Melyek az elterjedt koncentrálási módszerek a fermentációs termékek elválasztására és tisztítására?
1. Párolgási koncentráció:hő felhasználásával elpárologtatják a fermentációs folyadékban lévő vizet, így növelve a termék koncentrációját.
Előnyök:egyszerű működés, viszonylag alacsony költségű berendezés, amely különféle fermentációs termékek koncentrálására alkalmazható, és gyorsan és hatékonyan növelheti a termékek koncentrációját.
Hátrányok:Egyes hőérzékeny fermentációs termékek esetében a magas hőmérséklet denaturálódásához és inaktiválásához vezethet; ugyanakkor a párolgási folyamatnak sok energiát kell fogyasztania, a költségek magasak. Például a párolgási koncentráció használható néhány olyan aminosav fermentációs táptalaj besűrítésekor, amelyek nem túlságosan érzékenyek a hőmérsékletre, de óvatosan kell használni bizonyos fehérje fermentációs termékeknél.
2. Membránleválasztási koncentráció:
Ultraszűrés:ultraszűrő membrán szitáló hatás alkalmazása, amely lehetővé teszi a kis molekulák, például víz, szervetlen sók stb. átjutását, miközben a fermentációs termék nagy molekulái a membrán oldalán maradnak a koncentráció elérése érdekében.
Előnyök:szobahőmérsékleten üzemeltethető, ami kevésbé befolyásolja a fermentációs termékek aktivitását; hatékonyan tudja eltávolítani a szennyeződéseket a fermentléből és javítja a termékek tisztaságát; a működési folyamat egyszerű és könnyen automatizálható a vezérlés.
Hátrányok:a membrán költsége magas és könnyen szennyeződik, rendszeres tisztítást és karbantartást igényel; bizonyos, a céltermékhez hasonló molekulatömegű szennyeződések esetében előfordulhat, hogy nem tudja teljesen eltávolítani azokat.
Nanoszűrés:Membrán pórusmérete az ultraszűrő membrán és a fordított ozmózis membrán között van, nyomás alatt, átenged néhány kis molekulát és egyértékű iont, miközben nagyobb a retenciós rátája a kétértékű és a feletti ionoknak és a nagyobb molekulatömegű fermentációs termékeknek, így elérni a koncentrációt és az elkülönülést.
Előnyök:Jobb koncentráló hatású, alacsonyabb nyomáson és viszonylag alacsony energiafogyasztás mellett üzemeltethető; kevésbé befolyásolja a hőérzékeny anyagokat, és képes fenntartani a termékek aktivitását.
Hátrányok:a nanoszűrő membrán szelektivitása viszonylag alacsony, néhány szennyeződés a céltermékkel együtt visszamaradhat; a membrán élettartama korlátozott, és rendszeresen cserélni kell.
3. Fagyasztási koncentráció: Ingyenesze a fermentlevet fagypont alá, hogy a benne lévő víz jégkristályokat képezzen, majd centrifugálással, szűréssel stb. különítse el a jégkristályokat a koncentrált léből, hogy elérje a koncentrálás célját.
Előnyök:Alkalmas hőérzékeny fermentációs termékek sűrítésére, mert alacsony hőmérsékleten üzemelve a termékek aktivitása maximálisan fenntartható; nem visz be más vegyi anyagokat, és kevésbé befolyásolja a termékek tisztaságát.
Hátrányok:a működési folyamat bonyolultabb, speciális fagyasztóberendezést és elválasztó berendezést igényel, magasabb költségekkel; a koncentráció szorzó viszonylag alacsony, és több műveletet is igényelhet a kívánt koncentráció eléréséhez.
4. csapadékkoncentráció:kicsapjuk a fermentációs termékeket vagy szennyeződéseket kicsapószer hozzáadásával, majd a csapadékot szétválasztjuk, hogy elérjük a fermentlé koncentrációját. Például a fehérjefermentációs termékekhez szerves oldószerek, sók és egyéb kicsapószerek adhatók a fehérjék kicsapására, majd a felülúszó eltávolítása a koncentrálás céljának elérése érdekében.
Előnyök:egyszerű működés, alacsony költség; egyszerre tudja elérni a termékkoncentrációt és az előzetes tisztítást.
Hátrányok:a kicsapószert a fermentációs termék jellegének megfelelően kell megválasztani, ellenkező esetben az befolyásolhatja a termék aktivitását és tisztaságát; a kicsapódás folyamatát befolyásolhatja az oldat pH-értéke, a hőmérséklet és egyéb tényezők, amelyeket szigorúan ellenőrizni kell.
5. Dialízis koncentráció:A féligáteresztő membrán dialízis hatását alkalmazva a fermentációs oldatban lévő kis molekulák, mint például víz, szervetlen sók, stb. dialízisre kerülnek, míg a fermentációs termékek nagy molekulái a dialíziszsákban maradnak, hogy elérjük koncentráció.
Előnyök:egyszerű kezelés, nincs szükség speciális felszerelésre; szobahőmérsékleten üzemeltethető, kevésbé befolyásolja a fermentációs termékek aktivitását.
Hátrányok:a koncentráció sebessége lassú, és sok időbe telik a kívánt koncentráció elérése; a dialízistasak ára magas és könnyen törhető, ezért óvatosan kell bánni vele.