超濾和電滲析的組合分離γ-氨基丁酸發(fā)酵液.pdf

1、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid，簡稱GABA)，是一種天然存在的，非蛋白組成氨基酸，具有降低血壓、改善腦功能、增強長期記憶及提高肝、腎機能等諸多生理活性。GABA廣泛存在于自然界，但含量都很低，早期的化學合成方法成本較高，得率較低，并且因在生產中使用了危險溶劑而無法應用于食品工業(yè)。利用生物合成法生產GABA，具有成本低，含量高，使用安全等優(yōu)點，在食品工業(yè)中的應用日益廣泛。GABA發(fā)酵液的分離純化是實現(xiàn)GABA工業(yè)化生

2、產的關鍵環(huán)節(jié)。膜分離具有無相變、低耗能、操作條件溫和、分離選擇性好等優(yōu)點，是首選的分離技術。 本研究是利用膜分離技術中的超濾和電滲析組合工藝，對GABA發(fā)酵液進行分離純化，以期獲得高純度和高回收率的GABA產品。本研究主要包括三個方面的內容： 1.在高速離心預處理的基礎上，采用截留相對分子質量45000的超濾膜對GABA發(fā)酵液進行超濾分離。研究超濾壓差和循環(huán)流速對超濾過程的影響，得出了最佳超濾條件。在壓差0.10MPa，

3、循環(huán)流速1.15m/s的最佳超濾條件下，考察了濃縮比對超濾通量及GABA回收率的影響，依據(jù)超濾膜電鏡觀察的結果及超濾過程曲線，結合回收率的要求，得出最佳濃縮比為10。實驗結果表明，高速離心和超濾可以截留60％以上的蛋白質，經高速離心和超濾后，GABA的純度可由最初的3.19％增至6.20％，回收率達88.60％。 2.配置不同濃度的NaCl鹽溶液，研究了料液濃度和流速對電滲析極限電流密度的影響。濃度越高，流速越高，極限電流密度越

4、大?？疾炝颂幱诘入婞c狀態(tài)的氨基酸的加入對NaCl鹽溶液極限電流密度的影響，氨基酸的加入增加了主體溶液的濃度，從而增大了極限電流密度，但總的來說，氨基酸沒有直接參與電流的傳遞，因此極限電流密度雖有所增加，但增加幅度不大。以修正的Wilson經驗式為基礎，擬合得到了加入氨基酸前后極限電流密度的變化及料液濃度、流速對極限電流密度影響的經驗方程式。 3.綜合考察諸多電滲析性能參數(shù)，為了獲得較好的電滲析分離效果，應該在低于極限電流的前提下