Abstract
Effects of operating time, pH, temperature, concentration and addition of proteolytic enzyme on permeate flux for the ultrafiltration of gelatin and bovine serum albumin(BSA) solutions were studied. The results showed that permeate flux of gelatin solution was maintained almost constant during the operating time, and that of BSA solution was decreased to 66% of the initial value after 40 min operation. The permeate flux of gelatin solution was increased by increasing temperature. The permeate flux of BSA solution was constant in the temperature range of 30~$50{\circ}C$, but increased at $60{\circ}C.$. The permeate fluxes of gelatin and BSA solution showed minimum values near the isoelectric point of pH 5.0. The permeate fluxes of 1%(w/v) and 6% gelatin solution were $43.0l/m^2\cdot hr$ and $13.5l/m^2\cdot hr$, respectively. Those of 1% and 4% BSA solution were $33.0l/m^2\cdot hr$ and $14.0l/m^2\cdot hr$, respectively. The permeate fluxes of gelatin and BSA solutions were decreased to 68.6% and 57.6% of their initial values by increasing their concentration, respectively. The permeate fluxes of gelatin and BSA solutions were enhanced by 30% with the addition of proteolytic enzyme.
한외여과막 반응기에서 gelatin 및 bovine serum albumin(BSA) 용액을 한외여과막(MWCO 5,000)으로 여과시 작동시간, pH, 온도, 농도 및 단백질 가수분해 효소의 첨가가 투과유속에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 한외여과막 반응기의 작동시간에 따른 gelatin 용액의 투과유속은 작동시간 20분까지 약간 감소하다가 그 이후에는 $18.9l/m^2\cdot hr$로 거의 일정하게 유지되었으며, BSA 용액은 작동시간 40분까지 완만하게 감소하다가 그후 $6.4l/m^2\cdot hr$로 초기유속의 66%가 감소하였다. 온도에 따른 gelatin 용액의 투과유속은 온도가 올라감에 따라 비례적으로 증가하였다. BSA 용액은 $60{\circ}C$에서 투과유속이 가장 높았으며, 30~$50{\circ}C$ 범위에서는 온도의 영향을 받지 않았다. pH 변화에 따른 gelatin 및 BSA 용액의 투과유속은 10psi 이상에서 각각의 등전점 영역인 pH 5.0에서 가장 낮았다. 투과압력 30psi에서 1% 및 6%(w/v) gelatin용액의 투과유속은 각각 $43.0l/m^2\cdot hr$ 및 $13.5l/m^2\cdot hr$ 였으며, BSA 용액의 경우는 1% 및 4%에서 $33.0l/m^2\cdot hr$ 및 $14.0l/m^2\cdot hr$로 농도가 증가됨에 따라 각각 68.6% 및 57.6% 감소하였다. Gelatin 및 BSA 용액에 단백질 가수분해효소의 첨가에 의한 투과유속은 gelatin 및 BSA의 저분자화에 의한 점도의 감소로 효소를 첨가하지 않은 것보다 30% 향상되었다.
