赤霉素萃取過程中的乳化和夾帶

赤霉素萃取過程中,乳化現象的產生主要歸因于發酵濾液中殘留的蛋白質。經過pH調節和過濾處理后,大部分菌絲體已被去除,而許多蛋白質由于變性作用形成了沉淀,并通過過濾被清除。此時,濾液的主要成分包括赤霉素GA3及其相關化合物、色素、糖類、可溶性蛋白質以及少量未能完全去除的固形物。

濾液中的蛋白質來源主要有兩個方面:首先是過濾不徹底所遺留下來的微量固形物中的蛋白質;其次是那些分子量較小或具有較強極性的蛋白質,這類蛋白質結構相對穩定,在水溶液中以溶膠形式存在。如果發酵過程正常進行且沒有受到污染,同時過濾操作得當無泄漏,則可以有效地避免大量固形物的存在。

使用有機溶劑對赤霉素進行萃取時,溶劑與蛋白質之間的強烈相互作用會導致原本穩定的蛋白質溶膠體系遭到破壞,引發蛋白質變性。變性后的蛋白質含有疏水肽鏈和極性基團,本質上起到了表面活性劑的作用。由于這些蛋白質仍然保持較好的水溶性,在萃取過程中傾向于形成油包水(O/W)型乳狀液。這解釋了為什么實際觀察到的現象是有機相乳化程度較低,而水相則表現出嚴重的乳化現象。

另一方面,來自于固形物的大分子量、低水溶性的蛋白質因其較弱的表面活性特性,在萃取過程中表現不同。這些大分子蛋白通常以微小顆粒的形式存在于濾液之中,當遇到非極性溶劑時,它們會在界面處聚集形成高粘度的污染物。這種界面污染不僅增加了兩相分離的難度,而且在離心萃取分離過程中容易導致相夾帶問題,從而影響最終產物的純度和收率。因此,針對不同類型蛋白質的特點采取相應的預防措施對于優化赤霉素萃取工藝至關重要。


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