概述：

    上海拓紛機械設(shè)備有限公司是專業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)凍干機、冷水機、超低溫冰箱、層析冷柜、恒溫槽等制冷設(shè)備的高科技企業(yè)，同時提供化工、食品及其他行業(yè)所需冷凍干燥生產(chǎn)線專業(yè)、整體解決方案。

    根據(jù)本項目客戶需求，準備此5噸蛋白質(zhì)溶液濃縮凍干方案。

方案簡述：

    蛋白質(zhì)是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子，分子量在1萬-100萬之間，直徑在1-100nm之間。蛋白質(zhì)的水溶液是一種比較穩(wěn)定的親水膠體，在蛋白質(zhì)顆粒表面帶有很多極性基團，如-NH3、-COO-、-OH-、-SH、-CONH2等和水有高度親和性，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與水相遇時，就很容易在蛋白質(zhì)顆粒外面形成—層水膜。

     蛋白質(zhì)溶液濃縮的目的是提高蛋白質(zhì)濃度，便于進一步處理。常規(guī)的濃縮方法包括：沉淀法、吸附法、凍干法、膜濾法。由于蛋白質(zhì)自身不穩(wěn)定，遇熱或者某些溶劑易變性失活，沉淀法有諸多限制；吸附法產(chǎn)量有限，難以在工業(yè)化生產(chǎn)中使用；凍干法成本較高，處理時間較長。與上述方法相比，膜分離技術(shù)具有以下優(yōu)點：膜分離通常是常溫操作，特別適用于熱敏性物質(zhì)的分離和濃縮；分離效率高，能有效去除雜質(zhì)，降低有效成分的損失；低能耗、無相變、無需添加化學(xué)試劑；工藝簡單，選擇范圍廣，適用性強。在蛋白質(zhì)脫鹽、脫醇、濃縮、分級分離等過程中的應(yīng)用前景廣闊。 

    本方案結(jié)合收凍干法和膜濾法的優(yōu)點，先采用膜濾法將蛋白質(zhì)溶液預(yù)濃縮，再采用凍干法對濃縮液真空冷凍干燥，得到保留原有特性和活性的蛋白質(zhì)凍干粉。

   膜濾法是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，以外界能量或化學(xué)位差為推動力，對混合物中的特定組分實現(xiàn)分離、提純和濃縮的分離技術(shù)。常用的膜分離技術(shù)主要有以下幾種：微濾(micro-filtration，MF)、超濾 (ultra-filtration，UF)、納濾 (nano-filtration， NF) 和反滲透 (reverse osmosis，RO)。其中，超濾膜主要用于截留微濾膜阻擋不了的病毒、熱原、膠體、多肽及蛋白質(zhì)等大分子化合物；納濾膜的截留相對分子量 (Mr) 介于超濾與反滲透之間，主要用于截留重金屬離子、小分子有機物和鹽等；反滲透膜主要用于截留無機鹽及小分子物質(zhì)，廣泛用于藥液的精制和濃縮。在實際應(yīng)用中，根據(jù)蛋白質(zhì)溶液中有效成分分子量的大小和需求，選用合適的膜分離技術(shù)。

    對于常規(guī)蛋白質(zhì)溶液，選擇合適的膜濾法處理后，濃縮后的蛋白質(zhì)溶液體積可達原體積的1/4到1/5。

    根據(jù)濃縮液的質(zhì)量，選用合適的真空干燥處理設(shè)備以及后續(xù)處理設(shè)備。

本方案優(yōu)點：

一、不使用有機溶劑和無機鹽，不會產(chǎn)生溶劑和無機鹽的殘留，保證產(chǎn)品的純度；

二、采用常溫濃縮和干燥處理，不變性，完整保留有效活性成分；

三、可以流水線工業(yè)化生產(chǎn)，采用先進的處理工藝，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；

四、生產(chǎn)過程中無須各種輔助溶劑和化工制品，操作安全、環(huán)境友好；

五、生產(chǎn)線所需凍干處理設(shè)備能力大大減小，有效降設(shè)備成本和使用成本；

生產(chǎn)線主要工藝流程和處理設(shè)備：

主要生產(chǎn)設(shè)備表