(chǎn)生晶核所需要的能量非常低，被碰撞產(chǎn)生晶核所需要的能量非常低，被碰撞的晶體不會造成宏觀上的磨損。的晶體不會造成宏觀上的磨損。工業(yè)生產(chǎn)中接觸成核的方式工業(yè)生產(chǎn)中接觸成核的方式u晶體與攪拌螺旋槳間的碰撞；晶體與攪拌螺旋槳間的碰撞；u湍流下晶體與結(jié)晶器壁間的碰撞；湍流下晶體與結(jié)

12、晶器壁間的碰撞；u湍流下晶體與晶體的碰撞；湍流下晶體與晶體的碰撞；u沉降速度不同，晶體與晶體的碰撞。沉降速度不同，晶體與晶體的碰撞。2.影響接觸成核速率的因素影響接觸成核速率的因素u過飽和度的影響；過飽和度的影響；u碰撞能量碰撞能量E E的影響；的影響；u螺旋槳的影響；螺旋槳的影響；u晶體粒度的影響；晶體粒度的影響；u螺旋槳材質(zhì)的影響。螺旋槳材質(zhì)的影響。3.工業(yè)結(jié)晶過程中控制成核現(xiàn)象的措施工業(yè)結(jié)晶過程中控制成核現(xiàn)象的措施u維持穩(wěn)定的過飽和度；維持穩(wěn)定的過飽和度；u限制晶體的生長速率限制晶體的生長速率, ,即不以盲目提高過即不以盲目提高過飽和度的方法，達到提高產(chǎn)量的目的；飽和度的方法，達到提高產(chǎn)

13、量的目的；u盡可能減少晶體的機械碰撞能量及幾率；盡可能減少晶體的機械碰撞能量及幾率；u對溶液進行加熱、過濾等預處理，以消除對溶液進行加熱、過濾等預處理，以消除溶液中可能成為晶核的微粒；溶液中可能成為晶核的微粒；3.工業(yè)結(jié)晶過程中控制成核現(xiàn)象的措施工業(yè)結(jié)晶過程中控制成核現(xiàn)象的措施u使符合要求的晶粒得以及時排出；使符合要求的晶粒得以及時排出；u將含有過量細晶的母液取出后加熱或稀釋，將含有過量細晶的母液取出后加熱或稀釋，使結(jié)晶溶解，然后送回結(jié)晶器；使結(jié)晶溶解，然后送回結(jié)晶器；u調(diào)節(jié)原料溶液的調(diào)節(jié)原料溶液的pHpH或加入某些具有選擇性或加入某些具有選擇性的添加劑，以改變成核速率。的添加劑，以改變成核速

14、率。三、晶體的生長三、晶體的生長 溶液主體的溶質(zhì)傳遞主要靠對流，在靠近溶液主體的溶質(zhì)傳遞主要靠對流，在靠近晶體表面有一靜止液層晶體表面有一靜止液層境界膜，待結(jié)晶境界膜，待結(jié)晶的溶質(zhì)只能借擴散穿過境界膜時，才能達的溶質(zhì)只能借擴散穿過境界膜時，才能達到晶體表面，這是擴散傳質(zhì)過程；到晶體表面，這是擴散傳質(zhì)過程； 達到晶體表面的溶質(zhì)在適當?shù)木Ц裎恢瞄L達到晶體表面的溶質(zhì)在適當?shù)木Ц裎恢瞄L入晶面，使晶體增大，同時放出結(jié)晶熱，入晶面，使晶體增大，同時放出結(jié)晶熱，這是一個表面反應的過程；這是一個表面反應的過程； 放出來的結(jié)晶熱借熱傳導方式放到溶液中。放出來的結(jié)晶熱借熱傳導方式放到溶液中。四、雜質(zhì)對晶體生長速率

15、的影響四、雜質(zhì)對晶體生長速率的影響 通過改變?nèi)芤旱慕Y(jié)構(gòu)或平衡飽和濃度，改變通過改變?nèi)芤旱慕Y(jié)構(gòu)或平衡飽和濃度，改變晶體與溶液之間的界面上液層的特性，影響晶體與溶液之間的界面上液層的特性，影響溶質(zhì)長入晶面；溶質(zhì)長入晶面； 雜質(zhì)本身在晶面上吸附，產(chǎn)生阻擋作用；雜質(zhì)本身在晶面上吸附，產(chǎn)生阻擋作用； 如晶格有相似之處，雜質(zhì)有可能長入晶體內(nèi)。如晶格有相似之處，雜質(zhì)有可能長入晶體內(nèi)。第三節(jié)第三節(jié) 結(jié)晶操作和結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶操作和結(jié)晶設(shè)備 請自學請自學|結(jié)晶的過程可分為幾步？結(jié)晶的過程可分為幾步？|為什么晶體產(chǎn)品有較高的純度？為什么晶體產(chǎn)品有較高的純度？|影響晶體的大小、形狀和純度有影響晶體的大小、形狀和純度有那

16、些因素？那些因素？|非正常習晶如片狀、針狀、樹枝非正常習晶如片狀、針狀、樹枝狀結(jié)晶是在什么條件下產(chǎn)生的？狀結(jié)晶是在什么條件下產(chǎn)生的？如何防止？如何防止？ 雞精雞精 雞精中最重要的成分是雞精中最重要的成分是雞肉粉雞肉粉，但目前市場，但目前市場上賣的雞精，很多上賣的雞精，很多雞肉粉雞肉粉的含量都不高，有的含量都不高，有的根本不含的根本不含雞肉粉雞肉粉，只是由味精、鮮味劑、，只是由味精、鮮味劑、鹽和淀粉混合而成。鹽和淀粉混合而成。 雞肉粉雞肉粉是什么東西？這不是人們通常理解的是什么東西？這不是人們通常理解的將雞肉加工成粉狀物，因為這種將雞肉加工成粉狀物，因為這種“雞肉粉雞肉粉”極易腐爛變質(zhì)，而且入水

17、會沉淀，產(chǎn)生渾濁極易腐爛變質(zhì)，而且入水會沉淀，產(chǎn)生渾濁物。物?！半u精中的雞精中的雞肉粉雞肉粉是用特殊工藝從雞中是用特殊工藝從雞中提取出的汁液，這種汁液經(jīng)加工后才成為提取出的汁液，這種汁液經(jīng)加工后才成為雞雞肉粉肉粉，最大特點是能容入水，但提取復雜且，最大特點是能容入水，但提取復雜且技術(shù)要求很高。技術(shù)要求很高?！彪u精雞精 雞肉粉的重要功能是增加鮮味，雞肉粉的重要功能是增加鮮味， 因此比同因此比同樣重量的味精貴一倍以上。在利潤的誘惑下，樣重量的味精貴一倍以上。在利潤的誘惑下，一些生產(chǎn)雞精的企業(yè)為了節(jié)約成本或降低售一些生產(chǎn)雞精的企業(yè)為了節(jié)約成本或降低售價，就少用或不用雞肉粉，甚至使用化學合價，就少用或

18、不用雞肉粉，甚至使用化學合成的雞味香精，但還是打著雞精名義銷售。成的雞味香精，但還是打著雞精名義銷售。味精和雞精的區(qū)別味精和雞精的區(qū)別 味精是以糧食（玉米或大米）味精是以糧食（玉米或大米） 為原料，為原料， 通過通過微生物發(fā)酵、提取、精制而生產(chǎn)出來的。味精微生物發(fā)酵、提取、精制而生產(chǎn)出來的。味精有國家標準和行業(yè)標準，谷氨酸鈉含量大于或有國家標準和行業(yè)標準，谷氨酸鈉含量大于或等于等于8080 以上的才能稱味精。以上的才能稱味精。 雞精是復合調(diào)味料的一種，雞精是復合調(diào)味料的一種， 主要是味精（主要是味精（ 含含量在量在4040 左右），還有助鮮劑、鹽、糖、雞左右），還有助鮮劑、鹽、糖、雞肉粉、香辛

19、料、雞味香精等成分復配加工而成，肉粉、香辛料、雞味香精等成分復配加工而成，目前還沒有國家標準和行業(yè)標準。目前還沒有國家標準和行業(yè)標準。膜分離技術(shù)在味精發(fā)酵液中的應用研究膜分離技術(shù)在味精發(fā)酵液中的應用研究 我國南方味精我國南方味精L L谷氨酸鈉生產(chǎn)基本上是采谷氨酸鈉生產(chǎn)基本上是采用以大米和玉米淀粉為原料的發(fā)酵路線。用以大米和玉米淀粉為原料的發(fā)酵路線。 發(fā)酵完成后，發(fā)酵液中除了含有主要產(chǎn)物發(fā)酵完成后，發(fā)酵液中除了含有主要產(chǎn)物谷氨酸（成品谷氨酸晶體又名麩酸）外，谷氨酸（成品谷氨酸晶體又名麩酸）外，還含有菌體、可溶性蛋白、殘?zhí)?、色素以還含有菌體、可溶性蛋白、殘?zhí)?、色素以及其他發(fā)酵副產(chǎn)品。及其他發(fā)酵副產(chǎn)

20、品。膜分離技術(shù)在味精發(fā)酵液中的應用研究膜分離技術(shù)在味精發(fā)酵液中的應用研究 這些菌體、蛋白等雜質(zhì)既是影響谷氨酸提這些菌體、蛋白等雜質(zhì)既是影響谷氨酸提取率與質(zhì)量的重要因素，也是導致味精行取率與質(zhì)量的重要因素，也是導致味精行業(yè)廢水環(huán)保處理難題的根源。業(yè)廢水環(huán)保處理難題的根源。發(fā)酵液發(fā)酵液等電結(jié)晶等電結(jié)晶離心分離離心分離粗麩酸粗麩酸等電母液等電母液離子交換離子交換高流高流膜分離技術(shù)工藝膜分離技術(shù)工藝 發(fā)酵液放罐后，應用膜分離技術(shù)（超濾發(fā)酵液放罐后，應用膜分離技術(shù)（超濾系統(tǒng)）對其進行過濾與分離。膜系統(tǒng)用系統(tǒng)）對其進行過濾與分離。膜系統(tǒng)用泵為壓力驅(qū)動源，分離過濾的過程為循泵為壓力驅(qū)動源，分離過濾的過程為循

21、環(huán)運轉(zhuǎn)的過程，濾出的濾液被收集并轉(zhuǎn)環(huán)運轉(zhuǎn)的過程，濾出的濾液被收集并轉(zhuǎn)入下步工藝，而菌體、蛋白及其他雜質(zhì)入下步工藝，而菌體、蛋白及其他雜質(zhì)被截留在膜的濃縮側(cè)，隨著發(fā)酵液的不被截留在膜的濃縮側(cè)，隨著發(fā)酵液的不斷濾出，膜前濃縮液逐漸粘稠，固含量斷濾出，膜前濃縮液逐漸粘稠，固含量不斷提高。不斷提高。膜分離技術(shù)工藝膜分離技術(shù)工藝 為提高過濾收率，在大部分濾液濾出之為提高過濾收率，在大部分濾液濾出之后，可在膜前加適量水洗滌濾渣，令濾后，可在膜前加適量水洗滌濾渣，令濾渣中殘留的谷氨酸充分洗滌出來。渣中殘留的谷氨酸充分洗滌出來。 膜濾操作結(jié)束后，濾液全部轉(zhuǎn)入下一步膜濾操作結(jié)束后，濾液全部轉(zhuǎn)入下一步工藝處理。大

22、部分留在循環(huán)罐內(nèi)、極少工藝處理。大部分留在循環(huán)罐內(nèi)、極少部分殘留在管道及膜系統(tǒng)內(nèi)的濾渣可直部分殘留在管道及膜系統(tǒng)內(nèi)的濾渣可直接排出。濾渣經(jīng)干燥后其蛋白質(zhì)含量超接排出。濾渣經(jīng)干燥后其蛋白質(zhì)含量超過過7070，可綜合利用。膜分離體系經(jīng)清，可綜合利用。膜分離體系經(jīng)清洗后備用。洗后備用。 本超濾體系由循環(huán)罐、收集槽、泵、超濾本超濾體系由循環(huán)罐、收集槽、泵、超濾膜組件、壓力表以及流量計組成。其技術(shù)膜組件、壓力表以及流量計組成。其技術(shù)關(guān)鍵在于膜組件的選用及工藝條件的確定。關(guān)鍵在于膜組件的選用及工藝條件的確定。 循環(huán)罐中的發(fā)酵液經(jīng)泵加壓后進入超濾膜循環(huán)罐中的發(fā)酵液經(jīng)泵加壓后進入超濾膜組件，超濾透過液經(jīng)流量計

23、進入收集槽，組件，超濾透過液經(jīng)流量計進入收集槽，截留的發(fā)酵液回流到循環(huán)罐中，如此循環(huán)截留的發(fā)酵液回流到循環(huán)罐中，如此循環(huán)而得到不斷濃縮。而得到不斷濃縮。 最后加適量水洗滌濾渣，洗滌液經(jīng)超濾并最后加適量水洗滌濾渣，洗滌液經(jīng)超濾并入透過液。濾渣含有大量的菌體和蛋白，入透過液。濾渣含有大量的菌體和蛋白，經(jīng)干燥后作為蛋白飼料出售或作其他綜合經(jīng)干燥后作為蛋白飼料出售或作其他綜合利用。利用。 采用傳統(tǒng)方法提取谷氨酸，發(fā)酵液中的菌體、蛋采用傳統(tǒng)方法提取谷氨酸，發(fā)酵液中的菌體、蛋白等雜質(zhì)會直接影響谷氨酸的結(jié)晶，等電點時，白等雜質(zhì)會直接影響谷氨酸的結(jié)晶，等電點時，菌體、蛋白等雜質(zhì)隨之沉降于晶體上層，不易與菌體、

24、蛋白等雜質(zhì)隨之沉降于晶體上層，不易與谷氨酸分離，對等電點得到率和提取收率以及谷谷氨酸分離，對等電點得到率和提取收率以及谷氨酸質(zhì)量均有不利的影響。氨酸質(zhì)量均有不利的影響。 采用超濾膜預先去除發(fā)酵液菌體、蛋白后，不但采用超濾膜預先去除發(fā)酵液菌體、蛋白后，不但可以提高等電點得率和提取收率，提高麩酸產(chǎn)量可以提高等電點得率和提取收率，提高麩酸產(chǎn)量和品質(zhì)，而且工藝簡單，操作方，處理效果好，和品質(zhì)，而且工藝簡單，操作方，處理效果好，菌體、蛋白的經(jīng)濟價值也得到充分利用便，還有菌體、蛋白的經(jīng)濟價值也得到充分利用便，還有利于環(huán)境保護。因此，應用膜分離技術(shù)對發(fā)酵液利于環(huán)境保護。因此，應用膜分離技術(shù)對發(fā)酵液進行處理，

25、具有很好的應用前景。進行處理，具有很好的應用前景。人工牛黃的制備人工牛黃的制備 牛黃是從牛的膽囊或膽囊管中取出的結(jié)石，又稱天牛黃是從牛的膽囊或膽囊管中取出的結(jié)石，又稱天然牛黃。牛黃是一種療效確切的名貴中藥材，在我然牛黃。牛黃是一種療效確切的名貴中藥材，在我國最早的一部本草國最早的一部本草神農(nóng)本草經(jīng)集注神農(nóng)本草經(jīng)集注中被列入上中被列入上品。品。神農(nóng)本草經(jīng)神農(nóng)本草經(jīng)云：云：牛黃主驚癇，寒熱，牛黃主驚癇，寒熱，熱盛狂痙熱盛狂痙”；名醫(yī)別錄名醫(yī)別錄云：云：“主中風失音，口主中風失音，口噤，驚悸，天行時疾噤，驚悸，天行時疾”；“安魂定魄安魂定魄”；“定精神，定精神，除熱，止驚痢除熱，止驚痢”；“痘瘡紫色

26、，發(fā)狂譫語者可用痘瘡紫色，發(fā)狂譫語者可用”。在歐洲，在歐洲，1515世紀也有關(guān)于牛黃的記載。世紀也有關(guān)于牛黃的記載。 牛黃的化學成分有：游離膽紅素、結(jié)合膽紅素牛黃的化學成分有：游離膽紅素、結(jié)合膽紅素(膽膽紅素鈣、膽紅素酯紅素鈣、膽紅素酯)、游離膽汁酸、游離膽汁酸(膽酸、豬脫氧膽膽酸、豬脫氧膽酸、鵝去氧膽酸、石膽酸、甾族膽酸酸、鵝去氧膽酸、石膽酸、甾族膽酸)、結(jié)合膽汁、結(jié)合膽汁酸酸(牛磺膽汁酸鹽、甘氨膽汁酸鹽?；悄懼猁}、甘氨膽汁酸鹽)、膽甾醇、膽甾醇(游離膽游離膽固醇、膽固醇酯、麥角固醇固醇、膽固醇酯、麥角固醇)、脂肪酸、卵磷脂、脂肪酸、卵磷脂、粘蛋白、平滑肌收縮物質(zhì)粘蛋白、平滑肌收縮物質(zhì)(肽

27、類肽類)、氨基酸、氨基酸(丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸、牛磺酸、精氨酸、天門冬氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、牛磺酸、精氨酸、天門冬氨酸、蛋氨酸、白氨酸白氨酸)、三種類胡羅卜素、維生素、三種類胡羅卜素、維生素D、粒狀無色結(jié)、粒狀無色結(jié)晶、性狀不明的熒光物質(zhì)、油狀的強心成分、無機晶、性狀不明的熒光物質(zhì)、油狀的強心成分、無機成分。成分。 經(jīng)分析牛黃的主要成分是膽紅素和膽酸，其中膽紅經(jīng)分析牛黃的主要成分是膽紅素和膽酸，其中膽紅素含量達素含量達727276.576.5，膽汁酸、膽酸及其鹽類占，膽汁酸、膽酸及其鹽類占111116.216.2。 牛黃是配制很多中成藥的主要成分，但自然來源十牛黃是配制很多中成藥的主要成分，

28、但自然來源十分稀少，所以要配制大量的中成藥，靠天然，牛黃，分稀少，所以要配制大量的中成藥，靠天然，牛黃，也就是牛的膽結(jié)石，就遠遠滿足不了生產(chǎn)中成藥的也就是牛的膽結(jié)石，就遠遠滿足不了生產(chǎn)中成藥的需要。需要。5050年代初，我國參照天然牛黃的化學組成，年代初，我國參照天然牛黃的化學組成，成功制備了人工牛黃，并進行了藥理實驗和臨床驗成功制備了人工牛黃，并進行了藥理實驗和臨床驗證工作，人工牛黃在解熱、抗驚厥祛痰和抑菌作用證工作，人工牛黃在解熱、抗驚厥祛痰和抑菌作用方面，都優(yōu)于天然牛黃。方面，都優(yōu)于天然牛黃。 人工牛黃的配方及配制人工牛黃的配方及配制配方配方( (重量百分比重量百分比) ) 膽紅素膽紅素

29、( (含量按含量按100100計算計算) 0.7%) 0.7%0.80.8 膽固醇膽固醇 2.02.0 牛、羊膽酸牛、羊膽酸( (含量按含量按l00l00計算計算) ) 原料純度原料純度8080 12.512.5操作步驟操作步驟 一豬脫氧膽酸一豬脫氧膽酸 150 15150 15 無機鹽：無機鹽： 硫酸鎂硫酸鎂 醫(yī)藥級醫(yī)藥級 1.51.5 硫酸亞鐵硫酸亞鐵 醫(yī)藥級醫(yī)藥級 0.50.5 磷酸三鈣磷酸三鈣 醫(yī)藥級醫(yī)藥級 3 3 淀粉淀粉 醫(yī)藥級醫(yī)藥級 加至加至100100人工牛黃的配制人工牛黃的配制 按配方稱取所需各種原料，先將膽紅素溶解按配方稱取所需各種原料，先將膽紅素溶解在少量有機溶劑中在少量

30、有機溶劑中( (如氯仿如氯仿) )，再加入膽酸、，再加入膽酸、膽固醇、無機鹽、成形劑膽固醇、無機鹽、成形劑( (淀粉淀粉) )等，混合均等，混合均勻。真空干燥，取出干燥物，加入配方量的勻。真空干燥，取出干燥物，加入配方量的一豬脫氧膽酸，球磨粉碎，過一豬脫氧膽酸，球磨粉碎，過8080目篩，即目篩，即得人工牛黃成品。得人工牛黃成品。 性狀呈土黃色疏松的粉末，味甘苦，有吸濕性狀呈土黃色疏松的粉末，味甘苦，有吸濕性。裝于棕色瓶中保存?zhèn)溆谩Ｐ?。裝于棕色瓶中保存?zhèn)溆谩Ｖ婆｜S制牛黃 利用新鮮牛膽汁，人工配制成石膽汁利用新鮮牛膽汁，人工配制成石膽汁(即病理膽汁即病理膽汁)，在流體力學渦流效應的作用下形成牛膽紅素鈣結(jié)石，在流體力學渦流效應的作用下形成牛膽紅素鈣結(jié)石，這種牛黃被命名為制牛黃，區(qū)別于天然牛黃和人工這種牛黃被命名為制牛黃，區(qū)別于天然牛