酶是一種重要的生物催化劑，其具有高效、專一、溫和的特性。酶來源通常為微生物發(fā)酵液、動(dòng)物組織提取液和植物組織提取液。提取液中酶含量通常較低，雜質(zhì)較多，通常需要經(jīng)過分離純化，最終制備成純度高、易轉(zhuǎn)移存放的酶制劑產(chǎn)品，應(yīng)用于如食品工業(yè)、制藥工業(yè)、紡織工業(yè)、造紙工業(yè)等行業(yè)。

微生物發(fā)酵來源的酶制劑，通常是由細(xì)菌、酵母菌、絲狀菌發(fā)酵、純化得到。例如淀粉酶產(chǎn)生菌主要是枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌桿菌、曲霉菌和根霉菌；蛋白酶產(chǎn)生菌為地衣形芽孢桿菌、短小芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌等細(xì)菌，鏈霉菌、曲霉菌、毛霉等絲狀菌；葡萄糖異構(gòu)酶來自鏈霉菌等。隨合成生物學(xué)的發(fā)展，涌現(xiàn)出越來越多的特種酶，如醫(yī)療或清洗劑用蛋白酶，谷氨酸脫羧酶、天冬氨酸酶、天冬酰氨酶、青霉素酰化酶、β-半乳糖苷酶、α-乙酰乳酸脫羧酶、甘露聚糖酶等，其大部分來自基因工程改造后的大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、畢赤酵母菌等。

酶的提取純化工藝路線通常為：

菌體與酶的固液分離→酶液的濃縮脫鹽→酶的純化精制→酶的濃縮、凍干

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固液分離常用：離心機(jī)、板框壓濾機(jī)、陶瓷膜、中空纖維膜等。

酶液濃縮常用：卷式有機(jī)膜、中空纖維膜、陶瓷膜等。

酶的純化精制：等電點(diǎn)沉降、鹽析、離子交換樹脂、凝膠色譜、親和層析等。

酶的濃縮、干燥：陶瓷膜濃縮、有機(jī)膜濃縮，噴霧干燥或冷凍干燥等。

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工業(yè)上，根據(jù)酶制劑不同的應(yīng)用場(chǎng)景、制備不同純度的產(chǎn)品，選擇不同的工藝路線。

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酶液的生產(chǎn)，涉及到的關(guān)鍵問題包括：

（1）酶液澄明度，濁度是否＜5 NTU，菌體的是否完全去除

（2）酶純度（酶的比活力）的提高

（3）酶收率，是否有過濾損失（澄清時(shí)的截留損失或濃縮時(shí)的透過損失）

（4）設(shè)備選型

（5）膜選型，膜的截留、過濾精度、除雜效果、污堵情況

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采用陶瓷膜進(jìn)行酶液澄清的優(yōu)勢(shì)：

? ● 過濾精度高，抗染污性強(qiáng)、易清洗；

??●?耐酸、耐堿、耐氧化劑，耐高溫等；

??●?流道寬，納污性好，可實(shí)現(xiàn)濕菌體濃度達(dá)到80%以上；

??●?過濾過程無相變，酶活損失少，酶收率高；

??●?自動(dòng)化程度高；

??●?無外源助劑添加，菌體濃縮液可直接使用；

??●?過濾后酶液濁度遠(yuǎn)低于板框?yàn)V液；

??●?膜設(shè)備清洗方便、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，清洗后設(shè)備水通量可恢復(fù)初始狀態(tài)。

陶瓷膜用于酶液澄清過濾的典型案例：

植酸酶發(fā)酵液的澄清；

蛋白酶發(fā)酵液的澄清；

轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶發(fā)酵液的澄清等；

陶瓷膜澄清工藝路線：

（1）酶發(fā)酵液→陶瓷膜過濾+洗濾→收濾液→超濾濃縮得酶濃縮液

（2）酶發(fā)酵液→板框過濾→框框?yàn)V液→陶瓷膜過濾+洗濾→收濾液→超濾濃縮得酶濃縮液

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受酶的種類、分子量大小、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、來源、料液狀態(tài)差異的影響，不同的酶透過陶瓷膜的情況各有差異。但陶瓷膜澄清過濾的核心問題還是保證酶活、降低透過液濁度、提高目標(biāo)酶收率。在酶制劑的陶瓷膜澄清工藝開發(fā)和工程化放大過程中，通過篩選陶瓷膜材質(zhì)和孔徑、優(yōu)化膜過濾參數(shù)、設(shè)備選型，已經(jīng)逐漸解決上述問題。

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此外，隨著陶瓷膜超濾的開發(fā)應(yīng)用，越來越多的酶制劑采用超濾陶瓷膜進(jìn)行酶液的濃縮，并取得較好的效果，平均通量達(dá)到100L/㎡h，截留率達(dá)到99%以上，展現(xiàn)出越來越好的應(yīng)用前景。

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山東博納科技多年來致力于膜分離技術(shù)的應(yīng)用工藝開發(fā)，將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合，積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗(yàn)和工程化放大經(jīng)驗(yàn)，既解決工藝制造難題，又提高了產(chǎn)品質(zhì)量，與客戶共同提升行業(yè)技術(shù)水平。