膜材料(2)

2019-03-09 22:21

酶。(截留分子量为30000、操作压力为0.35MPa、温度为15℃)超滤进行15min后进行清洗。酶得率63%,纯度98.5%,酶活14610U/mg或16831U/mg。将浓缩液直接进行冷冻干燥即可。而张文会等人以D52弱酸性离子交换树脂的Na+型和H+型树脂混合用于吸附过程,然后用硫酸铵溶液洗脱,盐析即可得到较纯净的溶菌酶。每100克蛋清可得酶0.4克,酶活lO000u/mg左右。 4.6酶膜反应器

大多数化学反应都是可逆的,使用传统的反应器无法突破平衡转化率的限制。在膜反应器中,利用膜的选择透过性可连续脱除某一产物组分,使化学平衡向有利于产物的方向转化。提高可逆反应的产率,减少未反应物的循环量,有可能使反应、产物分离、净化等几个单元操作在一个膜反应器中进行,有可能使反应在较低温度下进行。而酶是高效专一的催化剂,在生物转化中起到重要作用。将酶固定在膜上,集合成酶膜反应器。集催化反应、产物分离、提纯等于一体,既提高反应物的转化率、酶的利用率,又利于连续化生产。

当然膜的选择是关键。JeantetR等人将葡萄糖淀粉酶固定在纳滤膜上,同连续搅拌器耦合成酶膜反应器(NFMBR)用于乳酸的半连续生产,乳酸不断被从反应器中移出,乳糖和菌体细胞留在反应器中继续反应,生产效率高,乳酸浓度高达7.5g/1?h。在食品工业中L-丙氨酸具有良好的甜味和酸味,可以强化调料的调味效果。董学伟等人采用聚砜类对流扩散式中空纤维膜反应器(大连化物所提供,膜孔径0.6-1rflm,截留分子量50000m70000)利用假单胞菌P.dacunhaeDQ-pl所产的L-天冬氨酸B-脱羧酶转化L-天冬氨酸来生产L-丙氨酸,30℃下操作,转化率超过90%。 4.7其他方面的应用

膜分离技术在食品工业中还广泛用于制取纯净水和生产废水的处理。如近年来绝大多数矿泉水生产厂家均采用超滤或微滤技术除菌、除胶体、除絮凝物质和颗粒等。广东太阳神集团、海南杏仁露饮料公司、天津武清饮料厂、及各啤酒厂等都应用反渗透或电渗析制备纯水配兑饮料,大大改善了产品质量。I.K1oyuncu等人分别采用低压纳滤及二级反渗透系统对牛奶工业废水进行处理。纳滤的COD去除率达98%,电导率可削减98%以上,Cr、Pb、Ni、Cd等有毒重金属离子的去除率均达100%;而二级反渗透系统对COD、电导率和悬浮固体的去除率均在99%以上,成功实现了废水的再生与回用。另外膜技术在原料液中除气、弃液中产品回收方面均有应用价值。

同时,膜分离技术的一种——全蒸发(通过膜的扩散蒸发)技术也被用于化学、食品材料、工业制药等方面。它是一种液体混合物的分离的过程,在液体中伴随着水蒸汽的分压,初始溶解物从膜的外表面渗入膜分子的内表面与之接触。膜的选择层调整分离液系统的平衡常数。因此,全蒸发被认为是一种膜扮演着第三成分的提纯蒸馏过程。然面,在全蒸发过程中,混合液的分离不仅基于蒸发液系统

的平衡常数,在蒸馏中,也取决于溶解系数的差异和混合物成分的扩散率。虽然这一技术目前还没完全弄清楚,但是它与膜蒸馏、透析和电渗析都有着重要的地位。

由于膜分离技术的广泛应用,所以分离所用的膜的清洗显的格外重要。在实践中,有效的膜清洗主要涉及到以下几个方面:去垢剂的种类和组成,清洗的持续时间、清洗的顺序以及物理操作参数。 五、膜分离技术的前景

综上所述,膜分离技术在食品加工领域中的应用日益广泛,利用膜技术生产的食品有其明显的优势。但需要改进的地方还很多,其中最主要的是膜性能和膜装置的改进。膜性能的改善包括以下四个方面:①开发透过率高、选择性强的膜;②开发不易发生污染的膜;③开发用简单的清洗方法即可清除污染的膜和膜装置以及具有全自动反冲洗装置的膜分离系统;④开发用简单的热蒸汽杀菌即可杀菌的膜和膜装置;⑤膜清洗和保护技术;⑥开发新的超薄膜,甚至是单分子膜,以实现低压下的高透过率。新型的膜分离技术目前大部分处于实验室规模,各国对膜技术的研究和开发投入了大量的人力物力,研究开发所用经费高达产值的6%~9%,1990年全世界制膜工业销售总额已达到40亿美元。膜技术是当代国际上公认的最具有经济效益和社会效益的高新技术之一,虽然分离膜存在一些缺点,但其优势非常明显。为了提高产品附加值及开发新产品而采用膜分离技术是食品加工的发展方向之一,膜分离技术一旦实现大规模的工业应用,将会引起工业生产的重大革新。


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