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膜分离技术在氨基酸领域的应用
2021-05-08

氨基酸是组成蛋白质的基本单位,在食品、化妆、医药等方面的应用越来越广泛,需求量不断增加。同时,由于行业竞争加剧,迫切要求不断改进现有技术及开发新技术,以降低生产成本。在这种形式下,膜分离技术以其节能、高效、无相变的特点,在氨基酸发酵液的澄清除菌体、母液除盐和浓缩、氨基酸产品精制等方面,正在成为开发和应用的热点之一。


大多数发酵液的除菌过滤仍采用板框、真空转鼓、离心机、硅藻土机等传统固液分离设备。这些方法只能将发酵液中的菌丝体、固体杂质等固体物予以粗分离,同时又无法将发酵液中大量存在的可溶性蛋白、胶体、杂质多糖、微小颗粒不溶物等等予以分离,滤液透光率低,提高了对后序工艺的提取难度,并且会影响最终成品质量与收率;同时这些传统工艺存在着提取步骤多、劳动强度大,产品收率低等缺点,以无机陶瓷膜技术为基础的新一代流体分离工艺以其独有的技术优势,逐渐成为解决这一难题的最佳途径之一。


苏氨酸发酵液提取中的应用

苏氨酸发酵液中存在着大量的菌体和杂蛋白,这些物质的存在使苏氨酸收率和结晶质量下降。因此,在进行苏氨酸结晶前必须先将其除去。传统工艺主要采用絮凝法,通过絮凝剂使菌体沉淀。由于发酵液中菌体含量高,絮凝剂使用量大,而絮凝剂又有很强的吸附作用,在吸附沉降过程中部分氨基酸被吸附,降低了苏氨酸收率;同时又引入新的杂质,导致后续工艺处理难度加大。采用陶瓷膜分离发酵液内菌体,既可避免絮凝剂的使用,减轻后续工艺的处理压力,同时操作便捷,适用大规模工业化生产。


色氨酸发酵液提取纯化中的应用

在传统的色氨酸提取工艺中,需要在板框过滤时添加硅藻土,而硅藻土收取率大约为85%,板框过滤硅藻土的回收价值很低。传统的色氨酸提取工艺能耗大,成本高,色氨酸的整体提取率还达不到80%,因此必须进行优化。在色氨酸提取工艺中应用膜技术,改进传统提取工艺中的发酵液,利用陶瓷膜将色氨酸发酵液中的蛋白菌体过滤掉,将发酵液进行澄清,再利用脱色膜去除色氨酸中的色素和大分子蛋白,最后在常温环境中利用浓缩膜进行浓缩,色氨酸收率可达到98%。膜技术在色氨酸提取工艺中体现出了巨大的优势。


谷氨酸结晶母液回收谷氨酸的应用

在谷氨酸结晶母液中仍然含有大量的谷氨酸,直接排放会造成谷氨酸的损失,利用陶瓷膜对母液进行处理,并利用阳离子交换树脂对谷氨酸进行吸附解析,解析液再进行结晶,提高了谷氨酸收率,为企业创造了更高的价值。


膜分离工艺特点:

1、陶瓷膜分离精度高,滤液透光率高,降低了后续离子交换树脂及真空浓缩的污染,提高了产品质量。

2、纯物理过程,不发生相变,具有良好的稳定性,不易破坏产品成分。

3、无需额外添加助剂,陶瓷膜浓缩截留液(菌体蛋白等)可作饲料回收。

4、有机膜浓缩氨基酸,能耗低,操作简便,同时可去除部分盐分,提高产品品质。

5、自动化程度高,操作简单可靠,极大的降低劳动强度。