Milliseid kontsentreerimismeetodeid kasutatakse fermentatsiooniproduktide eraldamiseks ja puhastamiseks?
1. Aurustumise kontsentratsioon:soojuse kasutamine kääritusvedelikus oleva vee aurustamiseks, suurendades seeläbi toote kontsentratsiooni.
Eelised:lihtne töö, suhteliselt madal seadmete hind, mis on kohaldatav mitmesuguste käärimisproduktide kontsentreerimiseks ja võib kiiresti ja tõhusalt suurendada toodete kontsentratsiooni.
Puudused:Mõnede kuumustundlike fermentatsioonitoodete puhul võib kõrge temperatuur põhjustada nende denatureerumist ja inaktiveerumist; samal ajal peab aurustamisprotsess kulutama palju energiat, hind on kõrge. Näiteks võib aurustuskontsentratsiooni kasutada mõne aminohappelise fermentatsioonipuljongi kontsentreerimisel, mis ei ole liiga tundlik temperatuuri suhtes, kuid seda tuleks kasutada ettevaatusega mõne valgu fermentatsiooniprodukti puhul.
2. Membraani eraldamise kontsentratsioon:
Ultrafiltreerimine:Ultrafiltratsioonimembraani sõelumisefekti kasutamine, mis võimaldab väikestel molekulidel, nagu vesi, anorgaanilised soolad jne, läbida, samal ajal kui fermentatsiooniprodukti suured molekulid jäävad membraani küljele, et saavutada kontsentratsioon.
Eelised:seda saab kasutada toatemperatuuril, mis mõjutab vähem käärimisproduktide aktiivsust; see võib tõhusalt eemaldada kääritamispuljongist lisandeid ja parandada toodete puhtust; tööprotsess on lihtne ja seda on lihtne automatiseerida.
Puudused:membraani hind on kõrge ja kergesti saastunud, mis nõuab regulaarset puhastamist ja hooldust; mõnede lisandite puhul, mille molekulmass on sarnane sihttootele, ei pruugi see olla võimeline neid täielikult eemaldama.
Nanofiltratsioon:Selle membraani pooride suurus on ultrafiltratsioonimembraani ja pöördosmoosi membraani vahel, rõhu all, see võimaldab mõningatel väikestel molekulidel ja ühevalentsetel ioonidel läbida, samas kui sellel on suurem retentsioonimäär kahevalentsete ja kõrgemate ioonide ning suurema molekulmassiga käärimisproduktide puhul, et saavutada kontsentratsioon ja eraldatus.
Eelised:Sellel on parem kontsentratsiooniefekt, seda saab kasutada madalama rõhu ja suhteliselt madala energiatarbimisega; see mõjutab vähem kuumustundlikke aineid ja suudab säilitada toodete aktiivsust.
Puudused:nanofiltratsioonimembraani selektiivsus on suhteliselt madal, mõned lisandid võivad jääda koos sihtproduktiga; membraani kasutusiga on piiratud ja seda tuleb perioodiliselt vahetada.
3. Külmutamise kontsentratsioon: tasutaze kääritamispuljong alla külmumistemperatuuri, nii et selles olev vesi moodustaks jääkristallid, ja seejärel eraldage jääkristallid kontsentreeritud puljongist tsentrifuugimise, filtreerimise jne abil, et saavutada kontsentreerimise eesmärk.
Eelised:Sobib kuumustundlike käärimisproduktide kontsentreerimiseks, kuna madalatel temperatuuridel töötades saab toodete aktiivsust maksimaalselt säilitada; see ei sisalda muid keemilisi aineid ja mõjutab vähem toodete puhtust.
Puudused:tööprotsess on keerulisem, nõuab spetsiaalseid külmutusseadmeid ja eraldusseadmeid, suuremate kuludega; kontsentratsiooni kordaja on suhteliselt madal ja vajaliku kontsentratsiooni saavutamiseks võib vaja minna mitut toimingut.
4. sademete kontsentratsioon:sadestage fermentatsioonisaadused või lisandid sademe lisamisega ja seejärel eraldage sade, et saavutada fermentatsioonipuljongi kontsentratsioon. Näiteks valkude fermentatsioonitoodete puhul võib valkude sadestamiseks lisada orgaanilisi lahusteid, sooli ja muid sadestavaid aineid ning seejärel eemaldada supernatant, et saavutada kontsentreerimise eesmärk.
Eelised:lihtne töö, madal hind; suudab saavutada toote kontsentreerimise ja eelpuhastuse samaaegselt.
Puudused:sadeaine valik tuleb teha vastavalt käärimissaaduse olemusele, vastasel juhul võib see mõjutada toote aktiivsust ja puhtust; sadestamisprotsessi võivad mõjutada lahuse pH väärtus, temperatuur ja muud tegurid, mida tuleb rangelt kontrollida.
5. Dialüüsi kontsentratsioon:Kasutades poolläbilaskva membraani dialüüsiefekti, dialüüsitakse fermentatsioonilahuses olevad väikesed molekulid, nagu vesi, anorgaanilised soolad jne, välja, samal ajal kui suured fermentatsiooniproduktide molekulid jäävad dialüüsikotti, et saavutada kontsentratsioon.
Eelised:lihtne töö, ei vaja erivarustust; saab töötada toatemperatuuril, mis mõjutab vähem käärimisproduktide aktiivsust.
Puudused:keskendumiskiirus on aeglane ja vajaliku kontsentratsiooni saavutamine võtab kaua aega; dialüüsikoti hind on kõrge ja seda on kerge katki minna, mistõttu tuleb seda hoolikalt käsitseda.