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1、食 品 科 学 !#$%&， ()* $+， ,(* !收 稿 日 期 ： $%$ - %. - !.基 金 项 目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 /$.0#%!01作 者 简 介 ： 姚 红 娟 /!.#0 - 1， 女 ， 硕 士 研 究 生 。膜 分 离 在 蛋 白 质 分 离 纯 化 中 的 应 用姚 红 娟 ， 王 晓 琳 ， 丁 宁/清 华 大 学 化 学 工 程 系 ， 北 京 !%0+1摘 要 ： 以 压 力 差 为 推 动 力 膜 分 离 过 程 /过 滤 、 超 滤 、 纳 滤 、 反 渗 透 1 的 分 离 性 能 由 透 过 通 量 和 截 留 率
2、 表 征 ， 其 操 作 模 式分 浓 缩 和 渗 滤 两 种 。 膜 分 离 技 术 用 于 分 离 、 纯 化 、 回 收 和 浓 缩 蛋 白 质 ， 如 乳 清 蛋 白 、 血 清 白 蛋 白 、 蛋 清 蛋 白 、 西 蒙 德 木 蛋白 、 重 组 白 红 胞 介 素 - $ 包 涵 体 以 及 二 元 蛋 白 质 混 合 物 等 。关 键 词 ： 膜 分 离 ； 微 滤 ； 超 滤 ； 浓 缩 ； 渗 滤!#$%&$2 34567894:4;878?9()(A89B=88=B M7(C:GKH * 日 本 食 品 工 业 学会 志 ， !.!， /!%12 .P+ - .!*G$&H
3、 安 田 正 昭 等 * 3(98:C: 属 菌 用 熟 成过 程 化 成 份 变 化 * 日 本 食 品 工 业 学 会 志 ，!.&， /P12 &! - &0*G$+H 王 #等 * 抗 生 素 G3H* 科 学 出 版 社 ， !.002 +. - +.*G$PH Q9B( I， 3(98()=9 RS I 94E?A;(?()4: 8494B 6A 8 3(98:C: :;4=4:GKH * I9:N !.#.， /0120P$ - 0P+*G$H Q9B(I* T=?AB7(5(98()=9 U 89B5(98()=9 VN 94E54?()4:N!.0P， /&12 &$! -
4、&!*G$#H Q9B( I* 3(98()=9:KU， ,4E W9?=6=?()4:4B 6A 3(98:C: 7C647GKH * I9:N !.0P2+$% - +$*G$0H I)647(5;4(49A54 I 74BC ,88B J= JIN !.0%2&.P# - &.!*G$.H Q9B( IN 3(98()=9 3* I 94E=9?=6=?()4:， !.02 !#% - !#&*G&%H 4=?= ,8L85C78* W:()8()=9 UGKH * I9:N !.%N/!$12 !$! - !$*G&!H Q9B( I* _=(:A9()=9RGKH* I9F:N !.
5、0P2 + - +0*G&$H R(588()=9:2 (Y47:=(9(D3(98F()=9 U ()=9 K 6A 8 5(9(ZA498:4 (D 3(98:C: 7C6647GKH* I9:N !.0.N /&12 +%# - +!$*G&H R4=:CL4 L=5C78* _=(:A9()=92 (9Y47:=(9 (D3(98()=9 K ()=9 R /34Y=9()=91 GKH * I9:N!.%N /!$1N !$! - !$*G&+H 迁 启 介 等 * 红 曲 菌 体 量 高 血 压 自 然 发 症 血 压降 下 及 影 响 S 日 本 食 品 工 业 学 会 志 N
6、!.$N /.12#.% - #.P*G&PH 迁 启 介 等 * 小 麦 红 曲 血 降 下 成 分 抽 出 * 日 本 食品 工 业 学 会 志 N !.$N /!%12 .!& - .!0*G&H 迁 启 介 等 * 红 曲 食 品 高 血 压 自 然 发 症 血 压 及 影 响 S 日 本 食 品 工 业 学 会 志 N !.$N /!%12 .!. -.$+*G&#H 迁 启 介 等 * 红 曲 血 压 调 节 作 用 * 日 本 酿 造 协 会 志 N!.+N /&12 $%# - $!*G&0H 须 励 清 * 红 曲 的 功 能 GKH * 广 州 食 品 工 业 科 技 ，
7、!.N/!12 P.*G&.H 陈 松 生 等 * 红 曲 霉 的 麦 角 固 醇 的 研 究 G3H * 食 品 与 发 酵工 业 ， !.PN /12 !0 - $&*G+%H 孟 昭 赫 ， 张 国 柱 ， 宋 圃 菊 * 真 菌 毒 素 图 解 G3H* 北 京 ： 人 民卫 生 出 版 社 ， !.#.*G+!H 中 国 食 品 添 加 剂 生 产 应 用 协 会 * 食 品 添 加 剂 手 册 G3H *北 京 ： 中 国 轻 工 业 出 版 社 * !.*G+$H =9?C9X89M?=)=;QR(4?)47GKH* a(BJ=*N !.0!N +/$12P0. - P.$*G+
8、&H _)89L MKN U8C:8 KM 4=B=9 ID7(5 3(98:C: 8: =7(6=()(AN !.PN $#2 $%! b $!&*G+H 傅 金 泉 * 中 国 红 曲 及 其 使 用 技 术 G3H* 北 京 2 中 国 轻 工 业出 版 社 N !.0*G+PH 许 戆 荣 ， 卢 晨 ， 穆 晓 青 等 * 部 分 红 曲 霉 菌 株 产 桔 霉 素 的 研究 GKH* 无 锡 轻 工 大 学 学 报 N $%!N /!12 P0 - !*综 述食 品 科 学!# $%&， ()* $+， ,(* !-./0/1* 23/ 45/6675/ 8 15.-/9 :/:;
9、5.)?5.)?5.)?5/55(:?3/4(5/6.H/6* 23/.56/4(5:)7J?/9(4/5.)?55.= 1./5/9? 45(?/.96D 67=3.)?5.)?5.)?5D AXYGC 作 为 指 标 。 纳 滤 集 浓 缩 与 脱 盐 为 一 体 ， 膜 平 均孔 径 约 ! W $9:， 用 于 分 离 溶 液 中 分 子 量 为 $% W !%Z.)?5等 采 用 无 机 超 滤 膜 -913? &%AB， C等 采 用 阴离 子 交 换 树 脂 GHE #& 和 EIJK(LM9!% 超 滤 膜 -913? &%AB，荷 负 电 . 分 别 对 酸 性 酪 蛋 白
10、乳 清 和 牛 乳 清 进 行 分 离 ， 得 到 N92、G5N 和 乳 清 蛋 白 分 离 物 -包 括 ! D 7E、 D 7N 和 OPE. 三 个 组分 。 在 QR+* 4 时 ， GHE#& 选 择 吸 附 带 负 电 荷 的 N92。 超 滤 浓 缩 过程 中 ， G5N 被 膜 截 留 ， QR 和 ,B3) 浓 度 对 乳 清 蛋 白 分 离 物 透 过 率均 有 影 响 。 对 浓 缩 后 的 截 留 液 进 行 三 次 间 歇 渗 滤 操 作 ， 使 更 多 的乳 清 蛋 白 分 离 物 透 过 膜 。$* $ 血 清 白 蛋 白在 3(SL ;T B) 醇 沉 法 制
11、 备 人 血 清 白 蛋 白 - 分 子 量 9U V4AB. 最 后 一 步 ， 馏 分 G 上 层 液 中 含 有 浓 度 !/5 6 7 的 白 蛋 白 ，乙 醇 浓 度 +%0 -W 6 W.。 XBYYJL=4等 采 用 浓 缩 D 渗 滤 D 浓 缩 组 合 过程 使 乙 醇 浓 度 小 于 %* !5 6 7， 白 蛋 白 浓 缩 到 $!%5 6 7， 以 回 收 白 蛋白 。 采 用 超 滤 膜 盒 -913?!%AB， 聚 砜 . 研 究 了 循 环 流 速 、 白 蛋白 浓 度 、 乙 醇 浓 度 对 透 过 通 量 的 影 响 ， 并 对 过 程 进 行 优 化 来 确
12、 定起 始 乙 醇 浓 度 和 渗 滤 时 白 蛋 白 浓 度 ， 以 使 标 准 过 程 时 间 -单 位 膜面 积 上 生 产 !5 白 蛋 白 所 需 时 间 . 最 小 。 由 于 乙 醇 浓 度 较 高 时 ，不 仅 透 过 通 量 降 低 ， 而 且 会 损 坏 有 机 膜 ， 所 以 也 可 采 用 耐 乙 醇 的C。Z;等 采 用 错 流 微 滤 -孔 径 !#I. 和 超 滤 -913?&%AB 和 !/AB， C等 研 究 了 QR 值 、 盐 浓 度 和 膜 的 改 性 对 分 离 性 能 的影 响 。 由 于 静 电 排 斥 作 用 ， 采 用 紫 外 改 性 超 滤
13、膜 -913? /%AB，聚 砜 .， 在 QR+* 8 和 很 低 盐 浓 度 时 透 过 液 几 乎 为 纯 卵 清 蛋 白 。 提高 盐 浓 度 ， 静 电 斥 力 降 低 会 引 起 溶 菌 酶 透 过 率 增 大 ， 但 膜 对 大 分子 伴 清 蛋 白 的 截 留 率 仍 很 高 。 因 而 ， 在 QR+* 8 和 很 低 盐 浓 度 下进 行 渗 滤 操 作 ， 得 到 富 集 卵 清 蛋 白 的 透 过 液 ； 再 在 QR+* 8 和 高盐 浓 度 下 渗 滤 操 作 ， 得 到 富 集 溶 菌 酶 的 透 过 液 和 富 集 伴 清 蛋 白的 截 留 液=!。 NS(aS
14、=!$， !&等 研 究 了 操 作 参 数 -如 错 流 速 度 、 压 差 、QR 值 、 搅 拌 速 度 、 溶 液 浓 度 等 .对 透 过 通 量 和 溶 菌 酶 透 过 率 的 影响 。 采 用 中 空 纤 维 超 滤 膜 -913? &%AB， 聚 砜 .渗 滤 操 作 后 ， 透过 液 中 溶 菌 酶 纯 度 在 8+0 8#0 之 间 。 采 用 平 板 超 滤 膜 -913?$/AB 和 /%AB， 聚 砜 . 进 行 两 级 膜 组 件 串 联 操 作 ， 即 第 一 级 用913? /%AB 膜 截 留 其 它 蛋 清 蛋 白 ， 溶 菌 酶 透 过 膜 ， 第 二 级
15、913? $/AB 膜 提 纯 溶 菌 酶 ， 得 到 高 纯 度 和 高 产 量 的 溶 菌 酶 。 若用 肌 红 蛋 白 对 913? /%AB 聚 砜 膜 预 处 理 ， 可 使 溶 菌 酶 透 过 率提 高 $0 ， 透 过 液 中 溶 菌 酶 的 纯 度 可 达 到 #* 0=!+。$* + 西 蒙 德 木 蛋 白西 蒙 德 木 -X(b(cB. 种 子 榨 油 后 的 残 渣 中 含 $/0 蛋 白 质 ， 将其 中 的 X(b(cB 蛋 白 提 取 纯 化 后 可 作 为 化 妆 品 成 分 。 ,Bc;TBLJ=!/等采 用 微 滤 和 超 滤 膜 的 浓 缩 D 渗 滤 组 合 操 作 方 法 提 取 和 纯 化 X(db(cB 蛋 白 。 膜 组 件 由 9J)JQ(。 OBJ);f=!#等 采 用 渗 滤 过程 从 含 有 包 涵 体 的 重 组 大 肠 杆 菌 细 胞 溶 解 产 物 中 除 去 可 溶 蛋 白质 。 首 先 根 据 透 过 通 量 、 蛋 白 质 透 过 率 和 清 洗 后 膜 通 量 和 恢 复 情况 来 选 择 膜 。 进 一 步 研 究 膜 压 差 对 聚 醚 砜 膜 -孔 径 %* !#I.的 透过 通 量 和 蛋 白 质 透 过 率 的 影 响 。 在 /#2B 下 进 行 连 续 恒 容 渗 滤 ，渗
