直接發酵法或酶轉化法生產的氨基酸,常見品種如賴氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)、茶氨酸等等。
這些氨基酸初始料液是發酵液或酶轉化液,通過分離純化工藝,得到高純氨基酸固體產品。
通用的分離純化工藝路線,包括:固液分離→離子交換吸附洗脫→脫色除雜→結晶過濾干燥等。
氨基酸分離純化工藝中,常用膜過濾設備,包括:陶瓷膜、有機卷式超濾膜、納濾膜、反滲透膜、電滲析膜等,膜過濾在氨基酸類產品的分離純化工藝中占有至關重要的地位。
隨著新建工廠新工藝新設備的采用,氨基酸產品質量不斷提高,倒逼同行升級工藝和設備,以此提高老產品的質量標準,以滿足市場新要求。
氨基酸質量標準中透光率一般要求5%或10%濃度料液,1cm比色皿檢測條件下,430nm透光率>95%或98%。透光率間接表示氨基酸的純度,衡量紫外檢測中無法檢測到的雜質。
影響氨基酸透光率的因素包括固液分離環節引入的菌體碎片、色素、膠體、部分氧化雜質,其中膠體和色素嚴重影響透光率。
現代工藝采用陶瓷膜超濾截留菌體、菌體碎片、膠體等,得到澄明的料液,濁度大大降低,但透光率仍無法達到要求。高精度的陶瓷膜對大分子的膠體、蛋白等有顯著攔截作用,但對小分子的水溶性色素截留效果不佳,活性炭對水溶性色素吸附效果有限。
有機卷式超濾膜孔徑更小、更均一的,對分子量接近氨基酸的色素分子、少量透過陶瓷膜的小分子膠體,均有較好的截留效果,且對氨基酸有較高的透過率。
經過有機卷式超濾膜處理,透過液透光率可顯著提高至95%以上(5%濃度)。
除掉膠體和色素雜質的氨基酸料液,純度高,色度淺,經過濃縮,一次結晶即可滿足質量標準要求。由于結晶液雜質少,質量高,所得晶體晶型規則,其他檢測項目也同步滿足高質量標準要求。
膜過濾的應用,避免了傳統板框過濾的耗時費力、避免了大量活性炭的使用、避免了氨基酸濃縮結晶工序晶體黑、色度高、甚至無法結晶的問題,避免了重結晶甚至三次結晶的問題,不僅提高了產品質量,還顯著提高了收率,避免了重結晶工序的人力物料耗費。























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