膜分离技术在氨基酸分离纯化中应用论文_夏敬云1,张军耀2

膜分离技术在氨基酸分离纯化中应用论文_夏敬云1,张军耀2

(1浙江来益生物技术有限公司 浙江 嵊州 312400)

(2新昌县大众化工有限公司 浙江 绍兴 312500)

【摘要】 伴随着时代的发展以及科学技术的进步,我国的生物研究事业获得了长足的发展。在这样的背景之下,技术研究人员加强了氨基酸分离纯化的研究,并借助膜分离技术进行相关的作业。本文基于此,着重分析膜分离技术的特点以及原理,并就其在膜分离技术在氨基酸分离纯化中应用进行了论述。

【关键词】 膜分离技术;氨基酸;分离纯化;技术应用

【中图分类号】R318.021 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2017)29-0386-02

1.膜分离技术概述

1.1 膜分离技术的特点

膜分离技术在运用的过程中的分离介质为选择透过性膜。一般情况下,需要技术人员在膜的两侧进行施加一定的推动力,从而让原料中的成分有选择性的穿过膜,进而实现了对于原材料的分离、提纯以及浓缩。

在借助传统的工艺方法进行氨基酸生产的过程中,作业人员需要对蛋白质水解液进行过滤处理,然后在进行浓缩、脱色、干燥等操作,最终由此获得想改你的产品,但是膜分离技术的使用使得氨基酸的生产环节简化为蛋白质水解液→超滤→纳滤→脱色→干燥→产品。通过对于新旧工艺进行对比可以得知:膜分离技术在氨基酸分离以及生产作业的过程中具有操作简单、使用设备简单、分离效率高、质量质量好的特点。

1.2 膜分离技术的分离原理

作为新型的氨基酸分离技术,膜分离技术最为常用的分离膜为超滤膜以及纳滤膜。关于这两种膜的分离原理,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

作为一种不对称的多孔膜,超滤膜的孔径在2~50nm范围之间。其在进行氨基酸分离操作的过程中主要借助筛分原理进行具体的操作,即依据根据物质的分子量不同而开展分离作业;而纳滤膜在进行氨基酸分离操作的过程中,主要借助氨基酸分子在不同PH值下具有不同的电荷而进行分离作业。

2.膜分离技术在氨基酸分离纯化作业中的运用

近年来,随着社会的发展以及时代的进步,我国的食品、药妆行业获得了长足的发展。在这样的背景之下,社会发展对于氨基酸的需求量日益提升。基于此,为了促进氨基酸生产效率以及质量的提升,需要作业人员在实际的作业过程中加强对于膜分离技术的运用。关于膜分离技术在氨基酸分离纯化作业中的具体运用,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

2.1 膜分离技术在分离纯化作业中应用概述

作业人员在进行蛋白水解液中多肽以及氨基酸进行分离纯化作业的过程中,往往需要事先借助超滤技术将溶液中的酶、大分子氨基酸进行截留,并将截留下来的物质进行回收利用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随后在将已经过滤的溶液进行纳滤处理之后进行浓缩作业,并借助等电点结晶的方法获取到纯度较高的氨基酸。

一般而言,该技术的运用不仅能够在最大化程度上促进氨基酸制成效率以及质量的提升,还能够降低相关的成本以及环境污染。

2.2 超滤、微滤技术的运用

在进行氨基酸分离纯化以及生产作业的过程中,往往会产生大量的液排,而导致这些废液出现的原因就在于原液中含有大量的菌丝体、蛋白以及氨基酸等物质。基于此,在促进氨基酸分离效率的提升过程中,技术人员可以加强对于超滤技术的运用,从而由此实现对于多余的蛋白以及菌丝体的截留,从而减少了废液COD、BOD的排放量,并进一步带动滤液质量的提升。

此外,超滤以及微滤技术还被运用在氨基酸的浓缩以及精制作业的过程中。传统的精制技术主要借助活性炭脱色法进行相关的作业,但是该技术所制得的成品的质量较低。但是超滤技术的运用,能够促进氨基酸提纯以及精制作业质量的提升。该技术主要借助不同切割分子量的膜进行实际的操作。以异亮氨酸的精制为例,作业人员在往往需要在0.15~0.20MPa以及45℃的环境下借助超滤膜开展作业,并获得了高品质的产品。

事实上,滤液质量的显著提升不仅能够促进氨基酸结晶率的提升,还能够在最大程度上保障氨基酸后期分离纯化作业效率的提升。目前,该技术主要运用在赖氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸等氨基酸的分离纯化作业过程中。

2.3 特种电渗析工艺的运用

在传统的氨基酸分离纯化作业的过程往往会产生大量的高盐份母液,不利于纯化分离效率以及质量的提升。传统工艺在进行该问题解决的过程中主要借助离子交换树脂除盐的方式进行处理。但是该方法在推行的过程中一方面成本过高,另一方面也容易导致大量酸碱物质的排放,不利于环境保护。

为此,在进行母液盐分处理的过程中作业技术人员加强了对于电渗析技术的运用,作为清洁的脱盐技术,电渗析技术的运用能够确保氨基酸分离纯化作业的质量以及效率的大幅度提升。

以谷氨酸母液脱盐作为为例,技术人员在借助特种电渗析技术进行相关处理的过程中,其母液中的盐分以及酸值分别控制在0.3%~0.5%以及1.5%~2.0%的范围之间,有助于带动后续分离纯化作业的开展。不仅如此,其还得到高纯度的(NH4)2S04。基于此可以得知,该技术的广泛推广能够在一定程度上为相关企业谋求到更高的经济利润。

3.膜分离技术的发展前景

目前,我国的生物企业在进行氨基酸制备的过程中逐渐加强了对于膜分离技术的运用,但是该技术在实际的推广过程中由于还存在着诸多的瓶颈。为了更高的促进该技术的发展,技术人员还需要高性能的选择性膜,确保其能够适应各性质的母液,促进氨基酸分离纯化作业的稳步开展。

分离纯化技术在开展的过程中普遍存在着能耗大、成品率低等缺点,且在药妆行业的运用过程中往往会存在成本高的状况。但是随着,膜分离技术的运用,其兼并了膜分离于传统分离方法的优点,故而规避了上述生产过程中的问题,并为该技术的推广以及发展开辟了平台,提供了可能。

随着膜分离技术的不断发展以及完善,其在低分子量的氨基酸分离作业过程中的作用日渐凸显,并由此促进氨基酸生产行业的运行成本的降低,并促进氨基酸产品的质量提升,实现了更高的经济效益以及社会利润的取得。

4.结语

随着时代的发展以及科学技术的进步,我国的氨基酸分离纯化技术获得了长足的发展。在这样的背景之下,膜分离技术获得了广泛的好评以及推广。相信随着相关技术的不断完善以及推广,我国的氨基酸分离纯化工作必将获得长足的发展,并由此促进相关效益的取得。

【参考文献】

[1]姚红娟,王晓琳.膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用[J].化工进展,2013,(2):146-152.

[2]沈江南.膜分离技术在海洋生物活性物质分离纯化中的应用[J].浙江工业大学学报,2014,(6):595-599.

论文作者:夏敬云1,张军耀2

论文发表刊物:《医药前沿》2017年10月第29期

论文发表时间:2017/10/31

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