膜分离技术在发酵领域中的应用

发酵液中含有的物质大多是具有生物活性的低聚糖、氨基酸、多肽、蛋白质等，组分相当复杂，分离技术繁多，多呈现黏度大，目标产物浓度低等特点。从发酵液中提取浓缩产品是现代工业生产中一道重要的工序。发酵液的传统分离工艺需耗用大量的有机溶媒，并且需进行有机溶剂的回收处理和废水、母液的排放处理，产品收率低。近年来也有许多生产厂家采用多效蒸发进行提取浓缩产品，此技术生产成本较高，能耗较高，对某些残糖含量高的产品焦糖化还可能造成结垢堵塞。近几十年来，国内外研究者对膜分离技术用于提取浓缩产品做了大量工作。

膜技术作为一新的分离技术，近年来不断被引入发酵行业，国内外已有许多成功的研究和应用的实例膜分离技术在发酵行业中的应用主要是以下几个方面：分离微生物、除去代谢废物、提取浓缩产品及处理高浓度有机废水。

膜分离技术用于分离发酵液中的菌体

原料发酵——菌体分离——除菌（回用后的菌体可用于生产高蛋白）——平板膜过滤处理悬浮液——超滤膜分离

膜分离技术用于除去发酵液中代谢废物

乳酸发酵液——陶瓷膜过滤处理代谢废物

膜分离技术用于提取、浓缩发酵产品

发酵液（产生的乙醇）——渗透汽化脱除——陶瓷膜耦合

膜分离技术用于处理高浓度有机发酵废水

发酵液废水和洗涤后的废水——膜过滤处理——超滤，反渗透处理——COD色素去除率90%——达标排放

膜分离技术作为新型、高效、节能的分离技术在浓缩分离领域占有重要位置。在连续发酵过程中，将膜分离与发酵过程结合起来，使发酵液连续地通过膜装置，产物在膜上得到分离，发酵残液和微生物返回发酵罐继续发酵，节省了间歇操作过程中的辅助时间，提高了生产效率，更主要的是将代谢产物连续地移走，减轻或消除了终端产物对微生物的抑制作用，大地提高了发酵效率，延长了微生物的生命周期，使反应物的转化率较大地提高，这对节约原材料、减少污染有重大的意义。

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