膜浓缩是一种改革传统工艺实现高效纯化浓缩的技术。它利用有效成分与液体的分子量的不同实现定向的分离,达到浓缩的作用。相对于传统的加热浓缩,具有能耗低,常温下进行,对产品影响小等优点,已经在以下进行应用:
1.蛋白和酶的纯化浓缩
超滤已成为蛋白和酶等纯化和浓缩的高效过程。超滤浓缩的优点是无相变,一般不需加热,工序简化,适用pH范围宽和防止失活等,很适于热敏性物质的分离浓缩。通常是预处理的粗制品经超滤,使一些低分子物和盐透过膜,使酶和蛋白获得浓缩和精制。选用不同截留分子量的膜,不同的膜材质和工艺可实现不同酶和蛋白的纯化浓缩。
2.染料等的纯化浓缩
纳滤已在分子量200~2000物料的纯化和浓缩方面获得广泛应用,如染料、抗生素、多肽和氨基酸等。一般的工艺是先经渗滤恒容除盐,再脱水浓缩,据产品最终要求的纯度和浓度,确定恒容除盐的程度和脱水浓缩的倍数。实践证明以纳滤,可代替沉淀,pH调节和(部分)蒸发等过程,达到产品纯化和浓缩的目的,这也是一新的高效节能过程。
3.果汁、茶汁和医药制剂等的澄清和浓缩
果汁浓缩利于运输和存放,低档茶叶加工成速溶茶,既解决了低档茶出路,又提高了效益。在果汁浓缩中,通常先用UF对果汁进行澄清(预处理),之后用反渗透法浓缩,一般可浓缩到20°BX以上。在茶汁浓缩中,经预处理的茶汁,通过反渗透浓缩到含固量15~20%,之后冷冻贮存或喷雾干燥。膜技术在这一领域中的应用正在开拓,特别引人注目的应是医药(中草药)制剂的澄清和浓缩,MF(UF)+NF(RO)是最常用的工艺。
膜浓缩设备
膜是在分子范围内进行分离,是一种物理过程,没有相的变化不需要加热也不需要添加任何助剂。有浓缩液和透析液之分,以反渗透过滤发酵液为例,水可以透过反渗透膜,发酵液中的其他成分被截留在浓相,而且出来的水水质好,可以作为生产用水。