生化工程實驗簡介課件

生化工程實驗實驗1圖示工業(yè)化生化工程產(chǎn)品分離技術(shù)指導(dǎo)老師：劉金龍生化工程實驗實驗1圖示工業(yè)化生化工程產(chǎn)品分離技1.目的通過圖片演示工業(yè)化發(fā)酵液或酶反應(yīng)液分離純化生物產(chǎn)品技術(shù)，讓同學(xué)掌握生化產(chǎn)品分離技術(shù)的一般過程和發(fā)展及生物技術(shù)下游加工技術(shù)，為到實習(xí)單位和畢業(yè)進工廠打基礎(chǔ)。1.目的通過圖片演示工業(yè)化發(fā)酵液或酶反應(yīng)液分離純2.原理根據(jù)生化產(chǎn)品純化步驟多，操作繁瑣，產(chǎn)品收率低、生產(chǎn)成本高。分離純化的產(chǎn)品通常穩(wěn)定性差，容易失去生物活性，或被分解、降解。從發(fā)酵液中分離產(chǎn)品時，不宜存放太久，應(yīng)盡快提取的特點。應(yīng)用分離設(shè)備和生化分離理論及技術(shù)分離生化工程產(chǎn)品。2.原理根據(jù)生化產(chǎn)品純化步驟多，操作繁瑣，產(chǎn)品3、工藝流程

一般分為四個階段：（1）發(fā)酵液的預(yù)處理和固液分離（2）初步分離（3）產(chǎn)品提純（4）成品加工3、工藝流程一般分為四個階段：一般工藝流程一般工藝流程4、分離過程4.1.預(yù)處理和固液分離

預(yù)處理：改變反應(yīng)液的性質(zhì)（發(fā)酵液），有利于固液分離。通常通過酸化和加熱降低發(fā)酵液的黏度；加入絮凝劑，使細(xì)胞或大分子聚結(jié)成較大顆粒。4、分離過程4.1.預(yù)處理和固液分離固液分離：常用過濾、離心等方法板框壓濾機、鼓式真空過濾機，應(yīng)用最廣泛的是碟式離心機固液分離：常用過濾、離心等方法板框壓濾機板框壓濾機

通常發(fā)酵完成后，發(fā)酵罐內(nèi)充滿了殘余的培養(yǎng)基、水、微生物和酶所形成的大量發(fā)酵液?？捎谜婵辙D(zhuǎn)鼓過濾機將酶與發(fā)酵液的其他成分分離開來。鼓式真空過濾機通常發(fā)酵完成后，發(fā)酵罐內(nèi)充滿了殘余的培養(yǎng)

過濾機外涂有厚厚的一層硅藻土，水和酶可以滲透過去，而培養(yǎng)基和微生物卻被黏著在硅藻土表面上。

鼓式真空過濾機過濾機外涂有厚厚的一層硅藻土，水和酶可以滲透鼓式真空過濾機

轉(zhuǎn)鼓過濾機旋轉(zhuǎn)的過程中，發(fā)酵液噴散開來。水和酶被吸進過濾機的中央，培養(yǎng)基和微生物則留在硅藻土表面，稍后用巨型刀片將硅藻土及附著其上的培養(yǎng)基及微生物一同去除。

鼓式真空過濾機轉(zhuǎn)鼓過濾機旋轉(zhuǎn)的過程中，發(fā)酵液噴散

離心澄清機的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個至上百個形狀和尺寸相同、錐角為6O0～1200的錐形碟片，碟片之間的間隙用碟片背面的狹條來控制，一般碟片間的間隙約0.5～2.5mm。當(dāng)具有一定壓力和流速的懸浮液進入離心澄清機后，就會從碟片組外緣進入各相鄰碟片間的薄層隙道，由于離心澄清機高速旋轉(zhuǎn)，這時懸浮液也被帶著高速旋轉(zhuǎn)，具有了離心力。此時固體和液體因密度不同而獲得的離心沉降速度的不同，在碟片間的隙道間出現(xiàn)了不同的情況。碟式離心機離心澄清機的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個至上百個形狀和尺寸相同

固體顆粒獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的流速，則有向外運動的趨勢，就沿碟片下表面離開軸線向外運動，并連續(xù)向鼓壁沉降；澄清液獲得的離心沉降速度小于后續(xù)液體的流速，則在后續(xù)液體的推動下被迫反方向向軸心方向流動，移動至轉(zhuǎn)鼓中心的進液管周圍，并連續(xù)被排出。這樣，固體和液體就在碟片間的隙道流動的過程中被分開。

碟式離心機固體顆粒獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的碟式離心機

碟式離心機是立式離心機的一種，轉(zhuǎn)鼓裝在立軸上端，通過傳動裝置由電動機驅(qū)動而高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有一組互相套疊在一起的碟形零件--碟片。碟片與碟片之間留有很小的間隙。懸浮液（或乳濁液）由位于轉(zhuǎn)鼓中心的進料管加入轉(zhuǎn)鼓。當(dāng)懸浮液（或乳濁液）流過碟片之間的間隙時，固體顆粒（或液滴）在離心機作用下沉降到碟片上形成沉渣（或液層）。沉渣沿碟片表面滑動而脫離碟片并積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)直徑最大的部位，分離后的液體從出液口排出轉(zhuǎn)鼓。碟片的作用是縮短固體顆粒（或液滴）的沉降距離、擴大轉(zhuǎn)鼓的沉降面積，轉(zhuǎn)鼓中由于安裝了碟片而大大提高了分離機的生產(chǎn)能力。積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的固體在分離機停機后拆開轉(zhuǎn)鼓由人工清除，或通過排渣機構(gòu)在不停機的情況下從轉(zhuǎn)鼓中排出。碟式離心機碟式離心機是立式離心機的一種，轉(zhuǎn)鼓裝

碟式分離機可以完成兩種操作：

液-固分離:即低濃度懸浮液的分離，稱澄清操作；

液-液(或液-液-固）分離:

即乳濁液的分離，稱分離操作。碟式離心機HPLC碟式分離機可以完成兩種操作：碟式離心機HPLCA-供料B-澄清產(chǎn)品出口C-固體出口D-廢料去滅菌工序E-蒸汽F-儀表用空氣G-無菌水H-沖洗水I-生產(chǎn)水補給水J-生產(chǎn)水，排放水K-生產(chǎn)水出口L-夾套冷卻水，進口M-夾套冷卻水，出口N-軸封水O-排風(fēng)P-排水Q-冷凝水去滅菌工序

1-離心機2-控制裝置3-電動機起動器4-固體貯罐5-廢料貯罐6-隔膜閥7-球閥8-氣動隔膜閥9-止回閥10-針閥11-空氣減壓閥12-恒壓閥13-取樣旋塞14-恒流閥15-凝汽閥16-無菌空氣過濾器17-觀察鏡18-壓力指示器(氣壓計)19-流量計20-溫度傳感器21-液面?zhèn)鞲衅鰽-供料1-離心機碟式離心機適合于細(xì)菌、酵母、放線菌等多種微生物細(xì)胞懸浮液及細(xì)胞碎片懸浮液的分離。它的生產(chǎn)能力較大，最大允許處理量可達(dá)300m3／h，一般用于大規(guī)模的分離過程。碟式離心機碟式離心機適合于細(xì)菌、酵母、放線菌等多種微生物細(xì)

蒸發(fā)，萃取，沉淀以及膜分離等方法（1）蒸發(fā)外循環(huán)式真空蒸發(fā)器

三效降膜式蒸發(fā)器4.2.初步分離外循環(huán)式真空蒸發(fā)器三效降膜式蒸發(fā)器4.2.初步分離

有機溶劑萃?。涸诳股氐纳a(chǎn)中占有重要的地位。利用萃取法提取某些酯溶性的抗生素，具有質(zhì)量好，收率高速度快等優(yōu)點。離心萃取機

（2）萃取有機溶劑萃取：在抗生素的生產(chǎn)中占有重要有機溶劑萃取的不足：許多蛋白質(zhì)都有極強的親水性，不溶于有機溶劑；蛋白質(zhì)在有機溶劑相中易變性失活。有機溶劑萃取的不足：

雙水相萃?。河脙煞N不相溶的高聚物，如聚乙二醇和葡聚糖，進行萃取，而不用常規(guī)的有機溶劑為萃取劑。其特點是兩相內(nèi)均含水高于75%，故稱雙水相。該法得到的雙水相可用傾析法和離心法分離。然后再用超濾法等提取目的產(chǎn)物和回收高聚物。雙水相萃?。?/p>

雙水相萃取的優(yōu)點使固液分離和純化兩個步驟同時進行，一步完成；適合熱敏物質(zhì)的提取，主要是胞內(nèi)酶；親水性聚合物加入水中，形成兩相，在這兩相中，水分都占大比例（85～95％），這樣生物活性蛋白質(zhì)在兩相中不會失活，且以一定比例分配于兩相中。雙水相萃取的優(yōu)點雙水相的形成如兩種聚合物間存在強的吸引力，則它們結(jié)合后存在于一相中；如兩種聚合物間有斥力，即某種分子希望在它周圍的分子是同種分子而不是異種分子，達(dá)到平衡后會形成兩相，兩種聚合物分處一相。加入鹽分，由于鹽析作用，聚合物與鹽類溶液也能形成兩相。常用聚合物：聚乙二醇－葡聚糖聚乙二醇－無機鹽系統(tǒng)無毒原則雙水相的形成如兩種聚合物間存在強的吸引力，則它們結(jié)合后存在于影響分配的系數(shù)聚合物的分子量聚合物的濃度鹽類pH值分子量越小，蛋白質(zhì)容易分配于富含該聚合物的相中。當(dāng)接近分配的臨界點蛋白質(zhì)均勻分配于兩相中，分配系數(shù)接近1；成相聚合物的總濃度或聚合物/鹽濃度的比例增加時，系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡點，此時兩相性質(zhì)的差別增加，蛋白質(zhì)容易趨向于某一極。鹽濃度增加促使蛋白質(zhì)兩極分化對物質(zhì)解離度影響影響分配的系數(shù)聚合物的分子量分子量越小，蛋白質(zhì)容易分配于富含

目前已知的胞內(nèi)酶約2500種，但投入生產(chǎn)的很少。原因之一是提取困難。胞內(nèi)酶提取的第一步系將細(xì)胞破碎得到勻漿液，但勻漿液黏度很大，有微小的細(xì)胞碎片存在，欲將細(xì)胞碎片除去，過去是依靠離心分離的方法，但非常困難。雙水相系統(tǒng)可用于細(xì)胞碎片以及酶的進一步精制。雙水相萃取法常用于胞內(nèi)酶提取。雙水相萃取的應(yīng)用目前已知的胞內(nèi)酶約2500種，但投入生產(chǎn)的很少。原因

用雙水相萃取胞內(nèi)酶，PEG/鹽系統(tǒng)應(yīng)用的較廣泛。通常將目的蛋白質(zhì)分配在上相（PEG），而細(xì)胞碎片分配在下相（鹽），便于離心分離。

用雙水相萃取胞內(nèi)酶，PEG/鹽系統(tǒng)應(yīng)用的較廣泛。雙水相提取胞內(nèi)酶的具體操作：

萃?。哼m量的細(xì)胞勻漿液與雙水相體系（一般為PEG/鹽）混合。

上下相的分離：在萃取達(dá)到平衡后，就必須使上下相分離。有兩種方法：重力沉降和離心分離。

多聚物的分離：當(dāng)目的蛋白是分配在PEG富集的上相中，相與相分離后，在上相中加入鹽，形成新的雙水相體系，在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)重新被萃取進入鹽相，而大量的PEG得到回收，鹽相中殘余的PEG可用超濾或透析除去。

雙水相提取胞內(nèi)酶的具體操作：

萃?。哼m量的細(xì)胞勻漿液與雙水相生化工程實驗簡介課件三步雙水相萃取流程圖三步雙水相萃取流程圖要成功地運用兩水相萃取的方法，應(yīng)滿足下列條件：欲提取的酶和細(xì)胞應(yīng)分配在不同的相中；酶的分配系數(shù)應(yīng)足夠大，使在一定的相體積比時，經(jīng)過一次萃取，就能得到高的收率；兩相用離心機很容易分離。要成功地運用兩水相萃取的方法，應(yīng)滿足下列條件：(3)沉淀：降低蛋白質(zhì)溶解度，如等電點沉淀、鹽析等。(3)沉淀：(4)膜分離：膜分離是基于一種半透性薄膜，使溶液中的某些組分通過，而阻止或截留其它組分的分離方法。它包括反滲透法(ReverseOsmosis)和超濾法(Ultrafiltration)。(4)膜分離：

依據(jù)物質(zhì)粒度大小這一幾何特性的差異，來分離物質(zhì)，而不必像萃取、沉淀法中那樣，需要加入其它物質(zhì)(溶劑、鹽類)，也不必像蒸發(fā)那樣，需要加熱。因此，使用膜分離法分離，產(chǎn)品的損失很少。膜分離法的優(yōu)點依據(jù)物質(zhì)粒度大小這一幾何特性的差異，來分離物質(zhì)，而若干生物物質(zhì)的粒度特征

若干生物物質(zhì)的粒度特征

滲透和滲透壓

1885年,Van’tHoff滲透壓定律：

·R·T·Ci

滲透是在膜兩邊滲透壓差-

的作用下的溶劑流動；而反滲透、超濾是在一外加壓力差P>

的作用下,溶劑逆向流動。鹽溶液純水H2O滲透P>反滲透滲透和滲透壓1885年,Van’tHoff滲透

當(dāng)某溶液與某純?nèi)軇┲g被一半透性薄膜隔開時，由于系統(tǒng)中的滲透壓作用，純?nèi)軇ㄟ^膜層而進入溶液相，此即為滲透現(xiàn)象。如果在溶液上方施加壓力，溶劑滲透的速率便減??；當(dāng)P等于滲透壓時，滲透即停止。如果進一步增加外壓，當(dāng)P超過滲透壓”時，純?nèi)軇┍惴聪驖B透，即從溶液滲向純?nèi)軇?，這就是反滲透。反滲透的結(jié)果，將使溶液被濃縮。滲透和反滲透當(dāng)某溶液與某純?nèi)軇┲g被一半透性薄膜隔開時，由于滲透與反滲透滲透與反滲透

用雙級反滲透設(shè)備除鹽的技術(shù)稱為兩級反滲透技術(shù)，兩級反滲透裝置可除去原水中99%以上的鹽份。

用雙級反滲透設(shè)備除鹽的技術(shù)稱為兩級反滲透技術(shù)，兩級反

超濾通常使用孔徑較大的薄膜，截留的分子也較大。由于超濾允許較大的分子通過，既有濃縮的作用，又有純化的作用。如在酶制劑的制備過程中，即可用超濾法同時實現(xiàn)濃縮和純化。

反滲透則只允許溶劑通過，較大的鹽類分子也有可能被截留，所以，反滲透只起濃縮作用。超濾：超濾通常使用孔徑較大的薄膜，截留的分子也常見膜分離裝置常見膜分離裝置中空纖維超濾器

超濾裝置是以毛細(xì)管式超濾膜為核心設(shè)計制造的，其超濾膜微孔可達(dá)0.01微米（十萬分之一毫米）以下，因而過濾精度高。中空纖維超濾器超濾裝置是以毛細(xì)管式超濾膜為核心設(shè)計

生化產(chǎn)品提純，常用層析法(Chromatography)。所謂層析法，是在一根層析柱內(nèi)，填充以某種特殊的載體物質(zhì)(稱固定相)；含有被分離物質(zhì)的混合物(稱流動相)，則流經(jīng)層析柱。由于混合物內(nèi)各種物質(zhì)在某種性質(zhì)上的差異，導(dǎo)致與固定相之間產(chǎn)生的結(jié)合力不同，因此，各種物質(zhì)在柱內(nèi)的停留時間也就不一樣，它們將依次流出層折柱，據(jù)此，便可把它們分離。5.產(chǎn)品提純生化產(chǎn)品提純，常用層析法(Chromatograp吸附層析法：利用各種物質(zhì)與固定相之間的吸附力差異離子交換層析法：利用各種物質(zhì)帶電特性的差異分子篩層析法：利用各種物質(zhì)的幾何大小特性的差異親和層析法：利用物質(zhì)在生物特性方面的差異層析種類吸附層析法：利用各種物質(zhì)與固定相之間的吸附力差異層析種類

層析分離，多數(shù)是分批操作，但近年來，已出現(xiàn)了小規(guī)模的連續(xù)層析裝置。見下圖：層析的裝置層析分離，多數(shù)是分批操作，但近年來，已出現(xiàn)

生產(chǎn)時，料液在緩慢旋轉(zhuǎn)著的環(huán)狀層析柱頂端的某點加入．截流溶掖則在頂端的其它各點加入。對具有較大k值的組分言，因它通過層析柱較饅，故在它流出柱層并集于底部的收集管之前將沿著層析柱的環(huán)狀周邊旋轉(zhuǎn)一段較長的距離(如區(qū)帶B)，而k值較小的組分，則很快就流入集留管(如區(qū)帶A)。如此，在不同的收集管內(nèi)，便可獲得不同的蛋白質(zhì)。該法的缺點是需要耗費較多的截流溶液。連續(xù)層析裝置示意圖生產(chǎn)時，料液在緩慢旋轉(zhuǎn)著的環(huán)狀層析柱頂端的某點加入．

干燥：通常是生化產(chǎn)品分離的最后一步。由于很多生物產(chǎn)品，如味精、檸檬酸、酶制劉、抗生素及單細(xì)胞蛋白等均是固體產(chǎn)品，故干燥操作在生化工業(yè)中十分重要。6.產(chǎn)品的最后分離干燥：通常是生化產(chǎn)品分離的最后一步。由于很多

干燥的目的：去除物料中的水分，便于產(chǎn)品的保存和運輸。干燥的設(shè)備：工業(yè)生產(chǎn)中常用的干燥設(shè)備類型很多，但由于生物產(chǎn)品大多為熱敏性物質(zhì)，所以在對干燥設(shè)備的選用時須注意這一問題。一般用于生物產(chǎn)品干燥的設(shè)備，必須是干燥時間不太長，溫度不過高的設(shè)備。干燥的目的：去除物料中的水分，便于產(chǎn)品的保存和運（1）噴霧干燥

噴霧干燥的原理：利用不同的噴霧裝置，如噴嘴或轉(zhuǎn)盤等，將濃縮液或懸浮液噴成霧狀，使形成具有巨大表面積的分散液滴，在干燥室內(nèi)緩緩沉降，并與熱空氣流發(fā)生強烈的熱、質(zhì)交換，迅速排除水分，在幾秒至幾十秒時間內(nèi)，便獲得干燥。成品以粉末狀沉降于干燥室底部，連續(xù)或間斷地排出。（1）噴霧干燥噴霧干燥的原理：利用不同的噴霧逆流噴霧干燥器示意圖

逆流噴霧干燥器：是生物產(chǎn)品生產(chǎn)中常用的干燥裝置，它不僅是干燥，還包括有造粒、蒸發(fā)及分離固體干燥物等一系列過程。

噴霧干燥由于干燥時間極短，避免了產(chǎn)品的破壞，故適合于抗生素、酵母粉和酶制劑等熱敏性物料的干燥。逆流噴霧干燥器示意圖逆流噴霧干燥器：是生物產(chǎn)品生產(chǎn)中

氣流干燥器的原理：利用顆粒在氣流中自由流動的特性，使物料隨氣流一起流經(jīng)一段長的管道，顆粒物料在與熱空氣一起流動的過程中，由于熱空氣與濕物料充分接觸，水分汽化迅速，故待至干燥管道出口處，顆粒物料已被干燥。（2）氣流干燥氣流干燥器的原理：利用顆粒在氣流中自由流動的特性

近年來崛起的一種新型干燥設(shè)備。它的優(yōu)點與噴霧干燥器相同，也可在極短的時間內(nèi)(數(shù)秒鐘內(nèi))完成干燥操作，但它只適用于顆粒狀物料。氣流式干燥器近年來崛起的一種新型干燥設(shè)備。它的優(yōu)點與噴霧干

待干燥物料經(jīng)加料器，均勻地進入干燥器的底部?？諝獗还娘L(fēng)機抽吸，進入空氣加熱器，被加熱至80一90℃，然后進入氣流干燥管的底部，與被干燥物料匯合。在經(jīng)過約10m高的干燥管后，物料已被干燥完畢，進入旋風(fēng)分離器，把固體與廢氣分離。干燥的物料由分離器的底部排出，廢氣最后被排至大氣中。待干燥物料經(jīng)加料器，均勻地進入干燥器的底部?？諝獗?/p>

氣流干燥器的優(yōu)點干燥時間短、干燥強度大、設(shè)備簡單緊湊(僅一根數(shù)米至數(shù)十米長的垂直管道)，即可把干燥、粉碎、運輸、包裝等多道工作合于一道工序內(nèi)完成。適用于味精、檸橡酸、葡萄糖及四環(huán)素類抗生素等顆粒狀物料的干燥。氣流干燥器的優(yōu)點（3）沸騰干燥

沸騰干燥原理：是利用流態(tài)化技術(shù)，使顆粒物料與熱氣流在流化狀態(tài)下密切接觸，而達(dá)到干燥的目的。

沸騰干燥與噴霧干燥和氣流干燥不同，物料在沸騰干燥器內(nèi)的停留時間較長，容易引起物料破壞，因此不適宜于干燥熱敏性物質(zhì)，但可用于葡萄糖、味精和檸檬酸等較穩(wěn)定物料的干燥。（3）沸騰干燥沸騰干燥原理：是利用流態(tài)化技術(shù)，使多層沸騰干燥器臥式多室沸騰干燥器多層沸騰干燥器臥式多室沸騰干燥器

如果被干燥物料的熱穩(wěn)定性很好，則可用鼓式干燥器。這種干燥器有兩個相向回轉(zhuǎn)的鼓，鼓內(nèi)通加熱蒸汽，當(dāng)溶液在被加熱的鼓面上流動時，使汽化、干燥，最后，已干燥的物料由刮刀連續(xù)地被刮下。（4）鼓式干燥鼓式干燥器示意如果被干燥物料的熱穩(wěn)定性很好，則可用鼓式

冷凍干燥原理：又稱升華干燥，是將濕物料或溶液在低溫下(-50~-10℃)凍結(jié)成固態(tài)，然后在高真空(1-0.001mmHg)下，將其中水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)，而達(dá)脫水、干燥的目的。這種干燥方法，處理溫度低，對熱敏性物質(zhì)特別有利，故適合于抗生素、維生素等生物制品的干燥。

（5）冷凍干燥冷凍干燥原理：又稱升華干燥，是將濕物料或溶液

在冷凍干燥中，升華溫度一般為-35~-5℃，升華所需的熱量，可直接由所處理的物料供給，或者由外界提供。目前冷凍干燥主要用于不能以結(jié)晶方法得到成品，而需直接由濃縮液通過干燥得到成品的場合。雖然噴霧干燥法亦可達(dá)到達(dá)一目的，但其成品質(zhì)量不論從效份、色澤，還是從易溶性等方面比較，均不如冷凍干燥佳。在冷凍干燥中，升華溫度一般為-35~-5℃，升華實驗室常用凍干設(shè)備實驗室常用凍干設(shè)備7、典型生物產(chǎn)品的分離實例

在實際應(yīng)用中，生物產(chǎn)品分離過程中常用的幾種操作方法，是相互組合，配合使用的，最終使生物產(chǎn)品達(dá)到所規(guī)定的分離指標(biāo)。7、典型生物產(chǎn)品的分離實例在實際應(yīng)用中，生物產(chǎn)品

右圖是胞內(nèi)酶的分離，在分離過程中，分別使用了過濾、沉淀、滲析、超濾、層析、離心、勻漿及冷凍干燥等單元操作．右圖是胞內(nèi)酶的分離，在分離過程中，分別使用了過濾、沉

右圖是青霉素生產(chǎn)的流程，由圖表明，對青霉素的分離，需要使用過濾、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶、離心及冷凍干燥等操作。右圖是青霉素生產(chǎn)的流程，由圖表明，對青霉素的分離，需

右圖是乳酸的分離，它也使用了多種單元操作，致最終獲得要求的產(chǎn)品。右圖是乳酸的分離，它也使用了多種單元操作，致最終獲得要生化工程實驗簡介課件生化工程實驗簡介課件9.生化產(chǎn)品分離技術(shù)的發(fā)展9.1、膜技術(shù)推廣的應(yīng)用9.2、親和層析的推廣應(yīng)用9.3、優(yōu)質(zhì)層析介質(zhì)的研究9.4、上游技術(shù)對分離技術(shù)的影響9.5、發(fā)酵與提取相結(jié)合9.生化產(chǎn)品分離技術(shù)的發(fā)展9.1、膜技術(shù)推廣的應(yīng)用9.1、膜技術(shù)推廣的應(yīng)用隨著膜本身質(zhì)量的改進和膜裝置性能的改善．在生化產(chǎn)品分離過程的各個階段，將會越來越多地使用膜技術(shù)。

例如:

某公司在提取頭抱菌素c的過程中，研究利用微濾進行發(fā)酵液的過濾；利用超濾去除雜質(zhì)蛋白和色素；利用反滲透進行濃縮，最后結(jié)合HPLC進行精制，制得純度達(dá)93％的成品c9.1、膜技術(shù)推廣的應(yīng)用隨著膜本身質(zhì)量的改進和膜9.2、親和層析的推廣應(yīng)用利用生物親和力可使分離的選擇性大大提高，在下游加工過程的各個階段，都正在使用或有可能使用親和技術(shù)，除親和層析外，還有親和分配、親和沉淀、利用親和力的膜過濾等。利用單抗的免疫吸附層析，選擇性最理想，但介質(zhì)的價格太高，急需研究改進。9.2、親和層析的推廣應(yīng)用利用生物親和力9.3、優(yōu)質(zhì)層析介質(zhì)的研究

色層分離中主要困難之一是層析介質(zhì)的機械強度差，以天然糖類為骨架的介質(zhì)，目前已研究出高交聯(lián)度或能與無機介質(zhì)相結(jié)合的產(chǎn)品。9.3、優(yōu)質(zhì)層析介質(zhì)的研究色層分離中主要困難之9.4、上游技術(shù)對分離技術(shù)的影響

生化工業(yè)從原料到產(chǎn)品是一個整體，上游技術(shù)必須考慮到下游提取的難易及成本。

例如，將原來是胞內(nèi)的產(chǎn)物變?yōu)榘猱a(chǎn)物(或使處于圍膜間隙)；在細(xì)胞中高水平的表達(dá)形成細(xì)胞內(nèi)的包涵體，在細(xì)胞破碎后即可在低離心力下沉淀，因而容易分離；利用基因工程方法，使尿抑胃素上接幾個精氨酸殘基，使其堿性增強，而易為陽離子交換劑所吸附等。

9.4、上游技術(shù)對分離技術(shù)的影響生化工9.5、發(fā)酵與提取相結(jié)合

在發(fā)酵過程中，把產(chǎn)物除去以避免反饋抑制作用

如：利用半透膜的發(fā)酵罐、在發(fā)酵罐中加入吸附樹脂等。9.5、發(fā)酵與提取相結(jié)合在發(fā)酵過程中，把產(chǎn)物思考題1.一般生化工程的工藝流程是什么？2.如何分離酶產(chǎn)品？3.為什么生化工程要常用冷凍干燥？4.生化產(chǎn)品分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。5.為什么胞內(nèi)酶的分離，在分離過程中，分別使用了過濾、沉淀、滲析、超濾、層析、離心、勻漿及冷凍干燥等單元操作？思考題生化工程實驗實驗1圖示工業(yè)化生化工程產(chǎn)品分離技術(shù)指導(dǎo)老師：劉金龍生化工程實驗實驗1圖示工業(yè)化生化工程產(chǎn)品分離技1.目的通過圖片演示工業(yè)化發(fā)酵液或酶反應(yīng)液分離純化生物產(chǎn)品技術(shù)，讓同學(xué)掌握生化產(chǎn)品分離技術(shù)的一般過程和發(fā)展及生物技術(shù)下游加工技術(shù)，為到實習(xí)單位和畢業(yè)進工廠打基礎(chǔ)。1.目的通過圖片演示工業(yè)化發(fā)酵液或酶反應(yīng)液分離純2.原理根據(jù)生化產(chǎn)品純化步驟多，操作繁瑣，產(chǎn)品收率低、生產(chǎn)成本高。分離純化的產(chǎn)品通常穩(wěn)定性差，容易失去生物活性，或被分解、降解。從發(fā)酵液中分離產(chǎn)品時，不宜存放太久，應(yīng)盡快提取的特點。應(yīng)用分離設(shè)備和生化分離理論及技術(shù)分離生化工程產(chǎn)品。2.原理根據(jù)生化產(chǎn)品純化步驟多，操作繁瑣，產(chǎn)品3、工藝流程

一般分為四個階段：（1）發(fā)酵液的預(yù)處理和固液分離（2）初步分離（3）產(chǎn)品提純（4）成品加工3、工藝流程一般分為四個階段：一般工藝流程一般工藝流程4、分離過程4.1.預(yù)處理和固液分離

預(yù)處理：改變反應(yīng)液的性質(zhì)（發(fā)酵液），有利于固液分離。通常通過酸化和加熱降低發(fā)酵液的黏度；加入絮凝劑，使細(xì)胞或大分子聚結(jié)成較大顆粒。4、分離過程4.1.預(yù)處理和固液分離固液分離：常用過濾、離心等方法板框壓濾機、鼓式真空過濾機，應(yīng)用最廣泛的是碟式離心機固液分離：常用過濾、離心等方法板框壓濾機板框壓濾機

通常發(fā)酵完成后，發(fā)酵罐內(nèi)充滿了殘余的培養(yǎng)基、水、微生物和酶所形成的大量發(fā)酵液。可用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機將酶與發(fā)酵液的其他成分分離開來。鼓式真空過濾機通常發(fā)酵完成后，發(fā)酵罐內(nèi)充滿了殘余的培養(yǎng)

過濾機外涂有厚厚的一層硅藻土，水和酶可以滲透過去，而培養(yǎng)基和微生物卻被黏著在硅藻土表面上。

鼓式真空過濾機過濾機外涂有厚厚的一層硅藻土，水和酶可以滲透鼓式真空過濾機

轉(zhuǎn)鼓過濾機旋轉(zhuǎn)的過程中，發(fā)酵液噴散開來。水和酶被吸進過濾機的中央，培養(yǎng)基和微生物則留在硅藻土表面，稍后用巨型刀片將硅藻土及附著其上的培養(yǎng)基及微生物一同去除。

鼓式真空過濾機轉(zhuǎn)鼓過濾機旋轉(zhuǎn)的過程中，發(fā)酵液噴散

離心澄清機的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個至上百個形狀和尺寸相同、錐角為6O0～1200的錐形碟片，碟片之間的間隙用碟片背面的狹條來控制，一般碟片間的間隙約0.5～2.5mm。當(dāng)具有一定壓力和流速的懸浮液進入離心澄清機后，就會從碟片組外緣進入各相鄰碟片間的薄層隙道，由于離心澄清機高速旋轉(zhuǎn)，這時懸浮液也被帶著高速旋轉(zhuǎn)，具有了離心力。此時固體和液體因密度不同而獲得的離心沉降速度的不同，在碟片間的隙道間出現(xiàn)了不同的情況。碟式離心機離心澄清機的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個至上百個形狀和尺寸相同

固體顆粒獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的流速，則有向外運動的趨勢，就沿碟片下表面離開軸線向外運動，并連續(xù)向鼓壁沉降；澄清液獲得的離心沉降速度小于后續(xù)液體的流速，則在后續(xù)液體的推動下被迫反方向向軸心方向流動，移動至轉(zhuǎn)鼓中心的進液管周圍，并連續(xù)被排出。這樣，固體和液體就在碟片間的隙道流動的過程中被分開。

碟式離心機固體顆粒獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的碟式離心機

碟式離心機是立式離心機的一種，轉(zhuǎn)鼓裝在立軸上端，通過傳動裝置由電動機驅(qū)動而高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有一組互相套疊在一起的碟形零件--碟片。碟片與碟片之間留有很小的間隙。懸浮液（或乳濁液）由位于轉(zhuǎn)鼓中心的進料管加入轉(zhuǎn)鼓。當(dāng)懸浮液（或乳濁液）流過碟片之間的間隙時，固體顆粒（或液滴）在離心機作用下沉降到碟片上形成沉渣（或液層）。沉渣沿碟片表面滑動而脫離碟片并積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)直徑最大的部位，分離后的液體從出液口排出轉(zhuǎn)鼓。碟片的作用是縮短固體顆粒（或液滴）的沉降距離、擴大轉(zhuǎn)鼓的沉降面積，轉(zhuǎn)鼓中由于安裝了碟片而大大提高了分離機的生產(chǎn)能力。積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的固體在分離機停機后拆開轉(zhuǎn)鼓由人工清除，或通過排渣機構(gòu)在不停機的情況下從轉(zhuǎn)鼓中排出。碟式離心機碟式離心機是立式離心機的一種，轉(zhuǎn)鼓裝

碟式分離機可以完成兩種操作：

液-固分離:即低濃度懸浮液的分離，稱澄清操作；

液-液(或液-液-固）分離:

即乳濁液的分離，稱分離操作。碟式離心機HPLC碟式分離機可以完成兩種操作：碟式離心機HPLCA-供料B-澄清產(chǎn)品出口C-固體出口D-廢料去滅菌工序E-蒸汽F-儀表用空氣G-無菌水H-沖洗水I-生產(chǎn)水補給水J-生產(chǎn)水，排放水K-生產(chǎn)水出口L-夾套冷卻水，進口M-夾套冷卻水，出口N-軸封水O-排風(fēng)P-排水Q-冷凝水去滅菌工序

1-離心機2-控制裝置3-電動機起動器4-固體貯罐5-廢料貯罐6-隔膜閥7-球閥8-氣動隔膜閥9-止回閥10-針閥11-空氣減壓閥12-恒壓閥13-取樣旋塞14-恒流閥15-凝汽閥16-無菌空氣過濾器17-觀察鏡18-壓力指示器(氣壓計)19-流量計20-溫度傳感器21-液面?zhèn)鞲衅鰽-供料1-離心機碟式離心機適合于細(xì)菌、酵母、放線菌等多種微生物細(xì)胞懸浮液及細(xì)胞碎片懸浮液的分離。它的生產(chǎn)能力較大，最大允許處理量可達(dá)300m3／h，一般用于大規(guī)模的分離過程。碟式離心機碟式離心機適合于細(xì)菌、酵母、放線菌等多種微生物細(xì)

蒸發(fā)，萃取，沉淀以及膜分離等方法（1）蒸發(fā)外循環(huán)式真空蒸發(fā)器

三效降膜式蒸發(fā)器4.2.初步分離外循環(huán)式真空蒸發(fā)器三效降膜式蒸發(fā)器4.2.初步分離

有機溶劑萃?。涸诳股氐纳a(chǎn)中占有重要的地位。利用萃取法提取某些酯溶性的抗生素，具有質(zhì)量好，收率高速度快等優(yōu)點。離心萃取機

（2）萃取有機溶劑萃取：在抗生素的生產(chǎn)中占有重要有機溶劑萃取的不足：許多蛋白質(zhì)都有極強的親水性，不溶于有機溶劑；蛋白質(zhì)在有機溶劑相中易變性失活。有機溶劑萃取的不足：

雙水相萃?。河脙煞N不相溶的高聚物，如聚乙二醇和葡聚糖，進行萃取，而不用常規(guī)的有機溶劑為萃取劑。其特點是兩相內(nèi)均含水高于75%，故稱雙水相。該法得到的雙水相可用傾析法和離心法分離。然后再用超濾法等提取目的產(chǎn)物和回收高聚物。雙水相萃?。?/p>

雙水相萃取的優(yōu)點使固液分離和純化兩個步驟同時進行，一步完成；適合熱敏物質(zhì)的提取，主要是胞內(nèi)酶；親水性聚合物加入水中，形成兩相，在這兩相中，水分都占大比例（85～95％），這樣生物活性蛋白質(zhì)在兩相中不會失活，且以一定比例分配于兩相中。雙水相萃取的優(yōu)點雙水相的形成如兩種聚合物間存在強的吸引力，則它們結(jié)合后存在于一相中；如兩種聚合物間有斥力，即某種分子希望在它周圍的分子是同種分子而不是異種分子，達(dá)到平衡后會形成兩相，兩種聚合物分處一相。加入鹽分，由于鹽析作用，聚合物與鹽類溶液也能形成兩相。常用聚合物：聚乙二醇－葡聚糖聚乙二醇－無機鹽系統(tǒng)無毒原則雙水相的形成如兩種聚合物間存在強的吸引力，則它們結(jié)合后存在于影響分配的系數(shù)聚合物的分子量聚合物的濃度鹽類pH值分子量越小，蛋白質(zhì)容易分配于富含該聚合物的相中。當(dāng)接近分配的臨界點蛋白質(zhì)均勻分配于兩相中，分配系數(shù)接近1；成相聚合物的總濃度或聚合物/鹽濃度的比例增加時，系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡點，此時兩相性質(zhì)的差別增加，蛋白質(zhì)容易趨向于某一極。鹽濃度增加促使蛋白質(zhì)兩極分化對物質(zhì)解離度影響影響分配的系數(shù)聚合物的分子量分子量越小，蛋白質(zhì)容易分配于富含

目前已知的胞內(nèi)酶約2500種，但投入生產(chǎn)的很少。原因之一是提取困難。胞內(nèi)酶提取的第一步系將細(xì)胞破碎得到勻漿液，但勻漿液黏度很大，有微小的細(xì)胞碎片存在，欲將細(xì)胞碎片除去，過去是依靠離心分離的方法，但非常困難。雙水相系統(tǒng)可用于細(xì)胞碎片以及酶的進一步精制。雙水相萃取法常用于胞內(nèi)酶提取。雙水相萃取的應(yīng)用目前已知的胞內(nèi)酶約2500種，但投入生產(chǎn)的很少。原因

用雙水相萃取胞內(nèi)酶，PEG/鹽系統(tǒng)應(yīng)用的較廣泛。通常將目的蛋白質(zhì)分配在上相（PEG），而細(xì)胞碎片分配在下相（鹽），便于離心分離。

用雙水相萃取胞內(nèi)酶，PEG/鹽系統(tǒng)應(yīng)用的較廣泛。雙水相提取胞內(nèi)酶的具體操作：

萃?。哼m量的細(xì)胞勻漿液與雙水相體系（一般為PEG/鹽）混合。

上下相的分離：在萃取達(dá)到平衡后，就必須使上下相分離。有兩種方法：重力沉降和離心分離。

多聚物的分離：當(dāng)目的蛋白是分配在PEG富集的上相中，相與相分離后，在上相中加入鹽，形成新的雙水相體系，在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)重新被萃取進入鹽相，而大量的PEG得到回收，鹽相中殘余的PEG可用超濾或透析除去。

雙水相提取胞內(nèi)酶的具體操作：

萃?。哼m量的細(xì)胞勻漿液與雙水相生化工程實驗簡介課件三步雙水相萃取流程圖三步雙水相萃取流程圖要成功地運用兩水相萃取的方法，應(yīng)滿足下列條件：欲提取的酶和細(xì)胞應(yīng)分配在不同的相中；酶的分配系數(shù)應(yīng)足夠大，使在一定的相體積比時，經(jīng)過一次萃取，就能得到高的收率；兩相用離心機很容易分離。要成功地運用兩水相萃取的方法，應(yīng)滿足下列條件：(3)沉淀：降低蛋白質(zhì)溶解度，如等電點沉淀、鹽析等。(3)沉淀：(4)膜分離：膜分離是基于一種半透性薄膜，使溶液中的某些組分通過，而阻止或截留其它組分的分離方法。它包括反滲透法(ReverseOsmosis)和超濾法(Ultrafiltration)。(4)膜分離：

依據(jù)物質(zhì)粒度大小這一幾何特性的差異，來分離物質(zhì)，而不必像萃取、沉淀法中那樣，需要加入其它物質(zhì)(溶劑、鹽類)，也不必像蒸發(fā)那樣，需要加熱。因此，使用膜分離法分離，產(chǎn)品的損失很少。膜分離法的優(yōu)點依據(jù)物質(zhì)粒度大小這一幾何特性的差異，來分離物質(zhì)，而若干生物物質(zhì)的粒度特征

若干生物物質(zhì)的粒度特征

滲透和滲透壓

1885年,Van’tHoff滲透壓定律：

·R·T·Ci

滲透是在膜兩邊滲透壓差-

的作用下的溶劑流動；而反滲透、超濾是在一外加壓力差P>

的作用下,溶劑逆向流動。鹽溶液純水H2O滲透P>反滲透滲透和滲透壓1885年,Van’tHoff滲透

當(dāng)某溶液與某純?nèi)軇┲g被一半透性薄膜隔開時，由于系統(tǒng)中的滲透壓作用，純?nèi)軇ㄟ^膜層而進入溶液相，此即為滲透現(xiàn)象。如果在溶液上方施加壓力，溶劑滲透的速率便減小；當(dāng)P等于滲透壓時，滲透即停止。如果進一步增加外壓，當(dāng)P超過滲透壓”時，純?nèi)軇┍惴聪驖B透，即從溶液滲向純?nèi)軇?，這就是反滲透。反滲透的結(jié)果，將使溶液被濃縮。滲透和反滲透當(dāng)某溶液與某純?nèi)軇┲g被一半透性薄膜隔開時，由于滲透與反滲透滲透與反滲透

用雙級反滲透設(shè)備除鹽的技術(shù)稱為兩級反滲透技術(shù)，兩級反滲透裝置可除去原水中99%以上的鹽份。

用雙級反滲透設(shè)備除鹽的技術(shù)稱為兩級反滲透技術(shù)，兩級反

超濾通常使用孔徑較大的薄膜，截留的分子也較大。由于超濾允許較大的分子通過，既有濃縮的作用，又有純化的作用。如在酶制劑的制備過程中，即可用超濾法同時實現(xiàn)濃縮和純化。

反滲透則只允許溶劑通過，較大的鹽類分子也有可能被截留，所以，反滲透只起濃縮作用。超濾：超濾通常使用孔徑較大的薄膜，截留的分子也常見膜分離裝置常見膜分離裝置中空纖維超濾器

超濾裝置是以毛細(xì)管式超濾膜為核心設(shè)計制造的，其超濾膜微孔可達(dá)0.01微米（十萬分之一毫米）以下，因而過濾精度高。中空纖維超濾器超濾裝置是以毛細(xì)管式超濾膜為核心設(shè)計

生化產(chǎn)品提純，常用層析法(Chromatography)。所謂層析法，是在一根層析柱內(nèi)，填充以某種特殊的載體物質(zhì)(稱固定相)；含有被分離物質(zhì)的混合物(稱流動相)，則流經(jīng)層析柱。由于混合物內(nèi)各種物質(zhì)在某種性質(zhì)上的差異，導(dǎo)致與固定相之間產(chǎn)生的結(jié)合力不同，因此，各種物質(zhì)在柱內(nèi)的停留時間也就不一樣，它們將依次流出層折柱，據(jù)此，便可把它們分離。5.產(chǎn)品提純生化產(chǎn)品提純，常用層析法(Chromatograp吸附層析法：利用各種物質(zhì)與固定相之間的吸附力差異離子交換層析法：利用各種物質(zhì)帶電特性的差異分子篩層析法：利用各種物質(zhì)的幾何大小特性的差異親和層析法：利用物質(zhì)在生物特性方面的差異層析種類吸附層析法：利用各種物質(zhì)與固定相之間的吸附力差異層析種類

層析分離，多數(shù)是分批操作，但近年來，已出現(xiàn)了小規(guī)模的連續(xù)層析裝置。見下圖：層析的裝置層析分離，多數(shù)是分批操作，但近年來，已出現(xiàn)

生產(chǎn)時，料液在緩慢旋轉(zhuǎn)著的環(huán)狀層析柱頂端的某點加入．截流溶掖則在頂端的其它各點加入。對具有較大k值的組分言，因它通過層析柱較饅，故在它流出柱層并集于底部的收集管之前將沿著層析柱的環(huán)狀周邊旋轉(zhuǎn)一段較長的距離(如區(qū)帶B)，而k值較小的組分，則很快就流入集留管(如區(qū)帶A)。如此，在不同的收集管內(nèi)，便可獲得不同的蛋白質(zhì)。該法的缺點是需要耗費較多的截流溶液。連續(xù)層析裝置示意圖生產(chǎn)時，料液在緩慢旋轉(zhuǎn)著的環(huán)狀層析柱頂端的某點加入．

干燥：通常是生化產(chǎn)品分離的最后一步。由于很多生物產(chǎn)品，如味精、檸檬酸、酶制劉、抗生素及單細(xì)胞蛋白等均是固體產(chǎn)品，故干燥操作在生化工業(yè)中十分重要。6.產(chǎn)品的最后分離干燥：通常是生化產(chǎn)品分離的最后一步。由于很多

干燥的目的：去除物料中的水分，便于產(chǎn)品的保存和運輸。干燥的設(shè)備：工業(yè)生產(chǎn)中常用的干燥設(shè)備類型很多，但由于生物產(chǎn)品大多為熱敏性物質(zhì)，所以在對干燥設(shè)備的選用時須注意這一問題。一般用于生物產(chǎn)品干燥的設(shè)備，必須是干燥時間不太長，溫度不過高的設(shè)備。干燥的目的：去除物料中的水分，便于產(chǎn)品的保存和運（1）噴霧干燥

噴霧干燥的原理：利用不同的噴霧裝置，如噴嘴或轉(zhuǎn)盤等，將濃縮液或懸浮液噴成霧狀，使形成具有巨大表面積的分散液滴，在干燥室內(nèi)緩緩沉降，并與熱空氣流發(fā)生強烈的熱、質(zhì)交換，迅速排除水分，在幾秒至幾十秒時間內(nèi)，便獲得干燥。成品以粉末狀沉降于干燥室底部，連續(xù)或間斷地排出。（1）噴霧干燥噴霧干燥的原理：利用不同的噴霧逆流噴霧干燥器示意圖

逆流噴霧干燥器：是生物產(chǎn)品生產(chǎn)中常用的干燥裝置，它不僅是干燥，還包括有造粒、蒸發(fā)及分離固體干燥物等一系列過程。

噴霧干燥由于干燥時間極短，避免了產(chǎn)品的破壞，故適合于抗生素、酵母粉和酶制劑等熱敏性物料的干燥。逆流噴霧干燥器示意圖逆流噴霧干燥器：是生物產(chǎn)品生產(chǎn)中

氣流干燥器的原理：利用顆粒在氣流中自由流動的特性，使物料隨氣流一起流經(jīng)一段長的管道，顆粒物料在與熱空氣一起流動的過程中，由于熱空氣與濕物料充分接觸，水分汽化迅速，故待至干燥管道出口處，顆粒物料已被干燥。（2）氣流干燥氣流干燥器的原理：利用顆粒在氣流中自由流動的特性

近年來崛起的一種新型干燥設(shè)備。它的優(yōu)點與噴霧干燥器相同，也可在極短的時間內(nèi)(數(shù)秒鐘內(nèi))完成干燥操作，但它只適用于顆粒狀物料。氣流式干燥器近年來崛起的一種新型干燥設(shè)備。它的優(yōu)點與噴霧干

待干燥物料經(jīng)加料器，均勻地進入干燥器的底部?？諝獗还娘L(fēng)機抽吸，進入空氣加熱器，被加熱至80一90℃，然后進入氣流干燥管的底部，與被干燥物料匯合。在經(jīng)過約10m高的干燥管后，物料已被干燥完畢，進入旋風(fēng)分離器，把固體與廢氣分離。干燥的物料由分離器的底部排出，廢氣最后被排至大氣中。待干燥物料經(jīng)加料器，均勻地進入干燥器的底部?？諝獗?/p>

氣流干燥器的優(yōu)點干燥時間短、干燥強度大、設(shè)備簡單緊湊(僅一根數(shù)米至數(shù)十米長的垂直管道)，即可把干燥、粉碎、運輸、包裝等多道工作合于一道工序內(nèi)完成。適用于味精、檸橡酸、葡萄糖及四環(huán)素類抗生素等顆粒狀物料的干燥。氣流干燥器的優(yōu)點（3）沸騰干燥

沸騰干燥原理：是利用流態(tài)化技術(shù)，使顆粒物料與熱氣流在流化狀態(tài)下密切接觸，而達(dá)到干燥的目的。

沸騰干燥與噴霧干燥和氣流干燥不同，物料在沸騰干燥器內(nèi)的停留時間較長，容易引起物料破壞，因此不適宜于干燥熱敏性物質(zhì)，但可用于葡萄糖、味精和檸檬酸等較穩(wěn)定物料的干燥。（3）沸騰干燥沸騰干燥原理：是利用流態(tài)化技術(shù)，使多層沸騰干燥器臥式多室沸騰干燥器多層沸騰干燥器臥式多室沸騰干燥器

如果被干燥物料的熱穩(wěn)定性很好，則可用鼓式干燥器。這種干燥器有兩個相向回轉(zhuǎn)的鼓，鼓內(nèi)通加熱蒸汽，當(dāng)溶液在被加熱的鼓面上流動時，使汽化、干燥，最后，已干燥的物料由刮刀連續(xù)地被刮下。（4）鼓式干燥鼓式干燥器示意