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2025
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07
電滲析技術(shù)在乳酸發(fā)酵行業(yè)脫鹽中的應(yīng)用
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乳酸是一種重要的有機(jī)酸,在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在乳酸發(fā)酵生產(chǎn)時(shí),發(fā)酵液里常含有高濃度鹽分,這不僅會(huì)影響乳酸純度,還會(huì)加大后續(xù)處理的難度與成本。因此,如何高效分離發(fā)酵液中的鹽分,成為乳酸發(fā)酵行業(yè)需要解決的重要問題。而電滲析膜分離技術(shù),為乳酸發(fā)酵液分鹽提供了新的解決辦法。
一、電滲析技術(shù)基本原理
電滲析是基于電場作用的膜分離技術(shù)。它利用離子交換膜的選擇透過性,在外加直流電場的作用下,讓溶液中的帶電粒子(主要是離子)定向遷移,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溶液中不同成分的分離。在電滲析過程中,陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過,這樣在電場作用下就形成了濃室和淡室,實(shí)現(xiàn)了鹽分的濃縮與淡化。
二、電滲析技術(shù)在乳酸發(fā)酵液脫鹽中的應(yīng)用
在乳酸發(fā)酵過程中,發(fā)酵液通常含有乳酸鈉、乳酸鈣等鹽分。這些鹽分不僅影響乳酸純度,還增加了后續(xù)提取和純化的難度。傳統(tǒng)分鹽方法如鈣鹽法、鋅鹽法等,存在工藝流程長、能耗高、副產(chǎn)物多等問題。而電滲析技術(shù)則是一種更高效、節(jié)能的分鹽方法。
電滲析脫鹽過程
在乳酸發(fā)酵液分鹽時(shí),電滲析技術(shù)能直接把發(fā)酵液中的乳酸鹽轉(zhuǎn)化為乳酸,同時(shí)生成相應(yīng)的堿液。比如在雙極膜電滲析中,乳酸鈉在電場作用下可轉(zhuǎn)化為乳酸和氫氧化鈉。這樣,在提取乳酸的同時(shí),還能得到高純度的氫氧化鈉,實(shí)現(xiàn)了資源的回收再利用。
電滲析脫鹽的優(yōu)勢
高效節(jié)能:電滲析技術(shù)可在常溫常壓下進(jìn)行,無需消耗大量能源,與傳統(tǒng)熱法分鹽相比,節(jié)能優(yōu)勢顯著。
純度高:能有效分離乳酸和鹽分,得到的乳酸純度高,符合食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的要求。
環(huán)保性好:過程中不產(chǎn)生廢水、廢渣等污染物,符合環(huán)保要求。
易于自動(dòng)化:設(shè)備操作簡單,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
三、電滲析技術(shù)在乳酸發(fā)酵行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,電滲析技術(shù)已在乳酸發(fā)酵行業(yè)的分鹽過程中應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了廣泛研究,取得了顯著成果。例如,有研究顯示,在雙極膜電滲析中,乳酸鈉的轉(zhuǎn)化率能達(dá)到 95% 以上,乳酸的回收率能達(dá)到 90% 以上。
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