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RESUMO Membranas de microfiltração de poliéterimida foram preparadas pelo método de inversão de fases para controlar a espessura, porosidade e tamanho de poros dos filmes. 1-metil-2-pirrolidona foi utilizada como solvente e água como não solvente. As propriedades das membranas foram avaliadas por meio de microscopia eletrônica de varredura, microfiltração de água produzida sintética em modo frontal e tangencial, bem como mecanismos de bloqueio dos poros dos sistemas conforme descrito pelo modelo de Hermia. Os resultados mostraram que a morfologia das membranas foi significativamente alterada pela cinética de precipitação. O diâmetro médio de poros variou de 1,2 a 10,4 µm, ambas com estrutura tipo dedos. Testes de permeação mostraram menor declínio do fluxo total para sistemas com escoamento tangencial (89,5%) quando comparado com o escoamento frontal (97,3%). Entretanto, o declínio reversível do fluxo foi maior do que o irreversível para ambos os sistemas. O coeficiente de rejeição foi maior do que 95,5%, medido pela turbidez. Com relação aos mecanismos para o declínio do fluxo, observou-se que o bloqueio de poros intermediário foi capaz de explicar os resultados para a filtração frontal. O modelo de Hermia não se ajustou bem ao escoamento tangencial, provavelmente devido ao fato de o fluxo ter se estabilizado com o tempo. Os resultados mostraram o potencial do sistema para ser usado em microfiltração em longos prazos, desde que a lavagem periódica das membranas seja realizada.

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BACKGROUND Bee venom (apitoxin) is a complex mixture of enzymes, peptides, amines, and other chemicals that presents diverse pharmaceutical activities. Melittin, a small peptide with 2.84 kDa, represents about 50% of this venom, on a dry basis. However, allergenic compounds, such as phospholipase A2 and hyaluronidase (enzymes with a molecular weight of 19 and 38 kDa, respectively), impair the direct use of apitoxin. The membrane separation process can be considered a potential approach for the fractionation of those components. Therefore, the cross‐flow ultrafiltration with a 10 kDa regenerated cellulose membrane was used to separate melittin from apitoxin, leading to lower fouling in the membrane. RESULTS The strategy was divided into two steps: a 22 factorial design was conducted to evaluate apitoxin concentration and transmembrane pressure, followed by the study of flux decline and fouling mechanisms using the modified Hermia model. The best experimental condition led to 70% of melittin recovery and 99% of rejection of phospholipase A2. Membrane cleaning depicted a recovery of around 92% of flux and reduced 94% of transport resistance. The fouling mechanism revealed three mechanisms acting together in the process. CONCLUSION The results show significant values regarding the recovery of melittin and the removal of phospholipase A2, indicating that the cross‐flow ultrafiltration of apitoxin is an attractive option for the isolation of melittin, which has a high market value. © 2020 Society of Chemical Industry (SCI)

RESUMO -Um dos grandes problemas na utilização de membranas em processos industriais é a incrustação. O objetivo desse trabalho foi estudar os mecanismos de incrustação e a limpeza de membrana na ultrafiltração da apitoxina. Utilizou-se um sistema de escoamento transversal com uma membrana comercial de acetato de celulose regenerada de 10 kDa. Os mecanismos envolvidos no fouling foram analisados utilizando o modelo de Hermia. A limpeza da membrana foi realizada com uma solução de dodecil sulfato de sódio na concentração de 12 mM. O mecanismo de incrustação por bloqueio total dos poros foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, apresentando um coeficiente de correlação superior a 0,9. A limpeza química se mostrou eficiente com recuperação completa do fluxo. Os autores agradecem ao CNPq, à Capes, à UFMG, à Funed e à Fapemig pelo auxílio na pesquisa.