荷电超滤膜制备及对酵母分离研究

论文摘要

酵母抽提物是一种营养型天然调味料,其中海藻糖含量丰富,约占10%,海藻糖的存在影响酵母抽提物风味,但在对海藻糖提取过程中,蛋白质的存在严重干扰提取过程,本文通过制备荷电超滤膜,并对酵母抽提物溶液进行小试和提取放大研究,得出以下结论:1.通过对酵母抽提物成分分析方法探讨,得到双缩脲法测定蛋白质最小检测量至1.5mg/mL,平行相对偏差小于3%;探索得出旋光法测定海藻糖,平均回收率达到98%以上,酵母溶液去除蛋白后,氨基酸对测定结果影响小,且海藻糖含量在1.00mg/mL以上时,每个样品测定相对偏差小于3%。2.通过非均相磺化反应在聚砜基材上引入亲水性磺酸基团,再以磺化聚砜为膜材制备对酵母抽提物溶液分离效果好、通量大、抗污染能力强的荷电超滤膜,通过对制膜过程及蛋白质分离性能研究,寻求制膜工艺条件对其分离性能的影响规律。3.对酵母抽提物溶液超滤过程进行小试研究,得到操作压力、操作温度和料液浓度是影响膜通量和截留率的重要因素;运用正交实验设计法,考察各操作因素对超滤通量、蛋白截留率和海藻糖透过率的影响,并对其进行综合评价;推导出超滤传质方程为:J=0.9624ln(36.223/Cb),该方程反映了超滤通量和料液溶质浓度的对数呈线性关系。不同清洗剂对荷电超滤膜清洗效果不同,蛋白酶清洗的水通量恢复系数高达0.95。经过清洗,超滤膜使用50多小时后,其通量降至初始通量的60%。4.通过放大实验研究,得出海藻糖总收率随渗滤剂加入而提高,当渗滤剂加量达到200%(按浓缩液体积百分比),海藻糖透过率达到95%。经过超滤渗滤操作,蛋白质最终截留率在90%以上,海藻糖总收率大于95%,海藻糖纯度达50%以上。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 海藻糖概述
• 1.1.1 海藻糖简述
• 1.1.2 结构特征
• 1.1.3 物理性质
• 1.1.4 应用领域及经济价值
• 1.1.5 海藻糖分离纯化及几种方法比较
• 1.2 膜分离技术
• 1.2.1 膜分离技术简介
• 1.2.2 超滤技术
• 1.2.3 超滤膜改性
• 1.2.4 荷电超滤膜制备
• 1.2.5 荷电超滤膜制备条件与膜性能关系
• 1.2.6 荷电超滤膜的应用领域
• 1.3 立题依据与意义
• 1.4 研究内容
• 第二章 酵母抽提物成分分析方法研究
• 2.1 蛋白质测定方法研究
• 2.1.1 材料和方法
• 2.1.2 结果与讨论
• 2.1.3 蛋白质测定方法小结
• 2.2 海藻糖测定方法研究
• 2.2.1 材料和方法
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.2.3 海藻糖测定方法小结
• 2.3 酵母抽提物成分测定结果
• 2.3.1 固含量测定
• 2.3.2 不可溶固形物含量
• 2.3.3 总氮含量凯氏定氮法
• 2.3.4 氨基态氮甲醛滴定法
• 2.3.5 氯化钠测定银量法
• 2.3.6 酵母抽提物成分测定结果
• 2.4 本章小结
• 第三章 磺化聚砜膜材及荷电超滤膜制备研究
• 3.1 引言
• 3.2 聚砜磺化研究
• 3.2.1 实验原料、试剂和仪器
• 3.2.2 聚砜磺化
• 3.2.3 结果与讨论
• 3.2.4 红外表征
• 3.3 荷电超滤膜制备及对酵母分离性能研究
• 3.3.1 实验原料、试剂和仪器
• 3.3.2 实验方法
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 酵母超滤工艺研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂和设备
• 4.2.2 测定方法
• 4.2.3 实验方法
• 4.2.4 膜污染和膜清洗
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 预处理
• 4.3.2 超滤过程研究
• 4.3.3 酵母抽提液最佳超滤条件组合确定
• 4.3.4 膜污染和膜清洗
• 4.4 本章总结
• 第五章 酵母超滤放大实验研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 材料和设备
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 测定方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 超滤过程膜通量变化情况
• 5.3.2 海藻糖收率随渗滤剂加量关系
• 5.3.3 酵母超滤渗滤质量衡算
• 5.4 结论
• 第六章 结论与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文清单
• 附录