在實際生產中無機鹽往往與目標氨基酸共存。如果不脫鹽使產品混雜大量鹽分會直接導致純度不達標,影響產品功能。例如:氨基酸調味劑中的雜鹽會帶來苦澀味,破壞口感;在化妝品中,氨基酸表面活性劑若殘留較高濃度的氯化鈉會使膏體粗糙、刺激皮膚;在化工生產中,氨基酸中間產物也需要脫鹽來滿足下游反應和制劑需求。
1 氨基酸及其衍生物脫鹽方法
氨基酸及其氨基酸衍生物的脫鹽方法包括結晶沉淀法、樹脂法、離子交換膜法和納濾膜法雖然各種方法各有優缺點,但目前兼顧效率、成本和綠色生產的是離子交換膜法和納濾膜法。
2 ED&NF/UF介紹
離子交換膜法(ED)進行氨基酸脫鹽以直流電場為驅動力,鈉離子、氯離子和硫酸根離子分別通過相應的膜,與電中性氨基酸分離。高性能離子交換膜含水率20~25%、遷移數≥0.98、膜電阻4.5~5.5Ω·cm2,結構致密,對低分子量物料截留高、運行能耗低。
納濾膜法是利用孔徑篩分與電荷效應(道南效應)協同作用,將小分子無機鹽與相對較大的氨基酸分子分離。
以某衍生物蛋氨酸鈉為例,使用本公司研發生產的納濾膜脫除50%氯化鈉(干基中氯化鈉含量),物料脫鹽率可達95%以上,物料收率可達94-97%,一級通量可達15LMH以上。高含鹽量物質的脫鹽,不僅依賴高精度高物料截留納濾膜,還依賴于納濾工藝的優化組合。
以某衍生物蛋氨酸鈉為例,使用本公司ED膜堆脫除其中的氯化鈉和硫酸根鹽,脫鹽率可達90%,物料收率可達97%,平均脫鹽效率>400g 氯化鈉/(㎡h)。
電滲析和納濾已經成為氨基酸和氨基酸衍生物脫鹽的主流工藝,二者均可實現高效脫鹽,但受物料濃度、上下游工藝、投資及運行成本、操作習慣、裝置大小等影響,根據實際情況確定脫鹽方式。
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