Aplicación de membrana espiral en la producción de preparación enzimática

Las enzimas son productos extraídos y purificados a partir de caldo de fermentación o productos naturales. Son altamente eficientes, específicos y activos en condiciones apropiadas. La solución acuosa de extracción contiene un pequeño número de enzimas pero un gran número de sólidos en suspensión, alto peso molecular y impurezas de bajo peso molecular. Los métodos de concentración y purificación usados actualmente incluyen precipitación, adsorción, cromatografía, congelación, concentración al vacío y centrifugación por ultrafiltración, etc. Pero los efectos y costes 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 las enzimas.

En la actualidad,Tecnología UFSe utiliza a nivel mundial para concentrar y refinar la solución enzimática bruta, y se ha llevado a cabo una producción a gran escala en los Estados Unidos, Japón y Dinamarca. La industria de la 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 se industrializan y se producen en masa. Según las estadísticas de las agencias relevantes, el mercado mundial de preparación de enzimas está aumentando año tras año a una tasa anual promedio de 11%. Por lo tanto, la perspectiva de desarrollo de la industria de preparación de enzimas es bastante amplia. Las preparaciones enzimáticas son ampliamente utilizadas en el procesamiento de alimentos, medicina, agricultura e industrias químicas.

La Producción de preparaciones de enzimas por fermentación a menudo requiere cinco pasos de cultivo, a saber, alteración celular, extracción, separación y purificación, y concentración y purificación. La clave de la calidad de las preparaciones de enzimas 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 de enzimas está generalmente entre 10.000 y 200.000 Daltons, que se encuentra justo entre el rango de aplicación de la tecnología de microfiltración y ultrafiltración. Las primeras membranas de ultrafiltración se adoptan para separar sustancias macromoleculares 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 de enzimas purificadas. Utilizando los buenos beneficios de la membrana a diversas temperaturas, todavía puede lograr la eliminación de alta eficiencia de impurezas a temperatura ambiente o baja temperatura, que resuelve el efecto de la temperatura sobre las preparaciones enzimáticas y el alto consumo de energía causado por la evaporación y la concentración tradicionales. Al mismo tiempo, pequeñas impurezas de la molécula y la mayor parte de la sal se elimina 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 de enzimas:

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

A. La concentración y la purificación a temperatura ambiente reduce la influencia de la temperatura en la actividad de las preparaciones de enzimas, 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 1:8.

C. En comparación con los métodos de precipitación por salazón y extracción de solventes, se pueden omitir sales inorgánicas y disolventes orgánicos, como sulfato de hierro, sulfato de magnesio, etanol, acetona y otros aditivos. 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 larga vida útil;

E. Las especificaciones de la membrana se diseñan según la naturaleza del material, que puede cumplir con el procesamiento de materiales de alta viscosidad y alto contenido sólido.

D. El diseño PLC automático se puede limpiar y descargar en línea, reduciendo la intensidad de mano de obra y logrando una Producción Limpia.