无机陶瓷膜设备在发酵领域中的应用
生物发酵的主要特点？
生物发酵是生物制药中的主要生产方式，发酵液中目的产物的浓度很低，并含有大量的其他杂质，如菌丝体、蛋白质、代谢产物等;而且大多发酵产物不稳定，遇高温、酸碱、特殊溶剂会引起变性失活，容易造成后续提取纯化困难，影响产品质量。
传统的发酵液处理采用絮凝沉淀、等电点沉淀、助滤剂、加热等预处理工艺，用板框、转鼓、离心机等设备进行过滤。
这些设备及方法仅能分离发酵液中的菌丝体、固体杂质等，实现简单的固液分离，但滤液浑浊、杂质含量高等问题对后序提取纯化工艺影响较大，同时这些传统工艺还存在劳动强度大，产品收率低，废水排放量较高等缺点。
陶瓷膜因其独特的耐菌、耐高温、化学稳定性好等性能已成为生物制药行业优先选择的膜分离技术。
下面，德兰梅勒小编就给大家介绍一下陶瓷膜分离纯化技术应用在生物制药中的优势。
无机陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等材料经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜，呈管状或多通道状，管壁密布微孔。
陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体颗粒、液体液滴)被膜截留，根据物料的粘度、悬浮物含量选择不同孔径的膜，以达到澄清分离的目的。
世达膜陶瓷膜的过滤精度涵盖微滤和超滤，微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm至1.4μm之间，超滤膜的过滤精度范围可在10KDa-50KDa之间。
优势：1、分离精度高，透过液澄清透明，大大减轻后续提取精制工艺的成本和负荷;2、有效防止产物变性失活，提高了目标产物的收率;无需额外助虑剂，同时从发酵液中回收的蛋白还可回收作为饲或肥料;3、废水排放量及COD显著降低，促进实现清洁生产;4、操作简单可靠，大幅降低劳动强度。
优点：1. 采用错流技术，不易阻塞;2. 孔径分布率窄，分离精度高，过滤稳定3. 不需辅助过滤剂;4. 抗污染能力，不会使被分离体系受到污染;5. CIP清洗，耐酸、耐碱、操作简便，再生性能较好6. 使用寿命长，设备综合成本低，性价比高。
陶瓷膜在谷氨酸发酵液除菌过程中的应用
第 １ 期
王焕章 ， 许赵辉 ， 邢卫红等 ： 晦瓷膜在各氨醯发 酵液除茵过程 中的 应用
表 １ 发 酵液 主要 指 标
各氨酸含量
ｐ Ｈ ／％ ｏＤ ／％ ／ｔ ａｎ ／％
４ ℃ ９
Ｒ Ｇ
１２ ． ０４ ．５
菌体尺寸 菌 含量
＞０． ７ ３—５
２２ ２ 表 面 流速对 通量 的影 响 ．．
缩过 程连 续化操作 。流程 如图 １ 所示 。
１２ １ 湿 菌体含量 测定 ．． 湿 菌体 含量 采 用 离 ， 重法 测量 。取 试 样 ｔ称 ｋ １０ Ｌ 放人 离 ， 内， 衡后 ， ３０ ｒｒｎ转 速 ０ｍ ， ｔ管ｔ ０ ｉ， ｋ ， 离心管倒置 于滤纸上 数分钟 后 ， 量 。 称 １２２ 光 密度 （ Ｄ 测定 ． Ｏ ） 测 定方 法采 用直接测 量法 。将 发酵液 摇匀 后
放 人厚度 为 ｌｍ的 比色 杯 中 ， ５ １ ｃ 用 ８ 一Ｇ型光 电 比
色计 ， 在波长 ６０ｍ下 ， ５ｒ ｉ 以蒸馏水为对 照， 出光 测
密度。
１２３ 其它检测 方 法 ．．
图 １ 无 机 膜 回 收 谷 氨 酸 流 程
残糖 和 谷 氨 酸 含 量 的 测 定 方 法 见 参 考 文
拟稳定 通量 Ｊ
清液 含 菌量／ ％
０ ０ ＜０ ２
／ ｓ】 ｍ・
２ ２ ２
／ｃ 。
５ ０ ５ ０ ５ ９
／ （ ・） ｈ一
５ ． ５０ １５ ０ ７ ２
２ ２ 操作 条件 对通量 的影 响 ． ２ ２ １ 压力 对通 量 的影 响 ．．
菌率较 高 。 表 ２ 膜孔径 与通 量的关 系
操 作 表 面 膜孔径 压力 Ｐ 流 速 ｕ 温度
陶瓷膜在乳酸发酵液中的应用特点
德兰梅尔专注水处理及流体分离技术
陶瓷膜在乳酸发酵液中的应用特点
乳酸是采用微生物发酵精制而成的一种重要有机酸，其发酵成熟料液( 乳酸发酵液) 的成分较为复杂，除乳酸钙外，发酵液中还包括菌体、残糖、水溶性蛋白、色素、有机杂酸、无机盐等多种杂质。
这些杂质主要来源于发酵过程未完全消耗的营养和中间副产物。
为响应节能环保和提高生产效率的要求，研发更为经济、有效的乳酸发酵液处理技术，已成为乳酸生产企业的迫切需求。
下面小编介绍陶瓷膜在乳酸发酵液中的应用特点。
陶瓷膜过滤属于错流过滤方式，以压力差为驱动力，对杂质进行截留，能有效去除乳酸发酵液中的固体杂质，具有节能环保、自动化程度和生产效率高等优点。
同时，陶瓷膜清洗工艺已经较为通用，再生性好且清洗效果的重复性较好，通过再生处理，膜通量一般能恢复至初始通量，而且能不断重复使用。
采用陶瓷膜过滤乳酸发酵液可提高澄清效果，利于环保和提高生产效率，是一种稳定、环保节能、运行成本低、自动化程度和效率较高的新工艺。
针对传统乳酸提取工艺，将陶瓷膜过滤手段引入到乳酸的提取中，将乳酸发酵液直接通过陶瓷膜过滤，替代原工艺中的碱化与絮凝步骤，能大幅度缩短提取时间，简化提取步骤，为乳酸工业化生产提供一个优良的提取工艺。
以上就是陶瓷膜在乳酸发酵液中的应用特点，希望对大家有所帮助。
德兰梅尔膜技术中心。
无机膜分离实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究无机膜在分离技术中的应用效果，通过对特定溶液进行分离实验，验证无机膜在分离过程中的稳定性、选择性和效率。
实验主要针对无机陶瓷膜进行操作，研究其在实际应用中的可行性。
二、实验材料与设备1. 实验材料：- 赖氨酸发酵液（含赖氨酸、短杆菌、菌体蛋白质、颗粒杂质等）- CO2混合气体（含N2、CF4、C3F6等）- 工业废气（含SO2、NOx、颗粒物等）- 无机陶瓷膜（孔径约0.4~0.6μm）- 聚四氟乙烯（Teflon AF 2400）- 有机-无机复合膜材料2. 实验设备：- 膜过滤装置- 气体分离装置- 工业废气净化装置- 分光光度计- 精密天平- 恒温水浴锅- 高压气体钢瓶三、实验方法1. 赖氨酸分离实验：- 将赖氨酸发酵液通过无机陶瓷膜进行过滤，收集滤液和滤渣。
- 分析滤液中赖氨酸的含量，计算提取率。
- 观察滤液悬浮物和浊度，评估过滤效果。
2. 气体分离实验：- 将CO2混合气体通过Teflon AF 2400制作用于分离氮气、四氟甲烷和六氟丙烯的气体分离无机膜。
- 分析分离后气体的成分，计算分离效果。
3. 工业废气净化实验：- 将工业废气通过有机-无机复合膜材料进行净化。
- 分析净化前后废气中污染物的含量，评估净化效果。
四、实验结果与分析1. 赖氨酸分离实验：- 经无机陶瓷膜处理后，赖氨酸提取率可达80%以上。
- 滤液悬浮物小于0.5%，浊度在10 NTU以内，过滤效果稳定。
2. 气体分离实验：- N2/CF4的理想选择性为88，N2/C3F6的理想选择性为71。
- 聚四氟乙烯层对沸石层的密封作用是获得较高选择性的原因。
3. 工业废气净化实验：- 有机-无机复合膜材料对工业废气中的SO2、NOx等污染物具有较好的净化效果。
- 净化后废气中污染物含量显著降低，净化效果明显。
五、实验结论1. 无机陶瓷膜在赖氨酸分离提取过程中具有稳定、高效、操作简便等优点，是赖氨酸分离提取的理想膜材料。
中试陶瓷膜设备的技术参数、产品优点以及应用领域
无机陶瓷膜元件是以无机陶瓷材料（如氧化铝、氧化钛、氧化硅等）作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成。
通常具有三层结构（多孔支撑层、过渡层及分离层），呈非对称分布，其孔径规格为0.8nm~1μm不等，过滤精度涵盖微滤、超滤、纳滤级别。
中试陶瓷膜分离设备是运用陶瓷膜元件的微滤级别过滤，该系统主要用于发酵液澄清去除菌丝、植物提取物去除大分子多糖、鞣质、色素、蛋白杂质等或作为精滤的前处理。
或进行定量分析参数。
二：技术参数电源/功率（V/Kw）380V/1.5Kw最小循环体积(L)10.0系统过滤压力(Bar)≤6.0过滤温度(℃)≤85℃过滤能力（L/H）10~200（膜分离设备属于定制型设备，公司可提供小试、中试及工业化膜设备，方便用户根据物料特性与处理量自行选择）三：产品优点1，无机陶瓷膜元件具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好且能反向清洗等特点；陶瓷膜设备系统所需能耗低、操作维护简便、使用寿命长等优点；2，能够分离出物料中的酵母、菌体、蛋白、大分子多糖和色素等及可溶性杂质，有效达到纯化、澄清的目的；3，可直接用于处理批量较少的物料，也可作为精滤的前期处理，还可作为实验中的定量分析。
4，系统管路全部采用卫生级不锈钢材料制作，整体外形美观，稳定性好，操作简单，运行体积小；配有热交换器，可进行降温处理，满足各种过滤温度要求；系统采用变频控制，配以可精密调节之调节阀，能够精确调节不同过滤要求下的压力、流量参数，操作灵活；四：应用领域生物发酵液（如：赤藓糖醇发酵液、木糖母液发酵液、VC、乳酸等）的脱色、纯化；加工废水（如：玻璃打磨废水、钛白粉酸碱废水、氧化铝废水等）的纯化、浓缩；中药、植物提取（如：茶叶、甜菊糖、菊粉、烟叶等）浸提液的脱色、纯化；调味品（如：植物油、酱油等）的脱盐、脱色、纯化；果汁（苹果浊汁、番茄浊汁等）的脱色、脱盐、纯化、浓缩；以上就是成都和诚过滤技术有限公司为大家介绍的关于中试陶瓷膜设备的技术参数、产品优点以及应用领域的相关内容，希望对大家有所帮助！该公司大力引进世界先进的过滤技术及膜分离技术，专注于解决酒水饮料/果酒果醋/食醋酱油/植物提取/动物提取/中药制剂/茶饮及茶叶深加工/发酵液/纯化水/化工废水等生产过程中的相关过滤、澄清、除杂、精制、浓缩等难题，同时为客户提供专业的技术解答、过滤设计。
陶瓷膜分离技术在维生素C生产中的应用
陶瓷膜分离技术在维生素C生产中的应用
陶瓷膜分离技术是一种新兴的膜分离工艺，具有操作简单、节能、过程无相变、无污染等优势，无机材质结构还赋予了该技术更多的优点。
一般维生素C的生产通常经过两个发酵环节实现，以葡萄糖为原料发酵得到山梨醇，在伴生菌的作用下发酵得到维生素C的前体原料古龙酸，最后经过酯化转化成维生素C。
目前许多生产维生素C的厂家应用陶瓷膜分离技术作为古龙酸发酵液过滤工艺，从具体效果来看，以陶瓷膜工艺代替传统过滤以及有机膜用于维生素C的生产具有明显优势，过滤精度高，滤液透光率明显提高，进而提高滤液质量。
与有机膜相比，陶瓷膜使用寿命较长，能够承受更高的温度，可以高温灭菌，化学稳定性好，易于清洗，对有机物污染的抗性也相对更强，在常温下操作能够减少有效成分的损失。
陶瓷膜分离技术应用在维生素C生产中，浓缩倍数较高，吸水量较少，节约水资源同时提高了产品收率。
德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差异化需求。
帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，帮助企
业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗、提供产品质量、清洁生产环境，助力企业产业升级。
陶瓷膜
二十一世纪新型材料---陶瓷膜【内容摘要】：陶瓷膜称CT膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。
陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多优势。
陶瓷膜设备已经成功应用于食品、饮料、植（药）物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。
陶瓷膜：是氧化树脂的氧化物，利用光谱筛选的隔热原理，用最先进的纳米技术与优越的喷溅技术制造生产而成，具有低反光，高透光，高隔热性等特点，是现目前美国唯一的高科技防爆隔热产品。
【关键词】：陶瓷膜陶瓷膜种类陶瓷膜发展状况运用技术发展前景概念解读陶瓷膜也称CT膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。
陶瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜，其孔径为2－50nm。
具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂:机械强度大，可反向冲洗:抗微生物能力强:耐高温:孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业等领域得到了广泛的应用，其市场销售额以35%的年增长率发展着。
陶瓷膜与同类的塑料制品相比，造价昂贵，但又具有许多优点，它坚硬、承受力强、耐用、不易阻塞，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力，其主要缺点就是价格昂贵制造过程复杂。
主要种类陶瓷过滤膜2004年8月，由北京迈胜普技术有限公司与山东鲁抗医药有限公司研制的陶瓷膜过滤系统用于某种抗生素的分离提纯获得成功，这不仅优化了此种抗生素的生产工艺，而目使抗生素收率提高15%，这是中国首次将陶瓷膜技术运用于抗生素生产。
抗生素的分离提纯，必须经过对发酵液的过滤和对滤出的药液进行树脂交换。
陶瓷膜应用领域
陶瓷膜应用领域医药、生物发酵行业在以生物化学和生物发酵工艺的医药生产过程中，如抗生素、有机酸和动植物提取液等，膜过滤工艺已成功取代了传统的分离方法。
膜分离技术在高效提取有效物质的同时，滤除影响产品品质的可溶性蛋白等杂质，产品质量和收率提高，废水排放量减少，大大降低了操作成本·生物发酵液的提纯和净化以生物发酵工艺生产的发酵液中，如：抗生素（头孢类、硫酸粘杆菌素等）、有机酸（赖氨酸、柠檬酸、乳酸等）、动植物提取物（疫苗、多糖类）存在大量影响产品品质的菌体、蛋白等杂质，采用陶瓷膜过滤纯化技术可脱除大部分的杂质，具有收率高，产品品质高的特点。
·工艺技术优势分离精度高，过滤液澄清透明；连续透析顶水，产品收率高；无需助滤剂，滤渣可回收增值；膜材质为无机陶瓷，耐腐蚀，耐污染，使用寿命长；操作自动化，连续生产，劳动强度低，生产效率高；废水排放量及COD指标显著减低。
乳品加工、饮料加工行业乳制品、饮料等农产品深加工膜分离技术应用于乳品、饮料等食品的深加工，是农产品加工行业的创新技术，已成为提升产品品质的重要生产单元。
其常温条件下的分子级分离、纯化过程，非常适合生产、开发高技术含量和高品质的农产品（乳制品、大豆蛋白及果汁等）。
·乳制品加工牛初乳(或牛乳)的微滤除菌-冷杀菌技术无机陶瓷膜可截留脂肪、细菌、体细胞及大分子，而允许乳蛋白等小分子透过。
对于脱脂奶，膜过滤除菌后品质无明显变化，而细菌、芽孢则被拦截。
原料牛乳中主要成分及相对尺寸成分细菌脂肪粒酪蛋白乳清蛋白乳糖无机盐水尺寸/nm 大于200 100~2000 25~300 3~5 0.8 0.4 0.3我们知道，牛乳中的细菌体尺寸较大，一般大于200nm。
常温状态下，牛乳中的酪蛋白、乳糖和盐类均能透过陶瓷膜，而脂肪、细菌和杂质等却被截留，分离，真正的物理方式除菌。
陶普森公司引进法国原装ISOFLUX管式梯度陶瓷膜，特殊的制造技术和优化的工艺设计改善了牛乳除菌过滤过程中的因蛋白污染导致膜通量的急速下降和堵塞现象，我们提供的膜污染延缓控制技术——更长时间的稳定分离过程使工业化连续生产ESL高品质牛奶成为现实。
陶瓷膜 孔径 过滤发酵液
陶瓷膜孔径过滤发酵液
摘要：
1.陶瓷膜的概述
2.陶瓷膜的孔径对过滤发酵液的影响
3.陶瓷膜过滤发酵液的方法
4.陶瓷膜在过滤发酵液中的应用案例
5.陶瓷膜过滤发酵液的优势及展望
正文：
一、陶瓷膜的概述
陶瓷膜是一种以陶瓷材料为基质的膜过滤材料，具有良好的耐热性、耐腐蚀性、高通量和高选择性等特点。
在我国，陶瓷膜广泛应用于化工、环保、食品、医药等领域，其中在发酵液过滤领域表现尤为突出。
二、陶瓷膜的孔径对过滤发酵液的影响
陶瓷膜的孔径大小对过滤发酵液有着重要的影响。
孔径过大，容易导致发酵液中的菌丝体和杂质通过，降低过滤效果；孔径过小，陶瓷膜的过滤速度会受到影响，降低生产效率。
因此，合适的孔径大小对于陶瓷膜过滤发酵液至关重要。
三、陶瓷膜过滤发酵液的方法
陶瓷膜过滤发酵液的方法主要有两种：一种是在滤布上预先铺一层助滤剂，如硅藻土、珍珠岩等，以提高滤速；另一种是直接将助滤剂加入发酵液中，以增加滤饼的疏松程度，提高过滤效果。
四、陶瓷膜在过滤发酵液中的应用案例
在新生霉素发酵液过滤过程中，可以加入氯化钙和磷酸钠作为填充- 凝固剂，生成的磷酸钙沉淀不仅能作为助滤剂，还能使悬浮物凝固。
环丝氨酸发酵液则可以通过加入氧化钙和磷酸处理，生成磷酸钙沉淀，提高过滤速度。
五、陶瓷膜过滤发酵液的优势及展望
陶瓷膜过滤发酵液具有过滤速度快、过滤效果佳、耐热性强、耐腐蚀性好等优点，为发酵液过滤提供了一种高效、可靠的解决方案。
茶叶酵素无机陶瓷膜过滤工艺优化
李春燕，魏福晓，王瑜，等. 茶叶酵素无机陶瓷膜过滤工艺优化[J]. 食品工业科技，2024，45（4）：180−186. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023040166LI Chunyan, WEI Fuxiao, WANG Yu, et al. Optimization of Inorganic Ceramic Membrane Filtration Process for Tea Enzymes[J].Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(4): 180−186. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023040166· 工艺技术 ·茶叶酵素无机陶瓷膜过滤工艺优化李春燕，魏福晓，王 瑜，张朝举，徐甜甜，王道平*（贵州省天然产物研究中心，贵州医科大学，省部共建药用植物功效与利用国家重点实验室，贵州贵阳 550014）摘 要：为了提高茶叶酵素的澄清度，同时保证茶叶酵素在澄清过程中功能成分得到最大的保留，本试验以夏秋茶发酵所得茶叶酵素为原料，采用单因素实验和响应面试验考察无机陶瓷膜孔径、过膜功率、过膜压力、过膜温度对过膜后酵素液功能成分含量、膜通量、透光率、可溶性固形物含量的影响，旨在优选出最佳的茶叶酵素陶瓷膜过滤条件。
结果表明，茶叶酵素陶瓷膜过滤的最佳条件为：膜孔径400 nm 、过膜功率47 Hz 、过膜压力0.28±0.02 MPa ，过膜温度15±2 ℃，在此条件下，茶叶酵素中茶多酚含量保留率为95.28%，茶氨酸含量保留率为82.91%，锌含量保留率为90.48%，硒含量保留率为91.67%，可溶性固形物含量保留率为84.46%，透光率为85.10%±0.12%，透光率与过膜前相比提高了2.5倍，膜通量为123.25±2.68 m 3/（m 2·h ），该条件既能最大程度的保留茶叶酵素中功能成分的含量，又能使茶叶酵素透亮、均一。
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无机陶瓷膜设备在发酵领域中的应用
2020.07.24
无机陶瓷膜设备在发酵领域中的应用
陶瓷膜实验设备已广泛应用在医药、食品、环保、化工等领域中，陶瓷膜实验设备在发酵领域中的应用如下：
氨基酸
发酵法生产赖氨酸、谷氨酸、精氨酸过程中，精致提取工艺是决定产品质量和收率的关键。
传统工艺中如板框过滤、离心过滤等只能将发酵液中的菌丝体、固体杂质等固体物质进行简单粗分离，无法将发酵液中存在的蛋白等大分子物质分离。
采用陶瓷膜实验设备对发酵液进行错流过滤，去除菌体和大部分蛋白，膜过滤提取工艺可以分成三个部分，发酵液预浓缩阶段、加水透析阶段及菌渣浓缩阶段。
抗生素
菌体分离和蛋白杂质去除是发酵法抗生素的生产过程，使用无机陶瓷膜实验设备超滤技术可以除去菌丝体、大部分杂质蛋白和多糖等，滤液质量高，可以减轻对后续纯化工艺的污染负荷，产品质量高，收率高，生产成本低。
有机酸
发酵法生产乳酸传统工艺采用钙盐法，在乳酸发酵过程中，加入重质碳酸钙，调节发酵系统pH值，阻止乳酸对乳酸
菌的抑制作用，保持乳酸菌的活性和浓度，获得更多乳酸，但是传统的生产工艺存在路线长、产品质量低等问题，而且乳酸的提取和纯化占据整个成本中的50%至60%，无机陶瓷膜实验设备技术来代替传统板框和沉淀工序，可以节约成本，提高产品质量和产率等。