小孔径陶瓷膜澄清甜叶菊提取液的工艺研究

该文研究了小孔径陶瓷膜澄清甜叶菊提取液的效果。通过比较4、5、8、10 nm孔径的陶瓷膜过滤甜叶菊的甜菊糖提取液时的过滤通量、脱色率和收率的区别,确定较优的陶瓷膜孔径;再优化陶瓷膜操作参数。结果表明,5 nm陶瓷膜较优,在40 ℃时,操作压力5 bar,膜面流速4 m/s,浓缩10倍,加30%原液体积水洗滤效果最佳,陶瓷膜平均过滤通量可达102.6 kg/（m2·h）,甜菊糖收率可达99.2%,陶瓷膜过滤结束后先利用质量分数1%~2%的NaOH清洗1 h,再用0.5%~1%硝酸清洗1 h,陶瓷膜水通量恢复率可以达到99%以上,再生效果比较好,可以重复使用。相比絮凝工艺,陶瓷膜脱色率提高了2.6%,甜菊糖收率提高了6.8%,因此膜法工艺可取代传统絮凝工艺实现对甜叶菊提取液的澄清。     

金属膜在圆红冬孢酵母发酵液菌体分离中的应用

针对产油微生物细胞采收难度大,能耗高的问题,采用金属超滤膜系统对圆红冬孢酵母发酵液进行浓缩和膜污染后通量恢复研究。结果表明在过滤时间2h、过滤温度35℃、p H 6.3、膜面流速5m/s、系统压力0.4MPa时,圆红冬孢酵母分离效果最佳,在此条件下进行过滤,平均膜通量达120L/m2·h,与之前相比提高了20-37%。膜污染后先使用添加1%Na OH和0.5%EDTA的碱溶液清洗,然后使用清水洗至中性,再使用添加0.5%HNO3的酸溶液清洗,能够使金属膜通量恢复率达到99%以上。以上结果表明,金属膜可以应用于圆红冬孢酵母发酵液的浓缩,能够简化操作步骤、提高生产效率。     

陶瓷膜过滤万古霉素的研究

以预处理后万古霉素发酵液为料液,连续洗滤（CFD）过滤的效果更佳,表现在较高通量和收率。考察了陶瓷膜过滤万古霉素发酵液的分离效果,结果表明,通量与黏度成负相关性,50 nm陶瓷膜较优,且设定操作压力290 kPa,膜面流速5 m/s,温度20～30 ℃,浓缩1.66倍,连续洗滤2.5 BV,CFD过滤的平均通量可达78.9 kg/（h·m2）,收率可达99.1%,与数学模型的理论值相近。采用质量分数为2%～3% NaOH与0.5%～1.0% NaClO混合清洗的方法,清洗后陶瓷膜的水通量重复恢复率可达98%以上,再生性较好。     

中空纤维陶瓷膜用于杜氏盐藻采收的实验研究

利用中空纤维陶瓷膜对杜氏盐藻的采收过程进行了实验研究,考察了膜孔径、操作压力、浓缩过程等因素对通量的影响及通量稳定性,最后对污染膜进行了清洗研究.实验结果表明,孔径为20 nm的中空纤维陶瓷膜用于杜氏盐藻培养液的浓缩采收过程较为合适;常温下,较优操作压力是膜组件进/出口为0.30 MPa/0.26 MPa,稳定通量达80 L/m2·h以上;浓缩10倍时,通量可达到60 L/m2·h左右;经40 h的稳定运行,膜通量衰减20%左右.采用1%NaOH+0.2%NaCIO混合溶液与0.5%HNO<,3>溶液在50℃～55℃条件下对实验用膜进行先后清洗,经清洗后,膜通量基本恢复到初始水平.     

聚偏氟乙烯微滤膜过滤纯生啤酒性能与滤菌效果研究

研究了指孔状结构和网状结构的亲水性聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜的滤菌性能与膜结构、膜孔径的关系,探讨了生啤酒过滤过程中膜结构、清洗方式对除菌效果和膜过滤通量的影响规律,通过SEM和接触角测定仪表征了微滤膜的结构和亲水性。结果表明:膜的结构对滤菌效果影响不大;0.22μm数量级的PVDF微滤膜的滤菌效果达到啤酒生产要求;清水清洗和碱、清水、酸、清水连续清洗两种清洗方式对网状结构的PVDF膜影响不大,其平衡过滤通量保持在22.2~22.4L/(m2·h),但碱、清水、酸、清水连续清洗方式更有利于指孔状结构PVDF膜性能的恢复,平衡通量约为40.8L/(m2·h),而同样条件下清水清洗的平衡通量为35.0L/(m2·h)。实验数据表明用亲水性的PVDF微滤膜过滤生啤除菌,仅采用清水清洗膜在操作上是可行的。     

膜分离可溶性葡萄籽蛋白质及膜清洗方案

采用孔径为100nm无机陶瓷膜超滤葡萄籽蛋白提取液,浓缩葡萄籽蛋白质,通过对膜过滤压力、pH、料液比三个因素分析以及正交优化实验,得到最佳工艺条件:操作压力0.1MPa,pH8,料液比为1∶120,此条件下蛋白回收率、浓缩效率、膜污染率、膜通量分别为89.45％、331.07L/m2·h、7.26％、350L/m2·h;采用不同的化学试剂清洗陶瓷膜,结果表明:用0.75％ HNO3清洗效果较好,膜通量的恢复率可以达到46.34％.     

酱油膜澄清过滤污染机理研究

膜过滤技术正越来越多地应用到酱油等传统发酵制品的澄清过程中,但酱油原料成分复杂,膜污染较为严重,并且目前酱油澄清过滤中膜污染机理尚不清晰。该研究通过通量曲线对Hermia理论模型的线性拟合,探究酱油微滤过程中完全堵塞、中间堵塞、标准堵塞和滤饼层堵塞4种污染机制对膜污染的影响程度。结果显示酱油过滤初期较短时间内膜污染是由多种机制(完全堵塞、中间堵塞)联合控制,在此后较长时间滤饼层污染是造成通量下降的主要机制。在此基础上,进一步探究了跨膜压差、膜面流速、操作温度对滤饼层污染的影响,结果显示膜面流速从0.06 m/s上升至0.30m/s,滤饼层模型参数Kgl值从6.03×108 s/m~2下降至6.28×107 s/m~2,滤饼层污染显著降低。该研究可为酱油澄清过滤过程中膜污染的控制及清洗滤膜提供理论依据。     

陶瓷膜过滤蔗汁后膜通量恢复方法比较

陶瓷膜过滤蔗汁后,膜孔易被堵塞,造成膜通量大幅降低,影响膜的使用效率,需制定合理的清洗方法,有效恢复膜通量,延长膜的使用寿命。本实验对碱性清洗剂、含酶清洗剂、混合氧化剂和混合氧化剂浸泡一段时间后再清洗的4种清洗方法的清洗效果进行了对比,结果显示混合氧化剂浸泡后再清洗的方法较适合过滤蔗汁后陶瓷膜管的清洗,膜通量恢复率可达87%以上,清洗效率较高,达到有效恢复被污染陶瓷膜的水通量的目的。     

陶瓷膜在晒制酱油生产中的应用

考察了不同工艺段酱油陶瓷膜过滤的分离效果,并以酱油沉降液为料液,优化陶瓷膜过滤条件。结果表明,陶瓷膜应用在酱油沉降工段后较佳,表现在通量衰减慢、膜污染速度慢等。最佳陶瓷膜过滤操作参数为：选用孔径B陶瓷膜,温度40～50 ℃,跨膜压差280 kPa,膜面流速5.5 m/s,反冲工作压力500～600 kPa,反冲间隔时间4 min,反冲时间3 s,反冲排气5 s,浓缩10倍,平均通量85.7 kg/（h·m2）。陶瓷膜渗透液离心无沉淀,菌落总数低于10 CFU/mL,总酸、氨基酸态氮、总氮、盐分及无机盐固形物透过率均达到98%以上。陶瓷膜技术应用在晒制酱油中值得推广。     

大豆肽超滤分离过程膜清洗的研究

大豆肽经超滤分离后,膜被污染,膜通量下降.对膜的清洗进行了简单的探讨,通过对清洗剂、清洗时间、温度3因素的正交实验,确定了最佳的膜清洗条件,即0.5%含酶清洗剂,清洗温度40℃,清洗时间0.5 h.实践表明,大豆肽超滤过程污染的膜用30～40℃温水清洗0.5 h,再用0.5%含酶清洗剂在40℃下清洗0.5 h,再用40～50℃水清洗1 h后,膜通量恢复度达74.63%.     

超滤/纳滤技术深度处理肠衣废水的研究

采用超滤/纳滤技术对肠衣废水进行深度处理,研究操作压力和处理时间对膜性能的影响。结果表明,适宜的超滤压力为0.25MPa,运行1h后,肠衣废水的COD(chemical oxy-gen demand)、BOD(biochemical oxygen demand)的平均去除率分别大于60%和35%,平均膜通量大于580L/(m2.h);适宜的纳滤压力为1.4～1.6MPa,连续运行3h后,肠衣废水COD、BOD和氯离子的平均去除率分别大于70%、90%和98%,平均膜通量大于60L/(m2.h);最终出水的水质可以达到中水回用的要求。     

不同预处理方式对柠檬果汁超滤澄清效果和膜污染情况的影响

利用超声辅助果胶酶法和超滤技术相结合对柠檬果汁进行澄清。以柠檬汁的透光率、果胶含量为指标,讨论不同预处理方式对柠檬果汁超滤澄清效果和膜污染情况的影响。结果表明,采用切割分子量为50 kDa的聚丙烯腈(PAN)超滤膜澄清果汁,不同预处理方式对超滤膜的稳定通量大小的影响规律是酶+超声处理>酶处理>未经酶+超声处理,其稳定通量分别为30、33.5和13 L·m-2·h-1左右。较优的操作压力可确定为0.1 MPa,此时柠檬汁的果胶含量为0.5%,透光率约99.6%,处理效果较好。超声辅助果胶酶法澄清果汁,有利于提高果汁的透光率,并且在后续膜处理过程中,对于提高超滤膜的通量和缓解膜污染都有显著的效果。     

正渗透膜污染的影响因素及清洗效果研究

为研究正渗透(FO)浓缩过程中的膜通量衰减规律,本文以牛血清白蛋白(BSA)为特征污染物,研究了正渗透过程中原料液的离子强度及BSA浓度、膜方位等参数不同时FO膜的污染规律,以提高膜通量和截留率为目标,对驱动液的种类、浓度,料液流速进行了优化,并优化了适宜的膜清洗方案.结果表明:原料液中离子强度越大,FO膜的初始通量越...     

膜处理对酱腌菜卤汁中微生物和营养成分的影响

为了使酱腌菜加工过程产生的含盐卤汁能够在工业生产中再利用,需杀灭或降低卤汁中的微生物并保留卤汁中的氨基酸等营养成分。该研究采用膜分离技术对卤汁进行微滤除菌,通过研究不同膜材料、孔径、频率、压力对膜通量和除菌率的影响,确定最佳的除菌工艺技术参数,并评估其对营养成分的影响。结果表明,最佳微滤除菌技术参数为采用0.80 μm孔径的陶瓷膜、频率40 Hz、压力0.25 MPa,此条件下细菌和芽孢的去除率分别达到95.19%和100%,膜通量达到367.7 L/（m2·h）,并且对卤汁营养成分无明显影响。     

正渗透技术浓缩苹果汁过程中反向溶质扩散的研究

反向渗透扩散（RSF）是正渗透技术中的一大挑战,本实验立足于研究正渗透技术浓缩苹果汁性能以及功能性汲取液（乙酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠溶液）的溶质扩散规律。首先,利用NaCl溶液为汲取液研究正渗透膜的基础特性,通过改变NaCl溶液浓度、进水流速以及膜操作模式,探究正渗透体系的水通量、反向溶质扩散及截留率,分析对去离子水和苹果汁的浓缩能力及溶质扩散规律;其次,对比不同功能性汲取液对苹果汁浓缩的效果和对RSF的影响,以期达到将RSF化弊为利的目的。结果表明,汲取液浓度和膜操作模式影响浓缩效率和RSF;采用压力延迟渗透（PRO）模式,苹果汁浓缩倍数和RSF均比正渗透（FO）模式高,PRO模式下,5 mol·L?1 NaCl汲取液RSF达87.34±6.32 g·m?2·h?1;不同种类功能性汲取液浓缩苹果汁的能力不同,汲水能力:碳酸氢钠>氯化钠>乙酸钠>柠檬酸钠。RSF:乙酸钠>碳酸氢钠>氯化钠>柠檬酸钠。2 mol·L?1柠檬酸钠汲取液的RSF为29.61±2.19 g·m?2·h?1,仅为同浓度NaCl汲取液的一半,与传统的NaCl汲取液相比,柠檬酸钠汲取液可有效控制RSF。     

陶瓷膜在D- 异抗坏血酸钠精制中的应用

初步考察D- 异抗坏血酸钠精制过程中滤材对产品质量的影响。结果表明,在过滤D- 异抗坏血酸钠粗品溶液中的活性炭时,采用陶瓷膜代替滤布作为滤材,能够有效地改善产品质量,并有助于精制收率的提高。在压力0.15MPa、温度80℃、表面流速2m/s 和浓缩15 倍条件下,陶瓷膜的平均通量高达490L/(m2·h)左右;在膜通量350～390L/(m2·h)时,其余条件同上;浓缩倍数可达20 倍,能够满足工业生产的要求。     

聚偏氟乙烯光致热纳米纤维膜的制备及其性能

为解决减压膜蒸馏过程中温度极化现象造成膜渗透通量下降的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,引入具有红外致热效应的功能性纳米掺锑二氧化锡(ATO),采用静电纺丝技术制备了PVDF/ATO纳米纤维膜,并对其进行热压处理优化纤维结构和孔径,然后探讨ATO质量分数、热压温度对纤维膜结构和性能的影响,并测试了红外辐照下纤维膜的致热效果和膜蒸馏性能。结果表明:PVDF/ATO纳米纤维膜经170 ℃热压处理后,具有更优异的综合性能;当ATO质量分数为3%时,PVDF/ATO纳米纤维膜经120 s红外辐照后,表面温度升高了40 ℃以上,其膜蒸馏渗透通量相对于原膜从12 L/(m ²·h)提高到22 L/(m ²·h),并且在5 h运行时间内,截盐率保持在99%以上。     

大蒜降压肽的制备及超滤分离

为了研究大蒜降压肽的酶解制备与超滤分离工艺,采用响应面法优化制备工艺,酶解后利用超滤技术获得不同分子量范围的组分并进行ACE抑制活性评价。最佳制备工艺为碱性蛋白酶处理、温度50℃、pH11、底物浓度45 g/L、酶底比3%、酶解时间1 h,该条件下ACE抑制率为83.91%±0.13%,半抑制浓度为(157.87±0.44)μg/mL。分子量3 kDa以下部位活性最为显著(P<0.05),优化后的超滤工艺为操作压力0.25 MPa,温度25℃,溶液浓度4%,此时3 kDa超滤膜的膜通量为7.32 L/(m2·h),ACE的半抑制浓度为(63.27±0.25)μg/mL。氨基酸分析结果表明酸性氨基酸、疏水性氨基酸及天冬氨酸、谷氨酸含量较高,分别为35.78、32.86、21.66、14.12 mg/100 mL,分子量分布显示2000~2500 Da部分最为丰富,占比为49.50%。本研究为大蒜蛋白的开发利用提供了新的思路,具有一定的理论水平和实际应用价值。     

聚砜超滤膜在菜籽油脱胶中的应用

研究了聚砜超滤膜在菜籽油脱胶中的应用,讨论了操作时间(10 ～60 min),菜籽油-正己烷混合液中菜籽油质量分数( 10％～ 50％),操作压力(0.05～0.20 MPa)和操作温度(10～30℃)对脱胶效果的影响.结果表明:混合液渗透通量随操作时间的延长和混合液中菜籽油质量分数的提高而降低,但膜对磷脂的截留率表现出增大的趋势;渗透通量随操作压力和操作温度的升高而增大,但操作压力和操作温度对磷脂截留率影响很小.在实验条件下,聚砜超滤膜对30％菜籽油-正己烷混合液的渗透通量为8 ～33 kg/(m2 ·h),磷脂截留率为60％ ～ 80％:对菜籽油的渗透通量为0.2～3.5 kg/(m2·h),磷脂截留率达到91％ ～93％.