g/m2。分析收集的渗透物，且测得葡聚糖含量为6. 5克/升；因此 过滤产率为70 %。渗透物完全清澈且不包含任何细胞碎片。
[0098] 实施例2
[0099] 使用与实施例1中相同的交叉流动过滤设备和相同的发酵肉汤。
[0100] 将1500g发酵肉汤引入容器Bl中并借助栗Pl以75L/h的循环速率循环。跨膜流 动速度为2. 9m/s。在打开渗透物出料阀时，可透膜压为0. 8巴，且经2h将其提高至3巴，然 后对该实验的其余部分而言维持在该值下。将渗透物收集并称重。借助料位调节，在过滤 过程中将其他发酵肉汤引入容器，使得BI中的量总是保持在1500g。过滤操作63h且在此 期间，收集10500g渗透物。在过滤的该时间点平均通量为43. 4kg/h/m2。分析收集的渗透 物，且测得葡聚糖含量为6. 7克/升；因此过滤产率为74%。
[0101] 此时保留物以得到的渗透物与排出的保留物之比为7:1排出。装置再操作30h。 在整个过滤过程中，得到14204g渗透物和2032g保留物。在整个过滤过程中，平均通量为 41. 5kg/h/m2。在过滤器上的空速大于3800kg/m2。渗透物完全清澈且不包含任何细胞碎片。
[0102] 实施例3
[0103] 使用与实施例1中相同的交叉流动过滤设备和相同的发酵肉汤。
[0104] 将1500g发酵肉汤引入容器Bl中并借助栗Pl以75L/h的循环速率循环。跨膜流 动速度为2. 9m/s。在打开渗透物出料阀时，可透膜压为0. 8巴，且经4h将其提高至3巴，然 后对该实验的其余部分而言维持在该值下。将渗透物收集并称重。借助料位调节，在过滤 过程中将其他发酵肉汤引入容器，使得Bl中的量总是保持在1500g。过滤操作30h且在此 期间，收集10500g渗透物。由此在过滤的该时间点，平均通量为94. 7kg/h/m2。分析收集的 渗透物，且测得葡聚糖含量为6. 2克/升；因此过滤产率为68%。此时保留物以得到的渗 透物与排出的保留物之比为7:1排出。装置再操作25h。在整个过滤过程中，得到18284g 渗透物和2613g保留物。在整个过滤过程中，平均通量为90. 2kg/h/m2。在过滤器上的空速 大于2600kg/m2。渗透物完全清澈且不包含任何细胞碎片。
[0105] 实施例4
[0106] 使用与实施例1中相同的交叉流动过滤设备和相同的发酵肉汤。
[0107] 将1500g发酵肉汤引入容器Bl中并借助栗Pl以75L/h的循环速率循环。跨膜流 动速度为2. 9m/s。在打开渗透物出料阀时，可透膜压为0. 8巴，且经8h将其提高至3巴，然 后对该实验的其余部分而言维持在该值下。将渗透物收集并称重。借助料位调节，在过滤 过程中将其他发酵肉汤引入容器，使得Bl中的量总是保持在1500g。过滤操作37h且在此 期间，收集10500g渗透物。由此，在过滤的该时间点，平均通量为77. 4kg/h/m2。分析收集 的渗透物，且测得葡聚糖含量为6. 3克/升；因此过滤产率为68 %。此时保留物以得到的渗 透物与排出的保留物之比为7:1排出。装置再操作25h。在整个过滤过程中，得到16723g 渗透物和2692g保留物。在整个过滤过程中，平均通量为73. Okg/h/m2。在过滤器上的空速 大于4500kg/m2。渗透物完全清澈且不包含任何细胞碎片。
[0108] 实施例5
[0109] 使用与实施例1中相同的交叉流动过滤设备和相同的发酵肉汤。
[0110] 将1500g发酵肉汤引入容器Bl中并借助栗Pl以75L/h的循环速率循环。跨膜流 动速度为2. 9m/s。在打开渗透物出料阀时，可透膜压为0. 8巴，且经16h将其提高至3巴， 然后对该实验的其余部分而言维持在该值下。将渗透物收集并称重。借助料位调节，在过滤 过程中将其他发酵肉汤引入容器，使得Bl中的量总是保持在1500g。过滤操作39h且在此 期间，收集10800g渗透物。由此，在过滤的该时间点，平均通量为75. 7kg/h/m2。分析收集 的渗透物，且测得葡聚糖含量为6. 5克/升；因此过滤产率为71 %。此时保留物以得到的渗 透物与排出的保留物之比为7:1排出。装置再操作31h。在整个过滤过程中，得到16689g 渗透物和2388g保留物。在整个过滤过程中，平均通量为64. 6kg/h/m2。在过滤器上的空速 大于4500kg/m2。渗透物完全清澈且不包含任何细胞碎片。
[0111] 实施例6
[0112] 在图4中显示使用的交叉流动过滤设备。其包含具有120升体积的搅拌的双壁储 存器B1、偏心螺杆栗PU管壳式热交换器W1、压力调节阀Vl和过滤器组件F1。过滤器组件 Fl用在每种情况下100mL渗透物在10巴的压力下借助来自Pall的反冲洗设备BF100 (称 为B3)以在每种情况下900s的间隔反冲洗。借助双壁容器Bl和热交换器Wl将交叉流动 过滤装置的内容物冷却至25 °C。
[0113] 在过滤器组件Fl中使用来自德国GKN Sinter Metals Filters GmbH， Radevormwald的型号为SIKA R3的7个对称管状膜。膜管的长度为1000mm，内径为6mm，且 外径为10_。可用于过滤的对称管状膜的膜面积为0.132m2。对称管状膜的壁厚为2_，且 分离限值根据ASTM F 795测定为3 μ m。
[0114] 实验使用裂裙菌；事实上，以分批发酵制备如"Udo Rau，Biopolymers， A. Steinbilchel编辑，WILEY-VCH publishers，第6卷，第63-79页"中描述的裂裥菌素。发 酵时间为96小时。发酵肉汤中的裂裥菌素的含量为7. 6克裂裥菌素/升。将50kg该发酵 肉汤（=进料）引入容器Bl (图4)中。
[0115] 此时栗Pl的循环速率设定为2. 6m3/h且施加的可透膜压为0. 7巴。跨膜流动速度 为3. 6m/s。使可透膜压缓慢提高，且在18小时后为1.5巴。对该实验的其余部分而言，可 透膜压维持在该值下。将渗透物收集并称重。借助料位调节，在过滤过程中将其他发酵肉 汤引入容器，使得Bl中的量总是保持在50kg。过滤操作7Ih且在此期间，收集230. 8kg渗 透物。在过滤过程中的平均通量为24. 7kg/h/m2。在过滤器上的空速为1748kg/m2。分析收 集的渗透物，且测得葡聚糖含量为5. 3克/升；因此过滤产率为57 %。渗透物完全清澈且 不包含任何细胞碎片。
【主权项】
1. 一种在过滤装置中由包含葡聚糖和生物质的含水发酵肉汤分离出葡聚糖水溶液的 方法，该方法至少包括如下步骤： a) 将包含含水发酵肉汤的进料料流引入过滤装置中， b) 使进料料流通过至少一个具有圆柱形形状且具有开孔的对称管状膜， c) 移除包含葡聚糖水溶液的渗透物料流， 其中所述对称管状膜具有的内径为多2mm至< 6mm〇2. 根据权利要求1的方法，其中所述对称管状膜具有的内径为多3mm至< 6mm〇3. 根据权利要求1的方法，其中所述葡聚糖包含由(6-1, 3-糖苷方式连接的葡萄糖单 元构成的主链以及由葡萄糖单元构成且与所述主链以P -1，6-糖苷方式键合的侧基。4. 根据权利要求1的方法，其中所述对称管状膜具有的开孔的d90开孔尺寸根据ISO 15901-1 测定为^ 4 y m 至< 45 y m。5. 根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述对称管状膜的长度为多0.2m至 < L5m〇6. 根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述进料料流在步骤b)中以多0. 5m/s至 < 5m/s的跨膜流动速度输送。7. 根据权利要求1-6中任一项的方法，其中所述对称管状膜具有的壁厚为多0. 3_至 < 3mm〇8. 根据权利要求1的方法，其中所述对称管状膜由具有的分离限值根据ASTM F 795测 定为彡〇. 5 y m至< 45 y m的材料制成。9. 根据权利要求1-8中任一项的方法，其中至少一个对称管状膜与1-15000个与所述 至少一个对称管状膜并联设置的其他对称管状膜一起形成膜组件。10. 根据权利要求9的方法，其中2、3、4、5、6、7、8、9或10个膜组件串联设置。11. 根据权利要求1-9中任一项的方法，其中在步骤a)中引入进料料流连续进行。12. 根据权利要求1-11中任一项的方法，其中在步骤c)中移除渗透物料流连续进行。13. 根据权利要求1-12中任一项的方法，其中在步骤c)中，所述水溶液包含浓度为 彡3g/l至< 30g/l的葡聚糖。14. 根据权利要求1-13中任一项的方法，其中可透膜压为0. 1巴至10巴，其中可透膜 压优选通过借助梯度为0. 05巴/h至2巴/h的斜升使可透膜压达到所需值而设定。
【专利摘要】本发明涉及一种使用对称管状膜过滤包含葡聚糖和生物质的含水发酵肉汤的改进方法。
【IPC分类】B01D61/14, B01D69/04, B01D63/06, C12P19/04
【公开号】CN105008026
【申请号】CN201480011731
【发明人】J·特蕾尔, H·福斯, T·凯普勒, S·罗利, S·费赖尔, B·莱昂哈特
【申请人】温特沙尔控股有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月26日
【公告号】CA2898253A1, WO2014135417A1