本發(fā)明屬于膜處理技術領域,具體涉及一種核苷酸母液脫鹽濃縮方法。
背景技術:
核苷酸是由核酸水解并經進一步分離、濃縮、干燥而得的生物制品,幾乎參與細胞的所有生化過程。在食品行業(yè)中,核苷酸已經由最初的食品助鮮劑,擴展為具有提高生物體免疫功能的功能性食品添加劑。特別是在嬰幼兒食品中有著不可替代的作用,在牛乳中補充了核苷酸后,可以生產接近人乳的代乳品,增強嬰兒對細菌性疾病的抵抗能力[2-3]。此外,核苷酸在醫(yī)藥、農業(yè)、精細化工中也有著廣泛的應用。因此對實現(xiàn)核苷酸的大規(guī)模生產,具有十分重要的社會效益和顯著的經濟效益。
現(xiàn)有的通過降解法生產的核苷酸水解液中含有一定量的磷酸根離子等雜質,目前國內外普遍采用離子交換樹脂和色譜的方法分離核苷酸,此法不能大規(guī)模生產,而且價格昂貴。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術缺陷,提供一種核苷酸母液脫鹽濃縮方法。
本發(fā)明的具體技術方案如下:
一種核苷酸母液脫鹽濃縮方法,其所用設備包括依次通過管路相連通的料罐、輸送泵、膜組件、調壓閥和換熱器,其中膜組件的模芯為3B01納濾膜,該膜組件具有一濃縮液出口和一透過液出口,濃縮液出口通過管路與調壓閥相連通,換熱器的出液口通過管路與料罐相連通,
該方法具體如下:
(1)將核苷酸母液置于料罐中,啟動輸送泵,將核苷酸母液通過膜組件濃縮2.8~3.3倍后,繼續(xù)根據(jù)需要不間斷的向料罐中添加與即時產生的透過液的量等體積的水繼續(xù)運行,總的加水量等于上述核苷酸母液體積的70%,最終Na去除率為71~80%,Cl去除率為93.2~93.8%,通過液中核苷酸的含量低于0.05g/L,正反收率均大于99%。;
(2)用水沖洗模芯及管路中的殘留液體,然后用清洗液在30~40℃的條件下清洗0.4~0.6h,即可基本恢復模芯通量。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述核苷酸母液為核苷酸一次結晶母液(即核苷酸料液經過結晶后的殘留液)。
進一步優(yōu)選的,所述設備的運行壓力為20~26bar,溫度為20~26℃,平均通量為12~13.5LMH。
進一步優(yōu)選的,所述步驟(1)為:將核苷酸母液置于料罐中,啟動輸送泵,將核苷酸母液通過膜組件濃縮2.8~3.3倍后,繼續(xù)根據(jù)需要不間斷的向料罐中添加與即時產生的透過液的量等體積的水繼續(xù)運行,總的加水量等于上述核苷酸母液體積的70%,最終Na去除率為71~80%,Cl去除率為93.2~93.8%,通過液中核苷酸的含量低于0.05g/L,正反收率均大于99%。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述核苷酸母液為核苷酸二次結晶母液(即核苷酸二次結晶完后的結晶母液)。
進一步優(yōu)選的,所述設備的運行壓力為20~28bar,溫度為23~30℃,平均通量為25~30LMH。
進一步優(yōu)選的,所述步驟(1)為:將核苷酸母液置于料罐中,啟動輸送泵,將核苷酸母液通過膜組件濃縮5倍,最終反收率大于99%。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的方法能夠有效去除核苷酸母液中的Na和Cl,同時具有大于99%的正反收率,脫鹽效果良好,且適合工業(yè)化生產。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的設備的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例1的膜通量曲線圖。
圖3為本發(fā)明實施例2的膜通量曲線圖。
具體實施方式
以下通過具體實施方式結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行進一步的說明和描述。
實施例1核苷酸一次結晶母液穩(wěn)定實驗
如圖1所示,該實施例所用設備包括依次通過管路相連通的料罐1、輸送泵2、膜組件3、調壓閥4和換熱器5,其中膜組件3的模芯為3B01納濾膜,該膜組件3具有一濃縮液出口和一透過液出口,濃縮液出口通過管路與調壓閥4相連通,換熱器5的出液口通過管路與料罐1相連通,
該方法具體如下:
(1)將核苷酸一次結晶母液置于料罐1中,啟動輸送泵2,將核苷酸一次結晶母液通過膜組件3濃縮2.5~5倍后,繼續(xù)根據(jù)需要不間斷的向料罐1中添加與即時產生的透過液的量等體積的水繼續(xù)運行,總的加水量等于上述核苷酸一次結晶母液體積的65~75%,最終正反收率均大于99%;上述設備的運行壓力為20~28bar,溫度為20~30℃,平均通量為12~30LMH;所述設備的運行壓力為20~26bar,溫度為20~26℃,平均通量為12~13.5LMH;
(2)用水沖洗模芯及管路中的殘留液體,然后用清洗液在30~40℃的條件下清洗0.4~0.6h,即可基本恢復模芯通量。
將核苷酸一次結晶母液依據(jù)上述步驟,進行穩(wěn)定實驗,總共進行了3個批次,每批次取一定量的核苷酸一次結晶母液進行實驗,運行壓力控制20-25bar,溫度控制在30℃以內,濃縮3倍左右,加水量為濃縮液的2倍左右,最終對Na的去除率可以達到80%左右,cl的去除率93%左右,廢液中核苷酸含量低于0.05g/L;正反收率均大于99%;詳細實驗數(shù)據(jù)見下表1、表2和圖2:
表1:實驗運行數(shù)據(jù)
表2:實驗檢測數(shù)據(jù)
實驗結果分析
在運行溫度控制在30℃內,運行壓力20-26bar的條件下進行操作,在濃縮至3倍左右,通量降低到10LMH左右,開始加水2倍濃縮液體積進行洗脫,廢液殘渣含量低于0.02g/L,正反收率均大于99%;對Na的去除率80%左右,cl的去除率在93%左右;膜芯通量運行相對穩(wěn)定,平均通量達到12-13.5LMH;實驗過程通量曲線變化,符合膜芯運行規(guī)律,在初始階段料液濃度相對較低,通量較大,伴隨濃縮通量開始下降,而隨著加水洗脫,通量略有上升,直至趨于穩(wěn)定。
實施例2核苷酸一次結晶母液穩(wěn)定實驗
如圖1所示,該實施例所用設備包括依次通過管路相連通的料罐1、輸送泵2、膜組件3、調壓閥4和換熱器5,其中膜組件3的模芯為3B01納濾膜,該膜組件3具有一濃縮液出口和一透過液出口,濃縮液出口通過管路與調壓閥4相連通,換熱器5的出液口通過管路與料罐1相連通,
該方法具體如下:
(1)將核苷酸二次結晶母液置于料罐1中,啟動輸送泵2,將核苷酸二次結晶母液通過膜組件3濃縮5倍,最終反收率大于99%;所述設備的運行壓力為20~28bar,溫度為23~30℃,平均通量為25~30LMH;
(2)用水沖洗模芯及管路中的殘留液體,然后用清洗液在30~40℃的條件下清洗0.4~0.6h,即可基本恢復模芯通量。
核苷酸二次結晶母液濃縮穩(wěn)定實驗按上述方法總共進行了2個批次,分別取適量的核苷酸二次結晶母液進行實驗,運行壓力控制在20-28bar,第一批次實驗溫度控制在25℃左右,第二批次實驗溫度控制在30℃左右進行對比實驗,從實驗檢測數(shù)據(jù)看,溫度越低產品透過率越低,在25℃實驗廢液含量低于0.02g/L,30℃實驗溫度含量低于0.4g/L;對二次脫母液可以濃縮5倍左右,平均運行通量達到25-30LM,產品反收率大于99%。詳細實驗數(shù)據(jù)見下表3和圖3:
表3:實驗數(shù)據(jù)
實驗結果分析
在運行溫度控制在30℃內,運行壓力20-28bar的條件下進行操作,二次脫母液可以濃縮5-6倍,平均通量達到25-30LMH;產品收率反收率可以達到99%以上,實驗過程通量曲線變化,符合膜芯運行規(guī)律,在初始階段料液濃度相對較低,通量較大,伴隨濃縮通量開始下降。
本領域普通技術人員可知,本發(fā)明的技術方案在下述范圍內變化時,仍然能夠得到與上述實施例相同或相近的技術效果:
一種核苷酸母液脫鹽濃縮方法,其所用設備包括依次通過管路相連通的料罐、輸送泵、膜組件、調壓閥和換熱器,其中膜組件的模芯為3B01納濾膜,該膜組件具有一濃縮液出口和一透過液出口,濃縮液出口通過管路與調壓閥相連通,換熱器的出液口通過管路與料罐相連通,
該方法具體如下:
(1)將核苷酸母液置于料罐中,啟動輸送泵,將核苷酸母液通過膜組件濃縮2.8~3.3倍后,繼續(xù)根據(jù)需要不間斷的向料罐中添加與即時產生的透過液的量等體積的水繼續(xù)運行,總的加水量等于上述核苷酸母液體積的70%,最終Na去除率為71~80%,Cl去除率為93.2~93.8%,通過液中核苷酸的含量低于0.05g/L,正反收率均大于99%。;
(2)用水沖洗模芯及管路中的殘留液體,然后用清洗液在30~40℃的條件下清洗0.4~0.6h,即可基本恢復模芯通量。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍,即依本發(fā)明專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾,皆應仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內。