[發(fā)明專利]具有啤酒催化過濾性能的聚偏氟乙烯復(fù)合膜及制備與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110761143.4
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113522055A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳桂娥;張浩然;馬文霄;韓曉楊;陳鎮(zhèn);謝煥銀;李怡靜;許振良
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/14;B01D71/34;C12H1/07;C12H1/15
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 李新新

本發(fā)明涉及一種具有啤酒催化過濾性能的聚偏氟乙烯復(fù)合膜及其制備方法與應(yīng)用，所述制備方法包括以下步驟：(1)取固定化普魯蘭酶、致孔劑和聚偏氟乙烯加入到有機(jī)溶劑中混合，配制得到鑄膜液；(2)將鑄膜液刮涂于基板上，再置于凝膠浴中分相，即得到目標(biāo)產(chǎn)物聚偏氟乙烯復(fù)合膜。應(yīng)用為將聚偏氟乙烯復(fù)合膜用于啤酒精制催化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的復(fù)合膜不僅具有生物催化功能，同時親水性也得到大幅增強(qiáng)，生產(chǎn)出來的啤酒口感良好，香味豐富，不會出現(xiàn)渾濁、沉淀現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有啤酒催化過濾性能的聚偏氟乙烯復(fù)合膜及其制備與應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于啤酒具有營養(yǎng)價值、酒精度低、適宜飲用、人群廣泛等特點(diǎn)，并隨著人民生活水平的不斷提高，啤酒已成為人們?nèi)粘Ｖ匾南M(fèi)飲品，其消費(fèi)量也不斷上升。在消費(fèi)量與日俱增的同時，啤酒原料的安全性、生產(chǎn)和消費(fèi)的綠色化、產(chǎn)品的風(fēng)味一致性以及質(zhì)量的穩(wěn)定性也隨之受到前所未有的關(guān)注。啤酒的風(fēng)味物質(zhì)是麥汁經(jīng)過酵母發(fā)酵產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其中尤以異戊醇、異丁醇、乙酸乙酯等物質(zhì)含量居多，它們構(gòu)成了啤酒特有的香味和口味，風(fēng)味物質(zhì)的好壞直接影響到啤酒的品質(zhì)問題。從對優(yōu)質(zhì)啤酒風(fēng)味物質(zhì)的分析來看，發(fā)酵成熟后的啤酒中的醇酯比在3.5～4.5∶1范圍內(nèi)時，酒體的協(xié)調(diào)性才比較好，醇酯比高達(dá)6∶1的啤酒容易導(dǎo)致消費(fèi)者飲用后“上頭”，一定程度上傷害了消費(fèi)者的身體。雜醇油和酯類含量過高或過低均會對啤酒的風(fēng)味和口感產(chǎn)生很大的影響，適量的雜醇油和酯類能賦予啤酒豐滿的口感。

聚偏氟乙烯(PVDF)是偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物，具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、耐輻射性和易成膜等特性，其作為一種典型的超濾膜材料被廣泛地應(yīng)用于各種水處理領(lǐng)域，如生活污水處理、工業(yè)廢水處理等。

如中國專利CN108043227A公開了一種聚偏氟乙烯基納濾膜的制備方法，制備的納濾膜具備良好的分離性能且可以長時間穩(wěn)定運(yùn)行，在水處理等領(lǐng)域具有較廣闊應(yīng)用前景。但是，其仍難以用于解決啤酒過濾時品質(zhì)較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有啤酒催化過濾性能的聚偏氟乙烯復(fù)合膜及其制備與應(yīng)用，用于解決啤酒渾濁、原漿酒陳化時間長、口感欠佳等問題，本發(fā)明的復(fù)合膜不僅具有生物催化功能，同時親水性也得到大幅增強(qiáng)，生產(chǎn)出來的啤酒口感良好，香味豐富，不會出現(xiàn)渾濁、沉淀現(xiàn)象。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一方面，本發(fā)明提出了一種具有啤酒催化過濾性能的聚偏氟乙烯復(fù)合膜的制備方法，將普魯蘭酶與聚偏氟乙烯混合并配制得到鑄膜液，之后通過非溶劑致相分離法(NIPS)制得聚偏氟乙烯復(fù)合膜，具體可包括以下步驟：

(1)取固定化普魯蘭酶、致孔劑和聚偏氟乙烯(PVDF)加入到有機(jī)溶劑中混合，配制得到鑄膜液；

(2)將鑄膜液刮涂于基板上，再置于凝膠浴中分相，即得到目的產(chǎn)物聚偏氟乙烯復(fù)合膜。

進(jìn)一步地，步驟(1)中，鑄膜液的配制過程具體為：將固定化普魯蘭酶、致孔劑及聚偏氟乙烯加入至有機(jī)溶劑中并攪拌均勻，靜置脫泡，即得到鑄膜液。

更進(jìn)一步地，固定化普魯蘭酶、致孔劑及聚偏氟乙烯的質(zhì)量比為(0.1～1.6):4:(14～20)，此時N-甲基吡咯烷酮的添加量為82g。

更進(jìn)一步地，所述的致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。

更進(jìn)一步地，所述的有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

更進(jìn)一步地，攪拌的溫度為20～50℃，攪拌的時間為3～6h。

更進(jìn)一步地，靜置脫泡的溫度為20～50℃，靜置脫泡的時間為5～12h。

進(jìn)一步地，步驟(2)中，所述基板采用玻璃板。