＊于旭霞

（遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧 121001）

引言

由于當(dāng)今社會生活生產(chǎn)水平的提高，生物化工技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)下新型的高科技技術(shù)領(lǐng)域中一項不可或缺的技術(shù)。這項技術(shù)是融入了生物化學(xué)以及細(xì)胞生物學(xué)等理論上共同發(fā)展的一門新型技術(shù)。當(dāng)中也離不開細(xì)胞工程和基因工程等幾項技術(shù)。在當(dāng)今的世界環(huán)境下，想要重點(diǎn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)，就離不開這項新興的技術(shù)工程。醫(yī)療和農(nóng)產(chǎn)品是當(dāng)前這項技術(shù)延伸發(fā)展最具有代表性的兩個領(lǐng)域。而膜分離技術(shù)是生物化工領(lǐng)域中最有前景和發(fā)展空間的一項技術(shù)。

生物化工不單單是一門科技技術(shù)最主要它是以實(shí)驗(yàn)作為理論基礎(chǔ)的一門生物學(xué)。它融合了酶工程以及細(xì)胞工程等共同組合在一起的一項綜合技術(shù)理論，我們對其進(jìn)行研究、管控以及有效的設(shè)計為了最后能達(dá)成預(yù)期的目的而進(jìn)行相關(guān)的研究。隨著物質(zhì)生活水平在提高，以及人口的增多，相應(yīng)資源的消耗以及人類的健康問題成為了當(dāng)代社會需要重視的問題，而生物化工在我們?nèi)祟惿鐣陌l(fā)展過程中占據(jù)了不可主導(dǎo)的地位。與它有關(guān)的產(chǎn)品都是具有相當(dāng)高的醫(yī)療使用價值，同時對于成本的壓縮也是進(jìn)行了有效的控制，它能夠給人類生活帶來非常方便的作用，為我們提供健康以及環(huán)保的食物和優(yōu)美的環(huán)境，也能夠有效的幫人類解決資源、能源等問題。

1.生物化工分離過程的重要性以及步驟

(1)重要性

生物化學(xué)工程中，生物化工的分離過程占據(jù)主導(dǎo)地位，何為生物化工分離技術(shù)，它指的就是，我們使用到的生物產(chǎn)品都是從發(fā)酵液以及與其有關(guān)的酶反應(yīng)液中所結(jié)合分離出來的產(chǎn)物，可以有效地將技術(shù)與生產(chǎn)力之間轉(zhuǎn)變。通常來說，生物化工技術(shù)的原理指的是，生物產(chǎn)品通過生物化工技術(shù)的運(yùn)用，從一些相對雜質(zhì)比較較高的發(fā)酵液中提取與分離出來的產(chǎn)品。因此，通過技術(shù)來獲取更高純度的生物產(chǎn)品作為原理來實(shí)現(xiàn)的。此項技術(shù)中需要注意到的是，我們必須通過生物化工技術(shù)才能夠獲得符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品。顯而易見，生物化工工業(yè)化離不開生物化工技術(shù)的參與，相關(guān)產(chǎn)物的分離過程，一般情況下是具有一定難度的，主要是由于原料液的含量較低導(dǎo)致的。它的一個技術(shù)要求，以及生物產(chǎn)品本身的質(zhì)量之間存在著相當(dāng)大的差距，從而導(dǎo)致很難分離出相對高質(zhì)量的生物產(chǎn)品。所以，我們想要開發(fā)出新的分離技術(shù)以及措施，就必須著重于提高生物相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)步驟

其一，首先我們要對酶反應(yīng)液以及發(fā)酵液來做預(yù)處理，然后針對其原料來進(jìn)行分離，最后，做好過濾和離心操作，這是產(chǎn)物原料液當(dāng)中最為關(guān)鍵的一步。想要最終達(dá)到改善后產(chǎn)物含量的效果，就必須要針對性的去使用膜技術(shù)分離來進(jìn)行操作，其中也要避免減少過濾介質(zhì)的阻力。

其二，分離。這一點(diǎn)主要是使我們生物產(chǎn)品的含量為提高目的來做的一個步驟。也是需要借活性產(chǎn)品來對雜質(zhì)做一個吸收作用，主要是用來提高生物產(chǎn)品的純度和含量。它其中所采用的方式，通常包括吸附、萃取等方式。舉個例子，選用顆粒活性炭來作為吸附劑，以此來提高生物產(chǎn)品的純度為基礎(chǔ)，再進(jìn)行ATP產(chǎn)品的合成中去使用。

其三，精制。其中的技術(shù)原理是從先進(jìn)的結(jié)晶中析出，最后來進(jìn)行干燥處理。同樣是拿ATP合成來做舉例子。其采用的也是五氧化二磷干燥器來做減壓干燥處理，來獲得最終相關(guān)的APP成品含量為原理，其中的步驟也是借助離子來與樹脂做交換，最終采用濃縮技術(shù)。

其四，高度分離。這一項對生化工技術(shù)的要求以及分離技術(shù)的關(guān)系結(jié)合難度比較高，同時也會需要更好的技術(shù)運(yùn)用與配合，是一項高難度工程學(xué)。為了提高生物產(chǎn)品的一個純度含量的效果，在其中可以采用一定的層析和電容等方式來作為實(shí)施的辦法。

2.膜分離技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及方法

(1)常溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

作為新型生物技術(shù)中的膜分離技術(shù)，它是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新生產(chǎn)出來的新型技術(shù)，它在實(shí)際的分離過程中，會對有效成分的損失造成較少的支出。非常適用在熱敏性物質(zhì)上。在抗生素以及醫(yī)療領(lǐng)域中，對酶以及蛋白質(zhì)的分離和濃縮都具有相當(dāng)好的應(yīng)用效果。

(2)無化學(xué)變化

膜分離技術(shù)的最大的好處是它的分離過程不需要添加任何的化學(xué)試劑以及化學(xué)因素，不會造成相關(guān)的生物產(chǎn)品污染以及質(zhì)量的保障。它的技術(shù)原理其實(shí)是一個物理分離過程，整個過程無需添加到化學(xué)元素。

(3)選擇性好

為了能夠更加高效的提高分離質(zhì)量以及效果，還有優(yōu)秀的性能，使用膜技術(shù)分離，就能夠更好地在分子級物質(zhì)的基礎(chǔ)上去進(jìn)行分離過程。

(4)成本控制低

運(yùn)用膜分離技術(shù)能夠相對完好地保持產(chǎn)品本身的活性，以及它所產(chǎn)生的能耗量可以控制在較低的范圍。而且對于成本的控制有著非常大的好處，比如它所占的支出費(fèi)用緊張到蒸發(fā)以及冷凍濃縮的1/3至1/8。

(5)適應(yīng)性強(qiáng)

生物化工技術(shù)的成功往往具有兩個點(diǎn)：一是能夠?yàn)槿藗兩顜矸奖?，二是它的操作以及技術(shù)運(yùn)用可以使更多的人去自動化操作。膜分離技術(shù)的運(yùn)用范圍非常廣泛，通常來說它可以進(jìn)行連續(xù)的分離或者間隙的進(jìn)行分離，它的操作工藝以及操作手法相對來說會比較簡單。

過濾式膜分離技術(shù)，它指的是將處理液放在分離器的一側(cè)。借助分離器本身形成的壓力以及周邊環(huán)境而形成的額外壓力，共同的來推動處理液的方式去幫助處理液去進(jìn)行分離，最后會形成一些滲濾液。在此分離過程中，往往會有一部分的處理液沒有經(jīng)過分離處理，最后形成的是濾余液。以及一些混合氣體，雙方能夠形成一定的滲濾氣和相應(yīng)的濾余氣。會產(chǎn)生相當(dāng)多的混合物質(zhì)以及產(chǎn)生分子差異，也會在膜分離技術(shù)中存在著相當(dāng)大的差異，最終也會導(dǎo)致濾液經(jīng)過膜時會出現(xiàn)不同的組成元素以及效果。

3.膜分離技術(shù)在生物化工應(yīng)用中存在的問題

(1)影響膜面透水率的因素

在膜分離技術(shù)的發(fā)展過程中，的確有很多優(yōu)勢，它會提高生物產(chǎn)品的純度以及提取分離質(zhì)量上都有非常明顯的效果。但在這項技術(shù)的生活實(shí)際運(yùn)用過程中，人們還發(fā)現(xiàn)了許多需要完善和解決的問題，會影響著生物產(chǎn)品的分離質(zhì)量。由于膜面本身是一層很薄的吸附面，膜面會很容易受到污染。會在上面形成一層附著層，這個附著層會降低膜面本身的透水率，最終會影響磨面的性能使用以及質(zhì)量，同樣的也會使它的濃厚程度發(fā)生變化。人們絞盡腦汁，為了降低其中帶來的影響，往往會采用錯流流程的方式來對膜面進(jìn)行優(yōu)化。這個過程相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，且需要技術(shù)來處理，它是將整個流程將其過濾液整體水平流過膜面的方式來形成的，這項技術(shù)往往需要很高的技術(shù)水平要求，所以也導(dǎo)致許多人員從事不了這項技術(shù)水平研究。

(2)膜污染帶來的影響

在膜分離技術(shù)應(yīng)用的過程中，遇到最多的通常都是膜污染帶來的問題。磨面的透水率會隨著時間的增加而漸漸的下降，所以說時間問題成了一個很重要的因素，需要及時的去清理膜內(nèi)以及表面的一層污染物質(zhì)，以此來解決它的透水率問題。我們可以采用化學(xué)清洗劑等方法來對膜內(nèi)以及膜面進(jìn)行局部清洗，這個方法對于提高它的清洗效果來說非常的實(shí)用。在生物化工領(lǐng)域，這項技術(shù)的運(yùn)用范圍占的比重比較廣，不同的化工產(chǎn)品，它的性能以及使用性和種類方面都存在著相當(dāng)大的差異，從而不同的膜分離技術(shù)對生物產(chǎn)品本身也會產(chǎn)生不同的影響。

舉個例子。一些磨面由于比較容易受到一個環(huán)境的污染而造成它的膜孔堵塞，相對來說就會影響生物產(chǎn)品本身的分離質(zhì)量，而人們?yōu)榱私鉀Q這個產(chǎn)品分離質(zhì)量的問題。就會運(yùn)用更加科學(xué)合理的角度以及技術(shù)來對其進(jìn)行分離優(yōu)化和改造，以此來提高膜分離技術(shù)的使用質(zhì)量和利用效率。

4.結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)以及高新技術(shù)不斷壯大與發(fā)展的時代下，也相應(yīng)地帶動了生物化工領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展。由于生物化工領(lǐng)域?qū)τ诩夹g(shù)人員的要求比較高，以及資金成本投入比較高的原因，從技術(shù)上去減少開支也是非常重要的一環(huán)。而膜分離技術(shù)的開展具有新的意義，它在對解決生物工程方面的問題上起到了非常好的參考作用，以及從一些資金預(yù)算以及相關(guān)技術(shù)要求上進(jìn)行了創(chuàng)新，對于其中的投入也達(dá)到減少，使它的技術(shù)需求也不斷降低，為人們所接受與使用，為人們的生活質(zhì)量帶來了意想不到的好處。