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1、华南理工大学硕士学位论文超滤膜在谷氨酸发酵生产中的应用姓名：李平凡申请学位级别：硕士专业：食品工程指导教师：赵谋明;邓毛程20061030捅要谷氨酸产量处于逐年递增的态势，各项技术指标在近几年来也得到了较大的提高。但该行业的发展却隐藏着一些比较棘手的问题，一是技术指标的进一步提升，二是产品的质量，三是该行业的环保达标。这些问题如果不能得到有效的解决，将会从一定程度上造成资源浪费，并会制约该行业的进一步发展。超滤膜技术近几年在食品和生物行业得到了广泛的应用，它具有常温、低压、无相变、低能耗、快速简便等特点。它可以改变传统的工艺，提高产品的质量，降低整个生产消耗。将超滤膜运用在谷氨酸发酵液除茵生产
2、上，不仅可以大幅提高产品的质量和收率，更重要的是有效的解决了环保难题，真正实现污水零排放，提取废液也得到了综合利用，变废为宝，衍生出蛋白饲料粉、硫酸铵固体肥料和液体复合肥等三种副产品，并创造了可观的经济效益。在该行业有较强的推广价值。本文重点研究了不同截留量的超滤膜对谷氨酸发酵液菌体的去除效果的比较；谷氨酸发酵液经过超滤膜除茵后的料液质量、提取收率、所能解决的环保问题等方面的变化。以及超滤膜通量与谷氨酸发酵液本身性质、料液的预处理、工艺操作条件的变化等的关系。同时还重点研究了运行条件对超滤膜污染的影响和超滤膜通量恢复的有效措施如清洗方法的改进和比较，反冲洗工艺的选择等。在本试验条件下，1 5
3、0 K D ( 1 5 万道尔顿) 孔径的超滤膜最适合谷氨酸发酵液的除菌，谷氨酸发酵液经过超滤后，C O D ( 化学好氧量) 去除率可以达到4 9 ，氨氮去除率可以达到1 7 0 A ，经过超滤膜后的谷氨酸结晶收率可以达到8 9 9 。在运行条件的试验中，得出超滤膜在谷氨酸发酵液除菌工艺中最佳工艺为：温度7 0 、P H 5 6 6 O ，表面流速控制5 m s 、操作压力为3 0 b a r 。而超滤清洗的最佳工艺选择是：碱洗浓度为2 0 酊，氧化清洗浓度为烧碱2 0 9 l + 漂白水3 0 9 1 + 2 5 9 1 乙基脂肪醇，酸洗浓度为1 5 9 ，l 。关键词：超滤膜；谷氨酸发酵
4、液；收率；通量；污染；控制A b s t r a c tT h eo u t p u to fg l u t a m i ca c i d sw a sb e i n gi n c r e a s e dt h e s ey e a r s a n dm a n yp r o c e s s i n gi n d e x sh a sa l s ob e e ni m p r o v e d H o w e v e r , t h e r ea r es o m eh o tp r o b l e m si ng l u t a m i ca c i d sf e r m e n t a t
5、i o n , s u c ha st h el i f t i n go ft h ep r o c e s s i n gi n d e x s ，t h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c t sa n dt h ed e m a n do fe n v i r o n m e n t a lc r i t e r i o n s T h es o u r c ew i l lb ew a s t e dt os o m ee x t e n ta n dt h ed e v e l o p m e n to ft h i si n d u s t r y
6、c o u l db er e s t r a i n e d ，i ft h e s ep r o b l e m sc a n n o tb es o l v e de f f e c t i v e l y T h eu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n et e c h n o l o g y ，h a v i n gn op h a s ec h a n g e ，W a su s e de x t e n s i v e l yi nf o o da n db i o l o g yi n d u s t r i e st h e s
7、 ey e a r s ；t h eu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n ec a nb eu s e dq u i c k l y ，s i m p l ya n dc o n v e n i e n t l yi nn o r m a lt e m p e r a t u r e ，l o wp r e s s u r ea n dl o wp o w e r T h i st e c h n i q u eC a l lc h a n g et h et r a d i t i o n a lt e c h n o l o g y ，l i
8、 f tt h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c t sa n dp r o d u c eg l u t a m i ca c i d sm o r ee f f i c i e n t l y I nt h eg i n t a m i ca c i d sf e r m e n t a t i o n , t h eu l t r a f l t m t i o nm e m b r a n ec a b eu s e dt oe l i m i n a t et h em i c r o o r g a n i s m si nt h ef e r m
9、 e n t e dl i q u i d s I tc a nn o to n l yi n c r e a s et h eq u a l i t ya n dt h ey i e l do fg l u t a m i ca c i d s ，b u ta l s os o l v et h ep r o b l e mo fc o n t a m i n a t i o na n dh a v en Os e w a g e O nt h eo t h e rh a n d ，t h r e eb y - p r o d u c t so fp r o t e i nf e e d i
10、 n g s t u f fp o w d e r , a m m o m u ms u l p h a t ef e r t i l i z e ra n dl i q u i dc o m p l e xm a n u r ec a nb ed e r i v e df r o mt h ew a s t ef e r m e n t e dl i q u i d s T h e r e f o r e ，t h eu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n et e c h n o l o g yi sv a l u a b l ei ng l
11、u t a m i ca c i d sf e r m e n t a t i o nb e c a u s eo fi t se c o n o m i c a lb e n e f i t s T h ee l i m i n a t i n ge f f e c t so fu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n e sh a v i n gd i f f e r e n tf l u x st ot h em i c r o o r g a n i s m si nt h eg l u t a m i ca c i d sf e r m e
12、 n t a t i o nb a c t e r i aw e r ep r i n c i p a l l ys t u d i e da n dc o m p a r e di n t h i sp a p e r C h a n g e so ft h ef l u i dq u a l i t y , t h ey i e l da n dt h ee n v i r o n m e n t a lp r o b l e m su s i n gt h eu l t r a f f l t r a t i o nm e m b r a n e st od Ow i t ht h ef
13、 u i di ng l u t a m i ca c i d sf e r m e n t a t i o nw e r es t u d i e d T h er e l a t i o n so fd i f f e r e n tf l u x s ，t h ef e r m e n t e dl i q u i dp r o p e r t i e s ，t h ep r i m a r ym a n a g ea n dt h ec h a n g eo ft h ep r o c e s s i n gc o n d i t i o n sw e r er e s e a r c
14、 h e d O nt h eo t h e rh a n d , t h ee f f e c t so fo p e r a t i n gc o n d i t i o n st ot h ec o n t a m i n a t i o no fu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n e sw e r es t u d i e d ；t h ee f f e c t i v er e s u m em e t h o d so ft h eu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n e sf l u
15、 x s ，s u c ha st h ei n n o v a t i o na n dc o m p a r i s o no ft h ew a s h i n gm e t h o d s ，t h et e c h n o l o g yo fr e v e r s ew a s h i n gw e r ee m p h a s i s l yr e s e a r c h e d U n d e rt h et e s tc o n d i t i o n , u l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n e so f1 5 0K Dd i
16、 a m e t e rw e r eb e s tf i t t e df o rt h er e m o v eo fm i c r o o r g a n i s m si nt h eg l u t a m i ca c i d sf e r m e n t a t i o n A f t e rt h ef i l t r a t i n go ft h eu l t r a f i l t r a t i o nm e m b r a n e s ，t h er e m o v a le f f i c i e n c yo fC O Da R a i n e d4 9 ，t h er e m o v a le f f i c i e n c yo fN H 3 - Na t t a i n e d1 7 ，a n dt h er e m o v a le f f i c i e n c yo fg l u t a m i ca c i d sc r y s t a lna t t a i n e d8 9
