聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜在发酵液精制及菌体浓缩中的应用吕小龙 1 高卫干 2 王龙兴 1 张斌 11 (天津理工大学膜工程技术有限公司，天津) 2 (亚美生化工业有限公司) .,有限公司,绍兴,）本文简要介绍了聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜在发酵液精制和细菌细胞浓缩中的应用。内压膜装置的TWF双向流动工艺是为了逆转发酵液的流动方向循环而设计的。即发酵液流向按照通常的下进上出的方式运行一定时间后，切换阀门，使发酵液的流向反转为向上流。在外出模式下，运行一定时间后会再次改变方向，并继续相同的循环。同一中空纤维膜组件始终同时处于高效工作和清洗状态，从而保持膜的高分离效率。该工艺特别适用于发酵液等粘稠液体的过滤和精制。关键词 聚偏氟乙烯、中空纤维膜、发酵液、膜生物反应器 聚偏氟乙烯中空纤维膜是新开发的中空纤维膜品种，具有良好的化学稳定性、较高的机械强度、良好的抗吸附和抗污染能力。 、耐紫外线老化、高分离透过通量、高填充密度、可高温灭菌及140℃伽马射线灭菌等。广泛应用于化工、环保、食品饮料、生化制药、医疗卫生等领域和工业水净化。加工等1，2。本文介绍了聚偏氟乙烯中空纤维分离膜在发酵液中的工程应用实例。这是因为浓缩发酵液的粘度比较大，浓差极化现象更加明显。随着浓缩的进行，膜过滤速度迅速衰减。每隔一定时间关闭滤液阀门，进行等压清洗，可以在短时间内使过滤速度得到一定程度的提高，说明聚偏氟乙烯中空纤维膜具有优异的抗污染能力，蛋白质和胶体不易吸附沉积在膜上。膜表面。通过等压清洗可以去除污染物，恢复膜的渗透通量。但由于等压清洗也需要时间，因此发酵液的总过滤操作时间并没有看到明显的减少，如图1所示。
1.发酵液浓度。 2000年1月至7月，在浙江某生化制药厂对发酵液培养液进行浓缩回收。使用天津茂田膜工程技术有限公司生产的98>98>98 01776 390 8管。 01767 > 98(1) 聚偏二氟乙烯中空纤维微孔膜可100%截留酵母细胞，滤液镜检未发现细菌细胞，酵母得到浓缩 77 实用技术 食品与发酵工业 食品与n电池没有破裂或变形。 (2)膜处理4小时后，酵母酶活性没有下降。 (3)采用膜法，酵母回收率>98%，远高于原来的离心浓缩工艺。 (4)湿菌体含量可从35～50g/L浓缩至400～600g/L。 (5)采用膜处理，设备运行能耗比原来的离心浓缩工艺低。 (6)膜装置运行稳定。每次过滤浓缩后，用自来水反冲洗均能快速恢复膜装置的过滤通量，表明聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜具有良好的抗污染性能。 （7）膜单元运行工艺调整为循环换向双向流工艺，大大提高了中空纤维膜的浓缩和分离效率。
采用聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜浓缩细菌发酵液在技术上和经济上都是可行的。该工艺可显着提高酵母回收率、提高产品质量、简化生产工艺、节能降耗等，均表现出明显的优势，满足了实际生产中的需要。根据半年中试结果，从2001年9月开始，生化公司使用了天津茂田膜工程技术有限公司生产的<90毫米×1000毫米内压聚偏氟乙烯200片，共6套。由中空纤维膜组件组成的膜分离装置用于氨基酸发酵液的纯化和过滤。每批发酵转化釜清液、重液约30立方米。 3套膜装置完成滤液过滤约需6小时。清清楚楚。与以往的板框过滤工艺相比，氨基酸的精制收率和产品的色纯度都可以大大提高。 2.发酵液澄清、精制。 2001年11月，某味精厂进行了发酵液除菌试验。发酵液含菌量为315%~410%，浓缩液湿菌含量为40%~52%；洗脱水体积占发酵液体积的1718%，滤液体积为发酵液体积的111倍；膜对细菌的截留率达到100%，滤液镜检未发现细菌；膜性能恢复良好且易于清洗。
结果见表4。 表4 发酵液除菌试验结果 发酵液体积 浓缩液体积 工作时间/h 平均流量/L·(h·支)-1谷氨酸得率/% 滤液/发酵液滤液透过率/%批号 浓度比/L/L 4108 4 4 6119 6015 66 99122 9819 99 99107 111 111 111 111 1 2 3 4 900 900 900 900 70 70 70 70 12 12 12 12 19 135 00 70 12 48 111 19 表 5不同膜组件比通量比较[3]L/m2 细菌经膜过滤后的发酵液杂质少，粘度低。连续等电提取谷氨酰胺前可采用多效浓缩3～4次。酸，若萃取后母液含量小于2%，等电收率可达93%～94%，不再需要离子交换。一方面可以减少酸碱用量，同时可以大大减少废水排放量，降低污水处理成本。细菌蛋白的成本、产量和质量也将得到提高。该领域的实验仍在继续。我们还对酱油和醋进行了澄清、精制和过滤实验。滤液清澈透明，存放一年半以上未出现沉淀。天津电影天空公司薄膜 加拿大Zenon公司薄膜 日本三菱公司薄膜