Масштабность методов разделения и очистки

Из числа рассмотренных методов разделения и очистки, в крупномасштабном производстве внедрены только ионооб- [1]

менная хроматография и аффинная. Применение остальных ограничено лабораторными масштабами.

Однако среди практически важных биотехнологических продуктов многие производятся именно в лабораторных масштабах с лабораторными биореакторами. Для них используются тонкие препаративные методы разделения. Таковы технологии получения целлюлазы, глюкоаминазы. Спрос на эти продукты полностью удовлетворяется лабораторными биореакторами.

Испытанные методы очистки совершенствуются. Например, режим многократной специальной термообработки для очистки а-амино-в-капроновой кислоты при 68°С при pH = 6,3 в течение 15 мин позволил повысить чистоту (в 9 раз). Для этого в среду был добавлен пиридоксальфосфат.

Концентрирование продукта

Методы концентрирования: обратный осмос, ультрафильтрация, выпаривание.

Если мембрана задерживает растворенные в воде вещества, а воду пропускает в раствор с более высокой концентрацией, процесс называется обратным осмосом (рис. 3.5).

Схема действия осмотической очистки

Рис. 3.5. Схема действия осмотической очистки

Ультрафильтрация — способ очистки раствора, при котором он под давлением прогоняется сквозь мембранный фильтр с величиной пор 0,002—0,1 мкм.

При давлении 200—400 кПа скорость протока через фильтр достаточно высока.

Технология ультрафильтрации простая, экономичная, не разрушает продукты, не требует химического воздействия (изменение pH, ионной силы раствора, перевода в другую фазу). Типы мембранных фильтров сформулированы на рис. 3.6.

in

Типы мембранных фильтров

Рис. 3.6. Типы мембранных фильтров

Этот метод применяется для выделения малостабильных продуктов — молочной и глутаминовой кислоты, антибиотики, ферменты.

Выпаривание — очень простой и старый способ. Но для удаления воды раствор нужно греть. При этом термолабильные вещества разрушаются. В настоящее время используются вакуум-выпарные установки с низкой температурой выпаривания и неразрушающими условиями.

Нагревающим агентом являются чаще всего водяной пар, хотя используют и другие варианты. Пар имеет большую теплоту конденсации, процесс выпаривания легко регулируется.

Выпарные аппараты бывают периодически и непрерывно действующими, с однократной и многократной циркуляцией кипящего раствора. Выпариваемый раствор получает теплоту от нагревающего агента через систему труб, змеевиков или паровую рубашку.

Раствор должен кипеть равномерно без местных перегревов. В современных конструкциях для улучшения испарения раствор растекается тонкой пленкой по нагретой поверхности.

При упаривании получают сиропообразный жидкий продукт.

Исчерпывающее удаление влаги и получение «сухого продукта» выделяется в особую стадию обезвоживания (сушку).

  • [1] Федоренко Б. Н. Промышленная биоинженерия: инженерное сопровождение биотехнологических производств : учебник для студентов вузов.СПб. : Профессия, 2016.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >