濃縮與過濾,二步驟……輕鬆放大製程

濃縮透析二步驟.jpg

 

古早的過濾與濃縮

紅龜粿.jpg

古早就有以膜方式進行濃縮的概念。如台灣有名的傳統小吃「紅龜粿」與常見的伴手禮「麻糬」,以前製作方式為利用麻袋(膜),以除去糯米水中的水分。至於製作量的多寡與所需時間長短的拿捏,則僅憑藉著師父個人經驗進行拿捏與判斷。

因應現代產品種類複雜與多樣化

常有客戶來電問「能處一噸的濃縮設備,需多少費用……..」。回答這個問題,事實上非常困難,因為現代產程所需處理的樣品種比傳統複雜、且多樣。產品特性因濃度、黏稠度的高低,都影響著過濾速度與所需花費的時間。較大系統式當然可應付,但需多大才足以應付產程所需呢?

另,也常有客戶會說「濃縮時間長短沒關係…..」。此問題也難以回答,因為中空纖維膜是沒有阻塞的問題,但膜面積卻與過濾效率息息相關。時間一拉長,如處理過程超過四~五小時以上,則產品很容易變質、變性。而多大的系統才能於五小時內完成呢?

可經由科學化二步驟,來評估系統之大小

步驟一: Pore Size與產品穩定度的評估

產品於進行量產前,建議可先取 50~500 ml樣品先進行小量的測試。利用 MicroKros Midikros Hollow Fiber Module,配合 MAP System進行不同Pore Size的效率評估測試。同時檢視樣品於經中空纖維膜處理一段時間後,產品有否因而產生變異。

Microkros %26; Midikros.jpg  MAP system.jpg

步驟二:量測Flux Rate與最佳之TMP

當通過步驟一的Pore Size與樣品穩定度測試後,可再利用MiniKros Sampler Hollow Fiber Module進行樣品1~3公升的先導型小量產測試。同時配合 "KR2i TFF System",讓電腦自動演算出該Pore SizeFlux Rate與最佳之TMP條件。

KR2i.jpg

進行量產系統評估

確定好膜的Pore Size,同時有獲得該Pore SizeFlux RateTMP相關條件與數據。此時使用者或業者僅需提供「未來產程所需的處理量」與「擬設定處理時間」,即可利用以上數據來進行合理化的線性放大評估。

優點

獲得高效益,降低成本

沒經過比較縝密的評估,而選用較大系統是可縮短處理時間,但過大的系統將使投資設備成本增加,未來更換所需耗材費用也較高。                                 

提升產品品質,減少時間衝擊

Pore Size的選擇於濃縮分離上是一重要議題。過小Pore Size可提升樣品回收率,但處理時間相對的過長,品質不易掌控。而較大的Pore Size是可縮短處理時間,但是會導致產品回收率降低。

 

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