丁二酸发酵液的膜分离过程研究

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1、发酵有机酸科技交流丁二酸发酵液的膜分离过程研究昊昊’姚患姜岷刘辉陈可泉韦萍(南京工业大学制药与生命科学学院，江苏南京210009)摘要：通过微滤、超滤等膜分离技术对丁二酸发酵液进行了分离纯化，考察了温度、压力差、pH值、循环流速等因素及操作方式对丁二酸分离的影响。丁二酸发酵液经稀释后可直接进行微滤操作，微滤的优化工艺条件为：pH5．0，40℃，／xp=0．03MPa，循环流速O．71m／s，采用间歇反冲可降低膜污染程度，维持较高通量，微滤除茵率达99．6％，蛋白质去除率87％，脱色率92％。将得到的微滤液在20℃，pH5．0，△p=0．

2、05MPa，0．83m／s循环流速下进行超滤，滤液透先率≥60％，蛋白质质量浓度仅5mg／L。经2步膜分离，蛋白质去除率达99．45％，丁二酸收率达93％。关键词：丁二酸，发酵，膜分离，微滤，超滤ha)StudyonPurificationofSuccinicAcidBrothbyMembraneSeparationWuHao，YaoZhong，jiangMin，LiuHui，ChenKequan，WeiPing(CollegeofLifeScienceandPharmacy，NaninUniversityofTechnology，Na

3、njin210009，Chi·ABSTRAcrSuecinicacidwaspurifiedfrombrothbymicronltrationanduhranltration．theinflu．enceofparametersinseparationSuchastemperature，pressuredifference，pH，Circulationflowrateandoperationmodewerestudied．Succinicacidbrothwasdilutedandmicronhratedinbettercondi—tio

4、nsSuchaspH5．0，40气，AP=0．03MPa，0．71m／s；batchrecoiloperationcallredutemembranepollution；95％bacterialcellswereremoved．theremoralratioofproteinwas87％andratioofdee．olorationWaS92％．ThefiltratefrommicrofiltrationWasultrafiltratedinbetterconditionsSuchas20℃，pH5．0，△P：0．05MPa，O．83m

5、／s，thelighttransmittanceoffiltratefromuhranltrationWasabove60％andconcentrationofproteinWasonly5mg／L．Finally，aftertwostepofmembranesepa—ration，theremovalratioofproteinwas99。45％andtherecoveryofSuccinicacidWaS93％．K钾wordsSuccincacid，fermentation，membraneseparation，micromtrat

6、ion，uhrafihration丁二酸(succinicacid)又称琥珀酸，是～种四碳二元羧酸，可用于制备l，4一丁二醇、四氢呋哺、广丁内酯等一系列重要的基础化学品，在食品、医药等行业也有广泛的应用，市场需求量大⋯。丁二酸可由化学法或微生物厌氧发酵法制备，当前市场上绝大部分丁二酸是通过化学法生产的，但是该法原料来自日益匮乏的石油资源，同·第一作者：硕士，讲师[韦萍(863课题负责)为通讯作者]*国家“863”计划项目(No，2006AA022235)，国家自然科学基金项目(No．20606017)，江苏省高校自然科学研究计划一般项目

7、(No．05KJBl80043)·100·丁二酸发酵液的膜分离过程研究发酵有机酸科技交流时在产生过程中存在严重的环境污染。而厌氧发酵法则是通过微生物利用可再生的农业资源和CO：高效生产丁二酸，不仅摆脱了对石油资源的依赖，而且开辟了温室气体CO：利用的新途径，巳成为生物质化工研究与应用的热点。丁二酸发酵液中含有大量菌体、不溶物颗粒、残留底物、蛋白质及色素物质等杂质，在对其进行提取纯化之前，需将发酵液中的不溶物颗粒及大分子杂质进行有效的分离。目前，对生物法制备丁二酸的分离提取工艺，国内尚无公开的文献报道。近年来，膜分离技术以其能耗低，适宜连

8、续操作等优点已成功应用于氨基酸、抗生素等发酵产品的分离提取，但分离过程中，由于膜的污染带来的通量下降一直是困扰膜分离技术在生物分离工程领域应用的主要问题。实验采用微滤、超滤等膜分离手段对丁二酸发酵液的预处理