原位分离技术
近几年来,原位分离技术(in situ product removal,简称ISPR)在乳酸发酵中的应用引起了世界范围内的广泛关注,溶剂萃取发酵法(油酸、叔胺等为萃取剂)、吸附法(离子交换树脂、活性炭、高分子树脂等)、膜法发酵(渗析、电渗析、中空纤维超滤膜、反渗透膜等)等,这些方法的使用都是基于在发酵过程中,通过从培养介质中及时移走乳酸,达到减少产物抑制,控制ｐＨ值的目的,从而提高原料的利用率和产品产率,对于连续过程的实现具有重要意义。
1.吸附发酵
吸附发酵过程中常用的吸附剂有活性炭、离子交换树脂等。
2.萃取发酵
萃取发酵是通过原位移走发酵产物来减轻产物抑制的技术之一。萃取发酵是在发酵过程中利用有机溶剂连续萃取出发酵产物以消除产物抑制的耦合发酵技术。萃取发酵具有能耗低,溶剂选择性好及无细菌污染等优点。十二烷醇、油醇是常用的萃取剂。
3.膜法发酵
如前所述,为了显著提高生产率有必要使用高的细胞浓度并及时从发酵混合物中移走抑制性产物,膜基细胞循环生物反应器可以显著提高发酵过程的生产率。它将发酵与分离步骤耦合起来,这样在发酵过程中保持了高的细胞浓度、细胞循环使用,乳酸从发酵罐中连续移走。细胞循环可以使用不同类型的膜:渗析(依靠扩散排阻)、电渗析(依靠离子排阻)、微滤和超滤(依靠分子排阻)等。
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