一种植提处理膜的清洗剂及其使用方法与流程

本发明属于清洁剂领域，尤其涉及一种植提处理膜的清洗剂，及其使用方法。

背景技术：

1、膜分离技术在植物提取液类制品物料的分离中，相比其他工艺具有低能耗、高分离精度的特性。而膜污染是植物类物料分离中应用推广膜分离技术最难逾越的一道壁垒。应用膜分离技术的植物提取生产工艺中，进入膜分离系统前会对原料会进行机械、高温等处理，此过程中料液的植物细胞破壁分裂，目标提取物会随之进入料液便于后续提取浓缩。同时植物细胞破裂后给料液带来大量残留的细胞壁纤素和细胞蛋白、多糖，在膜系统浓缩提取物过程中，给膜带来不可逆的膜污染，膜的渗透量下降，使得膜分离系统设备进行停机维护，影响生产的浓缩效率。

2、通常此类膜污染的控制主要以强碱为主体复配的清洗剂，此类清洗剂生效ph约在12-13。强碱使得蛋白质变性，污染层与膜表面的结合变得松散从而达到清洗效果。而强碱性清洗剂同时会对膜材料造成加速老化强度下降、膜孔增大分离效果下降等，降低膜产品的使用寿命。且存在清洗时间长，影响生产效率等问题。

3、但是，现有的其他清洗剂也大多存在缺陷。如常见的碱性清洗剂对细胞壁纤维素的清洗效果不佳，如cn 109718670a此类含蛋白酶清洗剂对碱性环境要求10.5-11，清洗过程碱的复合使用使得清洗液在配置过程中蛋白类清洗剂成分的不稳定性与排斥失活，导致清洗效果存在局限性,且在植物提取液物料分离应用中对膜造成的细胞壁纤维素污染不具针对性，清洗效果差。使用常规的蛋白分解酶清洗剂时效果容易受到环境的影响而下降，使用过程中酶可能产生失活等情况。

4、因而，开发一种对膜温和，使用高效的膜清洗剂是非常必要的。

技术实现思路

1、为解决现有的清洗剂或存在清洗效果差，或存在清洗效果不稳定，或存在对膜材存在一定破坏性等情况，本发明提供了一种植提处理膜的清洁剂，以及该清洁剂的使用方法。

2、本发明的目的在于：

3、一、能够实现对植提处理膜彻底有效的清洁；

4、二、确保清洁剂具有良好的稳定性；

5、三、确保清洁剂对植提处理膜进行清洁的过程中对植提处理膜进行有效的保护，避免损伤。

6、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

7、一种植提处理膜的清洗剂，

8、所述清洗剂包括以下重量份的组分：

9、碱性清洗剂30～60重量份，表面活性剂0.1～5重量份，碱性酶蛋白清洗剂1～20重量份；所述清洗剂以缓冲剂调节ph值至11.5～12。

10、在本发明技术方案中，采用弱碱性的碱性清洗剂配合表面活性剂能够对常规的小分子污染物成分进行分解和去除，而配合碱性酶蛋白清洗剂能够对部分大分子如纤维素污染物进行去除。而同时，选用碱性酶蛋白清洗剂配合弱碱性的清洗剂，以及通过缓冲剂控制ph值在使用过程中保持相对较为稳定，能够确保整体清洁剂具有良好的化学稳定性，尤其能够保持碱性酶蛋白清洗剂不易失活。本发明常用选用的缓冲剂为柠檬酸铵、柠檬酸钠和碳酸钠中的任意一种或多种，当然也不排除其余常规ph缓冲剂的使用。

11、作为优选，所述碱性清洗剂包括三聚磷酸的贱金属盐和/或乙二胺四乙酸的碱金属盐和/或碱金属氢氧化物；

12、所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠和/或十二烷基酚聚氧乙烯醚和/或聚苯乙烯磺酸钠。

13、上述的碱性清洁剂是较为温和的非强碱型清洁剂，对植提处理膜具有良好的基础清洁效果，配合表面活性剂能够产生有效的发泡清洁，洗去弱结合的附着型污染物，同时洗去部分油脂等类型污染物，能够对于大分子化合物以外的其他污染物成分产生相对优异的去除效果。

14、作为优选，

15、所述碱性酶蛋白清洗剂包括含酶剂和稳定剂；

16、所述含酶剂包括α-胰凝乳胶蛋白酶和/或n-乙酰胞壁质酶和/或w146枯草杆菌蛋白酶；

17、所述稳定剂为脂肪醇聚乙烯醚和/或硼酸钠；

18、所述含酶剂和稳定剂的质量比为1：(0.01～0.1)。

19、本发明所用的含酶剂均是针对常见植提处理膜使用过程中可能附着的、难以简单去除的大分子污染物进行选择的。其中蛋白酶主要针对植物类蛋白，能够对膜表面的蛋白类污染物进行清洗，并避免了强碱性清洁成分的使用，降低了对膜的损伤，而胞壁质酶则是针对于纤维素类污染物进行去除，提高清洁效果。

20、作为优选，

21、所述稳定剂中至少包含硼酸钠。

22、本发明所用稳定剂中至少含有硼酸钠，是因为其可以与水发生强烈的水合以减少游离水的含量，稳定碱性蛋白酶，抑制本发明所用的含酶剂在偏碱性的环境中自溶，显著提高含酶剂的稳定性。

23、作为优选，

24、所述清洗剂中还包括渗透剂；

25、所述渗透剂用量≤10重量份。

26、渗透剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚，其与膜表面的亲水基团具有良好的亲和性，能够加快清洗剂成分在膜表面进行渗透清洗，提高清洗效率以减少对膜的损伤。

27、作为优选，

28、所述清洗剂中还包括分散剂；

29、所述分散剂用量≤10重量份。

30、对于本发明而言，分散剂的使用也是十分重要的。本发明特选采用聚丙烯酸钠这一种分散剂，是因为其侧链上含有大量的羧酸根基团且其能够与钙镁进行螯合，大量的活性基团能够通过吸附、固定在晶体表面使得晶格畸变，一直植物料液中盐垢在膜表面形成结晶颗粒以削弱清洗效果。

31、一种植提处理膜的清洗剂的使用方法，

32、所述方法包括：

33、1)将碱性酶蛋白清洗剂和缓冲剂以外植提处理膜的清洗剂组分溶于≥35℃的温热水中，配制为浓度0.3～0.5wt％的清洗底液，以缓冲剂调节清洗底液的ph值至11.5～12；

34、2)向清洗底液中加入碱性酶蛋白清洗剂，配制为植提处理膜的清洗剂，将其升温至40～50℃后，对植物提取液分离膜进行45～90min的清洗，清洗完成后以水冲洗至洗出液ph值为6～7即完成对植物提取液分离膜的清洗。

35、对于本发明清洗剂而言，使用时首先需要控制其配液形式以及控制温度，但实际使用方法仍是十分简洁高效的。

36、作为优选，

37、步骤2)所述清洗过程中：

38、采用高压清洗机对植物提取液分离膜进行高压清洗，控制清洗压力为3～6bar，清洗45～60min。

39、这是膜材料常见的高压清洗方式，能够普遍适用于大量膜材的有效清洁。

40、作为优选，

41、步骤2)所述清洗过程采用梯度压力清洗，具体为：

42、依次设置第一压力区、第二压力区、第三压力区和第四压力区共四个压力区；

43、所述四个压力区间以毛细孔板进行分隔；

44、所述第一压力区、第二压力区、第三压力区和第四压力内的压力逐级减小，且植提处理膜的清洗剂依次流经第一压力区、第二压力区、第三压力区和第四压力区；

45、所述植物提取液分离膜依次置于第一压力区、第二压力区和第三压力区中清洗25～30min。

46、以上方式为针对于本发明清洁剂所开发的特定清洁方式。目的在于实现对植提处理膜的无损清洁。在常规处理过程中，为确保清洁彻底，需要采用较高的清洁压力，以实现对植提处理膜孔隙的清洁，使其恢复原本的过滤能力。但对于本发明的特定清洁剂，采用上述的方式，由上至下依次设置第一压力区至第四压力区，通过各区间压差以及毛细孔板对清洁剂的流动进行控制，同时分区控制压力依次实现孔隙初步清洁、表层附着污染物清洁以及深度的孔隙清洁。

47、作为优选，

48、所述第一压力区内控制压力为1.20～1.50bar；

49、所述第二压力区内控制压力为0.95～1.05bar；

50、所述第三压力区内控制压力为0.65～0.80bar；

51、所述第四压力区内控制压力为0.25～0.35bar。

52、上述方法中，在第一压力区采用相对高压实现将清洁剂导入至孔隙中对孔隙的初步清洁，实现初步的“扩孔”，同时避免强压对孔隙造成的损伤，而在第二压力区重点则在于膜材表面清洁以及在第一压力区清洁过程中部分处理至膜表面的污染物，是配合第一压力区进行较为彻底的表层清洁，而第三压力区采用相对常压环境的负压工作空间，是因为在第一压力区和第二压力区处理后，膜材孔隙中会出现难以排出的微气泡，常规采用高压的方式能够将此类微气泡排除，进行直接有效的深层次清洁，但存在损伤膜材的风险。对此，本发明清洁剂具有较好的流动性和渗透性，通过负压条件实现微气泡的排除并使得清洁剂再次有效渗入至孔隙中，对孔隙进行深层次、彻底的清洁。

53、本发明的有益效果是：

54、本发明清洁剂通过碱处理和酶处理能够对膜材进行全面有效的清洁，适用于各类膜材污染物的清洁和去除，而配合本发明特定的使用方式，能够更大程度地发挥清洁剂温和高清洁能力的特点，实现对膜材的几乎完全无损的清洗。