發酵液過濾的方法有哪些

發酵工業中用于改善發酵液過濾性能的方法通常有：等電點、

蛋白

質變性、吸附、凝聚和絮凝、加入助濾劑、直接在發酵液中形成填充-凝固劑、酶解作用。

（1）過濾助劑

助濾劑是一種不可壓縮的多孔微粒，它能使濾餅疏松，濾速增大。

改變發酵液過濾特性的主要方法有哪些

發酵工業用于改善發酵液濾性能通：等電點、 蛋白 質變性、吸附、凝聚絮凝、加入助濾劑、直接發酵液形填充-凝固劑、酶解作用 （1）濾助劑 助濾劑種壓縮孔微粒能使濾餅疏松濾速增

發酵液預處理的方法有哪些

發酵液預處理的主要方法 1 加水稀釋法和加熱法加水稀釋法能降低液體粘度，但會增加懸浮液的體積，加大后繼過程的處理任務。而且，單從過濾操作看，稀釋后過濾速率提高的百分比必須大于加水比才能認為有效，即若加水一倍，則稀釋后液體的粘度必須下降50％以上才能有效提高過濾速率。加熱是發酵液預處理最簡單最常用的方法。加熱可有效降低液體粘度，提高過濾速率。同時，在適當溫度和受熱時間下可使蛋白質凝聚，形成較大顆粒的凝聚物，進一步改善了發酵液的過濾特性。對于粘度較高的發酵液，稀釋或者加熱可以降低發酵液黏度，有利于輸送和過濾等后續[2] 操作。史鵬等 的研究比較了熱處理和酸處理兩種方法對HA 分子量降低的影響。 2 離心法國內在這方面的報道,主要反映了高速離心能耗大、設備昂貴，因而得不到推廣應用。國內有些廠家仿效國外的做法,采用高速蝶片式噴嘴離心機分離菌體,雖對谷氨酸菌體的[3]除去有一定效果,但對菌絲較輕細的肌苷菌體至今未取得滿意的結果且設備價格昂貴。 3 絮凝和凝聚及混凝方法[4] 絮凝預處理能顯著加快發酵液中固體顆粒的沉降，提高過濾速度。李凡鋒等 處理 1， 3-丙二醇發酵液后，其中絮凝樣的濾餅濕基、干基重量分別比對照樣增加了41.13%、 51.88%。[1] 江龍法等 采用殼聚糖作為絮凝劑對 L- 乳酸發酵液進行預處理,取得了較好的結果。[5]江龍法等

膜分離技術的技術特點

膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。

微濾（MF）又稱微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類，有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。

對于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表征，通常孔徑范圍在0.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。

超濾（UF）

是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術，超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程。以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。

對于超濾而言，膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來表征，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用于料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。

納濾（NF）

是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術， 其截留分子量在80～1000的范圍內，孔徑為幾納米，因此稱納濾。基于納濾分離技術的優越特性，其在制藥、生物化工、 食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。

對于納濾而言，膜的截留特性是以對標準NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表征，通常截留率范圍在60～90%，相應截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現脫鹽與濃縮的同時進行。

反滲透（RO）

是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點 ，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術.已廣泛應用于醫藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。

反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛，如垃圾滲濾液的處理。

工藝原理

膜分離的基本工藝原理是較為簡單的。在過濾過程中料液通過泵的加壓，料液以一定流速沿著濾膜的表面流過，大于膜截留分子量的物質分子不透過膜流回料罐，小于膜截留分子量的物質或分子透過膜，形成透析液。故膜系統都有兩個出口，一是回流液（濃縮液）出口，另一是透析液出口。在單位時間（Hr）單位膜面積（m2）透析液流出的量（L）稱為膜通量（LMH），即過濾速度。影響膜通量的因素有：溫度、壓力、固含量（TDS）、離子濃度、黏度等。

由于膜分離過程是一種純物理過程，具有無相變化，節能、體積小、可拆分等特點，使膜廣泛應用在發酵、制藥、植物提取、化工、水處理工藝過程及環保行業中。對不同組成的有機物，根據有機物的分子量，選擇不同的膜，選擇合適的膜工藝，從而達到最好的膜通量和截留率，進而提高生產收率、減少投資規模和運行成本。

系統應用澄清純化技術

——超/微濾膜系統

澄清純化分離所采用的膜主要是超/微濾膜，由于其所能截留的物質直徑大小分布范圍廣，被廣泛應用于固液分離、大小分子物質的分離、脫除色素、產品提純、油水分離等工藝過程中。

超/微濾膜分離可取代傳統工藝中的自然沉降、板框過濾、真空轉鼓、離心機分離、溶媒萃取、樹脂提純、活性炭脫色等工藝過程。

澄清純化技術可采用的膜分離組件主要有：陶瓷膜、平板膜、不銹鋼膜、中空纖維膜、卷式膜、管式膜。

采用膜分離澄清純化的優點：

濃縮提純技術

——納濾膜系統

膜分離技術在濃縮提純工藝上主要采用截留分子量在100～1000Dal的納濾膜。納濾膜的主要特點是對二價離子、功能性糖類、小分子色素、多肽等物質的截留性能高于98%，而對一些單價離子、小分子酸堿、醇等有30～50%的透過性能，常被應用于溶質的分級、溶液中低分子物質的洗脫和離子組分的調整、溶液體系的濃縮等物質的分離、精制、濃縮工藝過程中。

納濾膜分離技術常被用于取代傳統工藝中的冷凍干燥、薄膜蒸發、離子交換除鹽、樹脂工藝濃縮、中和等工藝過程。

濃縮提純技術可采用的膜組件主要有：卷式膜、管式膜。

采用納濾膜分離技術濃縮提純的優點：

行業應用制藥行業

●生物發酵液過濾除菌及下游分離純化精制

●樹脂解析液的濃縮及解析劑回收

●農藥水劑、粉劑的生產應用

●中藥浸提液過濾除雜及濃縮

●中藥浸膏生產應用

●合成藥、原料藥、中間體等的脫鹽濃縮

●結晶母液回收

食品行業

●乳清廢水處理

●乳制品生產加工應用

●果汁澄清脫色

●食品添加劑純化濃縮

●茶飲料澄清濃縮

●啤酒、葡萄酒、黃酒的精制加工

●天然色素提取液的除雜及濃縮

●氨基酸發酵液過濾澄清及精制

染料化工和助劑

水溶性染料反應液的脫鹽濃縮

●染料鹽析母液廢水回收

淀粉糖品

●糖液分離純化及濃縮

●果葡糖漿色普分離純化

●糖醇色普分離純化

●單糖、低聚糖及多糖的分離純化及濃縮

環保及領域

●紡織、染整、印染廢水處理及回用

●電鍍工業廢水零排放及資源回收

●礦山及冶金廢水處理回收

●淀粉廢水處理

●造紙廢水木質素回收及廢水處理

●電泳漆廢水涂料回收

●酸、堿廢水處理回收

●市政污水的處理及回用

●洗車水、桑拿水、游泳池水、洗浴廢水等循環處理

●工業生產所用的各類軟化水、純水、超純水制備

生物技術

●生物蛋白、多肽、酶制劑等酵液過濾澄清及精制

工藝流程操作

①接通電源，確保泵在運行過程中是正轉；

②參數設定，根據實驗要求的溫度和壓力，設置最高的工作壓力和溫度；

③膜的準備工作，膜在投入使用前必須進行清洗，使膜達到最佳的工作狀態；

④膜分離；

⑤膜清洗，膜在處理完物料后，受到一定污染，應進行一定清洗。

清洗

無機膜清洗：用1%HNO3溶液循環清洗15min，打開濾液閥門，讓濾液回到循環罐內，讓其繼續清洗15min，之后用自來水系統清洗至中性；

有機膜清洗：用1%na5p3o10+0.5%edta+0.2%sds+naoh調PH11.0，清洗45min，之后用純凈水洗至中性。

保存

若膜不使用超過3天，要用1%甲醛溶液將膜封存，冬季用20%甘油將膜封存。

膜系統圖

1、陶瓷膜系統（生物發酵液過濾除菌、中藥植提浸提液過濾除雜）

2、卷式膜系統（流體的過濾除雜精制及濃縮）

3、中空膜系統（水處理行業預處理）

技術介紹

超過濾是一種薄膜分離技術。就是在一定的壓力下(壓力為0.07～0.7MPa，最高不超過1.05MPa)，水在膜面上流動，水與溶解鹽類和其他電解質是微小的顆粒，能夠滲透超濾膜，而相對分子質量大的顆粒和膠體物質就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術。

超濾膜的孔徑是數十至幾百埃、介于反滲透與微孔膜之間。超濾膜的孔徑是由一定相對分子質量的物質進行截留試驗測定的，并以相對分子質量的數值來表示。在水處理中，應用超濾膜來除去水中的懸浮物質和膠體物質。在醫藥工業上超濾膜的應用也十分廣泛。

超過濾膜受到污染或結垢時，一般采用雙氧水或次氯酸鈉溶液來清洗。不能通過反洗來清洗膜面。超過濾最高運行溫度為45℃，pH=1.5～13.0。超過濾是去除水中有機物質的一項措施，也可以去除微量膠體物、生物體以及樹脂碎末等。超過濾常置于除鹽系統之后，或置于反滲透裝置之前來保護反滲透膜。

世韓超濾膜組件中所用的膜材料一般有：二醋酸纖維(CA)，三醋酸纖維(CTA)，氰乙基醋酸纖維(CN-CA)，聚砜(PS)，磺化聚砜(SPS)，聚砜酰胺(PSA)，還有酚酞側基聚芳砜(PDC)，聚偏氟乙烯(PVDF)，聚丙烯腈(PAN)，聚酰亞胺(PI)，甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚物(MMA-AN)及纖維素等。其中以醋酸纖維素(CA)、聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(POS)等已廣為應用。此外，還有動態形成的超濾膜。

膜技術是膜分離技術的簡稱，是仿生物學膜，通過人工材料（膜材料）實現不同介質分離的技術，分離的過程多由壓力、濃度差、電勢差等因素驅動。按照分離精度的不同，壓力驅動膜又可以分為微濾（MF）膜、超濾（UF）膜、納濾（NF）膜和反滲透（RO）膜等等。

膜技術廣泛用于環境、能源、電子、醫藥等各個方面，近二十年來，由于膜技術可以去除常規處理工藝難以去除的水污染物，在水處理領域的應用越發受到各國重視，不同種類的膜技術分別應用于不同的細分領域，主要下游包括市政污水處理及再生、自來水處理、工業水回用、海水淡化、家用凈水器等。

膜技術圖譜

發酵液中的雜質蛋白是如何去除的，主要方法有哪些

發酵液原漿粘度高摻雜了很多雜質，比如懸浮顆粒高價無機離子和雜質蛋白等基本上都不是所需要的最終產物，有效產物濃度含量低所以在中間段就應該用技術手段進行預處理分離雜質濃縮成品含量，祛除雜質提高半成品原液的純度來提高生產效率和生產難度

發酵液中去除高價無機離子和雜質蛋白的手段主要是添加絮凝劑絮凝沉淀過濾

原漿預處理大致處理方法為: 凝聚-調溫-調節PH-除雜

1)凝聚和絮凝

2)加熱

3)調節懸浮液ph值

4)去除雜蛋白質

5)去除高價無機離子

6)加入助濾劑和反應劑。

富一陽光為你解答，希望對你有幫助

影響微濾和超濾膜水通量的因素有哪些

膜通量是膜分離過程中重要的一項工藝參數，是指單位時間內通過單位膜面積上的流體量，影響膜通量的因素主要有四點：

1.壓力：在超濾中膜兩側壓力差△P對通量和截留率的影響，在超濾中，壓力升高引起膜面濃縮升高，則透過膜的溶質也增大，因而截留率減小。

2.濃度：當以微濾過濾菌體時，通量與濃度的關系不同于超濾，在谷氨基酸發酵液的微濾中：開始通量下降很快，可能是由于膜面的污染；然后通量變化較小，可能由于管狀收縮效應引起通量的增加和濃度增大引起的降低互相對消，最后通量急劇降低。

3.流速：根據濃差極化，凝膠層模型，流速較大，可使通量增大。對于超濾，通常在略低于極限通量的條件下操作。雖然增大流速可以加大通量，但需考慮：只有當通量為濃差極化控制時，增大流速才會使通量增加；增大流速會使膜兩側壓力差減小，因為流經通道的壓力將增大；增大流速，使剪切力增加，對某些蛋白質不利；動力消耗增加。

4.溫度：在超濾或微濾中，一般來說，溫度升高都會導致通量增大，因為溫度升高使粘度降低和擴散系數增大。所以操作溫度的選擇原則是：在不影響料液和膜的穩定范圍內，盡量選擇較高的溫度。由于水的粘度每升高1℃，約降低2.5%，所以，一般可認為，每升高1℃，通量約增加3%。