改性聚醚砜耐温超滤膜及其在大豆分离蛋白提取液浓缩中的应用_张

第二届中国膜科学与技术报告会

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2 00 5

改性聚醚碾耐温超滤膜及其在大豆分离蛋白提取液浓缩中的应用张玉忠.

1

李2.

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李

然

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张京健,

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林,

岩2天津 3 0 0 1 6 0

(1天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室中国食品发酵工业研究所北京 1 0 0027 ),

摘

要.

:

表征了改性聚醚巩耐温超滤膜及其组件的耐温性并将此用于大豆分离蛋白提取液,.

浓缩考察了改性聚醚枫膜及装置对大豆提取液超滤性能并研究膜清洗后其性能可恢复性,.

结果表明:改性聚醚枫中空纤维超滤膜及其组件耐温性能较好能在较高温度下长期运行使用改性聚醚枫中空纤维超滤膜用于大豆蛋白提取液的浓缩其通量大杭污染性能较好膜的、、

5%可以直接用于喷粉性能较易清洗恢复经超滤浓缩后提取液的固形物浓度达到 1.

,

.

关键词

:

耐温膜;超滤:

;

中空纤维;大豆蛋白;聚醚矾文献标识码:

中图分类号

T

Q 28 0

.

8

B

中国盛产大豆资源丰富大豆富含蛋白质和较

,

,

纳滤技术进一步处理浓缩制备高附加值且用途广泛

完全的氨基酸大豆蛋白质有较好的保水吸油乳化及溶解等功能广泛用于肉制品奶制品面制品,,、

,

、

、

低聚糖等物质产品水直接回用浸取蛋白膜技术的集成使大豆蛋白生产过程实现零排放膜法提取大豆蛋白性能如表1 1.

.

,

、

,

饮料等食品中能够有效地提高食品价值与功能特性.

所示「] 2n o

.

表大豆蛋白传统生产方法一般采用醇法和酸碱T日〕

大豆蛋白组分表f * o犯尹皿te p r〔〕 i

1 1.

C O m lx犯 i t

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法这些方法存在收率较低工艺复杂废水污染严重等问题膜技术应用一方面能解决传统方法废水污染的问题回收利用有价值物质另一方面直接提,,.

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指标

水分蛋白质/%

灰分/%/%

脂肪/%

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色泽乳白

方法膜法取碱法

膜法湖北

5 6

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3 6.

0 5.

取分离大豆蛋白并达到对大豆的综合利用从而实‘“现大豆蛋白洁净生产〔〕一.

,

美国企业毛 66 96.

)

90.

蕊490 7. .

.

5

(

1

乳白取碱法

90 3

5 6:

膜法分离提取大豆蛋白的一般工艺流程如图所示二、.

1

膜法直接提取大豆蛋白方法特点工艺简单酸

碱消耗低;蛋白提取率高综合利用水平高;产品功能,

,

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、公~~浓缩液 1,仄~一活莱刁仄晋 )发娱冰膜法分离提取大豆蛋白的工艺流程Z卜

1

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此方法直接采用超滤技术处理大豆浸取液分离纯化制备大豆蛋白而超滤透过液采用反渗透或基金项目天津市应用基础重点资助项目(0 4 3 8 0 3 9 1:,

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透过液,

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透过液

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性好纯度高附加值大无污水排放实现洁净生产,.

,

,

,

,

.

耐温型中空纤维超滤膜及组件可以直接用蒸汽

消毒具有卫生安全的特点由于该系统可以在较宽的温度范围内使用这对扩大膜的使用范围提高膜的使用效率减少膜的污染并提高膜的清洗效果是、、

,

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有益的;因此耐温型中空纤维超滤膜及组件的用途 7‘将更为广泛仁 3」一.

,

本工作研制了亲水改性聚醚矾耐温超滤膜与膜组件并用于大豆分离蛋白提取液浓缩考察该膜及,,

1

);国家自然基金资助项目(5 0 4 7 3 0 2 5 ).

作者简介张玉忠 (1 9 6 3:

一

)男,

,

河北人

,

研究员从事膜分离研究

,

论文集

张玉忠等改性聚醚矾耐温超滤膜及其在大豆分离蛋白提取液浓缩中的应用,

:

装置对大豆提取液超滤性能并研究膜清洗后其性能可恢复性11 1..

1 2.

膜与膜组件的性能表征)纯水通量测定 l

实验部分改性聚醚讽中空纤维超滤膜的制备

试验采用自制的超滤膜评价仪测定中空纤维膜的纯水通量单位为,

L/

(时 h )

.

)截留率测定 2以分子量 6 7007,

本实验采用干:

一

湿纺丝法利用相转化机理制.

,

B的牛血清白蛋白 ( A )为标 S

备毛细管型改性聚醚矾中空纤维超滤膜具体步骤如下将改性聚醚矾致孔剂以及其他添加剂与极性溶剂混合在加热条件下搅拌得到透明聚合物溶液静置脱泡后制成纺丝原液,,,,

、

、

A溶 S液溶液温度为 2 5℃收集原液和与之相对应的超准溶质用,,,

州

二

4

缓冲溶液配置

0 1%.

B

,

,

滤液然后用

U V 24

z i m a 0紫外分光光度计 (S h 5 d ) v.

测定原液与超滤液的浓度截留率R=,

R

计算公式为

:

如图 2所示聚合物纺丝液从插人式喷丝板的外层环隙挤出中心管通人纺丝芯液纺丝液细流经过一定高度的空气间隙后直接进人水浴沉淀并发生,

只。%旦粤丛 1。

七王

(1 )B SA

式中 C f为原液 B S A浓度; C为超滤液。

浓度

.

相分离纺制的湿态纤维经后处理后干燥存放纺丝原液芯液一

.

.

1 3.

大豆蛋白提取液的超滤浓缩试验 ) 1

膜组件与试验装置:

中空纤维膜的尺寸内径

=:

1 4.

喷丝板

~

;

中空纤维膜的截留分子量 6 7::

00

~

,

外径=、

2 3.

;

中空纤维膜

组件外形尺寸帕 0组件膜面积:

x

50

;

外壳材质护d 3s不锈钢;℃ (长期 )反洗毛 8 0,

1 5.

:: 3只;装置的膜面积 4 5甘;数量 0:

; 0时系统耐温要求运行妻 6

H夕)凝固浴 (

℃:操作压力: 0 1一 0 2 M P a.

.

;

pH,

范围

:.

1一 13

.

图2i g 2 F.

纺丝机n l l n

)大豆蛋白超滤工艺流程见图 3 2l in e

印i

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)测试条件 3

料液槽超滤器 1超滤器2

反洗泵

超滤泵图3i g 3 F.

过滤器

大豆蛋白提取液超滤工艺流程图

顶

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