摘要：改革来放以来，科学技术发展迅速，社会和经济发展对于高新技术的依赖程度在不断增加，生物化工领域越来越多地用到膜分离技术，以此来提高自身生物产品的纯度和质量。本文结合生物化工技术的发展以及相关膜分离的步骤和膜分离技术在生物化工领域方面的应用进行分析，具体阐述了液膜分离技术在生物化工实际应用过程中存在的问题和膜分离技术在生物化工中的应用进展。
关键词：生物化工；膜分离技术
引言
现代生物技术是当前一种新兴的高科技技术领域中一项重要的技术，这种技术是在生物学、生物化学以及细胞生物学的基础上发展起来的一种新兴技术，其中主要包含基因工程、细胞工程和发酵工程与酶工程几种技术，在世界范围内这一技术的发展已经成为发展经济的重点所在，生物医药和农业是当前这一技术发展最具代表性的两个方面。膜分离技术是分离技术中最有发展前景的一种技术，文章就具体对这一技术进行研究。
1生物化工技术的研究
生物化工的研究中是以实验为主要的理论研究基础，同时结合工程研究，包括细胞工程、遗传工程以及酶工程等技术，通过对过程的设计以及操作的控制等，产生最后的生物目标产物。生物化工在当前的生物科技中具有非常重要的地位，其本身具有产品研究和产出成本低以及价值高等优势，对环境、能源、食品等方面都具有重要的贡献作用。在生物化工技术的研究中，发展的主要标志为抗生素的生产以及规模的扩大。抗生素的研究最早是在第二次世界大战时期，由弗莱明最开始发现青霉素，进而开启了抗生素的发展序幕。在第二次世界大战后，生物化工开始逐渐向细胞培养以及转基因方面发展，使得新型的生物技术逐渐分化并形成独立的科学技术体系。同时与我们生活的联系更加密切，比如酒精、味精以及激素等方面的生物转化都是生物化工发展的产物。在生物化工的发展过程中，其也成为农业、工业以及医学等各个学科领域中的重要技术形式。随着生物化工技术的发展和完善，逐渐向污水处理、化妆品以及农业生产等方面进行转化。
2基于生物化工及膜分离技术探究
2.1微滤膜分离技术的应用
对于微滤膜分离技术来说，其中采取的过滤膜具备孔隙多且小的特点。在生物化工中应用微滤膜分离技术，应将筛分模式与微滤膜分离技术结合到一起，同时在混合物分离过滤过程中引入一系列外在压力，确保大分子和相关溶剂能够顺利通过滤膜。在这一条件下超大分子和细微的颗粒则会被拦截在滤膜外部，从而落实混合物中各类组分相互分离的目标。一般来说，在微滤膜分离技术的支持下则能够在很大程度上实现溶液净化的目的，有效减少各类溶液净化过程中资金消耗量，在保障生物化工整体经济效益的同时，扩展生物化工在我国各行业中的应用范围。而且从各项实践研究中可以看出，应用微滤膜分离技术的生物化工在我国制药行业中有着极为广泛的应用，这就应强化微滤膜分离技术的实施效果，以彰显该项膜分离技术的应用价值。
2.2过滤式膜分离
过滤式膜分离技术是指将被处理液放在分离器的一侧，然后借助其分离器自身的压力和另外形成的额外压力来推动处理液，更好地帮助处理液进行膜分离，这一过程最终形成一定的渗滤液，在此过程中，部分处理液没有经过膜分离，所形成的是滤余液。然后借助一定形式的混合气体，渗滤液和滤余液能够形成一定的渗滤气和相应的滤余气。这种由于混合物质间的差异产生的部分分子差异会在膜分离技术的应用方面存在差异，也会导致部分滤液经过液膜时出现不同的效果和组分。现阶段所应用的过滤式膜分离技术主要是基于渗滤和气体渗透和微滤及超滤等，对于后续的膜分离技术应用范围的拓宽有一定示范作用。
2.3超滤
超滤技术主要是通过筛分的原理，将相应的压力差作为推动力，然后将其从溶剂中进行分离。
这种分离方式与微滤相比，在进行超滤的过程中，滤膜表面孔的化学性质会发生较大的变化，在压力差达到一定程度的时候，小分子量或者溶剂就会透过膜孔，微细颗粒以及大分子物质就会滞留下来，达到分离的目的。通常情况下利用超滤技术进行分离的时候，其滤膜都是不对称膜，膜孔径大小以及膜表面的性质在实际的分离过程中发挥着不同的作用，这种分离技术主要在浓缩大分子溶液的净化中进行使用。
2.4纳滤膜分离
纳滤膜分离是根据扩散和吸附原理进行的，同样是通过压力差进行膜分离。除了这两种原理外，其还涉及到超滤以及反渗透原理。纳滤是一种低压反渗透的形式，是当前最先进的膜分离技术，在分离性能和效果上远远超过反渗透以及超滤原理，能够截断的分子量可以达到200-2000。纳米膜是一种人工合成的复合模，部分无机盐以及溶剂能够通过膜。在纳滤的过程中对压力的施加相对于反渗透来说低很多，能够有效的节约动力。同时对于超滤膜无法截断的溶质，纳滤膜也能够有效的拦截，而反渗透过程中容易被拦截的物质，纳滤膜却可以通过，因此纳滤膜的功能远远强于反渗透和超滤膜。纳滤膜具有良好的稳定性，因此应用也非常广泛，特别是在生物化工以及医药行业中得到广泛的应用。
2.5反渗透膜分离技术的应用
反渗透膜分离技术主要利用扩散和溶解原理，并在压力差的支持下开展混合物分离净化工作的技术手段。加上反渗透膜与自然渗透过程相反，这就应保证生物化工中半透膜分离效果，以促使混合物分离净化工作顺利开展。一般来说，在生物化工中应用反渗透膜分离技术时，确保该侧溶液渗透压力大于自然渗透压力，推动高浓度溶液向着反方向渗透。不仅如此，在生物化工中应用反渗透膜分离技术还能实现低分子量溶液浓缩的目标，改善生物化工工作在实施过程中出现的问题。与其他膜分离技术相比，反渗透膜分离技术的渗透压主要取决于混合溶液的浓度和性质，与过滤膜种类并没有直接关系。
2.6液膜分离技术的应用
与以上几种膜分离技术相比，液膜分离技术在形态和作用原理上存在较大差异。这就应保证相关人员对液膜分离技术有所了解，提高液膜分离技术在生物化工中应用价值。在对液膜分离技术进行深入研究的过程中，了解到液膜主要是由乳液微粒组成的液相膜。该种过滤膜的作用原理表现在融结和扩散这两方面上。这就应要求相关人员在灵活应用这两项原理的条件下开展混合溶液分离净化工作，进一步提高各类混合溶液的纯度。而且通过液相膜还能实现不同性质溶液相互分离目标，并结合液膜渗透原理对各类溶液进行有效提纯。不仅能改善固态膜分离技术缺陷，还能强化生物化工实施效果，确保生物化工在我国科技社会中的地位有所提高。
结语
科学技术和高新产业的不断发展，带动了生物化工领域的不断发展。生物化工领域对高新技术的要求不断增加。在生物化工领域应用科学合理的膜分离技术可以有效提高生物产品纯度和质量。结合生物化工技术的发展及意义，应该明确生物化工分离过程的重要性，同时要深刻理解膜分离技术中对发酵液或酶反应液进行预处理和进一步分离以及高度分离、精制等步骤，并做好对膜分离技术中的渗析式膜分离、过滤式膜分离和液膜分离具体应用，针对液膜分离技术在生物化工的实际应用过程中出现的膜污染和膜面很容易受到膜孔堵塞等问题，应该做好清洗和疏通，从而更好地将膜分离技术应用于生物化工领域。
参考文献
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