海洋生物的新型分离与提取技术

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产 业 技 术 情 报

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2013年12月18日第6期（总第6期）

编者按：

稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面：稀土矿物的富集、稀土的

提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。本期通

过专利分析，对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技

术布局，以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析，

并得出以下结论。

本期重点：稀土提取与分离技术专利分析

 中国在稀土提取与分离技术领域起步较早，但由于我国稀土技术保密规定等

原因，文献报道不多，2006年后迅速发展，专利数量跃居世界第一，但专

利影响力（核心专利）很小。

 稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的

体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的

处理。

 日本企业为该技术领域的主要专利持有人，专利均集中在从合金或其他混合

物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。此外，日本机构

还擅长从一些废料（例如荧光粉材料和磁性材料）中回收稀土金属。

 中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30，分别为

北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化

学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限

公司等。

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主编：刘细文 执行主编：贾苹 本期策划：徐慧芳 陆彩女 陈枢舒

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目 录

世界顶级十大水产养殖技术的分析与评比

水产养殖业是一个庞大的产业，在我们的生活中处处可见。从我们的餐桌上的鱼类，到珠宝、化妆品等领域的珍珠、海藻等，都需要水产养殖业的支持。然而，水产养殖过程中也存在一些问题，例如环境污染、水体富营养化等。为了合理高效地开展水产养殖，许多国家和企业开发了许多优秀的养殖技术。本文将介绍世界顶级十大水产养殖技术的分析与评比。

1. 海水稻田

海水稻田是近年来一个备受关注的养殖方式。首次引入中国，其在海水高盐分地区开展水产养殖。这种养殖方式利用海水稻田营养条件优越的特点，促使海水中的植物和微生物大量滋生。同时，利用池塘方便进行鱼类养殖，充分利用污水资源，达到污水净化的目的。这种生态养殖方式自然简单，污水处理效果好，受到了大家的好评。

2. 循环水养殖

循环水养殖是另一种环保节水水产养殖方式。通过设备来提高水体的氧气含量和水质卫生性。在水质达到标准时，养殖的鱼类可以快速成长，节省了水源，同时又可以保证养殖效果。

3. 干燥河谷养殖

干燥河谷养殖利用人工地下河道的电离池沉淀蓄水，收集废水养鱼。在既利用废水、又不占用土地的前提下，提高了鱼类的存活率。

4. 生物滴滤技术

生物滴滤技术是一种全新的生态养殖方法。首先，将水体与空气分离，以使氧气通过筛网。此后，通过细菌的代谢使水中毒素和浓度高的氨（NH3）转换为氨（NO）和NO3(NO3-)。这种养鱼方式充分利用了自然生态系统的生态平衡，保持水体的健康和鱼类的健康。

5. 人工鱼笼养殖

人工鱼笼养殖是养殖业的一大经典方法。利用人工建造的罐子以及鱼类的天生觅食习惯组成。这种养殖方式在现代养殖行业有着广泛的运用和应用。

6. 海底固定养殖

海底固定养殖是一种特殊的水产养殖方式，利用挂钩或桩钻凿穴位于海底固定，然后栽种海藻等养殖。这种方法实现了养殖和保护海洋资源的双重目的，为海洋渔业发展提供了新的途径。

7. 人工湖池养殖

人工湖池养殖是养殖业发展的另一种新型水产养殖方法。它将养殖与生态环境的一体化相结合，采用大量生物质填充，在人造湖泊中形成完整的生态系统，为水产养殖提供了坚实的基础和良好的环境。

Hangzhou Watech Membrane Engineering CO，。LTD

1 概述

中药是我们中华民族几千年文化的重要传承，它以自身独特的疗效，在医药领域中占据着十分重要的地位。但是中药成分复杂，而传统的中药提取分离方法存在着工艺复杂，分离效率低等不足。因此现在大多的中药制剂都有着服用剂量大，体积大不易携带，制剂粗糙质量不稳定等缺点。因此为了实现中药的现代化，真正的把中药推向世界市场，必须应用高新的技术提高中药制品的质量，达到中药“去粗

存精”的目的，以实现中药的现代化生产。其中膜分离技术可以去除中药提取物杂质、富集有效部位或有效成分, 被认为是中国中药制药工业中亟待推广的高新技术之一。

2 膜分离技术的原理与特点

膜分离技术作为一个新兴的物质分离提纯与浓缩的工艺，具有许多优点。如可在常温下连续的操作、无相变化无化学变化；在工业生产中有节能环保以及生产过程不产生污染的优势。因此它在食品、医药、生化等领域发展迅猛。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，用半透膜作为选择障碍层，然后利用膜的选择性（孔径），以膜的两侧存在的能量差作为动力，允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分，从而达到分离、提纯或者浓缩的技术。膜分离技术应用于中药研究主要包括以下几种类型：微滤（MF ）、超滤（UF ）、纳滤（NF ）、反渗透（RO ）。四种膜的透过机理基本相同，主要根据被分离物的粒子的大小所采用膜的结构与性能有所差异。我国将膜分离技术用于中药的提取分离、纯化研究已经二十多年，取得了较大的进展，已经替代了部分中药的生产工艺。

3 膜分离技术的分类以及在中药领域的应用

3.1 微滤(MF的应用

微滤膜通常截留粒径大于0.05μm 的微粒。膜孔径范围为0.1~5μm，操作压差范围通常为0.05~0.2MPa，介于常规过滤和超滤之间。在中药工业中既可用于中药液体制剂的澄清，也可以用于中药的精制分离。 黄雪珍采用孔径为0.1，0.2，0.5，0.8μm 陶瓷膜过滤蝙蝠蛾被毛孢菌丝体水溶液，结果见表一。结果表明采用膜过滤中药水提液并非孔径越大越容易过滤，而是有一个最佳孔径。因为当膜孔径小时，因其不能通过膜孔而被截留；当膜孔径增大到一定程度时，有部分粒子嵌顿在膜孔上，使有效的孔径减少，从而导致过滤变难。考察了膜孔径、膜面积、药液浓度、工作压力和工作温度的影响，确定了合适的过滤操作工艺为：膜孔径为0.2μm、面积0.3 ㎡、压力为0.2MPa 、温度为80℃。同时与醇沉技术比较，醇沉技术所得产品口感有酱油味，难喝；膜分离技术除杂率略低于醇沉，但腺苷损失明显较低，而且产品的口感好，有甜味。因此陶瓷膜过滤可应用于蝙蝠蛾被毛孢菌丝体水溶液的分离纯化工艺。

超声分离提取技术

摘要：超声提取技术是一种具有极强物理和声化学效应的分离方法，在生物医药，食品，精

细化工等方面有着广泛应用。本文主要介绍了超声提取分离技术的原理、特点以及应用前景

等。

关键词：超声波；分离提取；应用

TheTechnologyofUltrasonicSeparationand

Extraction

Abstraction:Thetechnologyofultrasonicextractionisawayofseparationwithgreatphysical

andacoustochemistryeffect.Itiswidelyappliedamongbiologicalmedicine,foodscience,fine

chemicalindustryandotheraspects.Thisarticlemainlyintroducethetheory,characteristicand

applicationprospectoftheultrasonicseparationandextraction.

Keywords:ultrasonic;separationandextraction;application

1.前言

超声波是一种振动频率大于20000Hz的弹性波，在物质介质中的相互作用效应可分为热

效应、空化效应和机械传质效应。超声波振动能产生强大的能量，给予媒质点以很大的速度

和加速度，使浸提剂和提取物不断震荡，形成空化效应，有助于溶质扩散，加速植物中的有

效成分进入溶剂，同时作用于植物叶肉组织可高效粉碎细胞壁，从而释放出其内容物，提高

有效成分的提取率[1-2]。

超声波热效应是通过介质的微粒间和分界面上的摩擦以及介质的吸收等使超声能量转

化为热能，提高介质和生物体的温度，从而有利于有效成分的溶出；超声波的机械振动发生

的位移、速度变化不大，但其加速度却相当大，能显著增大溶剂进入提取物细胞的渗透性，