[00657095]集成膜技术在低聚木糖提取纯化中的应用

应用领域和技术原理：该技术适用于低聚糖(包括低聚木糖)生产中的浓缩脱盐和分离纯化。该技术应用集成膜系统，包括无机陶瓷膜微滤膜组、一次纳滤膜组、超滤膜组和二次纳滤膜组，依次对低聚木糖酶解液进行去除悬浮物、浓缩脱盐、脱色和脱单糖，得到低聚木糖纯度大于75%(对总糖)和大于95%(对总糖)的产品。性能指标应用：无机陶瓷膜过滤(微滤)100%去除酶解液中的悬浮杂质；应用纳滤膜将低聚木糖液的浓度从2%左右浓缩至12%以上，浓度比例达到6倍，同时完成80%脱盐指标；应用超滤膜去除糖液中相对分子质量大于3000的物质，脱色率达到80%。集成膜系统使用寿命累计已超过10000小时。制得低聚木糖普通型产品中低聚木糖纯度达到75%以上(对总糖)，高纯型产品中低聚木糖纯度达到95%以上(对总糖)。与国内外同类技术比较：该技术所达到的技术指标国内外均未见报道，技术成果达到国际先进水平。国内外有关采用集成膜技术分离提取低聚木糖报道很少。科技查新报告中最为接近的技术为采用大分子截留膜截留大分子木聚糖，纳滤浓缩脱盐，需要活性炭和离子交换树脂进行除杂脱色；而该技术中，纳滤和超滤两步可分别完成低聚木糖糖液的浓缩脱盐(达到80%以上)以及纯化脱色(达到80%以上)，从而大大减轻离交脱盐和活性炭脱色的压力。因此，该技术具有突出的节能环保特点。成果的创造性、先进性集成膜技术最大优点在于节能减排。该技术属于物理分离，不添加任何化学试剂，不污染产品，滤渣能回收用于造纸，减少了环境污染；达到相同浓缩和脱盐脱色指标时，其能耗远低于蒸发浓缩技术与离交脱盐。特别是一次纳滤在浓缩糖液同时能完成80%脱盐指标，超滤在去除大分子同时能完成80%脱色指标，从而大大减少后续离交压力和脱色活性炭用量，技术指标达到国际先进水平。作用意义：该技术可应用于酶法制取低聚木糖生产线中，完成浓缩、脱盐以及脱色的大部分指标，在很大程度上取代传统的多效蒸发、离子交换脱盐和活性炭脱色工艺。技术工艺流程中不使用有毒有害化学物质，以水为过滤介质，滤渣能回收用于造纸，符合国家节能环保方向，是一种安全、高效、节能的生产技术。推广应用的范围、条件和前景：该技术应用范围广泛，可作为普适性的浓缩纯化手段，应用于多种糖类(单糖、低聚糖、多糖)、蛋白质、酶等保健功能因子和生物制剂的生产中。国内外对低聚木糖保健品的需求正不断增长。节能环保的集成膜技术用于低聚木糖生产必将有助于低聚木糖生产的节能降耗和环境保护，推动产业升级，提高行业的经济与社会效益。该技术中存在的主要问题是膜的清洗和维护要求较高，膜寿命相对较短，换膜成本较高。因此需要在膜的清洗再生、维护上加以改进。