經(jīng)固液分離后,目的產物存在于發(fā)酵濾液中,濾液體積大、濃度低,需要進行濃縮和初步純化的過程稱為提取過程。從發(fā)酵液中提取產品的傳統(tǒng)方法主要有吸附法、溶媒萃取法、離子交換法和沉淀法,但這些工藝往往十分繁雜,所需時間長,提取過程中需要消耗大量的原料,能耗高,產品在漫長的提取過程中易變性失活,產品回收率低,廢水污染嚴重且處理難度大,得到的溶液中產品濃度往往很低。
膜分離在酶制劑提取濃縮中的應用
中空纖維超濾膜對青霉素;高M行了濃縮,青霉素;甘轻t(yī)藥工業(yè)上的酶類。此酶的濃縮和脫鹽是一個比較復雜的過程,用傳統(tǒng)的硫銨法不僅收率低,而且得到的濃縮酶液含有大量的硫酸銨,需要多次透析脫鹽才能用于制備固定化酶,而用超濾方法不會引起物料的相變化,因此在操作過程中,酶的活性不會遭到破壞。且濃縮和提純可同時進行,非常適用于大規(guī)模的連續(xù)工業(yè)化生產。
乙醇發(fā)酵液提取濃縮中的應用
將管式超濾膜與發(fā)酵罐耦合起來,實現(xiàn)了發(fā)酵過程的連續(xù)化,發(fā)酵所得的乙醇在膜上得到分離,細胞被截留,稀釋率為0.03~0.3h-1,底物濃度為50~300g/L,所得的大乙醇產率為15g/L•h,乙醇的大濃度可達81g/L。將發(fā)酵罐與多孔氧化鋁陶瓷膜進行耦合,細胞被膜截留后返回發(fā)酵罐中;膜透過液送入蒸發(fā)器中蒸發(fā)得到乙醇,殘留液經(jīng)冷卻后繼續(xù)用于發(fā)酵,當細胞濃度增至236g/L時,乙醇產率13.1g/L•h。以上幾個方面探討了膜分離技術在發(fā)酵液提取濃縮中的廣泛應用前景和重大意義。