氨基酸是組成蛋白質的基本單位,在食品、化妝、醫藥等方面的應用越來越廣泛,需求量不斷增加。同時,由于行業競爭加劇,迫切要求不斷改進現有技術及開發新技術,以降低生產成本。在這種形式下,膜分離技術以其節能、高效、無相變的特點,在氨基酸發酵液的澄清除菌體、母液除鹽和濃縮、氨基酸產品精制等方面,正在成為開發和應用的熱點之一。
大多數發酵液的除菌過濾仍采用板框、真空轉鼓、離心機、硅藻土機等傳統固液分離設備。這些方法只能將發酵液中的菌絲體、固體雜質等固體物予以粗分離,同時又無法將發酵液中大量存在的可溶性蛋白、膠體、雜質多糖、微小顆粒不溶物等等予以分離,濾液透光率低,提高了對后序工藝的提取難度,并且會影響最終成品質量與收率;同時這些傳統工藝存在著提取步驟多、勞動強度大,產品收率低等缺點,以無機陶瓷膜技術為基礎的新一代流體分離工藝以其獨有的技術優勢,逐漸成為解決這一難題的最佳途徑之一。
蘇氨酸發酵液提取中的應用
蘇氨酸發酵液中存在著大量的菌體和雜蛋白,這些物質的存在使蘇氨酸收率和結晶質量下降。因此,在進行蘇氨酸結晶前必須先將其除去。傳統工藝主要采用絮凝法,通過絮凝劑使菌體沉淀。由于發酵液中菌體含量高,絮凝劑使用量大,而絮凝劑又有很強的吸附作用,在吸附沉降過程中部分氨基酸被吸附,降低了蘇氨酸收率;同時又引入新的雜質,導致后續工藝處理難度加大。采用陶瓷膜分離發酵液內菌體,既可避免絮凝劑的使用,減輕后續工藝的處理壓力,同時操作便捷,適用大規模工業化生產。
色氨酸發酵液提取純化中的應用
在傳統的色氨酸提取工藝中,需要在板框過濾時添加硅藻土,而硅藻土收取率大約為85%,板框過濾硅藻土的回收價值很低。傳統的色氨酸提取工藝能耗大,成本高,色氨酸的整體提取率還達不到80%,因此必須進行優化。在色氨酸提取工藝中應用膜技術,改進傳統提取工藝中的發酵液,利用陶瓷膜將色氨酸發酵液中的蛋白菌體過濾掉,將發酵液進行澄清,再利用脫色膜去除色氨酸中的色素和大分子蛋白,最后在常溫環境中利用濃縮膜進行濃縮,色氨酸收率可達到98%。膜技術在色氨酸提取工藝中體現出了巨大的優勢。
谷氨酸結晶母液回收谷氨酸的應用
在谷氨酸結晶母液中仍然含有大量的谷氨酸,直接排放會造成谷氨酸的損失,利用陶瓷膜對母液進行處理,并利用陽離子交換樹脂對谷氨酸進行吸附解析,解析液再進行結晶,提高了谷氨酸收率,為企業創造了更高的價值。
膜分離工藝特點:
1、陶瓷膜分離精度高,濾液透光率高,降低了后續離子交換樹脂及真空濃縮的污染,提高了產品質量。
2、純物理過程,不發生相變,具有良好的穩定性,不易破壞產品成分。
3、無需額外添加助劑,陶瓷膜濃縮截留液(菌體蛋白等)可作飼料回收。
4、有機膜濃縮氨基酸,能耗低,操作簡便,同時可去除部分鹽分,提高產品品質。
5、自動化程度高,操作簡單可靠,極大的降低勞動強度。