Caso del processo di dissalazione e raffinazione della L-omoserina
La L-omoserina è un amminoacido ampiamente utilizzato come importante materia prima aminoacidica nei settori alimentare, dei prodotti sanitari, dei cosmetici, della biomedicina e di altri settori correlati.
Desalinizzazione e rimozione delle impurità della L-omoserina:
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Durante l'estrazione e la preparazione della L-omoserina, le impurità possono spesso interferire con il processo, rendendo difficile il raggiungimento del livello di purezza desiderato. Pertanto, i processi di dissalazione e rimozione delle impurità sono necessari per migliorare la purezza della L-omoserina durante la sua estrazione e preparazione. Attualmente, i metodi principali per la dissalazione e la rimozione delle impurità nella produzione di L-omoserina includono:
1) Centrifugazione:
La centrifugazione è un metodo ampiamente utilizzato per rimuovere le impurità durante la produzione di L-omoserina. Questo processo prevede la concentrazione del brodo di fermentazione mediante centrifugazione e la separazione della fase organica per ottenere separazione e purificazione. La centrifugazione è un processo di produzione altamente efficiente in grado di rimuovere efficacemente proteine, carboidrati e altre impurità presenti nel brodo di fermentazione.
2) Metodo di precipitazione acida:
Un altro metodo comunemente utilizzato per la rimozione delle impurità durante la produzione di L-omoserina è il metodo della precipitazione acida. Questa tecnica prevede la precipitazione e la rimozione delle proteine dal brodo di fermentazione attraverso l'aggiunta di una soluzione acida. Il metodo della precipitazione acida è particolarmente efficace per i brodi di fermentazione ad alto contenuto proteico, poiché le proteine possono essere facilmente rimosse mediante centrifugazione dopo la precipitazione. Un'ulteriore purificazione della L-omoserina può quindi essere ottenuta mediante tecniche aggiuntive come la centrifugazione o la cromatografia.
3) Metodo di adsorbimento della resina:
Il metodo di adsorbimento della resina è un'altra tecnica comunemente utilizzata nella produzione di L-omoserina di alta qualità. Questo metodo prevede l'utilizzo di materiali come resine a scambio ionico per adsorbire selettivamente la L-omoserina e rimuovere le impurità. Il metodo di adsorbimento della resina offre numerosi vantaggi, tra cui elevata efficienza, rapidità e buona selettività.
4) Tecnologia di separazione cromatografica:
La tecnologia di separazione cromatografica viene utilizzata per rimuovere sali inorganici, pigmenti e altre impurità dalla soluzione di alimentazione di L-omoserina. L'estratto separato viene decontaminato da una resina di raffinazione e la L-omoserina purificata viene sottoposta alla fase finale del processo per migliorare la resa dell'intera linea e la qualità del prodotto L-omoserina.
Casi sperimentali di purificazione della L-omoserina mediante cromatografia:
1) Scopo dell'esperimento:
La tecnologia cromatografica è stata applicata con successo nella produzione di vari prodotti correlati agli aminoacidi. In questo caso, un cliente ha inviato alla nostra azienda un liquido trasparente con membrana di L-omoserina da 3000 litri per condurre un esperimento pilota di debugging della cromatografia. L'obiettivo principale di questo esperimento è valutare le prestazioni di separazione della resina Sunresin e studiare le prestazioni del processo cromatografico SSMB nella separazione e purificazione della L-omoserina.
2) Materia prima sperimentale:
Per questo esperimento, il brodo di fermentazione della L-omoserina è stato filtrato per ottenere una ritenzione di solidi del 18%, un pH di 6,8 e una conduttività di 10320 µs/cm. Il filtrato risultante è stato quindi utilizzato come materia prima per il processo di cromatografia. La materia prima è stata analizzata come segue:
| Materia prima L-omoserina | |
|---|---|
| Elemento di analisi | LL-omoserina |
| Aspetto | rosso marrone |
| Blocco solido (%) | 18 |
| Densità (g/ml) | 1.06 |
| pH | 6.55 |
| Conduttività | 10320 |
| Acidità della L-omoserina (%) | 10-10.5 |
3) Effetto sperimentale della separazione cromatografica:
Attraverso la continua ottimizzazione e regolazione del debug della produzione cromatografica, le prestazioni specifiche della cromatografia sono le seguenti:
| Dati sulle prestazioni della separazione cromatografica SSMB | ||
|---|---|---|
| Elemento di analisi | Soluzione di estrazione | Liquido residuo |
| Aspetto | chiaro, giallo | chiaro, bruno-rossastro |
| Coefficiente di resa della L-omoserina(%) | 94-96 | - |
| Purezza della L-omoserina(%) | 90-92 | - |
4)Sintesi sperimentale:
Sulla base dell'esperimento pilota cromatografico con il caricamento della resina Sunresin, si possono trarre le seguenti conclusioni:
-Nelle attuali condizioni di alimentazione, mantenendo un consumo di acqua molto basso, il test pilota può ottenere una buona separazione della L-omoserina dal solido, una resa analitica superiore al 95%, una purezza superiore al 90% e la rimozione di altre impurità;
-Con la seconda ottimizzazione dei parametri, il pigmento dell'estratto è stato ridotto dal rosso al giallo chiaro e l'effetto di decolorazione è stato significativamente migliorato.
Apparecchiature per la separazione cromotagrafica Sunresin SSMB:
Per il problema dell'elevato contenuto di sale prevalente nell'attuale brodo di fermentazione, Sunresin ha sviluppato il processo di separazione dei sali con cromatografia continua SSMB e il processo di scambio ionico continuo combinando le caratteristiche del brodo.
Principio di separazione cromatografica:
Lo scopo della cromatografia è separare il materiale di alimentazione in due parti.
-la fase prodotto, che contiene la componente L-omoserina ad alto recupero ed elevato contenuto;
-la fase delle impurità, che contiene una quantità molto piccola del componente target e una grande proporzione di sali, pigmenti e altre impurità;
Il processo è un sistema di cromatografia continua chiamato letto mobile analogico sequenziale. Consiste in una serie di cicli successivi di camere di separazione riempite di resina, chiamate "letto mobile simulato sequenziale" perché il movimento del letto di resina è simulato dall'alternanza periodica dell'ingresso e dell'uscita di ciascuna unità.
L'impaccamento cromatografico è una resina omogenea con legame/affinità diversa per ciascun componente.
Vantaggi delle unità di separazione cromatografica:
I vantaggi di SSMB sono evidenti:.
-Alimentazione/scarico continuo e regolare, garantendo stabilità e affidabilità del sistema;
-Si possono ottenere componenti di elevata purezza;
-Riduzione del consumo di acqua e di resina per unità di prodotto separato in un sistema continuo rispetto a un processo discontinuo perché il sistema non ha componenti intermedi da rimuovere, miscelare e re-alimentare;
-Rispetto allo scambio ionico convenzionale, non consuma praticamente sostanze chimiche ed è più rispettoso dell'ambiente.
Per ottenere le migliori prestazioni del sistema, il controllo preciso della portata attraverso le diverse aree della colonna di separazione cromatografica sarà ottenuto dal controllo automatico del sistema per passare automaticamente e accuratamente tra le diverse fasi del processo.
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