經固液分離后,目的產物存在于發酵濾液中,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。從發酵液中提取產品的傳統方法主要有吸附法、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,青霉素酰化酶是醫藥工業上的酶類。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,非常適用于大規模的連續工業化生產。
乙醇發酵液提取濃縮中的應用
將管式超濾膜與發酵罐耦合起來,實現了發酵過程的連續化,發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酵罐中;膜透過液送入蒸發器中蒸發得到乙醇,殘留液經冷卻后繼續用于發酵,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酵液提取濃縮中的廣泛應用前景和重大意義。



