柔01 2010年6月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
卧式加压溶气泡沫分离水溶液中低含量蛋白质
董红星"，岳国君"，刘文信"，曾庆江"，丁乾坤"，张进“
Vol.10 No.3 June2010
[1.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2.中粮生化能源(肇东)有限公司，黑龙江肇东151100]
摘要：以大豆蛋白为目标蛋白，蛋白水溶液为模拟体系，采用卧式加压溶气泡沫分离装置考察了原料液流量、PH 值、溶气水流量等因素对蛋白质脱除率的影响，并根据其分子结构特征从过程工程视角分析了以卧式泡沫分离装置由水中去除的优势.结果表明，最佳操作条件为：原料液浓度8mg/L，原料液流量50L/h，pH值4.5，溶气水流量275L/h 该条件下水中蛋白质的脱除率可达90.5%
关键词：卧式：加压溶气：泡沫分离：蛋白质：脱除率
中图分类号：TQ028.8 1前言
文藏标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)03-0493-05
2实验
泡沫分离蛋白质是以气泡为介质，利用蛋白质自身的表面活性对其进行分离的有效方法，该法不仅具有不需添加任何分离剂的独特优势，且分离条件温和，对蛋白质的活性影响较小[1-4]
塔式泡沫分离装置中泡沫的富集对溶液pH值有很
强的依赖性，同时进料浓度和通气量对脱除率也有影响， Hossain等(2)采用泡沫分离酪蛋白酸钠、β-酪蛋白、β-乳球蛋白，合适的pH值分别为8，7，7.8；杨向平等[5] 采用间歇式塔泡沫分离回收大豆蛋白废水中的蛋白，在 pH值为5时最高脱除率可达48.5%；马家骅等[6]采用间款式塔泡沫分离提取蛾螂蛋白质，pH为4时回收率为 85.6%：股钢等[7]利用内环流泡沫技术分离糖-牛血清蛋白混合体系，证明该技术是实现生物多糖与蛋白质分离的一种有效方法：徐钟河等使用间欧式塔泡沫分离提取牛血清白蛋白，以聚环氧丙烷环氧乙烷甘油醛为消泡剂，pH为3.4时，约66%的蛋白质浓缩在泡沫液中； Birte等[3通过连续塔式泡沫分离装置从液体培养基中分离提取虫漆酶，结果表明，增大表面活性剂十六烧基三甲基漠化铵的浓度，富集比降低，回收率可达80.2%： Aksay等[9优化了泡沫分离提取牛血清蛋白(BSA)的操作工艺，当气泡直径为1μm、初始蛋白浓度为200mg/L 时，最大回收率可达98%
文献报道的泡沫分离实验多采用塔式实验装置，卧式装置较为鲜见本研究尝试用卧式装置去除水中微量蛋白质，研究了pH值和原料液浓度及通气量对大豆蛋白质脱除率的影响
收稿日期：2010-01-27，修固日期：2010-03-31
基金项目：黑龙江省自然科学基金资助项目（编号：B2004-06;E-200808)
2.1实验材料与分析仪器
大豆蛋白粉(纯度≥15%，金维他福建食品有限公司)，盐酸、硫酸(分析纯，北京化工厂)、氢氧化钠、硝酸钾、过硫酸钾(天津市大陆化学试剂厂)均为分析纯：数学酸度计(DELTA320，上海江仪仪器有限公司)，紫外-分光光度计(TU-1810，北京普析通用仪器有限责任公司)
2.2实验装置
卧式加压溶气泡沫分离装置如图1所示，主要由加压溶气罐、卧式分离池(容积为60L，分为A.B两室中间由筛板S隔开，A室底部设有气体分布器，B室右上方设有倾斜挡板、破沫器)空气压缩机、集水池及清
水泵等部分组成. 2.3实验过程
实验操作过程：将集水池1和卧式分离池13注满
消水，开启清水泵2，打开空气压缩机17，向溶气8 中压入空气，待由气体分布器18释放出大量微小气泡时，由原料液进入口12加入蛋白质原科液，同时按定时间间隔由出口19取样进行分析检测
图2为卧式分离池示意图.A室为泡沫与蛋白质吸
附区，底部设有气体分布器，大量气泡由此产生：B室为气泡-蛋白质复合体与溶液分离区，右上方设有倾斜挡板及破沫器，收集气泡-蛋白质复合体泡沫液，该室体积较大，为进一步捕获蛋白质提供较大空间
泡沫即气泡群由加压溶气产生，在溶气罐中，通过空气压缩机加压迫使空气强制溶入，制成过饱和溶气水
作者简介：董红星(1961-)，女，吉林省梨树县人，硕士，数授，主要研究方向为传质与分高，E-mail:hongxingd6@yaboo.com.cn 万方数据