Siêu lọc là một phương pháp mới để chiết xuất alkyl polyglycoside

2018-12-20 18:12:16

Nhiều Chất hoạt động bề mặt alkyl Polyglucoside được tổng hợp hóa học phá hủy môi trường sinh thái do tính chịu lửa, độc hại và tích tụ trong hệ sinh thái. Ngược lại, Chất hoạt động bề mặt sinh học có khả năng phân hủy sinh học và không độc hại với môi trường sinh thái. Nó phù hợp hơn cho việc kiểm soát ô nhiễm trong kỹ thuật môi trường. Ví dụ, trong quy trình xử lý nước thải, nó có thể được sử dụng làm chất tuyển nổi để hấp thụ các hạt kim loại tích điện nhằm loại bỏ các ion kim loại độc hại và sửa chữa các vị trí bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ và kim loại nặng.

Việc chiết xuất các sản phẩm lên men (còn gọi là chế biến tiếp theo) tốn khoảng 60% tổng chi phí sản xuất, đây là trở ngại lớn cho việc thương mại hóa các sản phẩm Chất hoạt động bề mặt sinh học. Phương pháp chiết xuất tối ưu cho các chất hoạt động bề mặt sinh học thay đổi tùy theo hoạt động lên men và các đặc tính hóa lý của nó.

Trong số đó, chiết bằng dung môi là phương pháp chiết được sử dụng phổ biến nhất. Ví dụ, Kuyukina và các chất hoạt động bề mặt sinh học khác được sản xuất bằng cách chiết xuất Rhodococcus bằng methyl-tert-butyl ether có thể thu được năng suất cao hơn là 10 mg/L.

Siêu lọc là một phương pháp mới để chiết xuất các chất hoạt động bề mặt sinh học. Lin và cộng sự. chiết xuất chất hoạt động bề mặt sinh học lipopeptide Shavanting từ Bacillus subtilis từ môi trường lên men bằng màng siêu lọc có ngưỡng trọng lượng phân tử là 30.000 Da, với hiệu suất 95%. Mattei và cộng sự. đã thiết kế một thiết bị chiết liên tục cho các chất hoạt động bề mặt sinh học có thể được chiết liên tục bằng phương pháp lọc dòng chảy theo khía cạnh với hiệu suất lên tới 3 g/L.

Các phương pháp chiết xuất sản phẩm tương thích với quá trình lên men liên tục bao gồm tách bọt, phương pháp nhựa trao đổi ion, v.v. Davis và cộng sự. chiết liên tục Shapirin từ vi khuẩn Bacillus subtilis bằng phương pháp tách bọt, hiệu suất đạt 71,4%. Quá trình chiết xuất rhamnolipid được thực hiện bằng cách lọc ly tâm để loại bỏ các tế bào, sau đó rhamnolipid được cô đặc trên nhựa Amperite XAD-2 bằng sắc ký hấp phụ, sau đó là sắc ký trao đổi ion, và cuối cùng chất lỏng được làm bay hơi và đông khô. Một sản phẩm hoàn thiện có độ tinh khiết 90% có thể thu được với hiệu suất 60%.

So với phương pháp lên men vi sinh vật, các phân tử chất hoạt động bề mặt được tổng hợp bằng phương pháp enzyme hầu hết là các phân tử có cấu trúc tương đối đơn giản nhưng cũng có hoạt tính bề mặt tuyệt vời. Ưu điểm là chi phí chiết xuất sản phẩm thấp, cải tiến cấu trúc thứ cấp thuận tiện, tinh chế dễ dàng và enzyme cố định có thể tái sử dụng và chất hoạt động bề mặt tổng hợp bằng enzyme có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao như thành phần dược phẩm. Mặc dù chi phí điều chế enzyme ở giai đoạn này cao nhưng dự kiến ​​sẽ giảm chi phí sản xuất bằng cách nâng cao tính ổn định và hoạt động của enzyme bằng công nghệ kỹ thuật di truyền.