探析光合细菌发酵液动态膜滤特性的研究

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1、天津大学硕士学位论文光合细菌发酵液动态膜滤特性的研究姓名：郭志雄申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫江2001.1.18摘要本文以旋叶膜滤机作为过滤设备对光合细菌发酵液为过滤物料进行了动态微孔膜膜过滤特性的研究。将膜技术和动态过滤技术相结合是膜分离技术的一个热点，集两者各自的优点，对其进行研究和开发，既有理论意义，又有其实用价值。作者在实验中研究了操作条件如压力、转速、浓度对微孔膜过滤中的阻力分布和大小情况及对过滤速率的影响。发现整个过滤过程分为两个阶段，过滤初始阶段和稳态过滤阶段。在第二个阶段过滤阻力和过滤时间是呈线形变化的。而且，选择合适

2、的清洗剂能够有效的恢复过滤速率。本文也对光合细菌胞内类胡萝h索的分离提纯进行了一定的探索。关键词动态过滤旋叶膜滤机光合细菌类胡萝h素AbstractInthispaper，thedynamicfiltrationperformanceofmicro—filtrationwasstudiedinphotosyntheticbacteriabrothandrotatingmembranefilter．Combiningmembranewithdynamicfiltrationispopularworkwithadvantageofthetwo．Exploi

3、tingandstudyingonitwillbeofgreatvalueinboththeoryandpractice．Theauthorstudiedtheinfluenceofdifferentoperatingconditionsuchasrotatingspeed，press，concentrationofsuspensionereontheresistancedistributionandresistancevalueandfiltraterate．Itwasdiscoveredthatthefiltrateprocesscanbedivi

4、dedintotwostages：initialstageandsteadystage．Inthesecondstage，thefiltrateresistanceincreaseswithtimelinearly．Furthermore．ithasbeenprovedthatthefiltrateratecanberecoveredbyproperwashingliquid．Inthispaper，theseparationandpurificationofcarotenoidsfromphotosyntheticbacteriawasstudied

5、Keyword：dynamicfiltrationrotatingmembranefiltercarotenoidsphotosyntheticbacteria2——一墨堡查兰堡!：兰垡堡塞第一章前言光合细菌是一类可以在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌总称，是革蓝氏阴性菌，典型的水生微生物，它生活在海水及淡水环境，例如湿水，污泥，停滞池塘，停滞湖，硫矿泉等处⋯。光合细菌菌体含有大量的蛋白质和丰富的维生素，类胡萝h素等物质，对禽畜、水生物的生长有促进作用。具有净化高浓度有机废水的能力，同时具有操作简单，投资省，占地少，菌泥可以回收利用的显著特点。目前受

6、到了国内外科学家的广泛重视。另外，光合细菌能以有机物作供氢体，以太阳能作能源，将有机物分解产生氢气，采用这种方法制备的氢比其他生物制氢具有优越性。如放氢速率比蓝细菌高两个数量级，产氢的能量转化率和产氢纯度高，使得光合放氢技术具有诱人的前剽2】【3】。近年来，由于某些合成色素有不同程度的毒性，加之在其生产过程中，可能有重金属的污染，因而合成色素的应用受到了一定范围的限制，已经有很多国家禁止合成色素的使用。目前，各国学者都把眼光投向由自然界的植物，海洋生物及微生物合成天然色素方面，以寻求开发新的天然资源，来代替合成色素的使用。类胡萝h素是自然界中最广泛存在

7、的色素之一，它作为一种双重功效的食品添加剂”)，在食品加工中『F引起越来越广泛的重视，至今已经从光合细菌中提取出了大约80多种类胡萝卜索。它适用于用作乳酸饮料，果子露，冰激凌，果酒和清凉饮料的食品着色剂口】。还在紫外线防护方面有着显著效果，加之色泽诱人，因而也受到了化妆品界的亲睐【6J。更为重要的是，最新的研究表明许多疾病是由于细胞，组织体内含有过量氧自由基损伤所致，而类胡萝h素作为一种非常强的抗氧剂，能及时有效的清除人体内的氧自由基。另外，类胡萝卜素也有很广泛的药用价值，研究最多的是其抗癌作用，对肺癌，皮肤癌，胃癌，慢性膀胱癌，食道癌，乳腺癌等都有很

8、好的防治效果，是非常有前途的肿癌防————一丕堡查堂堡．!：堂焦堡兰治药物。因此，利用光合细菌