膜分离技术在氨基葡萄糖生产中的应用

以氨基葡萄糖发酵液为实验料液,采用膜分离技术对其进行过滤处理,对氨基葡萄糖发酵液中的可溶蛋白进行去除,以通量和对可溶蛋白截留率为评价指标进行效果评估。结果表明,采用8 nm陶瓷膜对该发酵液进行过滤,设定操作压力为0.26 MPa,膜面流速控制为4.5 m/s,物料温度为50～55 ℃,物料pH为3.5～4.0,浓缩倍数为3倍,透析水浓缩液质量3.3倍,可使该物料收率达到97%以上,对发酵液中的杂蛋白截留率达49%,处理后的浓缩液可用于动物饲料的制备,因此在氨基葡萄糖过滤领域陶瓷膜值得大力推广。     

超滤膜技术在L-阿拉伯糖发酵液精制中的应用

为研究超滤膜分离技术在L-阿拉伯糖发酵液精制提纯工艺中的应用,采用超滤膜系统对L-阿拉伯糖发酵液进行分离,从膜孔径、操作压力、操作温度、错流流速4个方面考察了发酵液对超滤膜通量的影响,以及不同过滤方式对后续离子交换树脂工作交换容量的影响。结果表明:选用孔径为1.0μm的超滤膜,控制操作压力0.4 MPa、操作温度50℃、错流流速6 m/s,其超滤膜对L-阿拉伯糖发酵液的平均膜通量为119.8 L/(m2·h)。采用热水(65℃)与化学清洗剂相结合的清洗方式,可使每次超滤膜的膜通量恢复至新膜通量的95%以上。超滤膜分离技术较之板框过滤可使后续离子交换树脂的工作交换容量提高51.45%,较之真空转鼓过滤可使后续离子交换树脂的工作交换容量提高68.02%。综上结果,超滤膜分离技术可以高效地截留L-阿拉伯糖发酵液中的酵母、菌体、胶质、蛋白及色素等杂质,使后续的离子交换工序顺利进行,从而提高L-阿拉伯糖的产品品质。     

利用金属膜过滤异养小球藻发酵液的研究

异养小球藻发酵液质量体积浓度高、成分复杂,使用其它固液分离方法效果不理想。利用单因素试验、响应面分析对金属膜过滤异养小球藻发酵液进行工艺条件优化,获得了二次回归模型,建立最优工艺条件为过滤时间2.5 h、过滤温度60℃、0.4 MPa,此时实际膜通量为133.59 L/M~2·h。     

陶瓷膜在甘油发酵液除菌中的应用

将陶瓷膜应用于甘油发酵液的除菌操作中,考察了操作参数和清洗方法对膜通量的影响。结果表明,在压差0.1MPa、温度30℃、pH值7.0和错流速度3.5m/s条件下操作,有利于提高膜通量;发酵液过滤后,先以质量浓度为1%的NaOH和质量浓度为0.2%的NaClO混合液清洗膜40min,再以质量浓度为0.5%的HNO3溶液清洗5min,膜通量可迅速恢复。因此,陶瓷膜在甘油发酵液的除菌中是高效可行的。     

陶瓷膜分离技术在D-核糖发酵液预处理过程中的应用

为研究陶瓷膜分离技术在D-核糖发酵液预处理工艺中的应用,采用陶瓷膜系统对D-核糖发酵液进行预处理,从时间、温度、顶洗水量以及不同过滤方式综合考察对发酵液膜通量与产品收率的影响。结果表明:D-核糖发酵液在陶瓷膜分离过程中,膜通量呈现前期递减、中期稳定、后期递减现象;膜分离通量在45~55℃显著提升;膜分离在顶洗水倍数达到0.5倍后,提取收率趋于稳定;陶瓷膜分离技术较之板框、转鼓过滤在D-核糖发酵液预处理过程中其产品收率高达96%以上。综上结果,陶瓷膜分离技术可以高效地截留发酵液中的菌体、大颗粒蛋白及杂质,使后续的分离纯化工序顺利进行,从而提高D-核糖提取收率。     

膜技术分离透明质酸发酵液可行性研究

研究了采用膜技术分离透明质酸(HA)的可行性。试验表明，PVDF材质的膜适合于HA发酵液的过滤分离；以膜分离技术为主体，采用微滤和超滤相结合的工艺，能够实现HA发酵液的分离提纯。HA浓度在一定的范围内(微滤：≤1.2g／L；超滤：≤1.5g／L)，膜工艺可稳定的运行。膜的选择性与TMP、剪切流速有一定的关系；对于微滤膜，合适的TMP应为0.1MPa；超滤膜为0.15MPa；试验中最佳的剪切流速应为1.25m／s。     

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。     

结冷胶发酵液微滤除菌工艺

采用有机微滤膜对结冷胶发酵液进行过滤除菌实验。考察了不同膜材料的过滤性能,以及结冷胶浓度、温度、压力等操作参数对除菌效果的影响。将结冷胶发酵液脱酰基处理后稀释成浓度为3 g/L的料液,再将酸碱度调至pH10,在0.1 MPa、65℃下用孔径为0.45μm的聚醚砜膜过滤,菌体去除率和结冷胶回收率分别为97%和84%。滤膜污染后采用0.75%HCl和1%NaOH交替清洗,可使膜通量得到较好地恢复。     

谷氨酸生产中膜分离技术的应用研究

采用钛合金膜超滤中试系统对谷氨酸发酵液进行了除菌体试验研究。结果表明：钛合金膜对菌体的截留率超过99％，谷氨酸损失低于1％；无机钛合金膜除菌体的最佳操作条件为：系统压力为1．0MPa，pH6．6，表面流速5m／s，过滤温度为70℃。膜清洗后通量恢复率超过98％，可满足生产的需要。     

有机微滤膜在分离谷氨酸菌体中的初步研究

利用有机微滤膜过滤谷氨酸发酵液,研究了有机膜去除菌体实验的操作条件温度和压力对膜通量的影响;实验表明：在最适操作条件下（50℃、0．14MPa）,膜对菌体的截留率大于98％,谷氨酸损失低于1％;膜清洗后通量恢复率超过98％,可满足生产的需要。