Applicazione della tecnologia della membrana nel settore della fermentazione

October 12, 2020

La tecnologia di separazione della membrana si riferisce alla tecnologia della separazione meccanica quando la miscela di diverse dimensioni delle particelle passa attraverso la membrana semi permeabile a livello molecolare. Una nuova tecnologia di separazione apparve all'inizio del XX secolo e si alzò rapidamente dopo gli anni '60. La tecnologia di separazione della membrana non solo ha le funzioni di separazione, concentrazione, purificazione e raffinazione, ma ha anche le caratteristiche dell'elevata efficienza, del risparmio energetico, della protezione ambientale, della filtrazione a livello molecolare e del processo di filtrazione semplice e facile da controllare. Al momento, è stato ampiamente utilizzato nei settori della medicina, della biologia, della protezione ambientale, dell'industria chimica, della metallurgia, dell'energia, del petrolio, del trattamento delle acque, dell'elettronica, delle industrie del cibo, del cibo e delle bevande ed è diventato oggi la scienza della separazione. dei mezzi importanti in cinese.

1. Tecnologia combinata della membrana nell'industria farmaceutica di fermentazione

1.1 Ultrafiltrazione

Quando si utilizzano la tecnologia di separazione della membrana per trattare il brodo di fermentazione biologica, è sempre più comune realizzare la separazione solida-liquida mediante ultrafiltrazione diretta. Le sostanze macromolecolari, come micelio, proteina, virus e pirogeni, vengono rimosse mediante ultrafiltrazione. Tuttavia, quasi tutti i piccoli metaboliti molecolari, compresi prodotti bersaglio, sali e acqua, passano attraverso la membrana ultrafiltrazione.

1.2 Nanofiltrazione

Nella produzione farmaceutica di fermentazione, a causa della bassa concentrazione del prodotto target, la disidratazione e la concentrazione del prodotto è un importante processo di estrazione. Allo stato attuale, l'evaporatore multi -effetto viene spesso utilizzato nella produzione per la concentrazione, che ha grandi investimenti e un elevato consumo di energia; Allo stesso tempo, a causa del processo di cambiamento di fase di evaporazione, perdita del prodotto e approfondimento del colore del prodotto; Per alcuni prodotti con alto contenuto di zucchero residuo, la caramellizzazione può anche causare blocchi e ridimensionamento. Nel processo di disidratazione e concentrazione di produzione di fermentazione, l'uso della nanofiltrazione primaria o multistadio e la tecnologia di osmosi inversa senza cambio di fase e basso consumo di energia può ridurre notevolmente il consumo di solvente ed energia nel processo di follow-up e migliorare la resa e la qualità del prodotto , che ha significativi benefici economici.

2. Caratteristiche del brodo di fermentazione

Nell'industria farmaceutica, la produzione di antibiotici, vitamine e aminoacidi utilizza principalmente il metodo di fermentazione biologica con grano come materia prima principale. La concentrazione dei prodotti target nel brodo di fermentazione è molto bassa, il che generalmente rappresenta solo il volume del liquido di fermentazione 1% - 5% e contiene molte altre impurità, come micelio, proteine, substrato solubile residuo, intermedio intermedio Metaboliti, sostanze aggiunte nel processo di pretrattamento del brodo di fermentazione e alcuni prodotti target hanno una scarsa resistenza al calore, resistenza al pH e resistenza organica al solvente. Pertanto, al fine di rimuovere un gran numero di impurità dal brodo di fermentazione e produrre prodotti ad alta purezza in conformità con la farmacopea, l'estrazione e la raffinazione sono molto importanti.

Il processo di separazione della membrana appropriata può sostituire alcuni tradizionali metodi di separazione e concentrazione, come filtrazione del mozzo rotante sotto vuoto, filtrazione della pressione della piastra e del telaio, separazione centrifuga, flocculazione, scambio di ioni, estrazione di solvente, evaporazione e così via. La tecnologia di separazione della membrana è diventata uno dei mezzi importanti per realizzare la separazione dei prodotti farmaceutici fermentati.

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