膜分離技術在食品工業(yè)中的應用

1、膜分離技術在食品工業(yè)中的應用膜技術是用天然或人工合成的高分子薄膜以外界能量位差（如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等）為推動力，在實際工作過程中， 把雙組份或多組份的溶質和溶劑實施有效分離，在分離的基礎上實現(xiàn) 對其分級提純，最后達到相關溶質或溶劑的富集。應用中的膜分離技術，是把選擇性透過膜作為分離介質，在膜的 兩側產生一定的推動力時，通過原料側組分選擇性的透過膜， 就可以 達到分離提純的目的。膜分離技術具備以下特點：選擇性強，是一種高效的分離過程； 分離過程中不發(fā)生相變化，耗能低，故又稱省能技術；在使用過程中 不需要加熱，也不用進行相關的化學反應；應用范圍較廣，對于有機 物、無機物、溶液等都適用

2、；操作簡單，使用成本低。一、膜分離技術概述常用的膜分離方法主要有微濾、超濾、反滲透、納濾、電滲析、氣體分離和滲透蒸發(fā)等。表 1是幾種主要的膜分離過程及其傳遞機 理、推動力、透過物、膜類型的比較。二、膜分離技術在食品工業(yè)中的應用進入21世紀以后，我國食品工業(yè)飛速發(fā)展，伴隨著我國經濟的 發(fā)展，國家提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建立環(huán)境友好型社會。由于其能耗 低、無污染以及具有防止雜菌污染和熱敏性物質失活等優(yōu)點，膜分離技術已廣泛應用于食品工業(yè)的各個領域，并已經取得了一定的進展， 具有良好的發(fā)展前景。1、膜分離技術在飲料工業(yè)中的應用1）在果蔬汁生產中的應用傳統(tǒng)的果蔬汁加工工藝，不僅損害風味和營養(yǎng)，而且能耗與生產

3、 成本較高。超濾和反滲透等膜分離技術的日益發(fā)展增加了果蔬汁等飲 料的生產中保持其原有風味以及營養(yǎng)物質的可行性。2）超濾在果蔬汁生產中的應用果蔬汁脫苦。E.Herna ndez等研究了利用超濾和二乙烯基聚苯 乙烯樹脂吸附的聯(lián)合過程，對葡萄柚汁進行脫苦，結果發(fā)現(xiàn)，由于超 濾過程除去了一些苦味前體物質和易被樹脂吸附的大分子物質及懸 浮小顆粒，樹脂的使用壽命和脫苦效率明顯改善， 柚皮苷和檸檬堿可 被完全除去，明顯提高了果汁的風味。果汁澄清。運用超濾技術能夠制出穩(wěn)定的蘋果澄清汁，除去易引起蘋果汁發(fā)生渾濁沉淀的大分子物質， 解決連續(xù)化作業(yè)的難題，確保 了色值、透光率等技術指標的持久穩(wěn)定，對濃縮青蘋果汁出口

4、非常有 利。2、膜分離技術在濃縮果汁中的應用濃縮是果汁加工中的最主要工序，傳統(tǒng)的果汁濃縮多采用蒸發(fā)技 術，在高溫下果汁中的熱敏性物質以及營養(yǎng)物質容易受到高溫損害， 因此采用膜分離技術進行果汁的濃縮， 最常用的就是反滲透技術。這 項技術已經成功地用于蘋果、梨、柑橘、菠蘿、葡萄、番茄、西番蓮 等果蔬汁的濃縮。分滲透技術在濃縮果汁時適用于相對分子質量小于 500的低分子無機物或有機物水溶液的分離。操作壓力為0.110MPa，較易控制3、膜分離技術在飲料業(yè)中的水處理中的應用飲料的主要成分是水，水質量的好壞決定著飲料質量的好壞。 而 通過使用膜分離技術，能夠有效分離水中的其他雜質，大大提高水的 質量，進

5、而保證飲料的質量。4、膜分離技術在油脂加工中的應用從油脂加工技術的發(fā)展來看，上世紀八九十年代，一些大型的先 進油脂企業(yè)才開始運用膜分離技術，現(xiàn)在已在大豆蛋白提取、菜籽蛋 白提取和脫毒、油脂精煉等方面取得了一些可喜的研究成果。應用于 混合油預分離、尾氣回收、油脂副產品的深加工等方面也引起了研究 機構和生產廠家的重視。1）在脫酸、脫色中的應用。傳統(tǒng)的脫酸工藝是物理精煉和化學精煉，即通過向油脂中加堿中 和其中的游離脂肪酸，或者通過蒸餾將游離脂肪酸脫除的方法進行油 脂的脫酸工藝。脫色為利用活性白土的吸附作用將油脂中的色素脫除 以達到脫色的目的。使用超濾技術可以將油脂的脫酸和脫色工藝合二 為一，省去了傳

6、統(tǒng)工藝中的許多工序，使得油率大為提高，還可降低 脫色的白土用量和處理廢白土費用，及減少脫色白土所吸收中性油脂 的損失。2）在油脂副產品加工中的應用。磷脂的制備：膜分離技術從植物油中直接制備磷脂不僅可省去精 煉工藝中脫膠工序，而且可以省去投資較大的旋轉薄膜蒸發(fā)器。5、膜分離技術在葡萄酒釀造中的應用膜過濾在葡萄酒生產行業(yè)中應用廣泛，是必不可少的操作單元。 通過超濾法分離葡萄的沉降物，不僅能夠起到除菌抑菌的效果，還可 以提升葡萄酒的品質，使其變得更加清澈，增加良好的口感。使用超濾膜除酒石與死端過濾，其中用硅藻土作為介質，通過對 比研究，發(fā)現(xiàn)除酒石對葡萄酒中單寧色度的分離功效， 要比硅藻土過 濾更好，對于微生物的過濾來說，除酒石也具有非常優(yōu)秀的效果。從 總體上來說，通過使用超濾膜處理技術，能夠有效提升葡萄酒的質量， 對于其香氣的保留有著非常好的效果，在減少葡萄酒在處理過程中損 失程度的同時，提高了成品酒產量。6、膜分離技術在酶制劑濃縮中的應用傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮能耗高，熱相變過程生物酶易褐變活，超濾則能很 好地解決這些問題，目前已在淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶制劑的生 產中得到應用。如使用板框式膜組件進行發(fā)酵液中真菌蛋白酶濃縮， 經20h循環(huán)操作，可使300L料液濃縮至10L，酶的回收率為96%。三、結語通過上述的論述可以知道，膜分離技術在很多領域的應用有著一 定的優(yōu)勢，但是膜分離技