乙烯-乙烯醇共聚物分離膜制備及其乳清資源化利用研究.pdf

1、本論文針對乳清資源的回收利用的迫切要求，基于乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)分離膜的制備與智能改性，對制約膜技術(shù)在這該領(lǐng)域應(yīng)用的因素（如膜污染，乳清中營養(yǎng)物質(zhì)回收不全面等）進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。
　　 以乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)為膜材料，制備了截留相對分子質(zhì)量為6000，20000的EVAL超濾膜。通過在鑄膜液中加入添加劑辛醇制備了BSA可以完全透過的EVAL分離膜，當(dāng)添加劑辛醇含量為20％時，膜表面開孔較多，膜孔較大，其純

2、水通量大，蛋白截留率低，適用于蛋白分離方面的研究，且該結(jié)構(gòu)的存在有利于增加接枝改性的活性位點，有利于EVAL智能開關(guān)膜的制備。
　　 采用微濾預(yù)處理、EVAL超濾膜濃縮及納濾膜純化集成技術(shù)處理乳清夜，制備了乳清蛋白產(chǎn)品與乳糖產(chǎn)品。采用截留相對分子量為20000的EVAL超濾膜制備的乳清蛋白產(chǎn)品感官指標(biāo)符合國標(biāo)要求，且蛋白質(zhì)含量已經(jīng)超過WPC-34。采用DowN270納濾膜制備的乳糖產(chǎn)品與德國美劑樂公司產(chǎn)品相比，其感官及理化指標(biāo)均

3、與其相當(dāng)，且乳糖含量略高。
　　 針對乳清蛋白復(fù)雜體系中活性成分的分離要求，本文選用乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)膜為基膜，利用紫外接枝改性法將甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)接枝至基膜表面，首次制備了具有環(huán)境響應(yīng)性的EVAL智能開關(guān)膜。結(jié)果表明，DMAEMA接枝EVAL膜在表面親疏水性、滲透性能和截留性能方面均表現(xiàn)出顯著pH響應(yīng)特性，具有智能開關(guān)膜的典型特征。
　　 本文深入探索了EVAL智能開關(guān)膜接枝鏈

4、/基膜微結(jié)構(gòu)的控制機(jī)制，建立智能開關(guān)膜的可控構(gòu)筑方法。通過對EVAL智能開關(guān)膜的可控構(gòu)筑，智能開關(guān)膜可以實現(xiàn)超濾與納濾之間相互轉(zhuǎn)化。
　　 本文還選擇牛血清蛋白(BSA)為模型蛋白，分別從靜態(tài)吸附脫附以及動態(tài)吸附脫附兩個方面探討了EVAL智能開關(guān)膜吸附選擇特性與環(huán)境響應(yīng)的關(guān)系。首先提出了基于PDMAEMA接枝鏈的單分子層吸附三維模型。在EVAL智能開關(guān)膜對BSA的動態(tài)吸附脫附研究中發(fā)現(xiàn)EVAL智能開關(guān)膜表現(xiàn)出較好的動態(tài)過濾吸附性