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以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 摘要 高f 值低聚肽是蛋白酶作用于食物蛋白后形成的一种低分子量生理活性肽，它具 有高支链氨基酸，低芳香族氨基酸的组成特点，是由3 9 个氨基酸聚合而成。它易被 人体消化吸收，具有减轻或消除肝性脑病症状及抗疲劳作用，补充高付出病人的膳食 营养，可作为高强度工作者及运动员的食品营养强化剂，此外还具有解酒、抑制癌细 胞增值、降低血清胆固醇浓度的作用。 玉米蛋白粉是玉米淀粉厂制取玉米淀粉的一种下脚料，尽管其含有3 0 一6 8 蛋白 质，因其有一种特殊臭味，氨基酸组成不平衡，赖氨酸、色氨酸等较缺乏，造成玉米 整体蛋白的物理性能和食品功能特性均较差，至今很难在食品上利用，一般作为饲料 而廉价出售。 吉林省是我国的玉米主要产区之一，每年玉米的产量及库存量在国内外均名列前 茅，但由于对玉米的综合利用程度不够，缺乏高科技含量、高附加值及市场潜力大的 玉米精加工产品，到目前为止，吉林省的玉米产业优势还没有充分发挥出来。为改变 这一现状，促进吉林省玉米经济的发展，本课题以玉米蛋白粉为原料，同时添加其它 辅料并采用超临界c o ：流体萃取、可控有限改性技术对原料进行处理，最终生产出对 人体具有特殊营养保健功能的高附加值产品一玉米高f 值低聚肽。本项目可延长玉米 产业链，实现玉米深加工副产物的高附加值综合利用，大幅度提升玉米深加工企业经 济效益，是从根本上解决吉林省玉米问题的有效途径之一。 本研究选题来源于长春市科学技术局科技攻关计划项目玉米蛋白高f 值低聚肽 制取技术及应用的研究，主要对f 值低聚肽制取工艺进行了研究，并获得以下结果： 1 超临界流体萃取的最佳工艺条件：萃取压力为2 5 m p a ，c o 。流量3 0l h ，温度为 4 5 ，时间为1 2 0 m i n 。 2 可控有限改性的最佳工艺条件：即粒度0 1 m ，含水量3 0 ，温度8 0 ，流量 2 0 k g h 。 3 木瓜蛋白酶的最佳水解条件：p h 值6 5 ，酶浓度3 ，时间5 h ，温度4 5 。 4 采用载留相对分子量3 ，0 0 0 的膜进行超滤，压力为o 卜o 1 5 m p a 。 5 去除芳香族氨基酸的最佳条件为：固液比为l ：1 0 、温度为2 5 、p h 为3 o 。 6 制得的高f 值低聚肽的颜色为淡黄色，无味，分子量 2 0 。此f 值是为了纪念德国著名学者 f i s c h e rj e 在7 0 年代提出“伪神经递质假说”而命名、“3 。 f 常人血浆中支链氨基酸与芳香族氨基酸的摩尔浓度比为( 2 6 3 6 ) ：l ，如这 一比例降至1 ：1 ，就会造成肝性脑病而致肝昏迷。肝昏迷病人在输入高f 值低聚肽的 输液后，9 0 的病人可以苏醒。这是因为芳香族氨基酸主要是在肝脏中分解代谢，当 肝功能衰竭时，其分解能力显著降低，致使血液中浓度积累增高。而支链氨基酸主要 是在骨骼肌中代谢，肝脏不承担其分解作用，因此，肝病患者不会延缓支链氨基酸的 代谢。此外，当肝功能衰竭时，胰岛素在肝脏中的灭活作用明显降低，结果导致胰岛 素的过量，而胰岛素能促进支链氨基酸进入肌肉，过量的胰岛素则将使过量的支链氨 基酸进入肌肉而耗用血液中过量的支链氨基酸。因此，肝病病人血液中的支链氨基酸 浓度将显著降低”“。增芳减支的结果最后将导致其比值由正常的( 2 6 3 6 ) ：l 降至l ： 1 或更低。 当支链氨基酸与芳香族氨基酸由同一个载体转运穿过血脑屏障时，如支链氨基酸 的浓度高，可抑制芳香族氨基酸进入脑组织“”。肝病患者由于血浆中支链氨基酸的浓 度低，使芳香族氨基酸进入脑组织的量就增多，严重时就会导致肝昏迷。这可从急性 损伤的大鼠血浆分析看出( 见表1 ) 。从表l 中可以看出，当肝损伤时血液中支链氨基 酸的增长远比芳香族氨基酸为低，使高f 值因之降低。这是由于当肝脏发生急性损伤 时，肝脏灭活胰岛素的能力降低，导致内源性蛋白质处于高分解状态，释放出大量氨 基酸，其中芳香族氨基酸又不能被肝脏摄取降解，在血循环中不断堆积造成血浆芳香 族氨基酸浓度升高，而支链氨基酸主要是通过骨骼肌和脂肪等肝外组织摄取并受胰岛 素的调节。所以，一方面由于血中胰岛素水平升高导致肝外组织对支链氨基酸的降解 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 增强，另。方面是坏死的肝组织源源释放出支链氨基酸，二者相互抵消，造成血浆支 链氨基酸水平大体正常，而芳香族氨基酸浓度升高，最终使支链氨基酸和芳香族氨基 酸的摩尔比值下降。在临床上，由于用途的不同，所要求的f 值也不相同。在临床上 用于肝性脑病的高f 值制剂一般要求a a a 总量低于2 ( 重量比) ，f 值 2 0 “”3 。 表1 急性肝损伤太鼠模型血浆氨基酸( um o l l ) t a b i e1m i c em o d e ib l o o dp i a s m aa m i n oa c ；do fa c u t eh y p o h e p a t ja ( u m o i l ) 1 2 3 理化性质 高f 值低聚肽的颜色为无色至淡黄色，无味。相对分子质量 d c b ，即压力 时间 温度 流量，最佳工艺条件a 2 8 2 c 2 d 3 。 32 2 超临界c o 。流体萃取条件与萃取率的直观分析 图4 直观地反映了压力、流量、温度、时阳j 对脂类萃取率的影响，得出了本工艺 的最佳萃耿条件，即萃取压力2 5 m p a ，c o ：流量3 0l h ，温度4 5 ，时间1 2 0 m i n ，萃 取率达6 9 1 。 3 2 3 关于超临界c 0 。流体萃取 3 2 3 1 萃取压力对萃取率的影响 萃取压力是超临界c o ：萃取过程中的最重要操作参数之一，它是影响被萃取物在 超临界流体中溶解度的主要因素，萃耿压力增加则超临界流体的密度增大，从而使溶 解能力增强，提高萃取量。但从图4 ( a ) 结果分析可知，萃取压力与萃取率并不是线 性关系，当压力增大到2 5 m p a 时，萃取率开始下降。另一方面，从经济角度和安全方 面考虑，萃取压力增加过大将会导致设备投资和操作费用大幅度增加，同时高压设备 的安全隐患也会增大，因此萃取压力为2 5 m p a 较宜。 童堡堡些查兰婴主兰竺堡壅 坠至鲞墨! 垫星塾型里童! 堕堡鍪坠竺竺壅 表8 正交验结果分析 一 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ：! ：! ! ! ：! ! ! ! 型：! 兰：型! ! 试验i = s a m o l cn o 素0 水；ff a c 0 r sa 1 1 dl e v e l s 筚墩率( ) a bcd 叭w y i e l d 6 5 0 6 0 0 喜5 5 0 甾5 o o 糌 4 5 0 4 0 0 2 0 一 j _ j 2 53 0 压力( m p a ) 图4 ( a ) 压力与萃取率的关系 f i g4 ( a ) t h er e la t i o nb e t w e e np r e s sa n de x t r a c t i o ny ie i d 2 3 吉林农业大学硕士学位论文以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 5 3 0 5 2 5 e5 2 0 锝5 1 5 釜5 1 0 糌5 0 5 5 o o 3 03 5 c 0 2 流鬣( l h ) 图4 ( b ) 流量与革取率的关系 f i g4 ( b ) t h er e i a t i o nb e t w e e nc 0 2f l o wa n de x t r a c t io ny i e h j 集6 o o 磊5 5 0 鬟5 o o 4 5 0 4 0 0 4 0 图4 ( c ) 温度与萃取率的关系 f i g4 ( c ) t h er e i a t i o nb e t w e e nt 酬p e r a t u r ea n de x t r a c t i o ny i e id 6 09 01 2 0 时间( m in ) 图4 ( d ) 时间与莘取率的关系 f i g4 ( d ) t h er e i a t i o nb e t w e e nt i 鹏a n de x t r a c t i o ny i e i d ) 一 ( 度 ；壅 一 蛎 、i，l o o o 0 o o 5 o 5 o 6 5 5 4 4 美v 博甾得 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 3 2 32c 0 。流量对萃取率的影响 c 0 ：流量萃取的影响可从两方面来分析，随着c 0 ，流量的增加，超临界c 0 。流体通过 料层的速度加快，传质推动力增加，传质系数增加从而提高萃取能力。另一方面，当 c o 。流量增加时，c o ：流速增大，超临界c 0 。流体在萃取釜中与原料接触时间相应减少， 不利于萃取能力的提高。所以选择合适的c o 。流量十分重要。由图4 ( c ) 可看出，萃取 率随着c 0 2 流量的增加而增加，但当流量增加到一定程度后，萃取率随着c 0 2 流量的增 加而降低，同时c o 。流量增加过大会导致c 0 。消耗增加和操作能耗的增加。本试验结果 表明，c 0 2 流量在3 0 l h 时为宜。 3 2 ，33 萃取温度对萃取率的影响 萃取温度是影响超临乔c o ：萃取的另一个重要因素，但与压力相比，温度对超临 界c o 。萃取溶质的溶解度影响要复杂得多，主要表现在两方面：一是温度对超i 临界c 吼 流体密度的影响，随着温度升高，c 0 2 流体密度下降，导致c o 。流体的溶剂化效应下降， 使萃取物在其中的溶解度下降。二是温度对萃取物蒸汽压的影响随着温度升高，萃取 物蒸汽压增大，其扩散系数和传质系数都会增大，有利于萃取。温度的增加对萃取的 影响是流体溶解能力下降起主导作用还是传质系数的增加起主导作用这与萃取压力 的选择有密切关系，当萃取压力小于系统的转换压力时，溶解度随着温度的升高而减 小，当萃取压力大于系统转换压力时，溶解度则随着温度的升高而增加，其主要原因 是溶解度受溶质蒸汽压和溶剂流体密度两方面的影响，高压时，超临界c 0 ：流体密度 大，可压缩性小，温度增加时超临界c 0 。流体密度降低较少，而待分离组分的蒸汽压 和扩散系数及传质系数大大提高了，分子热运动加剧，溶质与溶剂缔合机率增加，从 而使溶质溶解能力提高。但不足以弥补由于密度变化而引起的溶解能力的下降，因此， 导致溶解能力降低。本研究中萃取温度为4 5 时萃取效果最好。 3 2 3 4 萃取时间对萃取率的影响 一般来说，流量一定时，随着萃取时间的延长，萃取量增加，并且增加较快。萃 取丌始时，超临界c 0 ：与玉米蛋白粉未充分接触，萃取率低。随着萃取时间的增加， 玉米蛋白粉中的脂类物质充分溶出，萃取率增加，直至最大值。通过试验确定最佳萃 取时间为1 2 0 m i n 。 3 3 可控有限改性最佳条件的确定 331 正交试验数据及极差分析 由表9 的正交试验极差分析中可知，各因素对可控有限改性的影响程度大小依次 为c b a d ，即温度 含水量 粒度 流量，最佳工艺条件为a l b 2 c 2 d i 。 3 32 可控有限改性条件与水解度的直观分析 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 图5 直观地反映了粒度、含水量、温度、流量对玉米蛋白粉水解度的影响，得出 了本工艺的最佳条件，即粒度0 1 m m ，含水量3 0 ，温度8 0 ，流量2 0 k g h ，水解度可达 3 9 6 。与目前常规方法比较，水解度可提高1 5 。 3 3 3 关于可控有限改性 33 3 1 粒度对水解度的影响 玉米蛋白粉较粗糙，必须将原料粉碎处理。粉碎的目的是减小玉米蛋白粉的表面 积，增大玉米蛋白粉的表面积。玉米蛋白粉受到混合、搅拌、摩擦以及高剪切力作用， 使得淀粉粒解体，暴露出更多的水解位点，有利于挤出反应完全彻底，从而增加了蛋 白质的溶解性，提高水解度。通过试验确定最佳粒度为0 1 m m 。 3 3 3 2 含水量对水解度的影响 原料的含水量对挤压过程起着重要作用，水分一方面对物料的流变与输送起着塑 化作用，另一方面，水与蛋白质分子的相互作用，导致蛋白质分子主键结构片断的运 动性增强。适当的含水量可以使玉米蛋白粉充分润湿、膨松，有助于在外力作用下的 打开、断裂与分子重组。高温挤出时，体积膨胀，产生强大的冲击力，对物料子进行 切割、混合，并发生重组，使淀粉粒解体，同时破坏蛋白质分子内和蛋白质分子间形 成的二硫键，使蛋白质结构松散，暴露出更多的肽键和亲水基团，增加了蛋白质的溶 解性。含水量过低时，玉米蛋白过于紧密，挤出过程对分子的切割力减弱，物料流动 性差，输送滞缓。含水量过高时，挤出过程中物料分子被强力破碎生成过分微小片段， 重组能力减弱，不利于立体空问网络结构的形成，从而使产品特性变劣。另外，物料 含水量过高，挤出温度降低较快，操作条件不稳定，物料未经充分改性处理即被挤出， 因此挤出效果不理想。本试验结果表明，玉米蛋白粉含水量在3 0 时为宜。 3 333 温度对水解度的影响 挤出过程中物料受到摩擦、剪切、熔融、混合输送等作用使分子发生断裂及重组， 紧密的构变得疏松，大分子构相发生变化，分子量减小，生成亲水基团增多，可溶性 成分增加，对水分的吸附和保持能力增强。适当高温可提高反应自由能，促进改性作 用进行，使亲水基团暴露数量增多，提高玉米蛋白粉吸附水的能力，并使已吸附的水 分易于渗入并被缚，抑制了水分的散失，增大了玉米蛋白粉的膨胀力、持水力和结合 水力。但挤出温度过高，挤出程度过于剧烈，物料的组织结构被破坏，蛋白质变性严 重，降低了玉米蛋白粉对水分的吸收能力，导致膨胀力、持水力和结合水力的减小， 从而影响酶解的正常进行。另外，当温度过高时，玉米蛋白粉容易现焦糊现象，使生 产无法f 常进行。本研究中挤出温度为8 0 时水解效果最好。 33 3 4 流量对水解度的影响 适宜的流量不仅是挤出的先决条件，同时也会影响玉米蛋白粉的水解度。提高流 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肤的研究 量可提高生产效率，但流量过大，会缩短玉米蛋白粉在机筒内的停留时问，使挤出物 的质量变差：物料较疏松，表面粗糙，挤出反应不完全，粒度分布不均匀，严重影响 挤出效果，从而降低水解度。此外，流量过大还会伴有温度升高的现象，不利于物料 性质的稳定，易造成焦料、堵机现象。本试验结果表明，玉米蛋白粉流量在2 0 k 跏时 为宜。 表9 正交试验结果分析 t a bj e 9a n a l y s ；so fo r t h o g o n a it e s tr e s u i t 3 4 4 3 9 2 2 5 8 7 伸 ” 擂 ” 弛 h ” 博 挣 3 0 7 3 j 引 鲫 乃 拍 m 王 ， ： 。 ： 。 ， ， 。 ： 刚 刚 灿 嬲 兰； 。 ： 。 。 ： ， 。 ： ， 黜 科 m 琊 ” 3 o 4 4 3 ， ： ： ： o ， ， 跬 n 弧 撼 ” 强 “ ： ， 4 ， o 。 o 9 引 m 心 垃 b r 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 3 0 0 s 2 8 o 蓬2 6 o * 2 4 o 2 2 o 。 一 0 1 0o 2 0o 3 0 粒度( m m ) 图5 ( a ) 粒度与水解度的关系 f i g5 ( a ) t h er e la t i o nb e t w e e ng r a n u ia ri ya n dd h 3 0 0 02 8 o v2 6 o 赣： 2 0 o 入 2 03 04 0 含水量( ) 图5 ( b ) 含水量与水解度的关系 f i g5 ( b ) t h er e ia t i o nb e t w e e nw a t err a t l oa n dd h 3 5 0 装3 0 o 创2 5 o 羹2 0 0 1 5 o 一一一j 一l j 7 0 8 09 0 温度( ) 囤5 ( c ) 温度与水解度的关系 f i g5 ( c ) t h er e ia t j 。nb e t w e e nt e m p e r a t u r ea n d0 h 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 一 装 v 赵 鞋 * 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 0 - - - - - - 一一一一 2 53 0 流量( k g h ) 图5 ( d ) 流量与水解度的关系 f i g5 ( d ) t h er e ia t i o nb e t w e e nf l o wa n dd h 3 4 第二次酶解最佳条件的确定 3 41 正交试验数据及极差分析 由表1 0 的正交试验极差分析中可知，各因素对酶解效果的影响程度大小依次为 a b c d ，即p h 值 酶浓度 时间 温度，最终确定酶解条件的最优组合为： a 2 8 3 c 3 d 2 。 34 2 第二次酶解条件与耗减量的直观分析 图6 直观地反映了p h 值、酶用量、温度、时问对耗碱量的影响，得出了本工艺 的最佳条件即p h 值6 5 ，酶浓度3 ，时间5 h ，温度4 5 ，耗碱量为1 6 1 m 1 。 34 3 关于第二次酶解 3 4 3 1p h 值对耗碱量的影响 d h 值是影响酶解反应的主要因素之一。酶分子是一种特殊的蛋白质分子，具有 个或若干个活性部位，酶的活性部位由结合位和催化部位组成。结合部位的功能是 直接与底物相结合，而催化部位则催化底物进行特定的反应。活性部位中的基团在蛋 白质的级结构所在处的位置通常相距较远，也许可能位于不同的肽链上，但是它们 在酶的空问结构却必须按一定的相对位置靠近在一起，形成活化中心( 活性部位) 。 因此酶的活性部位只有在酶蛋白保持一定空间构想时才能存在，并发挥其催化作用。 结合部位和催化部位的基团对反应体系的p h 的变化比较敏感，其解离状态随p h 的变 化而变化，这些变化影响了酶分子的特殊构象。另外，体系中作为底物的a 1 c a l a s e 酶 水解液随着p h 值的变化也表现出不同的结离状态。每个酶催化反应体系都有一个最 适宜的p h 值，因此p h 值直接影响了酶与底物的结合和催化，是酶解反应的主要因素 之一。 从图6 ( a ) 可以看出，p h 为6 5 时，酶解效果最好，耗碱量最大，此值是木瓜蛋白酶 吉林农业大学硕士学位论文 坚至鲞竺! 望璺整型墨堕! 堕堡墨墼竺至查 当偏离此p h 值时，酶的空问构象就会改变，酶活作用于a l c a l a s e 酶水解液的最适p h 。 力会降低。 表1 0 木瓜蛋白酶水解玉呆蛋白正交试验结果与分析 t a b i e l o0 r t h o g o n a ie x p e r i m e n tr e s u i t so f p e p s lnh y d r o i y s is 1 1 6 1 2 3 1 3 0 l - 4 7 1 5 4 】5 7 1 3 3 1 3 4 1 4 0 3 4 3 2 酶浓度对耗碱量的影响 在底物浓度一定时，底物的转化率取决于酶浓度。因此，酶浓度对酶解作用影响 较大，从图6 ( b ) 可以看出，酶浓度越大，耗碱量越大。原因是酶分子越多，与肽链接触 几率越多，在规定时间内释放芳香族氨基酸的数量越多，酶解效果就越好。 3 4 3 3 时间对耗碱量的影响 由图6 ( c ) 可以看出，随着酶解反应的进行，暴露出较多的酶切位点，使木瓜蛋白 酶在酶解的耗碱量随时间的增加而增加，水解时间为5 h 时，耗碱量最大，在此时间条 件下，酶解效果最好。 3 4 3 4 温度对耗碱量的影响 2 3 3 2 2 3 加 盯 弛 盯 叽 4 4 4 1 1 l o ， 0 0 0 0 ， 0 o 叮 m ；号 卵 4 4 4 l l 1 0 ： 0 0 0 0 0 儿 盯 弛 盯 鸵 m 3 4 4 l l l 0 o ： 0 0 0 0 0 船 昕 船 驰 3 4 4 l 1 1 o ， 2 3 4 5 6 7 8 9 n 船 船 n 姐 姻 r 吉林农业大学硕士学位论文以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肤的研究 各种酶催化的反应都有最适的温度，此时，酶的反应速度最快。温度对酶解反应 的影响包括两个方面：一方面是当温度升高时，酶解反应速度也加快，这与一般化学 反应一样：另一方面，随温度升高而使酶逐渐变性，即通过减少有活性的酶而降低酶 解反应速度。最适反应温度是指在特定反应体系下酶催化反应速度达到最大时的温 度，它是这两种过程的平衡的结果，在低于最适温度时，前一种效应为主，在高于最 适温度时，则以后一种效应为主，因而酶活性迅速降低，反应速度很快下降。最适反 应温度不是酶的特征物理常数，在一定的作用时间里，在一定的反应体系下，酶解反 应卅存在最适反应温度。从图6 ( d ) 可以看出，4 5 是酶解反应的最适温度，此温度条 件下酶解的效果最好，耗碱量最大。 ： e 一 耐 蟮 罐 今 6 o6 5 7 0 p h 值 图6 ( a ) 口h 值与耗碱量的关系 f ig6 ( a ) t h er e i a t i o nb e t 忡e np ha n dn a 0 hw a s t a g e 1 4 5 巴1 4 0 蚓1 3 5 蓬1 3 0 1 2 5 2 酶浓度( ) 图6 ( b ) 酶浓度与耗碱量的关系 f i g6 ( b ) t h er e i a t i o nb e t w e e ne n zy l t l ec o n c e n t r a t i o na n dn 8 0 hw a s t a g e 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 ： 皇 。 删 基 糕 4 图6 ( c ) 时间与耗碱量的关系 f i g6 ( c ) t h er e la t i o nb e t 忡e nt i m ea n dn a 0 hw a s t a g e 1 3 9 l 3 8 二l 瑚 蓬1 3 7 1 3 7 4 55 0 温度( ) 图6 ( d ) 温度与耗碱量的关系 f i g6 ( d ) t h er e i a t i o nb e t w e e nt e i i l p e r a t u r ea n dn a 0 hw a s t a g e 3 5 超滤最佳条件的确定 3 5 1 超滤膜的选择 膜的孔径大小和膜表面的化学特性起着不同的截留作用，决定了膜的分离性能。 孔经过小，分离速度慢，不易清洗膜；孔经过大，分离组分易损失。因此本试验采用 载留相对分子量为1 ，0 0 0 和载留相对分子量3 ，o o o 的膜进行超滤，不同载留分子量的 膜通过速率( 1 。，l m 2 h ) 随时间变化曲线如图7 所示，随着时间的延长，浓差极化现 象逐渐出现，使膜通过速率逐渐减小。载留相对分子量3 ，0 0 0 的膜通过速率较大，随 时间变化的降低幅度较小，从实际生产角度考虑，采用载留相对分子量3 ，0 0 0 的膜较 为合理。 吉林农业大学硕士学位论文 以玉米蛋白为原料制取高f 值低聚肽的研究 28 0 n 7 0 喜6 0 j5 0 h 4 0 3 0 2 0 1 0 0 3 03 54 0 时州( m l n ) 图7 不同载留相对分子量膜的通过速率( i 。) 与时间( t ) 的关系 f 1 9 7t h er e ia t i o no f j va n dt i m e w i t hd i f f e r e n tm e m b r a n e s 囤8 压力对超滤性能的影响 f i g8n f iuenceo fp r e s s u r eo nt h ep r o p e r t i e so fu i t r a f ii t r a t i o n 3 5 2 超滤压力的选择 操作压力对料液的超滤性能影响如图8 所示。当压力从0 1 升高并超过o 1 5m p a 时， 料液的透过速率开始下降；而压力再从高降低时，料液的透过速率不再增加。从图8 可知当压力降至0 1 m p a 以前，料液过滤速率变化不明显，而当压力降至o 1 m p a 以下 时，超滤过程显示出接近正常规律。其原因是压力的改变引起料液中截留及滤过颗粒 对超滤膜吸附及压实速度的改变，进而引起料液透过速率的改变，其变化过程是：压 咖萤|燮 _ 2 i m h 坞力 一m 脏 。一叽一乱 一 l loo l 0札 一 一叽一m叭一0 鲫 蛐 蜘 m 0 一t i ng一一h 童堡窒兰兰查兰塑主兰焦笙兰 坚至鲞堡! 望垦整型坚童! 堡堡墨壁箜! 壅 力升至o 1 5 m p a 的过程中料液呈萨常超滤状态，随压力增大料液透过速率不断增大； 压力超过0 1 5 m p a 以后，料液透过速率随压力升高而下降，说明在较高压力状态下高 分子物质在超滤膜表面压实吸附严重，膜被迅速污染，膜孔被大面积阻塞，所以出现 压力高于0 1 5 m p a 料液透过速率下降的现象；当压力从最高处降低至0 1 m p a 时，料液 透过速率仍处于较低水平，其原因是污染物在较高压力时已被压实在超滤膜上，而使 超滤膜过滤能力大大下降。因此，超滤压力应控制在0 1 o 1 5 m p a 较为适宜，这时污 染物在过滤面附近湍流的作用下对膜的吸附作用变缓，可有效延长超滤