膜分離技術(shù)是指在分子水平上，不同粒徑的混合物質(zhì)在通過半滲透膜時，實現(xiàn)機械分離的技術(shù)。在 20世紀(jì)初出現(xiàn)，60年代后迅速崛起的一門分離新技術(shù)。膜分離技術(shù)兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，目前已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生、食品飲料行業(yè)濃縮分離等領(lǐng)域，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中重要的手段之一。

1、發(fā)酵制藥工業(yè)中的組合膜工藝

1.1超濾

應(yīng)用膜分離技術(shù)處理生物發(fā)酵液時，對發(fā)酵液進(jìn)行直接超濾實現(xiàn)固液分離已經(jīng)越來越普遍，通過超濾來去除大分子物質(zhì)，如菌絲、蛋白質(zhì)、、熱原等，而小分子代謝物包括目的產(chǎn)物、鹽類和水則幾乎全部通過超濾膜。

1.2納濾

在發(fā)酵制藥生產(chǎn)中，由于目的產(chǎn)物的濃度低，產(chǎn)品脫水濃縮是重要的提取工序。目前，生產(chǎn)中多采用多效蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮，其投資大、能耗高;同時由于蒸發(fā)的相變過程，造成產(chǎn)品損失，產(chǎn)品顏色加深;對于某些殘?zhí)呛扛叩漠a(chǎn)品，焦糖化還可能造成堵塞結(jié)垢。在發(fā)酵生產(chǎn)的脫水濃縮工藝中采用無相變、低能耗的一級或多級納濾和反滲透技術(shù)，可以極大減少后續(xù)工藝中所用溶媒及能耗，同時可以提高收率和產(chǎn)品質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟效益。

2、發(fā)酵液的特點

制藥工業(yè)中、維生素和氨基酸的生產(chǎn)主要采用以糧食為主要原料的生物發(fā)酵法，發(fā)酵液中目的產(chǎn)物的濃度很低，一般僅占發(fā)酵液體積的 0.1%—5%左右，并含有大量的其他雜質(zhì)，如菌絲體、蛋白質(zhì)、殘存可溶底物、中間代謝產(chǎn)物、發(fā)酵液預(yù)處理過程中加入的物質(zhì)等;而且某些目的產(chǎn)物的耐熱、耐 pH 值和耐有機溶劑性差。因此要從發(fā)酵液中去掉大量雜質(zhì)，制取高純度的合乎藥典規(guī)定的產(chǎn)品，提取及精制是很重要的環(huán)節(jié)。

選擇適當(dāng)?shù)哪し蛛x過程，可代替某些真空轉(zhuǎn)轂過濾、板框壓濾、離心分離、絮凝、離子交換、溶媒抽提、蒸發(fā)等多種傳統(tǒng)的分離濃縮方法。膜分離技術(shù)成為實現(xiàn)發(fā)酵制藥工業(yè)產(chǎn)品分離的重要手段之一。