Aplicación de la membrana espiral en la producción de preparación enzimática

Las enzimas son productos extraídos y purificados del caldo de fermentación o de productos naturales. Son altamente eficientes, específicos y activos en las condiciones adecuadas. La solución acuosa de extracción contiene un pequeño número de enzimas pero un gran número de sólidos suspendidos, impurezas de alto peso molecular y bajo peso molecular. Los métodos de concentración y purificación utilizados actualmente incluyen precipitación, adsorción, cromatografía, congelación, concentración al vacío y centrifugación por ultrafiltración, etc. Pero los efectos y costos de separación y purificación son relativamente altos. Mientras que el método de separación de membrana utiliza la diferencia de presión entre los dos lados de la membrana para permitir que el agua y las pequeñas sustancias moleculares pasen a través de la membrana, mientras que las sustancias macromoleculares como las enzimas quedan atrapadas en la membrana por la membrana para lograr la concentración y purificación de enzimas.

En la actualidad, Tecnología UF Se utiliza a nivel mundial para concentrar y refinar la solución enzimática cruda, y la producción a gran escala se ha llevado a cabo en los Estados Unidos, Japón y Dinamarca. La industria de preparación de enzimas es una industria de alta tecnología intensiva en conocimiento y una parte importante de la bioingeniería. Se informa que se encuentran alrededor de 3000 tipos de enzimas en todo el mundo, y hay alrededor de 60 tipos de enzimas producidas en la industria, pero solo más de 20 tipos son industrializados y producidos en masa. Según las estadísticas de las agencias pertinentes, el mercado mundial de preparación de enzimas está aumentando año tras año a una tasa anual promedio del 11%. Por lo tanto, la perspectiva de desarrollo de la industria de preparación de enzimas es bastante amplia. Las preparaciones de enzimas son ampliamente utilizadas en el procesamiento de alimentos, medicina, agricultura e industrias químicas.

La producción de preparaciones enzimáticas mediante fermentación a menudo requiere cinco etapas de cultivo, a saber, rotura celular, extracción, separación y purificación, y concentración y purificación. La clave para la calidad de las preparaciones enzimáticas radica en la calidad de las enzimas cultivadas, la eliminación de impurezas y la recuperación de enzimas durante la extracción y purificación. El peso molecular de las preparaciones enzimáticas está generalmente entre 10.000 y 200.000 Daltons, que está justo entre el rango de aplicación de la tecnología de microfiltración y ultrafiltración. Las primeras membranas de ultrafiltración se adoptan para separar sustancias macromoleculares tales como células rotas y medios de cultivo de preparaciones enzimáticas. A continuación, se adoptan membranas de ultrafiltración o nanofiltración para concentrar y purificar las preparaciones enzimáticas purificadas. Utilizando los buenos beneficios de la membrana a varias temperaturas, aún puede lograr una eliminación de impurezas de alta eficiencia a temperatura ambiente o baja temperatura, lo que resuelve el efecto de la temperatura en las preparaciones enzimáticas y el alto consumo de energía causado por la evaporación y concentración tradicionales. Al mismo tiempo, las impurezas de moléculas pequeñas y la mayor parte de la sal se eliminan para mejorar la pureza del producto.

La siguiente figura es el flujo de proceso de la tecnología de separación de membrana aplicada en la producción de preparaciones enzimáticas:

La tecnología de separación de membrana utilizada en la producción de preparaciones enzimáticas tiene las siguientes ventajas:

La concentración y purificación a temperatura ambiente reduce la influencia de la temperatura en la actividad de las preparaciones enzimáticas, y los productos separados tienen buena pureza, alta calidad y rendimiento.

B. en comparación con la evaporación al vacío, la ultrafiltración tiene un menor consumo de energía, y la relación de consumo de energía de los dos es de 1:8.

C. En comparación con los métodos de precipitación de salazón y extracción con solventes, se pueden omitir las sales inorgánicas y los solventes orgánicos, como el sulfato de hierro, el sulfato de magnesio, el etanol, la acetona y otros aditivos, lo que no solo reduce los costos, sino que también reduce la contaminación ambiental y es fácil de operar.

D. Puede ser regenerado y limpiado repetidamente y tiene una vida de servicio larga;

E. Las especificaciones de membrana están diseñadas de acuerdo con la naturaleza del material, que puede cumplir con el procesamiento de materiales de alta viscosidad y alto contenido de sólidos.

D. El diseño automático del PLC se puede limpiar y descargar en línea, reduciendo la intensidad de trabajo y logrando una producción limpia.