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技術(shù)應用

公司立足無機陶瓷膜生產(chǎn),膜分離生產(chǎn)設(shè)備加工制造,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品服務。

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Biomedical

生物醫(yī)藥

Food beverage

食品飲料

Plant extraction

植物提取

Blood products

血液制品

Cosmetics

化妝品

metallurgy

石化冶金

other

其它

最初透明質(zhì)酸(Hyaluronan acid)來自雞冠組織的提取,當前大分子量的透明質(zhì)酸主要來自于獸疫鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn),中低分子量的透明質(zhì)酸主要來自大分子量透明質(zhì)酸的酶解或重組大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)。


圖片1

透明質(zhì)酸為乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸構(gòu)成的雙糖單元重復連接而成的線性多糖。大分子量透明質(zhì)酸約300W道爾頓,低分子量透明質(zhì)酸可至2~3.5KD。不同分子量的透明質(zhì)酸具有不同的性質(zhì)和功能,研究表明,大于10KD的分子量具有明顯的粘性,具有良好的保濕、潤滑、促進組織創(chuàng)傷愈合等生理學功能,可廣泛應用于醫(yī)藥、化妝品、美容等多個領(lǐng)域。低分子量2-3.5KD透明質(zhì)酸寡糖,它可以促進纖維細胞增生、血管生成,誘導炎癥介質(zhì)的表達,抑制腫瘤生長以及促進膠原蛋白合成等功能,透明質(zhì)酸八糖與透明質(zhì)酸十糖具有強烈的抑制癌細胞的作用,透明質(zhì)酸四糖與透明質(zhì)酸六糖具有先天免疫作用。


大分子量透明質(zhì)酸生產(chǎn)工藝流程包括:發(fā)酵液稀釋除菌過濾→透明質(zhì)酸除蛋白→透明質(zhì)酸加鹽及有機溶劑沉淀→過濾洗滌干燥。

小分子量透明質(zhì)酸生產(chǎn)工藝流程包括:發(fā)酵液除菌過濾→超濾除蛋白或酶→納濾濃縮等。


透明質(zhì)酸具有分子量分布范圍大、溶液粘度大的特點,聯(lián)合離心、絮凝沉淀等分離純化方法,通過選擇合適的膜類型、精度,結(jié)合膜過濾系統(tǒng),最終實現(xiàn)透明質(zhì)酸中菌體去除、蛋白去除、低濃度透明質(zhì)酸濃縮等工藝目標。


膜過濾系統(tǒng)處理透明質(zhì)酸原料具有諸多優(yōu)勢:

1、?常溫進行,條件溫和,無成分破壞,特別適宜熱敏感物質(zhì);

2、?純物理過濾,無相變質(zhì)變,不破壞有效成分;

3、?過濾精度高,孔徑分布均勻,可實現(xiàn)有效成分的純化和濃縮;

4、?系統(tǒng)操作簡單、流程短、易清洗和維護;

5、?經(jīng)過膜處理的料液澄明、性質(zhì)穩(wěn)定,有利于后續(xù)步驟繼續(xù)處理;

6、?系統(tǒng)錯流運行設(shè)計,無需添加助劑,不會引入新的雜質(zhì),徹底解決污染堵塞難題;

7、?系統(tǒng)模塊化設(shè)計,膜元件更換方便,設(shè)計在線清洗和排污裝置,降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;

8、?選用不銹鋼衛(wèi)生材質(zhì),符合QS質(zhì)量標準;

9、?系統(tǒng)自動PLC控制,勞動強度低,膜過濾過程在密閉的容器中進行,實現(xiàn)清潔生產(chǎn);

10、?膜過濾元件填充面積大,系統(tǒng)占地面積小,便于技術(shù)改進、擴建或新建項目,有效的降低投資成本和生產(chǎn)成本。

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博納科技多年來以客戶需求為導向,致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

佐劑是在疫苗制劑中加入的能夠增加疫苗抗原物質(zhì)免疫原性的物質(zhì),能夠提升疫苗接種部位的固有免疫應答,進而促進免疫細胞對抗原的識別和呈遞,最終提升疫苗整體的免疫效果。


迄今為止,人們開發(fā)出來的佐劑多種多樣,佐劑通??梢砸勒掌湮镔|(zhì)構(gòu)成和理化性質(zhì)進行分類,包括礦物鹽、微生物提取物、油乳劑、合成佐劑、微粒、細胞因子。氫氧化鋁佐劑是應用最早、范圍最廣的佐劑,被用于制備乙型肝炎疫苗、甲型肝炎疫苗、肺炎球菌結(jié)合疫苗等疫苗。


配圖


采用特殊條件制備或通過超聲處理可以得到粒徑在納米級別的氫氧化鋁佐劑,而常用的商品化普通氫氧化鋁佐劑的粒徑大小在微米級別。納米氫氧化鋁顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大使其在免疫刺激方面所特有的靶向效應和緩釋作用優(yōu)于常規(guī)鋁佐劑。


隨著納米鋁佐劑的深入研究,有關(guān)納米鋁佐劑的合成方法主要有“水熱法”,和“微乳液法”,兩種合成方法的產(chǎn)物中均含有一定量的有機溶劑、無機鹽,通過膜分離方法可實現(xiàn)對氫氧化鋁佐劑溶液的提純,達到脫除有機溶劑、無機鹽以及濃縮的目的。


配圖001


膜過濾技術(shù)對氫氧化鋁佐劑的純化具有諸多優(yōu)勢。首先,氫氧化鋁佐劑濃縮、脫鹽效率高,可實現(xiàn)大批量物料處理;其次,設(shè)備高度自動化,操作簡單,替代了脫鹽中的人工操作,有效降低投資成本和生產(chǎn)成本。

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目前博納科技已實現(xiàn)不同粒徑范圍氫氧化鋁凝膠佐劑的脫鹽及濃縮工藝開發(fā)和優(yōu)化,在脫鹽基礎(chǔ)上解決通量和收率問題,贏得了行業(yè)內(nèi)客戶的認可和好評。如果您也有諸如氫氧化鋁、磷酸鋁、硫酸鋁等產(chǎn)品和類似工藝要求,歡迎和我們?nèi)〉寐?lián)系。


氫氧化鋁佐劑介紹

佐劑是在疫苗制劑中加入的能夠增加疫苗抗原物質(zhì)免疫原性的物質(zhì),能夠提升疫苗接種部位的固有免疫應答,進而促進免疫細胞對抗原的識別和呈遞,最終提升疫苗整體的免疫效果。

迄今為止,人們開發(fā)出來的佐劑多種多樣,佐劑通??梢砸勒掌湮镔|(zhì)構(gòu)成和理化性質(zhì)進行分類,分類包括礦物鹽、微生物提取物、油乳劑、合成佐劑、微粒、細胞因子。氫氧化鋁佐劑是應用最早、范圍最廣的佐劑,它被用于制備乙型肝炎疫苗、甲型肝炎疫苗、肺炎球菌結(jié)合疫苗等疫苗。

采用特殊條件制備或通過超聲處理可以得到粒徑在納米級別的氫氧化鋁佐劑,而常用的商品化普通氫氧化鋁佐劑的粒徑大小在微米級別。納米氫氧化鋁顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大使其在免疫刺激方面所特有的靶向效應和緩釋作用優(yōu)于常規(guī)鋁佐劑。

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項目需求:濃縮、脫鹽

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實現(xiàn)方法:

1、氫氧化鋁佐劑合成后,常規(guī)清洗方法為多次水洗、多次醇洗,期間通過高速離心分離出佐劑;

2、通過膜過濾方法實現(xiàn)對氫氧化鋁佐劑中的有機溶劑、鹽分離及濃縮。

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膜過濾工藝:

隨著納米鋁佐劑的深入研究,有關(guān)納米鋁佐劑的合成方法主要有“水熱法”,和“微乳液法”,兩種合成方法的產(chǎn)物中均含有一定量的有機溶劑、無機鹽,通過膜分離方法可實現(xiàn)對氫氧化鋁佐劑溶液的提純,達到脫除有機溶劑、無機鹽以及濃縮的目的。

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膜過濾優(yōu)勢:

1、濃縮、脫鹽效率高,可實現(xiàn)大批量物料處理;

2、設(shè)備高度自動化,操作簡單,替代了脫鹽中的人工操作;


博納科技多年來以客戶需求為導向,致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

酶催化工藝作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分,在化工和醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。


酶催化過程一般采用全細胞、酶制劑、細胞均質(zhì)液作為催化劑與底物反應,大部分反應還配套輔酶再生系統(tǒng),最終生成手性胺、手性醇等中間體,或氧化單一手性醇成酮,最終達到拆分或轉(zhuǎn)化目的。目前市場上常見的酶催化中間體或產(chǎn)品包括:D-氨基酸,L-叔亮氨酸,西格列汀中間體,手性沙庫巴曲中間體,紫杉醇手性側(cè)鏈、左旋肉堿、左旋多巴、L草銨膦、氟苯尼考、肌肽等等。

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酶催化工藝具有安全環(huán)保綠色合成的優(yōu)點,但其生產(chǎn)過程用到的酶、菌體產(chǎn)生的宿主蛋白、宿主DNA、培養(yǎng)基等成分,可能會傳遞到成品原料中,而導致潛在的致敏作用。為保證產(chǎn)品的安全有效和質(zhì)量可控,國家藥監(jiān)局對醫(yī)藥中間體和原料藥的生產(chǎn)過程有著嚴格的監(jiān)管要求,特別是對酶蛋白及宿主蛋白的嚴格控制限度。


過濾原理圖

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控制蛋白殘留是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。膜過濾技術(shù)因其高效、節(jié)能和操作簡便等優(yōu)點,超濾法除酶、除蛋白已成為有效手段之一。膜過濾通過物理篩分的方式,根據(jù)分子大小來分離目標物質(zhì),有效截留大分子蛋白;收集透過液,得到脫蛋白的小分子產(chǎn)物。

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采用膜過濾方式,還可以除去大部分色素及大分子雜質(zhì),取消重結(jié)晶步驟,減少酸堿和活性炭用量,縮短處理時間,降低產(chǎn)物損失,從而獲得高含量、高收率、高純度的產(chǎn)品。


案例

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博納科技作為生物技術(shù)分離純化領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),在膜過濾技術(shù)方面擁有顯著的優(yōu)勢。公司依托多年的工程經(jīng)驗,采用先進的膜材料和優(yōu)化的過濾工藝,能夠為客戶提供定制化的過濾解決方案。不僅能夠有效去除醫(yī)藥中間體中的蛋白殘留,保證產(chǎn)品滿足醫(yī)藥行業(yè)的高標準要求,還能結(jié)合物料性質(zhì)、料液特點、膜選型及設(shè)備選型,保證生產(chǎn)工藝的連續(xù)穩(wěn)定運行,實現(xiàn)工業(yè)化產(chǎn)品的商業(yè)化生產(chǎn)。


插圖01


中藥口服液和藥酒是傳統(tǒng)中醫(yī)藥文化中的瑰寶,它們通常由多種草藥經(jīng)過配比,通過浸泡、煎煮等工藝制備而成。按照浸泡方式分類,主要分為水煎煮和乙醇浸提,最終得到含有有效成分的藥液。再經(jīng)過濾、濃縮,最終得到清澈的成品藥液。

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然而,在中藥口服液和藥酒的存放過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)澄清藥液出現(xiàn)沉淀的現(xiàn)象。沉淀不僅影響產(chǎn)品的外觀和口感,還可能引起消費者的疑慮,降低產(chǎn)品的信任度,出現(xiàn)退換貨現(xiàn)象。更嚴重的是,沉淀物中可能含有微生物,導致產(chǎn)品變質(zhì),對人體健康造成潛在風險。

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這些沉淀物通常是由草藥中的高分子物質(zhì)、不溶性成分或在制備過程中產(chǎn)生的聚合物組成,像離心機或板框過濾,不能完全去除。

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傳統(tǒng)方法常采用反復冷沉、過濾的方法,操作繁瑣,效果差,且容易導致產(chǎn)品變質(zhì)、批間質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。這一問題困擾中藥行業(yè)多年。

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為了徹底解決放置沉淀問題,現(xiàn)代制藥工業(yè)引入了膜過濾技術(shù)。膜過濾是一種高效的分離技術(shù),通過使用具有特定孔徑的過濾膜,有效地去除液體中的懸浮顆粒、微生物和大分子雜質(zhì)。這一技術(shù)的應用,不僅能夠保證中藥口服液和藥酒的清澈度,還能夠延長產(chǎn)品的保質(zhì)期,減少因沉淀引起的質(zhì)量問題。


過濾原理圖

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山東博納科技專注于藥品、食品、保健品等行業(yè)各種物料的膜過濾工藝應用,積累了大量工程經(jīng)驗。針對不同中藥口服液和藥酒產(chǎn)品,根據(jù)產(chǎn)品成分和沉淀物來源,開發(fā)了不同的膜過濾工藝,優(yōu)選陶瓷膜微濾、超濾,或有機卷式膜微濾、超濾,或有機中空膜微濾、超濾等,解決產(chǎn)品混濁、易產(chǎn)生沉淀等問題,展現(xiàn)了膜過濾的獨特優(yōu)勢。


插圖01

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對于口服液產(chǎn)品,在確保有效成分不損失的情況下,最終產(chǎn)品的澄明度、穩(wěn)定性,均有顯著提升,提高了消費者的接受度。膜過濾技術(shù)的應用還有助于生產(chǎn)過程標準化,提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。


簡介


蠶絲蛋白主要包括絲膠蛋白和絲素蛋白。其中絲素蛋白做成的生物材料具有良好的生物相容性、優(yōu)越的力學性能、可調(diào)控的降解性以及無毒副降解產(chǎn)物等優(yōu)勢,在再生醫(yī)學領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)越的潛力和廣闊的臨床轉(zhuǎn)化潛能,并已被用于軟骨、皮膚、角膜、骨、肌腱/韌帶等損傷組織修復的研究。由蠶絲來源的再生絲素蛋白,可以進行再加工、修飾、調(diào)控,從而制備成各型支架材料,進而用于組織工程、藥物輸送、3D 打印、細胞涂層、微流體和生物傳感器等眾多領(lǐng)域。


再生絲素蛋白制備工藝主要包括堿洗脫膠、高濃度鹽溶解、超濾脫鹽及冷凍干燥。再生絲素蛋白凍干粉可以作為化妝品原料、醫(yī)用輔料,還可以重新塑型后制備成植入性醫(yī)療器械。


再生絲素蛋白制備工藝一個重要的步驟是脫除高濃度溴化鋰或氯化鈣。比如,將濃度高達80%的溴化鋰脫除至溴離子含量≤80 mg/g,鋰離子<2 mg/g。

溴化鋰的去除常用透析袋、有機中空膜、電滲析等方式。由于再生絲素蛋白的特殊性,透析袋靜置脫鹽可得到合格產(chǎn)品,但存在用水量較大、處理量小無法工藝放大的問題。絲素蛋白產(chǎn)品脫鹽最大的問題是脫鹽后產(chǎn)品容易膠化、渾濁、析出等,嚴重影響生產(chǎn)。


博納科技針對絲素蛋白脫鹽過程中的挑戰(zhàn),經(jīng)過精心設(shè)計與嚴格控制,成功研發(fā)出多套高效穩(wěn)定的超濾脫鹽工藝及專用設(shè)備。這些工藝和設(shè)備不僅順利實現(xiàn)了脫鹽目標,而目所得產(chǎn)品符合工藝和質(zhì)量要求,目前,這些成熟的超濾脫鹽技術(shù)已在多家企業(yè)得到廣泛應用,并取得了顯普成效。


博納科技憑借豐富的工程經(jīng)驗和分離純化經(jīng)驗,擅長攻克工藝難題,不僅為客戶提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備方案,還提供優(yōu)質(zhì)的工藝解決方案,解決客戶之憂,共促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

? ? 熱源是注射體內(nèi)后導致動物發(fā)熱的物質(zhì),主要包括細菌碎片、大分子的革蘭氏陰性菌脂多糖(LPS)、小分子的類脂A等。脂多糖是革蘭氏陰性菌的細胞壁主要組成成分,其相對分子質(zhì)量從幾千到幾十萬不等;類脂A分子量2000道爾頓左右。

? ? 內(nèi)毒素是脂多糖和類脂A的統(tǒng)稱。內(nèi)毒素不是蛋白質(zhì),在 100℃的高溫下加熱1h 也不會被破壞, 115℃30m in 濕熱僅能破壞 25% 左右的熱原質(zhì)。

? ? 管道、器皿除內(nèi)毒素常用方法為干熱法、堿洗法。180℃ 3~ 4h 或 250℃ 1~ 2h 干烤,或用強堿、強酸或強氧化劑加溫煮沸 30min。

? ? 內(nèi)毒素能引起人體發(fā)熱甚至休克。所以注射用產(chǎn)品特別關(guān)注內(nèi)毒素的去除及限度。不同的物料有不同的限度要求,參考中國藥典ChP 2020,注射用水0.25 EU/ml,注射劑重組人生長激素5 EU/mg,重組胰島素10 EU/mg,頭孢曲松鈉0.2 EU/mg,甲硝唑注射液0.35 EU/ml,大輸液控制0.25EU/ml。

? ? 物料脫內(nèi)毒素一般要依據(jù)內(nèi)毒素的物理化學性質(zhì)選擇合適的去除工藝。

? ? 內(nèi)毒素帶有負電荷, 由于脂多糖結(jié)構(gòu)中類脂 A 的疏水性, 使得內(nèi)毒素傾向于以高分子聚合物的狀態(tài)存在而難溶于水。所以物料中內(nèi)毒素的脫除常用活性炭吸附法、陰離子交換樹脂法、疏水層析法、超濾法或納濾法。

? ? 物料控制內(nèi)毒素一般是兩個方面,首先保證生產(chǎn)過程避免引入微生物污染,其次依據(jù)物料性質(zhì)選擇合適的內(nèi)毒素脫除工藝。

? ? 水溶性小分子物質(zhì)去除內(nèi)毒素,降低熱源含量,作為一種新工藝、新技術(shù),超濾膜法在制藥行業(yè)是最常用的方法。工程經(jīng)驗表明,選擇合適的超濾膜精度、物料濃度、過濾溫度,可保證內(nèi)毒素的脫除效率。

? ? 大分子產(chǎn)品常用柱層析法(陰離子交換樹脂、疏水層析填料、特異性親和填料),一些特殊產(chǎn)品采用有機溶劑法、表面活性劑法。

? ? 更高的內(nèi)毒素限度要求,常常需要多種方法聯(lián)合使用,例如預處理+超濾法,超濾法+吸附法,超濾二級過濾法等。

? ? 針對食品藥品保健品物料分離純化,博納科技集團積累了大量分離純化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化工程經(jīng)驗,在解決客戶工藝難題方面具有顯著優(yōu)勢。包括:蔗糖液、葡萄糖液、海藻糖、L-精氨酸、環(huán)糊精、甘露醇、乳糖、HEPES、酪蛋白胨等。


? ? ? 隨著技術(shù)的不斷革新,在抗生素提取過程中膜分離技術(shù)與連續(xù)移動床技術(shù)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的板框過濾、固定床等設(shè)備,有效的解決了抗生素品質(zhì)差、工藝落后和生產(chǎn)環(huán)境差等弊病。膜分離技術(shù)與連續(xù)移動床技術(shù)廣泛應用于抗生素的生產(chǎn)中,如青霉素、頭孢菌素、紅霉素、硫酸粘桿菌素等。


膜提取抗生素工藝流程:

傳統(tǒng)抗生素提煉工藝:發(fā)酵液→過濾或離心或大孔樹脂吸附、萃取→濃縮→脫色→干燥→產(chǎn)品。

采用膜分離技術(shù)工藝可簡化為:發(fā)酵液→超濾→納濾(或反滲透)→脫色→干燥→產(chǎn)品。


抗生素提取膜技術(shù):

? ? ?對傳統(tǒng)工藝進行改進,采用陶瓷膜超濾(膜孔徑50nm)技術(shù)對調(diào)酸后的硫酸粘桿菌素發(fā)酵液進行分離、除雜處理,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的板框壓濾技術(shù),在濃縮至3倍時,通過間歇加水透析,使其收率提升至95%以上,大幅度提高了產(chǎn)品的產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。


? ? ?脫糖、提純系統(tǒng)利用分離效率高、截留分子量為600的納濾膜分離技術(shù)對超濾濾液進行脫糖處理,納濾的透過液中僅含有單糖類物質(zhì),可排放至污水處理管道。納濾過程完全是物理過程,常溫操作,相變發(fā)生,能耗低,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,硫酸粘桿菌素收率>95%。


膜分離技術(shù)與連續(xù)移動床技術(shù)在抗生素行業(yè)有著廣泛的應用:

1、應用陶瓷膜、平板膜代替板框等傳統(tǒng)過濾方式,澄清發(fā)酵液,提高濾液質(zhì)量,減少后工序中的樹脂污染、溶媒用量等

2、應用超濾膜除蛋白、脫色,以高品質(zhì)

3、應用納濾膜濃縮抗生素,替代或縮短蒸發(fā)濃縮時間;提高結(jié)晶收率或降低蒸發(fā)損失

4、應用連續(xù)移動床替代固定床,節(jié)省樹脂用量、降低單耗

5、膜技術(shù)回收各種母液、廢液、中水回用


膜分離技術(shù)用于抗生素有如下特點:

1、分離精度高,濾液澄清透亮,雜質(zhì)含量少,大大減輕后續(xù)處理難度;

2、在常溫下進行分離, 適于熱敏感物質(zhì)(如藥物、果品、酶等) 的分離、濃縮和純化;

3、可實現(xiàn)高倍數(shù)濃縮,與傳統(tǒng)工藝相比,可大幅提高產(chǎn)品收率(5~12%),濃縮的菌體可作為飼料回收利用;

4、大大降低水使用量,廢水排放量少;

5、配套的離子交換樹脂和大孔吸附樹脂可延長使用壽命2~3倍;

6、非對稱的膜孔徑分布,不易污染,可維持高通量下的長期穩(wěn)定過濾;

7、膜元件壽命長,再生簡便費用低,操作過程穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量能得到充分保證;

8、膜材料及輔助設(shè)備材質(zhì)均為無污染材料,符合GMP規(guī)范要求;

9、可實現(xiàn)PLC上位機全自動控制,操作簡單,極大的降低勞動強度,易于清洗和維護;

10、配套納濾濃縮,形成膜集成系統(tǒng)。


乳酸桿菌發(fā)酵液工藝流程


? ? ? 發(fā)酵液通過**膜過濾濃縮,濃液可經(jīng)板框過濾或直接用于牲畜飼料作為鈣補充劑;**膜透過液與板框壓濾透過液一起經(jīng)納濾濃縮,靜置析晶,濾網(wǎng)過濾得到乳酸鈣,冷水沖洗表面料液可得純度較高固體乳酸鈣,濾過液可再次濃縮,再次析晶??筛鶕?jù)工藝要求將*濾透過液收集,再次進行*濾濃縮,以提高收率。


也可將納濾透過液用于牲畜飼料添加劑。


利用膜過濾系統(tǒng)提取乳酸鈣優(yōu)勢:

1、常溫進行,條件溫和無成分破壞,特別適宜對熱敏感的物質(zhì);

2、純物理過濾,無相變、質(zhì)變,不破壞有效成分;

3、過濾精度高,孔徑分布均勻,可實現(xiàn)發(fā)酵液有效成分的純化和濃縮;

4、系統(tǒng)操作簡單、流程短、易清洗和維護;

5、發(fā)酵液經(jīng)過濾膜濃縮后,不僅體積小、上柱時間快、樹脂消耗小,且還能同時回收菌絲體,提高生產(chǎn)效率及樹脂的使用壽命和再生周期;

6、系統(tǒng)錯流運行設(shè)計,無需添加助濾劑,不會引入新的雜質(zhì),徹底解決污染堵塞難題;

7、系統(tǒng)模塊化設(shè)計,濾材更換方便,設(shè)計在線再生清洗和排污裝置,降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;

8、選用不銹鋼衛(wèi)生材料,符合QS質(zhì)量標準;

9、系統(tǒng)自動PLC控制,勞動強度低,膜過濾過程在密閉的容器中進行,實現(xiàn)清潔生產(chǎn);

10、膜過濾元件填充面積大,系統(tǒng)占地面積小,便于技術(shù)改進、擴建或新建項目,有效的降低投資成本和生產(chǎn)成本。


? ? ? 博納科技成功的將膜分離技術(shù)運用于中藥口服液的澄清除菌工藝中,優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝,研究設(shè)計出整套適用于中藥口服液生產(chǎn)的微濾和超濾膜分離系統(tǒng),并在工業(yè)中得到廣泛的運用,能夠很好的解決細菌污染和產(chǎn)品返渾現(xiàn)象,保證了產(chǎn)品品質(zhì)的同時為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。結(jié)合自身的專業(yè)關(guān)鍵技術(shù),針對不同復方口服制劑,選擇不同的物料分離膜元件,在不同操作參數(shù)控制下,使口服液保證了含量指標的轉(zhuǎn)移,同時解決了澄清過濾難題,口服液灌封滅菌,長時間放置等條件下,仍然澄清透亮,燈檢無可見異物,色澤好。


膜分離技術(shù)在中藥口服液的應用工藝:

提取液→板框/鈦棒過濾→單效/雙效濃縮→醇沉、水沉→超濾膜過濾→灌封→滅菌→成品


中藥口服液膜分離技術(shù):

? ? ? 一般中藥有效成分的相對分子質(zhì)量較小,而無效成分的相對分子質(zhì)量較大,所以選用膜分離超濾技術(shù)可在不損失藥物有效成分的前提下去除高分子雜質(zhì)。超濾膜技術(shù)根據(jù)分子量大小、結(jié)構(gòu)、藥液溫度、濃度、pH值、粘度等,選擇不同孔徑的膜與操作參數(shù),以膜的選擇性篩分原理,截留大分子雜質(zhì),使中藥有效成分透過,高分子無效成分被截留,從而達到澄清除雜、久置無沉淀的效果。


中藥口服液超濾膜過濾的技術(shù)特點:

(1)超濾膜過濾精度高,透過液澄清透亮,提高產(chǎn)品質(zhì)量;

(2)均質(zhì)過濾,有效成分損耗少;

(3)減少耗材的損耗,降低企業(yè)成本;

(4)錯流過濾,可以解決高濃度藥液過濾的污堵問題;

(5)膜系統(tǒng)自控程度高,便于操作、清洗維護等;

(6)該設(shè)備采用衛(wèi)生級材料,符合GMP認證標準。


糖(carbohydrate)是多羥基醛、多羥基酮以及能水解而生成多羥基醛或多羥基酮的有機化合物的總稱。糖的種類豐富,包括:葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖、糊精、淀粉、纖維素;構(gòu)成人類遺傳物質(zhì)的核糖、脫氧核糖;代糖:赤蘚糖醇、阿洛酮糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇、三氯蔗糖;嬰幼兒奶粉添加劑母乳寡糖:巖藻糖基乳糖、唾液酸乳糖、新四糖等;功能食品用棉子糖、水蘇糖、大豆低聚糖、牛蒡多糖等;醫(yī)藥及化妝品領(lǐng)域的香菇多糖、銀耳多糖、殼聚糖、葡聚糖、右旋糖酐、糊精、環(huán)糊精、艾考糊精、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素鈉、蘆薈多糖等;還有糖衍生物如5-羥甲基糠醛、玻色因、乙酰氨糖等;還包括各類糖的改性產(chǎn)物。


糖的來源不同,所含有的色素種類也異常豐富。提取類糖液色素,主要包括植物產(chǎn)生的葉綠素、葉黃素、多酚、蒽醌、糖液加熱后的美拉德反應產(chǎn)物、降解產(chǎn)物等。發(fā)酵類糖液色素,主要包括發(fā)酵培養(yǎng)基呈色成分、糖氮熱反應產(chǎn)物、菌體代謝產(chǎn)生的色素產(chǎn)物等?;瘜W合成類糖液色素,主要為反應過程中糖高溫分解產(chǎn)物、副反應產(chǎn)物等。色素成分復雜,分子量大小不一。雖然通過控制糖液溫度、pH、氧氣等工藝條件,可以降低糖液色度,但脫色工藝仍是提高產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的工藝步驟。


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上圖:博納科技某母乳寡糖發(fā)酵澄清液脫色


脂溶性色素通常采用活性炭吸附、大孔吸附樹脂吸附效果較好,但也存在產(chǎn)品死吸附引起的低收率問題。水溶性色素采用非極性吸附材料吸附效果較差,通常需要采用離子交換樹脂吸附脫色、氧化脫色和膜過濾脫色。這些脫色方法各有利弊。


大宗產(chǎn)品如甘蔗糖液脫色,傳統(tǒng)方法采用澄清工藝實現(xiàn),通過加石灰乳、通二氧化碳、通二氧化硫等實現(xiàn)糖液的基本脫色,但存在固廢含量高、操作復雜、最終產(chǎn)品色度高等問題,需要通過重結(jié)晶工藝實現(xiàn)精制白糖的生產(chǎn);現(xiàn)代制糖工業(yè),已有較多的膜過濾澄清脫色工藝研究,膜過濾脫色所得產(chǎn)品質(zhì)量顯著高于傳統(tǒng)方法。


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上圖:博納科技某核糖反應液脫色


目前,發(fā)酵來源糖如母乳寡糖、乙酰氨糖、肌醇、糖醇類、玻色因及中間體,化學合成來源的葡萄糖衍生物、核糖類似物、玻色因等,采用膜過濾脫色,均已有規(guī)?;a(chǎn)應用。


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上圖:博納科技某氨糖發(fā)酵澄清液脫色


膜過濾主要依靠有機膜的截留分子量和荷電性,利用色素分子量和極性差異實現(xiàn)糖液脫色。脫色膜元件具有精度高、孔徑范圍廣、材質(zhì)多樣等特點,脫色膜過濾設(shè)備采用錯流過濾,不易形成凝膠層,可有效避免濃差極化現(xiàn)象,且易于實現(xiàn)高壓、高濃度操作。針對不同的物料性質(zhì),總能找到脫色效果優(yōu)異的脫色膜。


脫色膜通常選擇不同精度的超濾膜、納濾膜。選擇依據(jù)綜合考慮糖產(chǎn)品和色素物質(zhì)的理化性質(zhì)、料液中各物質(zhì)的種類、濃度、溶劑條件等。糖產(chǎn)品與色素物質(zhì)的差異越大越容易進行膜的選擇,色素種類越少膜過濾脫色效果越好。植物提取和發(fā)酵來源的糖液成分復雜,采用脫色膜過濾可截留脂溶性色素、黑色素,但仍有一些小分子色素和糖產(chǎn)品差異較小,需要聯(lián)合其他工藝方法徹底脫除。


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上圖:博納科技某糖苷發(fā)酵澄清液脫色


采用膜脫色法所得糖液經(jīng)濃縮結(jié)晶后,產(chǎn)品色素較低,蛋白及多糖殘留低,產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定。自動化的膜過濾設(shè)備極大減輕了操作強度,極大的減少了工藝助劑用量,減輕了環(huán)保壓力。


博納科技多年來以客戶需求為導向,致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗。



白酒發(fā)酵釀造過程中,微生物代謝產(chǎn)水與酒醅中的有機酸、淀粉、氨基酸、糖、香味物質(zhì)等混合溶解,沉積窖底形成黃水。


黃水中含有乙酸、乳酸等,經(jīng)純化濃縮后,作為配制酒及某些白酒的酸性調(diào)味品;黃水中還含有豐富醇、酯、醛等香味物質(zhì)。


黃水來自酒窖底部,成分復雜,其中含有不溶性的菌體、淀粉、果膠等,含有可溶性的單糖、寡糖、氨基酸、多肽、蛋白及無機鹽等。綜合利用黃水,需要解決黃水澄清、除大分子及小分子避免酒體渾濁、保留酸性物質(zhì)及酯類物質(zhì)等問題。


膜分離過程是物理分離過程,不發(fā)生相變化,能耗低,容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。


山東博納生物科技集團有限公司專業(yè)致力于膜分離濃縮技術(shù)的開發(fā)和膜設(shè)備的生產(chǎn),開發(fā)出一套黃水膜過濾集成工藝,首先用無機微濾錯流過濾系統(tǒng)澄清,除去菌體淀粉等不溶物,得澄清液;澄清液經(jīng)過預處理降低糖、氨基酸含量,提高酸、酯含量;處理后的澄清液經(jīng)有機膜錯流過濾系統(tǒng)繼續(xù)除去無用的小分子物質(zhì),最終得到需要的酸、酯等成分。最終清液中乳酸含量占初始含量的80%以上,最終產(chǎn)品乳酸含量不低于20g/L,L-乳酸含量不低于10g/L,調(diào)配后酒體穩(wěn)定無沉淀。


工藝流程如下圖所示:

圖片1


工藝特點:

1.?無機膜錯流過濾系統(tǒng),澄清效果優(yōu)異;耐污堵,清洗方便;

2.?有機膜錯流過濾系統(tǒng),選用進口膜元件質(zhì)量穩(wěn)定,濃縮效率高,濃縮倍數(shù)高,產(chǎn)品質(zhì)量好;

3.??膜濃縮過程優(yōu)化膜芯選型,生產(chǎn)效率高;

4.?整個工藝過程無相變,有效去除糖及氨基酸等成分,有效保留酸酯等有效成分;

5.?整個工藝過程無需添加藥劑,無污染,是一種綠色環(huán)保技術(shù);

6.?優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計,總能耗少,運行成本低,且操作簡單,運行平穩(wěn),維護方便;

7.?系統(tǒng)自動化控制,可完成集成數(shù)據(jù)處理,在線監(jiān)控,降低了勞動強度。

乳酸鏈球菌素(Nisin)從乳酸鏈球菌發(fā)酵液中提取的一類多肽化合物,可以抑制大多數(shù)革蘭氏陽性細菌,并對芽孢桿菌的孢子有強烈的抑制作用。乳酸鏈球菌素作為新型、高效、無毒、安全的天然食品防腐劑被廣泛應用于食品保鮮防腐中,到目前為止,全世界已有五十多個國家和地區(qū)批準Nisin作為食品防腐劑。


圖片1

乳酸鏈球菌素結(jié)構(gòu)式


乳酸鏈球菌素是由34個氨基酸殘基組成,分子量約為3500Da,結(jié)構(gòu)式中含有多個游離氨基,這導致其溶解性、穩(wěn)定性都與溶液的pH值密切相關(guān)。其溶解度隨pH值的下降而提高,pH2.5時溶解度為12%,pH值為5.0時下降1.4%,在中性及堿性條件下幾乎不溶解。其在酸性條件下較穩(wěn)定,有資料顯示在pH2.0條件下可耐受高溫處理(121℃,15min)而無活力損失,而在中性或堿性條件下即發(fā)生失活。

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乳酸鏈菌素的用途廣泛,所以不同行業(yè)采取不同的質(zhì)量標準,這也導致乳酸鏈球菌素分離純化工藝的多樣性。


食品級乳鏈球菌素通常含鹽量較高,產(chǎn)品純度相對較低,采用以下工藝步驟:


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發(fā)酵液調(diào)酸滅活菌體及沉淀蛋白,陶瓷膜實現(xiàn)固液分離和蛋白去除,濃縮提高Nisin濃度,加氯化鈉鹽析,噴霧干燥得成品或經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到成品。


高純度乳酸鏈球菌素通常對類似物雜質(zhì)、氯離子、有機溶劑殘留等有限度要求,為滿足質(zhì)量指標,常采用精細化分離手段,采用以下工藝步驟:


圖片3


通過有機膜脫色除去無關(guān)雜質(zhì),通過大孔吸附樹脂或C18制備層析除去類似物雜質(zhì)提高純度,再經(jīng)過有機膜濃縮經(jīng)有機溶劑沉淀最終得到高純度的固體成品。


乳酸鏈球菌素的分離純化工藝中,陶瓷膜分離技術(shù)作為核心技術(shù)之一,因其分離精度高、耐高溫、耐酸堿等優(yōu)勢在發(fā)酵液乳酸鏈球菌素提取行業(yè)占重要地位。


博納科技采用自主研發(fā)和生產(chǎn)制造的陶瓷膜,實現(xiàn)乳酸鏈球菌素酸化液的高精度、高通量過濾,配合過濾工藝參數(shù)控制,大幅降低能耗、降低了生產(chǎn)成本。


乳酸鏈菌素各工序中間過程料液酸性較低(約pH2-3),通過優(yōu)選耐酸性能優(yōu)異的有機膜,實現(xiàn)低溫過濾除雜、濃縮、脫鹽等目的,替代傳統(tǒng)減壓濃縮工序,避免了高溫降解現(xiàn)象,實現(xiàn)乳酸鏈球菌素的高質(zhì)量生產(chǎn)。

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博納科技多年來致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

啤酒、黃酒、米酒、果酒等是經(jīng)過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的含乙醇類飲品,受消費者健康意識、交通法規(guī)、宗教等因素的影響,需要脫除飲品中的乙醇、雜醇,只保留其中營養(yǎng)成分和獨特風味。脫醇飲品因其健康、口味獨特的特點,日益受到消費者的青睞。脫醇飲品包括脫醇啤酒、脫醇黃酒、脫醇米酒、脫醇果酒等。


脫醇飲品的生產(chǎn),通常采用蒸餾或膜過濾的方法。針對乙醇濃度小于15%的飲品,蒸餾法繼續(xù)脫至無醇非常困難,除了能耗高、效率低外,升溫還會破壞營養(yǎng)物質(zhì)、嚴重影響飲品風味。


膜過濾脫醇已成為最佳脫醇方法,廣泛應用于食品和飲料行業(yè)。水、甲醇、甲醛、乙醇、雜醇等分子較小,營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)分子較大,膜過濾依據(jù)分子的大小差異,利用半透膜的物理分離作用,實現(xiàn)甲醛、乙醇、雜醇的透過,營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)的濃縮。一般采用先濃縮后洗濾方式實現(xiàn)乙醇濃度的逐級降低,膜過濾法可脫除乙醇濃度至<0.3%。根據(jù)工藝需要,確定濃縮倍數(shù)和水洗體積,以滿足不同消費者對產(chǎn)品的需求。


膜過濾法濃縮與脫醇同時實現(xiàn),截留液經(jīng)脫醇后,繼續(xù)加壓將水透過,即實現(xiàn)脫醇飲品的高倍濃縮,可至原體積的3~10倍。高倍濃縮飲品具有更濃郁風味;且因其體積小,可作為原料液,實現(xiàn)遠程低成本運輸。


膜過濾脫醇、濃縮,采用錯流過濾方式,物料高速流過膜面,避免形成濃差極化和膜面污堵,可實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn);膜過濾設(shè)備及膜元件集成度高,符合食品衛(wèi)生標準,操作簡單方便,易于清潔、維護和保養(yǎng)。

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山東博納生物科技集團憑借豐富的工程經(jīng)驗和分離純化經(jīng)驗,擅長攻克工藝難題,不僅為客戶提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備方案,還提供優(yōu)質(zhì)的工藝解決方案,解決客戶之憂,共促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

果汁濃縮后體積變小,糖、酸和風味成分濃度變大,產(chǎn)品的風味增加,便于貯藏運輸,利于提高果汁貯藏的穩(wěn)定性。工業(yè)上通常采用多級真空蒸發(fā)法提高果汁濃度,但蒸發(fā)法由于高溫影響,導致果汁芳香成分大量損失,色澤分解、“煮熟味”生成,質(zhì)量下降且能耗高。


反滲透濃縮果汁在低溫下進行,無相變,具有較好保存果汁風味和營養(yǎng)成分、降低能耗和操作簡單等優(yōu)點。


常用工藝路線:

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低濃度果汁常采用反滲透膜或高精度納濾膜高壓濃縮,果汁濃度20~30°Bx。


壓榨果汁一般要經(jīng)過預處理,如酶解、初級過濾、陶瓷膜或中空膜錯流過濾澄清等,進一步釋放果汁成分,去除果膠、蛋白、纖維素及殘留果肉等成分,得到澄清的低濃度果汁后,再通過反滲透膜濃縮得濃縮果汁。


有研究表明,膜的材質(zhì)影響果汁風味物質(zhì)的截留,聚酰胺材質(zhì)具有較好的效果,不僅通量高,還能截留大部分蘋果汁風味物質(zhì)和橙汁中的糖、酸以及易揮發(fā)性成分,總截留率為93%,糖截留率(98%)高于酸截留率(85%),糖酸比增加改善了口感,提高了果汁質(zhì)量。


膜過濾參數(shù),如壓力、溫度、進料流速等對濃縮果汁的過濾通量、果汁成分的截留率均有影響,需要根據(jù)品種和果汁質(zhì)量,進行膜過濾工藝的優(yōu)化,以達到最佳濃縮果汁質(zhì)量。



牛奶的主要成分為占比87~89%的水,其余為營養(yǎng)成分:脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、礦物質(zhì)、維生素、酶類、色素、激素、生長因子、有機酸等。

牛奶中脂類約為2.8%~4.0%,包括脂肪、復合脂質(zhì)、膽固醇、脂溶性維生素;蛋白約 2.8%~3.4%,包括酪蛋白(α、β、γ)、乳清蛋白(α-乳球蛋白、β乳球蛋白,血清蛋白、免疫球蛋白等)、乳鐵蛋白等;碳水化合物約3.4%~5.4%,包括乳糖、葡萄糖、寡糖等;礦物質(zhì)包括鈉、鈣等離子化合物;色素包括胡蘿卜素、葉黃素、核黃素等等。生牛奶中各組分大小不一,如脂肪0.1-10um,乳白/乳球蛋白0.015-0.05um,酪蛋白0.03-0.8um,乳清蛋白分子量均大于10KD(67KD/51KD/31KD/24KD/18KD/14KD);還包括生產(chǎn)運輸過程產(chǎn)生的球菌0.75-1.25um,桿菌2-5um,螺旋菌100-200um。生牛乳營養(yǎng)豐富,如不及時滅菌處理,特別容易變質(zhì)。

奶制品行業(yè)下游產(chǎn)品包括巴氏殺菌奶、低溫無菌奶、濃縮奶、酸奶、奶酪、乳清蛋白粉、酪蛋白粉、乳糖及其類似物、礦物質(zhì)等。

膜過濾具有過濾精度高、低溫無相變等特點,在牛奶行業(yè)中有廣泛應用,主要集中在除菌、脫脂、蛋白分級、脫糖、脫鹽、濃縮等,包括:

● 生牛乳脫脂

●?脫脂牛奶除菌過濾

●?全奶濃縮用于奶酪生產(chǎn)

●?脫脂牛奶脫鹽

●?脫脂牛奶脫乳糖

●?脫脂奶中酪蛋白濃縮

●?酪蛋白和乳清蛋白的分離

●?乳清中殘留脂肪的脫除

●?乳清中乳清蛋白的生產(chǎn)

●?乳清中乳糖的生產(chǎn)

●?乳清中礦物質(zhì)的回收

●?濃縮酸奶的生產(chǎn)

牛奶具有組分類型復雜、終產(chǎn)品要求高的特點,博納科技對相關(guān)物料進行持續(xù)研究,將各種奶制品的物料特性與膜材質(zhì)、精度、設(shè)備及工藝參數(shù)設(shè)計相結(jié)合,研究解決了大量奶制品過濾問題(如收率、過濾通量、污堵、濃縮倍數(shù)、脫鹽、脫乳糖、膜清洗、無菌控制等),積累了豐富的膜過濾經(jīng)驗,制備得到的產(chǎn)品包括除菌脫脂奶、2倍~4倍濃縮奶、酪蛋白濃縮液、乳清蛋白濃縮液、無糖乳清蛋白、無鹽乳清蛋白、濃縮酸奶等。

博納科技憑借豐富的工程經(jīng)驗和分離純化經(jīng)驗,擅長攻克工藝難題,不僅為客戶提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備方案,還提供優(yōu)質(zhì)的工藝解決方案,解決客戶之憂,共促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。


? ? ? 現(xiàn)在的豆類蛋白的生產(chǎn)方法主要以酶解法或酸法進行,但提純工藝復雜,產(chǎn)品的得率和純度均不高,尤其是酶解過程中產(chǎn)生了其他副反應產(chǎn)物,影響了其后續(xù)使用。因此開發(fā)高純度、低生產(chǎn)成本的豆類蛋白的生產(chǎn)新工藝具有非常重要的意義。


? ? ? 大豆蛋白膜濃縮設(shè)備利用超濾技術(shù)生產(chǎn)大豆分離蛋白可從根本上改變傳統(tǒng)的堿酸沉水洗法,可以大幅度提高產(chǎn)品品質(zhì),大豆蛋白分子量較大,分子量在20000以上的占95%以上。這樣就可以在沒有相變的條件下分離提純和濃縮大豆分離蛋白,有效地避免傳統(tǒng)工藝中酸堿調(diào)節(jié)過程反復變性的鹽分增多,大大提高蛋白純度(可達92%)和降低灰分含量(≤4.0%)。

大豆蛋白膜超濾濃縮技術(shù):


? ? ? 超濾膜應用于豆乳蛋白濃縮的工業(yè)裝置已經(jīng)建成,該裝置相對于傳統(tǒng)的蒸發(fā)工藝相比,超濾可以得到更高的固形物含量,同時可以節(jié)約能源,并可做到清潔生產(chǎn)。關(guān)于管式膜超濾應用于豆奶的濃縮也已有先例,該裝置固形物含量從4%提高到了23%,采用的管式膜的切割分子量為20000,操作溫度在40~50度之間。


大豆蛋白膜濃縮膜特點 :

1、該膜系統(tǒng)不僅僅實現(xiàn)了原料液的除菌、除雜過濾,更實現(xiàn)了大分子物質(zhì)與小分子物質(zhì)在常溫下的分離;各種有效的大豆功能因子與水及小分子物質(zhì)之間的濃縮。?

2、膜系統(tǒng)具有分離效率高的特性,用于原料液的澄清、除菌、除雜過濾,可完全去除原料液中影響產(chǎn)品品質(zhì)的大分子鞣質(zhì)、果膠、機械類顆粒雜質(zhì)、異物以及各類微生物等,所得產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性好。?

3、與傳統(tǒng)工藝相比,膜系統(tǒng)可實現(xiàn)長期穩(wěn)定的連續(xù)性工業(yè)化生產(chǎn),且系統(tǒng)的可恢復性能好。?

4、膜法處理系統(tǒng)能減少廢水、廢渣的排放,有效減輕企業(yè)的環(huán)保壓力,同時縮短生產(chǎn)周期,降低系統(tǒng)能耗,減少設(shè)備運行費用,實現(xiàn)連續(xù)化清潔生產(chǎn)。?

5、全自動的控制系統(tǒng)將集中進行在線監(jiān)控重要操作參數(shù),實現(xiàn)多功能預警與連鎖控制,控制部分元氣件品質(zhì)優(yōu)良,可有效降低工人勞動強度。?


? ? ? 骨湯/骨素中含有豐富蛋白質(zhì)成分(酶解后為骨肽),經(jīng)過濾濃縮后可作為一種食品添加劑,目前已廣泛應用于食品、保健品領(lǐng)域。一般情況下,將豬骨、牛骨、羊骨、雞骨、魚骨等原料破碎后進行蒸煮,蒸煮后的骨湯經(jīng)初步沉淀/離心后可得乳白色的骨湯原液(經(jīng)酶解后得骨肽原液),傳統(tǒng)工藝骨湯原液需要經(jīng)多級離心機離心除油除雜,且所得濾液為渾濁液體,不夠澄清。離心過程能耗高、費人工、不易實現(xiàn)自動化。

? ? ? 博納科技有限公司專業(yè)致力于膜分離濃縮技術(shù)的開發(fā)和膜設(shè)備的生產(chǎn),開發(fā)出一套膜過濾加膜濃縮的集成工藝來替代傳統(tǒng)工藝,首先用膜過濾技術(shù)將骨湯原液預處理,去除膠體、油脂、骨渣等雜質(zhì),保留骨湯中的大部分蛋白質(zhì)等有效成分,然后將濾液送入膜濃縮設(shè)備濃縮,骨湯最高可濃縮10倍以上,蛋白質(zhì)含量達40%以上。我公司通過優(yōu)化膜濃縮設(shè)備的膜芯選型,將濃縮速度提高1倍,并實現(xiàn)骨湯過濾濃縮的自動化工藝,有效降低濃縮能耗成本。


工藝流程如下圖所示:


?工藝特點:

1、膜過濾預處理,可耐受高溫,骨湯不必降溫,降低能耗損失;

2、預處理所得濾液澄清透明,濾液質(zhì)量高,預處理效果好;

3、膜濃縮過程可耐受高溫,能減少能耗損失;

4、膜濃縮選用進口膜元件質(zhì)量穩(wěn)定,濃縮效率高,濃縮倍數(shù)高,產(chǎn)品質(zhì)量好;

5、膜濃縮過程優(yōu)化膜芯選型,生產(chǎn)效率高;

6、整個工藝過程無相變,有效保留營養(yǎng)物質(zhì)和有效成分

7、整個工藝過程無需添加藥劑,無污染,是一種綠色環(huán)保技術(shù)

8、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計,總能耗少,運行成本低,且操作簡單,運行平穩(wěn),維護方便;

9、系統(tǒng)自動化控制,可完成集成數(shù)據(jù)處理,在線監(jiān)控,降低了勞動強度;


? ? ? 博納科技中藥涼茶膜過濾設(shè)備是基于膜的選擇性篩分原理,選用孔徑分布緊密的超濾膜系統(tǒng)(過濾精度0.01-0.1um)對涼茶進行分子級過濾,除去傳統(tǒng)過濾無法去除的大分子溶解性雜質(zhì),解決了二次沉淀問題,是目前中藥涼茶、保健茶澄清和過濾效果較為理想的過濾技術(shù)。

中藥涼茶膜分離濃縮工藝流程:


中藥提取→粗濾→離心→超濾澄清系統(tǒng)→膜濃縮系統(tǒng)→滅菌→儲存


中藥涼茶膜分離濃縮技術(shù):


一、中藥涼茶超濾澄清技術(shù)

? ? ? 超濾膜分離是分子級的過濾方式,在截留藥材中的有效成分的同時去除大分子雜質(zhì)等,對涼茶起到了很好澄清過濾的功能,是目前中藥涼茶澄清和過濾行業(yè)中較為理想的過濾技術(shù)。


二、中藥涼茶膜濃縮技術(shù)

? ? ? 膜濃縮技術(shù)是利用的膜的選擇性截留的特性,可將中藥涼茶中的所有有效成分進行截留而只能讓水透過,故可達到對中藥涼茶進行濃縮的目的;膜濃縮具有濃縮速度快,濃縮成本低,不損耗涼茶香味等優(yōu)點,已成為涼茶或者中藥提取行業(yè)中理想的濃縮設(shè)備。


中藥涼茶超濾膜過濾優(yōu)勢:

1、超濾膜可以去除涼茶當中的大分子溶解物和膠體等雜質(zhì),透過液澄清透亮,不易出現(xiàn)沉淀和冷后渾現(xiàn)象;

2、膜系統(tǒng)采用錯流式方式分離,膜元件耐污染能力強,不用頻繁清洗,縮短清洗時間和工人的勞動強度;

3、膜過濾屬于物理分離過程,無化學反應不改變產(chǎn)品口感;

4、膜過濾可以取代傳統(tǒng)硅藻土過濾設(shè)備和沉淀澄清劑,簡化了工藝同時節(jié)儉了生產(chǎn)成本;

5、膜系統(tǒng)自動化程度高,采用PLC與變頻器控制,方便工人操作。


木聚糖是一種存在于植物細胞壁中的異質(zhì)多糖,約占植物細胞干重的15%~35%,是植物半纖維素的主要成分,是一種復雜的多聚五碳糖。木聚糖部分降解可形成低聚木糖,徹底降解則得到五碳單糖:木糖、阿魏糖、阿拉伯糖等,其中以木糖為主。


圖片2


木聚糖作為發(fā)酵底物生產(chǎn)低聚木糖和木糖分子,由于木聚糖抽提液中含大量的鈉離子,而鈉離子對菌體有抑制作用,降低了木聚糖的生物轉(zhuǎn)化率,且鈉離子的存在,降低了產(chǎn)品的最終質(zhì)量。木聚糖抽提液脫鹽可借鑒糖類產(chǎn)品脫鹽常用的離子交換法,但離子交換樹脂工藝涉及樹脂再生和洗脫劑處理等后續(xù)問題,工藝復雜,成本高。

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超濾法脫鹽已在蛋白類、多糖類產(chǎn)品中有廣泛應用,能耗低、效果好,不需要高濃度酸、堿、鹽再生,脫鹽的同時,還可以純化木聚糖抽提液。

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超濾脫鹽工藝包括膜選型、設(shè)備選型、工藝操作、終點控制等部分。一般依據(jù)料液濁度、成分組成、分子量分布、料液濃度、操作條件、料液體積、來料方式、鹽濃度、質(zhì)控要求、收率要求等確定超濾脫鹽工藝。

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博納科技多年來以客戶需求為導向,致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

植物多肽作為從植物中提取的一類具有生物活性的多肽物質(zhì),對人體具有多種益處。一部分多肽可被繼續(xù)消化吸收成為營養(yǎng)成分;一部分多肽具有生理功能包括抗菌、降糖、止疼、提高免疫力、強心利尿、調(diào)節(jié)血壓、抗腫瘤、細胞間信號傳導、抗疲勞、抗皺、抗衰、美白淡斑、修復等等。總之多肽與生命的生長發(fā)育、成長成熟、衰老疾病緊密地聯(lián)系在一起。


植物多肽配圖

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與化學合成多肽單組分高純度不同,動植物來源多肽一般為混合多肽,組分多,一般以分子量分布、氨基酸含量等作為質(zhì)量控制項目。有研究表明大豆肽抗氧化能力最強的分子量范圍在2000D以下,大豆小分子多肽分子量在300-700D之間;稻米多肽的相對分子量分布控制在 2000D左右,且占比在 70%左右。

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高純度的多肽不僅自身可作為功能性產(chǎn)品,還可進行化學修飾,成為效果更好的產(chǎn)品。其他質(zhì)量項目還包括溶解度、澄明度、口味、重金屬殘留、內(nèi)毒素等。

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植物來源多肽多來自植物蛋白質(zhì)的降解,除了傳統(tǒng)的酸法降解,酶法降解具有效率高、條件溫和、勞動強度低等特點,已成主流。

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而植物來源多肽的純化,需要解決的生產(chǎn)工藝放大問題包括:淀粉、脂類、大分子蛋白的去除,植物色素的去除,不同分子量多肽的分級,游離氨基酸的去除或保留,多肽的低溫濃縮等,還需要解決多肽的穩(wěn)定性問題。

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去除水解液中不溶性雜質(zhì)的方法,包括自然沉降、絮凝沉降、板框壓濾、離心、膜過濾等。多肽分級方法有透析、超濾、凝膠色譜、酸沉淀等。濃縮方法有PEG透析濃縮、蒸發(fā)濃縮、膜過濾濃縮。濃縮液制備固體方法有結(jié)晶干燥、冷凍干燥、噴霧干燥等。

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博納科技秉承“深挖工藝開發(fā),為客戶解決工藝產(chǎn)業(yè)化難題”的工作理念,開發(fā)植物多肽膜法純化生產(chǎn)工藝,包括除菌除雜澄清預處理、按分子量分級、脫鹽、脫色、除內(nèi)毒素、濃縮等,針對不同的多肽純化需求,配備相應的膜法處理工藝。

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博納科技膜法優(yōu)勢

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●?植物源多肽具有批產(chǎn)量大、易變質(zhì)的特點,膜法工藝生產(chǎn)設(shè)備自動化,壓力溫度控制精確,處理量大,可通過增減膜數(shù)量匹配生產(chǎn)時間。

●?料液通過管道輸送,可實現(xiàn)封閉轉(zhuǎn)運,物料罐及生產(chǎn)過程控溫,杜絕雜菌污染;

●?膜法所得澄清料液濁度低于2NTU,顯著優(yōu)于板框壓濾濾液(30NTU甚至更高)。

●?膜法分級可通過更換不同孔徑超濾或納濾膜實現(xiàn)分級控制,所得多肽分子量分布精度高。

●?膜法除內(nèi)毒素具有通量大,效果好的顯著優(yōu)點。

●?膜法過濾產(chǎn)品的同時直接脫色,產(chǎn)品色度低。

●?膜法濃縮具有低溫、無相變,可連續(xù)操作的特點,特別適合提高初始料液的物料濃度,可顯著降低蒸發(fā)能耗。

●?膜法工藝可實現(xiàn)無外源固廢排放,可實現(xiàn)水平衡,物料平衡。

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目前博納科技已幫助諸多企業(yè)實現(xiàn)了工業(yè)化放大的植物多肽的提取純化,贏得了行業(yè)內(nèi)的廣泛認可和客戶們的高度評價。博納科技集團多年來致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

植物來源的中藥提取物,通常借助水提或醇提技術(shù),經(jīng)初步除雜、濃縮及噴霧干燥等工序得到。然而,受纖維素、淀粉、色素、鞣質(zhì)及蛋白等無效成分的干擾,提取物中有效成分的含量往往不盡如人意,這對后續(xù)制劑的生產(chǎn)以及深加工產(chǎn)品的開發(fā)均造成了不小的困擾。因此,提高中藥提取物中有效成分的含量,已成為當前亟待解決的問題。

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中藥提取物中含有豐富的有效成分,如黃酮類、萜類、生物堿、寡糖、揮發(fā)油等,每一種成分都具備獨特的功效與功能。一些常見有效成分如丹酚酸B、黃精多糖、綠原酸、人參皂苷、葛根素、中性牛蒡多糖、骨碎補柚皮苷、杜仲綠原酸、杜仲黃酮、靈芝三萜、靈芝多糖、茯苓多糖、香菇多糖等等。

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為了提升中藥提取物中有效成分的含量,通常需去除大分子和小分子非活性組分。常用的純化技術(shù)包括抽濾、板框壓濾、活性炭吸附、絮凝沉淀、膜過濾等物理手段,以及大孔吸附樹脂層析、有機溶劑萃取、硅膠柱層析或C18制備層析、結(jié)晶等化學和生物方法。通過這些精細的純化步驟,可以更高效地提取出中藥中的有效成分,為后續(xù)的制劑生產(chǎn)和深加工產(chǎn)品開發(fā)提供優(yōu)質(zhì)原料。

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在中試和工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中,我們經(jīng)常面臨一系列挑戰(zhàn)。首先是工藝上的問題,比如由于提取液體不清澈而引起的萃取乳化現(xiàn)象、柱層析過程中的堵塞問題,以及除菌過濾時的阻塞情況。此外,最終產(chǎn)品的質(zhì)量也會受到影響,表現(xiàn)為有效成分含量不足、產(chǎn)品在儲存期間出現(xiàn)沉淀,以及外觀上的渾濁等問題。針對這些問題,需要采取有效的技術(shù)措施以確保生產(chǎn)過程的順暢和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

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山東博納集團深耕膜分離技術(shù)及其應用工藝多年,通過采用陶瓷膜和中空纖維膜的錯流過濾設(shè)備,成功實現(xiàn)了提取物溶解液的精準固液分離。我們所得的料液濁度不僅遠低于行業(yè)標準的5NTU,更可達到0 NTU,這一成績遠勝于傳統(tǒng)的板框壓濾(濾液濁度約50 NTU)和深層紙板過濾(濾液濁度約20 NTU)。公司通過對預處理和膜過濾工藝的精心優(yōu)化,成功克服了常規(guī)膜過濾中有效成分損失、膜吸附、成分聚集、膜堵塞、工藝不穩(wěn)定以及難以放大到工業(yè)生產(chǎn)等一系列問題,從而顯著提升了有效成分的含量,增幅在30%至200%之間。此外,在料液濃縮方面,山東博納集團實現(xiàn)了膜過濾與柱層析、蒸發(fā)濃縮等技術(shù)的互補和優(yōu)勢整合,極大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

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山東博納集團在提高中藥提取物有效成分含量的研發(fā)過程中,不僅專注于工藝開發(fā)的創(chuàng)新,還致力于設(shè)備裝置的優(yōu)化升級。通過多年的不懈努力,我們積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,成功攻克了一系列工藝制造難題,顯著提升了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。我們的努力不僅贏得了客戶的廣泛認可,更實現(xiàn)了與客戶的互相賦能、共贏發(fā)展。


? ? ? 博納科技將植物提取液通過預處理去除部分固性雜質(zhì),經(jīng)預處理之后的料液經(jīng)過超濾膜澄清系統(tǒng)澄清除雜處理,超濾澄清液進入濃縮膜系統(tǒng),濃縮脫溶劑的過程中,脫掉部分小分子雜質(zhì),濃縮液繼續(xù)后續(xù)工藝處理。如需要提高產(chǎn)品純度和質(zhì)量,在膜預處理之后,我們可以通過小分子超濾精確除雜處理,超濾液再進入濃縮系統(tǒng),進行濃縮處理。


植物提取液膜過濾濃縮工藝流程:?


提取液→預處理→超濾→小分子超濾→膜濃縮→單效/多效→后續(xù)工藝


植物提取液分離介紹:

? ? ? 植物浸提過程中,植物中大量的植物蛋白、植物膠體、鞣質(zhì)、淀粉、纖維菌體、糖類、鹽分等雜質(zhì)隨提取液一道出來。這些雜質(zhì)的存在往往使提取液呈混懸狀態(tài),嚴重影響后續(xù)提純和結(jié)晶工序和品質(zhì)。如色素脫除、樹脂堵孔和清晰頻繁且困難,增加萃取和結(jié)晶次數(shù),晶體色澤和形態(tài)不好等現(xiàn)象。傳統(tǒng)的離心法、板框過濾法、澄清劑法、醇沉法、大孔樹脂吸附法、萃取法等工藝無法對植物提取液進行有效的澄清和分離提純,同時還存在如過濾困難堵塞快、醇沉溶劑消耗大、樹脂堵孔、高溫濃縮能耗高、萃取時乳化現(xiàn)象、多次重復結(jié)晶、生產(chǎn)提取廢水量大,造成環(huán)保負擔等問題。


植物提取液膜過濾濃縮工藝工藝優(yōu)勢:


1、提取液經(jīng)過預處理之后進行超濾,去除溶液中的大分子蛋白、鞣質(zhì)、淀粉、植物纖維、多糖等,提高提取液的澄清度,有利于保護后續(xù)濃縮膜,保證濃縮效果,延長濃縮膜的使用壽命。

2、小分子超濾能有效除去溶解性的大分子蛋白、多糖、膠質(zhì)等雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度和質(zhì)量。超濾膜孔徑、材質(zhì)可選擇性范圍廣,可根據(jù)具體產(chǎn)品進行分析和選擇。

3、濃縮膜可以有效的截留指標成分,脫出溶劑,達到濃縮的目的;濃縮出水無色澄清透亮,可以直接提取回用或排放,節(jié)約水資源,減輕環(huán)保壓力。

4、膜濃縮是一種常溫濃縮,能降低有效成分因高溫而發(fā)生分解帶來的損失,使產(chǎn)品收率有保證,同時,節(jié)省了大量的蒸汽,降低能耗;

5、膜濃縮過程為密閉式,若提取溶劑為乙醇,可減少乙醇的損失,節(jié)約因乙醇損失帶來的成本投入。


? ? ? 博納生物采用無機陶瓷膜分離技術(shù)可以濾除中藥提取液中蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、鞣質(zhì)等大分子物質(zhì)以及微生物,而中藥有效成分基本無截留;同時針對某些藥液處理需求,采用陶瓷膜分離技術(shù)與有機膜超濾納濾分離技術(shù)有機的相結(jié)合的集成膜分離工藝,形成階梯式過濾分離精制藥液,合理地運用兩類膜分離的優(yōu)點應用于中成藥提取精制。

中藥在醫(yī)藥領(lǐng)域中占據(jù)著十分重要的地位。但是中藥成分復雜,傳統(tǒng)的中藥提取分離方法存在著工藝復雜,分離效率低等不足。膜分離技術(shù)可以去除中藥提取物雜質(zhì)、富集有效部位或有效成分,是中藥制藥工業(yè)中亟待推廣的高新技術(shù)之一。因此為了實現(xiàn)中藥的現(xiàn)代化,真正的把中藥推向世界市場,應用提取中藥勢在必行。


中藥提取膜分離濃縮技術(shù):

? ? ? 中草藥提取液通過預處理去除部分固性雜質(zhì)然后經(jīng)過膜分離進一步澄清處理,取澄清液進入膜濃縮系統(tǒng),濃縮脫溶劑的過程中,脫掉部分小分子雜質(zhì),濃縮液繼續(xù)后續(xù)工藝處理。


中藥提取膜分離濃縮優(yōu)勢:

1、中藥提取液經(jīng)過大分子超濾去除溶液中的大分子蛋白、鞣質(zhì)、淀粉、植物纖維、多糖等,提高提取液的澄清度,有利于保護后續(xù)濃縮膜,保證濃縮效果,延長濃縮膜的使用壽命。?

2、小分子超濾能有效除去溶解性的大分子蛋白、多糖、膠質(zhì)等雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度和質(zhì)量。超濾膜孔徑、材質(zhì)可選擇性范圍廣,可根據(jù)具體產(chǎn)品進行分析和選擇。

3、膜濃縮可以有效的截留指標成分,脫出溶劑達到濃縮的目的;濃縮出水澄清透亮,可以直接提取回用或排放,節(jié)約水資源,減輕環(huán)保壓力。??

4、膜濃縮是一種常溫濃縮,能降低有效成分因高溫而發(fā)生分解帶來的損 失,使產(chǎn)品收率有保證;

5、膜濃縮的濃縮成本僅僅為蒸汽熱濃縮成本的五分之一左右,大大減輕了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

6、膜濃縮過程為密閉式,若提取溶劑為乙醇,可減少乙醇的損失,節(jié)約因乙醇損失帶來的成本投入。


? ? ? 免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)是具有抗體活性的,能與相應的抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應的球蛋白,是脊椎動物在對抗原刺激的免疫應答中,由淋巴細胞產(chǎn)生的,普遍存在于哺乳動物的血液、組織液、淋巴液和體外分泌液中的一類蛋白質(zhì)。隨著免疫學的發(fā)展和需要,免疫球蛋白的純化和其成分的提純成為必不可少的手段。下面為大家介紹幾種免疫球蛋白純化的常用方法。


一、鹽析法

? ? ? 鹽析作為一種重要的沉淀手段,在實驗室中常被用來分離純化蛋白質(zhì),特別是對原料的初步分離。蛋白質(zhì)在水中的溶解度取決于蛋白質(zhì)分子的水合程度,利用添加無機鹽的辦法改變蛋白質(zhì)的水合程度,可造成蛋白質(zhì)的沉淀。由于各種蛋白質(zhì)表面極性基團的數(shù)目和分布不同,隨著無機鹽加入量的增加,不同蛋白質(zhì)在析出順序上具有先后差異,因此通過控制無機鹽的加入量,以分級沉淀的方式,實現(xiàn)蛋白質(zhì)的分離純化。


二、離子交換層析法

? ? ? 離子交換是指液相中的離子與固定相上可解離基團的可逆交換反應。利用這個反應先將要分離的混合物在一定 pH 的溶液中解離,而后流經(jīng)固定相,使之與固定相上的可解離基團進行離子交換,吸附于固定相上,凡不能進行交換吸附的成分,則流出層析柱外。再根據(jù)交換吸附于固定相上的各組分解離度的差別,運用不同的 pH值或不同鹽濃度的溶液作流動相,流過層析柱將各組分分別再交換洗脫下來,這樣混合物的各組分即被分開,達到分離的目的,此即為離子交換層析。


三、凝膠過濾法

? ? ? ?凝膠顆粒是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),當分子大小不同的混合物通過凝膠柱時,分子大的先下來,分子小的嵌入凝膠顆粒的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中后下來,從而將分子大小不同的物質(zhì)分離開來,即為分子篩的作用。常用凝膠:葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠、瓊脂糖凝膠,分離Ig多用G150。


四、親和層析法

? ? ? ?利用抗原抗體的結(jié)合具有特異性、可逆性,將純化抗原先交聯(lián)到載體(瓊脂糖珠)上,制成親和層析柱,當Ab(Ig)通過時,與抗原特異性結(jié)合在柱上,Ab中雜質(zhì)流出。然后通過改變緩沖液 pH、離子強度,使Ab解脫下來。


? ? ? ?博納生物專注于為國內(nèi)外客戶提供分離純化項目整體解決方案,已經(jīng)成為國內(nèi)主要制備液相填料和膜分離純化設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)和主要供應商,在分離純化技術(shù)開發(fā)和應用領(lǐng)域達到了先進水平。如果您在分離純化上遇到難題,歡迎隨時與我們聯(lián)系,我們將有專業(yè)的技術(shù)人員為您解答。


? ? ? 山東博納生物科技集團有限公司利用多年專注于膜分離技術(shù)的專業(yè)優(yōu)勢,經(jīng)過反復實驗并論證,成功研發(fā)生產(chǎn)出了血漿蛋白膜濃縮工藝。不但降低血漿蛋白粉生產(chǎn)成本,而且降低了血漿蛋白粉的灰分,提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。


血漿蛋白的膜濃縮工藝流程:

血漿儲罐→ 預處理系統(tǒng) →超濾膜供料泵→超濾膜過濾系統(tǒng)→超濾膜高壓循環(huán)泵 → 超濾膜濃縮分離系統(tǒng)→濃縮血漿儲藏罐


一、設(shè)計依據(jù)

? ? ? ?選擇一定分子量的超濾膜,通過特有的技術(shù)將經(jīng)高速管式離心機分離后的血漿進行濃縮分離,去除部分水分和灰分。本濃縮系統(tǒng)設(shè)計連續(xù)進料連續(xù)出料,先經(jīng)預處理系統(tǒng)過濾后進入膜系統(tǒng),血漿由供料泵輸送至超濾膜自身配置的過濾系統(tǒng)后進入高壓泵,通過高壓泵的提壓來實現(xiàn)血漿的濃縮。濃縮后的血漿去產(chǎn)品冷藏循環(huán)罐再進行后續(xù)的處理,濃縮出水直接排放。


二、設(shè)計依據(jù)

? ? ? 本技術(shù)屬于超濾膜濃縮物料處理領(lǐng)域,涉及優(yōu)化傳統(tǒng)的血漿膜處理工藝以及提高膜的使用效能和使用壽命,鮮血漿經(jīng)過了很好的抗凝預處理,確保血漿在進入膜系統(tǒng)之前不會有絮狀物;屠宰現(xiàn)場經(jīng)抗凝處理后冷藏運輸?shù)男迈r血液必須到超濾膜濃縮現(xiàn)場進行血漿和血球的高速管式離心機分離;分離后的血漿顏色比較淡。


血漿蛋白膜濃縮工藝的技術(shù)優(yōu)勢:

1、膜濃縮工藝為常溫濃縮,濃縮過程中無相變化,相同條件下,濃縮能耗要低很多;

2、膜濃縮工藝為常溫濃縮,能防止熱敏行蛋白變性失活的同時有效的防止血漿在高溫狀態(tài)下結(jié)凍;

3、膜濃縮的同時脫出部分無機鹽,降低灰分,有效提高產(chǎn)品的品質(zhì);

4、膜濃縮系統(tǒng)采用錯流工藝,可以很好的解決膜污染堵塞難題;

5、膜設(shè)備占地面積小,膜使用壽命長,降低生產(chǎn)成本和投資;

6、自動化程度高,清潔生產(chǎn),降低勞動強度,安全可靠。


依克多因(Ectoine)是來自極端微生物中度嗜鹽菌發(fā)酵產(chǎn)生的抗逆性產(chǎn)品,是一種天然的細胞保護劑、一種滲透壓補償性溶質(zhì),具有超強的保水效果,可增加皮膚表面的水合作用并穩(wěn)定脂質(zhì)層,常用在皮膚護理和高端化妝品中。依克多因具有良好的安全性,可用于治療過敏性鼻炎。


圖片1

依克多因(分子量142)


依克多因是一種氨基酸類似物,含有羧酸、四氫嘧啶堿基,水溶性好,耐酸、耐堿耐熱。


依克多因的分離純化工藝流程包括:發(fā)酵液過濾除菌澄清→超濾脫色→納濾脫鹽、濃縮→結(jié)晶等,涵蓋陶瓷膜過濾、有機超濾膜過濾、有機納濾膜過濾、離子交換膜過濾等工藝和過濾系統(tǒng)。除了解決小分子物質(zhì)純化的共性問題,依克多因的純化還涉及高鹽溶液、高價鹽殘留、糖和氨氮殘留等問題,結(jié)合膜元件和設(shè)備材質(zhì)選型、離子交換樹脂或離子交換膜等方法,實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量目標和工藝收率目標。


膜過濾系統(tǒng)處理小分子化合物具有諸多優(yōu)勢:

1、?常溫進行,條件溫和,無成分破壞,特別適宜熱敏感物質(zhì);

2、?純物理過濾,無相變質(zhì)變,不破壞有效成分;

3、?過濾精度高,孔徑分布均勻,可實現(xiàn)有效成分的純化和濃縮;

4、?系統(tǒng)操作簡單、流程短、易清洗和維護;

5、?經(jīng)過膜處理的料液澄明、性質(zhì)穩(wěn)定,有利于后續(xù)步驟繼續(xù)處理;

6、?系統(tǒng)錯流運行設(shè)計,無需添加助劑,不會引入新的雜質(zhì),徹底解決污染堵塞難題;

7、?系統(tǒng)模塊化設(shè)計,膜元件更換方便,設(shè)計在線清洗和排污裝置,降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;

8、?選用不銹鋼衛(wèi)生材質(zhì),符合QS質(zhì)量標準;

9、?系統(tǒng)自動PLC控制,勞動強度低,膜過濾過程在密閉的容器中進行,實現(xiàn)清潔生產(chǎn);

10、?膜過濾元件填充面積大,系統(tǒng)占地面積小,便于技術(shù)改進、擴建或新建項目,有效的降低投資成本和生產(chǎn)成本。


博納科技多年來以客戶需求為導向,致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

? ? 膠原蛋白肽是由膠原蛋白經(jīng)過原料預處理、酶解、粗提、脫色、脫腥、精濾、蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥等工序得到。膠原蛋白肽分子量為200-1000道爾頓,化妝品行業(yè)常用膠原蛋白三肽(甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸)。

? ? 膜過濾應用于膠原蛋白肽制備的多個步驟,包括酶解液的澄清、脫色脫腥、分級和濃縮。

? ? 膠原蛋白肽的主流脫色脫腥方法為活性炭法、膜過濾法。

? ? 活性炭脫色脫腥主要依靠活性炭對小極性色素及有機胺類物質(zhì)的吸附截留。工業(yè)上最先應用活性炭脫色脫腥,但因為色素及腥味物質(zhì)的水溶性,為了達到滿意的脫色效果,需要使用高達5~10%的活性炭進行處理,甚至需要二次活性炭處理。因為操作條件惡劣、廢棄活性炭危險廢物等問題,活性炭法脫色脫腥逐漸被其他方法部分取代甚至完全取代。

? ? 膜過濾法脫色脫腥正在逐步代替活性炭法,特別是在水溶性產(chǎn)品,如膠原蛋白肽、寡肽、寡糖等產(chǎn)品的制備中有廣泛應用。

? ? 膜過濾法脫色脫腥主要依靠膜的孔徑截留和特異性吸附,通過選擇合適精度的超濾膜或納濾膜,截留未酶解完的膠原蛋白、大分子的色素及腥味物質(zhì),透過分子量較小的膠原蛋白肽,最終得到基本無色的透過液,色素去除率達95%以上;且未酶解完全的蛋白不含有其他固形物雜質(zhì),可直接回收繼續(xù)酶解,最終提高了膠原蛋白肽收率。

? ? 針對食品藥品保健品物料分離純化,博納科技積累了大量分離純化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化工程經(jīng)驗,在解決客戶工藝難題方面具有顯著優(yōu)勢。

越來越多的生產(chǎn)企業(yè)采用陶瓷超濾膜、有機超濾膜、有機納濾膜等,大幅度提升了膠原蛋白肽的含量、純度和收率,降低了操作強度,減輕了環(huán)保壓力。

膜過濾的優(yōu)點:

1、?常溫進行,條件溫和,無成分破壞,特別適宜熱敏感物質(zhì);

2、?純物理過濾,無相變質(zhì)變,不破壞有效成分;

3、?過濾精度高,孔徑分布均勻,可實現(xiàn)有效成分的純化和濃縮;

4、?系統(tǒng)操作簡單、流程短、易清洗和維護;

5、?經(jīng)過膜處理的料液澄明、性質(zhì)穩(wěn)定,有利于后續(xù)步驟繼續(xù)處理;

6、?系統(tǒng)錯流運行設(shè)計,無需添加助劑,不會引入新的雜質(zhì),徹底解決污染堵塞難題;

7、?系統(tǒng)模塊化設(shè)計,膜元件更換方便,設(shè)計在線清洗和排污裝置,降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;

8、?選用不銹鋼衛(wèi)生材質(zhì),符合QS質(zhì)量標準;

9、?系統(tǒng)自動PLC控制,勞動強度第,膜過濾過程在密閉的容器中進行,實現(xiàn)清潔生產(chǎn);

10、?膜過濾元件填充面積大,系統(tǒng)占地面積小,便于技術(shù)改進、擴建或新建項目,有效的降低投資成本和生產(chǎn)成本。


? ? ?膠原蛋白皮膚真皮層的基質(zhì)成分,膠原蛋白主要由I型膠原蛋白和III型膠原蛋白組成。I型膠原蛋白位于真皮深層,量大,纖維粗大呈條束狀,起支撐作用;III型膠原蛋白多位于真皮淺層,量少,纖維細,呈疏網(wǎng)狀,使皮膚具有彈性。

? ? 膠原蛋白的主要基本單位為膠原三肽單元——甘氨酸-X-Y(其中X包括脯氨酸或羥脯氨酸,Y包括絲氨酸、谷氨酸等)。可溶性I型膠原蛋白分子量30萬以下,膠原蛋白具有易溶于酸性水溶液的特點。

? ? ?I型膠原蛋白原材料包括動物來源的牛骨、牛腱、豬皮、魚皮等;I型膠原蛋白分子量分布范圍廣、產(chǎn)量大,用途包括藥用輔料、醫(yī)療器械、化妝品等。III型膠原蛋白分子量55KD左右,產(chǎn)品主要來自重組菌發(fā)酵,因為100%全人源,具有無過敏反應無排異的優(yōu)點,主要用于醫(yī)療和化妝品。

? ? ?I型膠原蛋白生產(chǎn)工藝包括膠原蛋白溶解液的脫酸脫鹽、小分子衍生化試劑的去除、小分子量膠原蛋白及膠原多肽的去除、膠原蛋白的濃縮等。III型膠原蛋白生產(chǎn)工藝主要包括重組菌破碎液的澄清、膠原蛋白大分子量及小分子量雜質(zhì)的去除、膠原蛋? ? ?白洗脫液的換液及濃縮等。產(chǎn)品質(zhì)量控制指標包括:主成分純度、雜質(zhì)含量、pH、電導率、澄明度、濃度等。

膠原蛋白具有分子量大、溶液粘度大的特點,山東博納生物科技集團有限公司通過選擇合適的濾膜類型、精度,結(jié)合膜過濾系統(tǒng),完全實現(xiàn)膠原蛋白的工藝目標和產(chǎn)品批量生產(chǎn)。

膜過濾系統(tǒng)處理膠原蛋白原料具有諸多優(yōu)勢:

1、常溫進行,條件溫和,無成分破壞,特別適宜熱敏感物質(zhì);

2、純物理過濾,無相變質(zhì)變,不破壞有效成分;

3、過濾精度高,孔徑分布均勻,可實現(xiàn)有效成分的純化和濃縮;

4、系統(tǒng)操作簡單、流程短、易清洗和維護;

5、經(jīng)過膜處理的料液澄明、性質(zhì)穩(wěn)定,有利于后續(xù)步驟繼續(xù)處理;

6、系統(tǒng)錯流運行設(shè)計,無需添加助劑,不會引入新的雜質(zhì),徹底解決污染堵塞難題;

7、系統(tǒng)模塊化設(shè)計,膜元件更換方便,設(shè)計在線清洗和排污裝置,降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;

8、選用不銹鋼衛(wèi)生材質(zhì),符合QS質(zhì)量標準;

9、系統(tǒng)自動PLC控制,勞動強度低,膜過濾過程在密閉的容器中進行,實現(xiàn)清潔生產(chǎn);

10、膜過濾元件填充面積大,系統(tǒng)占地面積小,便于技術(shù)改進、擴建或新建項目,有效的降低投資成本和生產(chǎn)成本。


? ? ?根據(jù)2021年版《已使用化妝品原料目錄》,化妝品原料已近9000種。其中包括化工合成或生物發(fā)酵來源的單一成分,也包括動物、植物、微生物及蕨類等來源的多成分提取物,具有保濕、抗氧化美白、修復等功能。化妝品原料按成分劃分包括醇、酯、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、氨基酸類似物,多糖、糖衍生物,核酸及其他功能性成分;按照分子量劃分,分為大分子量的成分(如透明質(zhì)酸、膠原蛋白、聚谷氨酸、海藻多糖等)、中等分子量成分(如低分子量透明質(zhì)酸、膠原肽、六肽、棕櫚酸三肽等)和小分子量成分(如膠原三肽、肌肽、玻色因、麥角硫因、依克多因、精氨酸、蛋氨酸等)。

? ? ?化妝品原料的質(zhì)量控制指標,包括但不限于主成分含量、純度、微生物和無機鹽殘留等。生物來源類化妝品原料具有來源多樣和產(chǎn)品質(zhì)量要求高的特點,所以其生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制更加依賴現(xiàn)代化的分離純化手段,而膜過濾方法憑借其突出特點和顯著優(yōu)勢,成為眾多化妝品原料生產(chǎn)工藝的必選項。

? ? ?膜過濾方法包括微濾、超濾、納濾和反滲透等,膜元件形式包括無機管式陶瓷膜、有機中空膜、有機卷式膜、有機板式膜等,工業(yè)化膜過濾系統(tǒng)采用錯流過濾系統(tǒng),可實現(xiàn)化妝品原料的澄清、分級、脫色、脫鹽及濃縮等生產(chǎn)功能。

膜過濾系統(tǒng)處理化妝品原料具有諸多優(yōu)勢:

1、常溫進行,條件溫和,無成分破壞,特別適宜熱敏感物質(zhì);

2、純物理過濾,無相變質(zhì)變,不破壞有效成分;

3、過濾精度高,孔徑分布均勻,可實現(xiàn)有效成分的純化和濃縮;

4、系統(tǒng)操作簡單、流程短、易清洗和維護;

5、經(jīng)過膜處理的料液澄明、性質(zhì)穩(wěn)定,有利于后續(xù)步驟繼續(xù)處理;

6、系統(tǒng)錯流運行設(shè)計,無需添加助劑,不會引入新的雜質(zhì),徹底解決污染堵塞難題;

7、系統(tǒng)模塊化設(shè)計,膜元件更換方便,設(shè)計在線清洗和排污裝置,降低勞動強度和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;

8、選用不銹鋼衛(wèi)生材質(zhì),符合QS質(zhì)量標準;

9、系統(tǒng)自動PLC控制,勞動強度第,膜過濾過程在密閉的容器中進行,實現(xiàn)清潔生產(chǎn);

10、膜過濾元件填充面積大,系統(tǒng)占地面積小,便于技術(shù)改進、擴建或新建項目,有效的降低投資成本和生產(chǎn)成本。


硅溶膠為納米級的二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液。由于硅溶膠中的SiO2含有大量的水及羥基,故硅溶膠也可以表述為mSiO2.nH2O。

硅溶膠的粒徑處于納米級別,具有高均勻度和高穩(wěn)定性,具有比表面積大、高分散度、高吸附性等優(yōu)點。


硅溶膠用途

硅溶膠廣泛地運用于纖維、紡織、橡膠、涂料、陶瓷等行業(yè)中。硅溶膠可以用作粘結(jié)劑和成膜物,在制造無機高分子建筑涂料時顯示出突出的性能優(yōu)點,耐污、耐燃,在實際應用中耐水耐久性能優(yōu)良。

硅溶膠可用于精密制造行業(yè),其鑄造成型較好,工藝簡單強度好光潔度高,廣受認可。用在陶瓷和耐火材料時硅溶膠又以其優(yōu)良的耐火性和熱絕緣的性能被用作高溫粘結(jié)劑,在耐火材料和耐火纖維等材料中表現(xiàn)優(yōu)良最高能耐1200℃高溫且粘結(jié)力強。

納米二氧化硅膠??商畛涓泄獾牟AЪ?,曝光率增大,圖像像素高色彩鮮明。硅溶膠還廣泛應用于原料為矽鋼片的彩色顯像管,酒類澄清劑,地板的防蠟滑粘結(jié)劑、蓄電池的膠體凝固劑、石油化工載體原料的催化劑等。


硅溶膠制備方法

制備硅溶膠有不同的途徑,最常用的方法有離子交換法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等。


硅溶膠分離純化

硅溶膠制備后,需要進行分離純化除去小分子物質(zhì)和濃縮。

1、超濾膜濃縮、分級:該方法是一種溶液物理脫水過程的濃縮方法,當粒徑增長到一定程度的硅溶膠時,利用高分子膜制成的超濾裝置進行物理脫水,通過膜的篩分作用,將不同粒徑的硅溶膠分離;

2、常壓(減壓)恒液位蒸發(fā)濃縮:通過加熱蒸發(fā)或真空加熱蒸發(fā)出溶液中的水分,達到濃縮的目的,此外,在濃縮過程中伴隨著小顆粒的硅溶膠不斷成長成大顆粒二氧化硅膠體的過程,該方法能耗高,濃縮效率低;

3、超濾和蒸發(fā)濃縮相結(jié)合的方法:先將稀溶液用超濾法脫去大量的水,然后再用蒸發(fā)法除去剩余的水份,脫水的同時還可以再次增大硅溶膠的粒徑。這種濃縮工藝不僅可以制備高濃度硅溶膠,還可以進一步增大硅溶膠的粒徑,從而達到更好的濃縮效果,也有一定的生產(chǎn)應用價值。


膜濃縮工藝

制備硅溶膠有不同的途徑,最常用的方法有離子交換法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等,離子交換法制備的硅溶膠,其濃度很低,無法實現(xiàn)工業(yè)上的應用,必須經(jīng)過濃縮,使?jié)舛冗_到一定含量之后才能實現(xiàn)工業(yè)上的應用。目前國內(nèi)外生產(chǎn)高濃度硅溶膠最常用的濃縮方法有常壓(減壓)恒液位蒸發(fā)濃縮、超濾濃縮法以及超濾法和蒸發(fā)相結(jié)合的方法。

除了對硅溶膠進行濃縮外,還可以通過膜篩分作用,實現(xiàn)不同粒徑的硅溶膠的分離。


膜濃縮優(yōu)勢

1、可實現(xiàn)高倍濃縮,將硅溶膠濃縮至50%以上;

2、通過膜孔徑得篩分作用,將大粒徑的硅溶膠顆粒截留,小粒徑的硅溶膠顆粒透過,實現(xiàn)不同粒徑硅溶膠篩分;

3、設(shè)備通量大,過濾速度快,生產(chǎn)效率高;

4、一次性投資少,維護、操作簡單,運行成本低。

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博納科技多年來以客戶需求為導向,致力于膜分離技術(shù)的應用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,既解決工藝制造難題,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。

? ? ? 石墨烯是一種由碳原子組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、導電性高、韌度和強度高等物理化學性質(zhì),被稱為“黑金”,也被稱為“新材料之王”,在電子、儲能、復合材料、航空航天等領(lǐng)域具有重要應用。我國高度重視石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展并將石墨烯列入“十三五規(guī)劃”的165項重大工程。


? ? ? 目前全球石墨烯市場主要分為兩大類:氧化石墨烯(GO)和石墨烯納米片(GNP)。其中,氧化石墨烯占有很高的市場份額,在全球市場份額中達到60%以上?,F(xiàn)在,石墨烯的主要制備方法有:機械剝離法、溶劑剝離法、化學氣相沉積法、晶體外延生長法和氧化還原法等。采用機械剝離法和溶劑剝離法的生產(chǎn)效率較低;化學氣相沉積法和晶體外延生長法成本高、操作復雜且無法生產(chǎn)大面積石墨烯;氧化還原法一般是由石墨經(jīng)強酸氧化而得,然而氧化石墨烯是納米級超細粒子,傳統(tǒng)的過濾工藝無法較好的實現(xiàn)固液分離,而且洗滌工藝的產(chǎn)品損失率和耗水量居高不下,導致氧化石墨烯生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性不佳。


? ? ?針對以上問題,博納科技開發(fā)了先進的陶瓷膜濃縮工藝,可高效快速的對石墨烯進行高效提純,去除石墨烯溶液中的濃硫酸以及鉀、錳離子雜質(zhì),得到高純度及高濃度的石墨烯。


陶瓷膜濃縮工藝流程:



陶瓷膜濃縮工藝的優(yōu)勢:


1、陶瓷膜具有分離精度高、化學穩(wěn)定性高、壽命長等特點,特別適用于苛刻化學環(huán)境下的超細顆粒固液分離過程;

2、可以將氧化石墨烯含酸漿料快速洗滌至中性,鹽去除率可達99以上,且氧化石墨烯產(chǎn)品無損失;

3、采用錯流過濾方式,膜不易污染堵塞,節(jié)約時間,提高產(chǎn)能;

4、抗污染能力強,從容面對高固含/高濃度的物料脫水濃縮,耐酸、耐堿、耐有機溶劑。

5、全自動智能化控制系統(tǒng),降低工人勞動強大,操作維護簡單,降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

? ? ? ?博納科技已成功將陶瓷膜技術(shù)應用到高固含/高純度物料的脫水濃縮應用中,如果您有這方面需求或在膜過濾上遇到了難題,歡迎隨時與我們聯(lián)系,我們將有專業(yè)的技術(shù)人員為您解答。



? ? ? 硅溶膠生產(chǎn)的濃縮階段,是一項耗能大、周期長的工藝環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的濃縮手段,一般采用減常壓法脫水,使之得到所需濃度的硅溶膠。超濾膜濃縮法的單位產(chǎn)量能耗較低,周期較短,設(shè)備投資較少,因而是一項降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑。


? ? ? 通過大量陶瓷膜對硅溶膠濃縮的應用工程,已掌握可靠的陶瓷膜應用于硅溶膠濃縮技術(shù)與參數(shù),實現(xiàn)膜分離研究上的技術(shù)突破:與有機超濾膜相比,有機超濾膜極大處理能力可以將硅溶膠濃縮至30%,濃度大于30%后有機超濾膜磨損特別嚴重、損耗特別快、易造成不可逆損傷,此時只能更換新的膜元件,無機陶瓷膜可以將硅溶膠濃縮至40%以上,并且清洗后可迅速恢復生產(chǎn)能力,繼續(xù)使用。


? ? ? 無機陶瓷膜不僅能有效除去稀溶膠中的水分,而且還能除去懸浮物或顆粒物,增加過濾的效率與品質(zhì),易清洗,可再生性強、節(jié)省人力與物力,大大提高設(shè)備的使用壽命,為硅溶膠生產(chǎn)廠家?guī)硎找妗?/p>


? ? ? 博納科技是專業(yè)的膜分離設(shè)備生產(chǎn)廠家,擁有一批在膜工程應用上的資深工程師。經(jīng)過多年的技術(shù)開發(fā)和工程實踐,掌握了先進的超濾、納濾、反滲透以及陶瓷膜技術(shù)。專注為客戶設(shè)計生產(chǎn)小試、中試以及工業(yè)化設(shè)備。如果您在膜過濾上遇到難題,歡迎隨時與我們聯(lián)系,我們將有專業(yè)的技術(shù)人員為您解答。


概要:博納科技深耕半導體拋光液分離純化,在拋光液的濃縮、純化領(lǐng)域開發(fā)了高效、高質(zhì)量的膜分離純化工藝,提高了產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定性。

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近年來,半導體材料作為一種新興的產(chǎn)業(yè),在高新技術(shù)和國民經(jīng)濟等領(lǐng)域占有越來越重要的地位,高效地制備超光滑、表面無缺陷的半導體晶片具有十分重要的科學意義以及市場應用前景。

拋光液是化學機械拋光技術(shù)的核心,對化學機械拋光過程中的化學作用和機械作用起著決定性的作用,拋光液的質(zhì)量直接影響半導體晶片的質(zhì)量。一般來說,拋光液由磨粒、氧化劑、去離子水和添加劑(分散劑、鈍化劑、pH調(diào)節(jié)劑、緩蝕劑、催化劑、螯合劑等)組成。最常用的磨粒主要有三種,即二氧化硅、二氧化鈰和氧化鋁。

以二氧化硅為例,經(jīng)硅酸鈉和有機硅酸鹽水解可制得所需粒徑大小及分布均勻的膠體二氧化硅顆粒,形狀呈規(guī)則的圓形,且化學性質(zhì)穩(wěn)定,硬度適中。然而,膠體二氧化硅溶液中不可避免地含有大量的鈉離子,這些鈉離子存在于器件隔離氧化層中,少量鈉離子就會影響集成電路電壓的穩(wěn)定性。

磨粒濃度影響材料去除率和表面質(zhì)量。在CMP拋光工藝中,材料去除率隨著磨粒濃度變化的趨勢基本一致,受限于工藝控制,合成的硅溶膠濃度較低,需要將提高硅溶膠濃度以滿足后續(xù)工藝要求。

針對拋光液金屬離子濃度高、磨粒濃度低的問題,博納科技采用錯流過濾方式,進行膜選型和設(shè)備選型,開發(fā)膜分離和膜濃縮工藝,降低金屬離子濃度至PPB級別,提高磨粒濃度至40wt%以上。

錯流過濾又稱為交叉流過濾、切向流過濾。這種過濾方式具有過濾阻力小、膜面污堵輕、過濾效率高、可線性放大和適合工業(yè)化生產(chǎn)的特點。拋光液中粒子一般為微米或納米級別,直流過濾方式或離心方式無法滿足工業(yè)化生產(chǎn),采用錯流過濾方式,拋光液在壓力的作用下,以切向角度通過膜面,透過液垂直透過膜面,避免了納米粒子在過濾過程形成凝膠的現(xiàn)象,達到了磨粒濃縮和金屬離子洗濾的目的。

配合膜選型、設(shè)備選型、材質(zhì)選型和過濾參數(shù)確定,成功實現(xiàn)小試、中試及生產(chǎn)規(guī)模膜過濾系統(tǒng)的設(shè)計和制造,制備得到高品質(zhì)拋光液產(chǎn)品。

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博納科技深耕膜分離技術(shù)及其應用工藝多年。在研發(fā)過程中,不僅專注于工藝開發(fā)的創(chuàng)新,還致力于設(shè)備裝置的優(yōu)化升級。通過多年的不懈努力,我們積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗和工程化放大經(jīng)驗,成功攻克了一系列工藝制造難題,顯著提升了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。我們的努力不僅贏得了客戶的廣泛認可,更實現(xiàn)了與客戶的互相賦能、共贏發(fā)展。


造紙行業(yè)大量使用造紙助劑,其中強度添加劑用來增強紙張強度、減少斷裂次數(shù)、提高生產(chǎn)率。聚酰胺環(huán)氧氯丙烷(PAE)已廣泛用作紙張的濕強劑,用來提高紙張的濕強度。濕強劑PAE生產(chǎn)過程中未反應的環(huán)氧氯丙烷烴會水解或酸解,生成氯丙醇類毒性副產(chǎn)物。

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氯丙醇類化合物是國際公認的食品污染物,包括3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)、2-氯-1,3-丙二醇(2-MCPD)以及雙氯取代的1,3-二氯-2-丙醇(1,3-DCP)和2,3-二氯-1-丙醇(2,3-DCP)。1,3-DCP和3-MCPD具有很高的毒性,3-MCPD被世界衛(wèi)生組織列為2B類致癌物。隨著生活用紙和紙制品、食品接觸用紙的廣泛使用,為了確保產(chǎn)品安全,保障消費者健康,亟需從控制源頭控制濕強劑中氯丙醇的殘留,制造生產(chǎn)出環(huán)保型濕強劑。

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濕強劑PAE為水溶性大分子化合物,濃度10~15%,為淡黃色透明黏稠液體;氯丙醇為易溶于水的小分子化合物,與濕強劑互溶。PAE中氯丙醇的去除可用溶劑萃取法、膜過濾法實現(xiàn)。其中膜過濾法具有無相變,能耗低,不引入外源物質(zhì),可連續(xù)操作,可線性工業(yè)化放大的特點,具有明顯優(yōu)勢。山東博納集團采用膜過濾技術(shù),實現(xiàn)濕強劑PAE中氯丙醇的脫除,將原料液中氯丙醇含量從初始10,000 mg/kg降低至10mg/kg以內(nèi),通過優(yōu)化原料液預處理、設(shè)備選型,實現(xiàn)低壓力、高通量、高回收率生產(chǎn)。聯(lián)合膜濃縮工藝,實現(xiàn)氯丙醇廢水的濃縮及水回用,極大降低了廢水處理量,減輕了環(huán)保壓力,降低了生產(chǎn)成本。

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山東博納集團憑借豐富的工程經(jīng)驗和分離純化經(jīng)驗,擅長攻克工藝難題,不僅為客戶提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備方案,還提供優(yōu)質(zhì)的工藝解決方案,解決客戶之憂,共促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。


一、納米材料的定義及種類

納米材料指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。

按種類分,大致包括納米顆粒、納米纖維、納米級凝膠等

常見納米材料有:二氧化硅顆粒、炭粉、PS微球(改性PS微球)、聚乳酸微球、硅鋁酸鹽顆粒、氧化鐵磁流體、氫氧化鋁凝膠、透明質(zhì)酸凝膠、海藻酸鈉凝膠、聚苯胺高分子、硅溶膠

氫氧化鐵凝膠、脂質(zhì)體、外泌體

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二、納米材料用途

研磨機、拋光劑:二氧化硅顆粒

載藥:PS微球、聚乳酸微球、改性PS微球

佐劑:氫氧化鋁凝膠

藥物制劑:磁流體、透明質(zhì)酸凝膠、海藻酸銨凝膠、脂質(zhì)體、外泌體

新型材料:硅鋁酸鹽顆粒、二氧化硅溶膠、聚苯胺高分子凝膠

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三、納米材料膜過濾目的

脫表面活性劑、脫鹽、脫有機溶劑、脫水、濃縮


四、納米材料純化及濃縮方法

陶瓷膜:濃縮、水洗或乙醇洗

中空纖維膜:濃縮、水洗