[发明专利]具有啤酒催化过滤性能的聚偏氟乙烯复合膜及制备与应用

说明书

本发明涉及一种具有啤酒催化过滤性能的聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)取固定化普鲁兰酶、致孔剂和聚偏氟乙烯加入到有机溶剂中混合，配制得到铸膜液；(2)将铸膜液刮涂于基板上，再置于凝胶浴中分相，即得到目标产物聚偏氟乙烯复合膜。应用为将聚偏氟乙烯复合膜用于啤酒精制催化。与现有技术相比，本发明的复合膜不仅具有生物催化功能，同时亲水性也得到大幅增强，生产出来的啤酒口感良好，香味丰富，不会出现浑浊、沉淀现象。

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，具体涉及一种具有啤酒催化过滤性能的聚偏氟乙烯复合膜及其制备与应用。

背景技术

由于啤酒具有营养价值、酒精度低、适宜饮用、人群广泛等特点，并随着人民生活水平的不断提高，啤酒已成为人们日常重要的消费饮品，其消费量也不断上升。在消费量与日俱增的同时，啤酒原料的安全性、生产和消费的绿色化、产品的风味一致性以及质量的稳定性也随之受到前所未有的关注。啤酒的风味物质是麦汁经过酵母发酵产生的副产物，其中尤以异戊醇、异丁醇、乙酸乙酯等物质含量居多，它们构成了啤酒特有的香味和口味，风味物质的好坏直接影响到啤酒的品质问题。从对优质啤酒风味物质的分析来看，发酵成熟后的啤酒中的醇酯比在3.5～4.5∶1范围内时，酒体的协调性才比较好，醇酯比高达6∶1的啤酒容易导致消费者饮用后“上头”，一定程度上伤害了消费者的身体。杂醇油和酯类含量过高或过低均会对啤酒的风味和口感产生很大的影响，适量的杂醇油和酯类能赋予啤酒丰满的口感。

聚偏氟乙烯(PVDF)是偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐辐射性和易成膜等特性，其作为一种典型的超滤膜材料被广泛地应用于各种水处理领域，如生活污水处理、工业废水处理等。

如中国专利CN108043227A公开了一种聚偏氟乙烯基纳滤膜的制备方法，制备的纳滤膜具备良好的分离性能且可以长时间稳定运行，在水处理等领域具有较广阔应用前景。但是，其仍难以用于解决啤酒过滤时品质较低的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有啤酒催化过滤性能的聚偏氟乙烯复合膜及其制备与应用，用于解决啤酒浑浊、原浆酒陈化时间长、口感欠佳等问题，本发明的复合膜不仅具有生物催化功能，同时亲水性也得到大幅增强，生产出来的啤酒口感良好，香味丰富，不会出现浑浊、沉淀现象。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一方面，本发明提出了一种具有啤酒催化过滤性能的聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，将普鲁兰酶与聚偏氟乙烯混合并配制得到铸膜液，之后通过非溶剂致相分离法(NIPS)制得聚偏氟乙烯复合膜，具体可包括以下步骤：

(1)取固定化普鲁兰酶、致孔剂和聚偏氟乙烯(PVDF)加入到有机溶剂中混合，配制得到铸膜液；

(2)将铸膜液刮涂于基板上，再置于凝胶浴中分相，即得到目的产物聚偏氟乙烯复合膜。

进一步地，步骤(1)中，铸膜液的配制过程具体为：将固定化普鲁兰酶、致孔剂及聚偏氟乙烯加入至有机溶剂中并搅拌均匀，静置脱泡，即得到铸膜液。

更进一步地，固定化普鲁兰酶、致孔剂及聚偏氟乙烯的质量比为(0.1～1.6):4:(14～20)，此时N-甲基吡咯烷酮的添加量为82g。

更进一步地，所述的致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。

更进一步地，所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

更进一步地，搅拌的温度为20～50℃，搅拌的时间为3～6h。

更进一步地，静置脱泡的温度为20～50℃，静置脱泡的时间为5～12h。

进一步地，步骤(2)中，所述基板采用玻璃板。