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技術(shù)文章
食品工業(yè)膜分離技術(shù)以及應(yīng)用
閱讀：615 發(fā)布時間：2021-4-6膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用不僅改革了傳統(tǒng)加工工藝, 簡化操作, 降低成本, 而且提高 了產(chǎn)品的質(zhì)量, 增加了產(chǎn)品的品種。目前, 膜分離技術(shù)已廣泛應(yīng)用于乳制品、豆制品的加工、酶制劑的提純濃縮、果蔬汁的澄清及濃縮、卵蛋白的濃縮以及食糖工業(yè)、淀粉加工業(yè)、動物屠宰加工業(yè)等多方面。據(jù)美國統(tǒng)計(jì), 膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用占各工業(yè)應(yīng)用總數(shù)的68% , 其中乳品業(yè)占37% ,果汁加工業(yè)占18% , 鹽水淡化占8%。
在乳制品工業(yè)中的應(yīng)用
采用膜分離技術(shù)可以獲得多種乳制品，同時提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。反滲透、超濾技術(shù)在乳品工業(yè)中的應(yīng)用的最主要方面是乳清蛋白的回收、脫鹽和牛乳的濃縮。乳清中含有高營養(yǎng)價(jià)值的蛋白質(zhì)、乳糖、乳酸、脂肪及礦物質(zhì)。為了從低分子量組分中分離出蛋白質(zhì)，通常采用超濾和反滲透處理，其工藝流程如下：
↑→濃縮液→干燥→強(qiáng)化乳清粉
乳清→預(yù)處理→超濾→ 透過液→ 反滲透→透過液→至下水道
↓→ 濃縮液→作動物飼料
在豆制品工業(yè)中應(yīng)用
主要是用于蛋白質(zhì)的分離回收，乳大豆蒸煮也和制豆腐的大豆乳清中蛋白質(zhì)的，可減少對環(huán)境的污染。如：（一）從大豆煮汁中回收蛋白質(zhì)，大豆煮汁通過膜分離法濃縮回收煮汁中的蛋白質(zhì)。（二）從大豆乳清中回蛋白質(zhì),豆乳中的豆膻味還醛、酮化合物，可以通過超濾出去。制作豆腐是產(chǎn)生的大豆乳清如果用超濾法進(jìn)行濃縮，豆腐收率可增加20%～30%。
在釀酒工業(yè)中的應(yīng)用
隨著人們對酒的質(zhì)量要求越來越高, 膜分離技術(shù)開始用于造酒行業(yè), 特別是低度酒的除濁澄清。采用超過濾技術(shù)對傳統(tǒng)工藝的重要變革,不僅能明顯提高酒的澄清度, 保持酒的色、香、味, 而且可以無熱除菌, 提高酒的保存期。用無機(jī)微濾膜可去除啤酒中的渾濁漂浮物(酒花樹脂、單寧、蛋白質(zhì)等) , 除去酵母、乳酸菌等微生物, 改善啤酒的風(fēng)味和提高透明度;用反滲透制造低度啤酒或濃縮啤酒, 也可用反滲透復(fù)合膜濃縮啤酒; 微濾技術(shù)用于回收啤酒釜底的發(fā)酵殘液, 使啤酒產(chǎn)量增加。用超濾進(jìn)行葡萄酒提純, 在無化學(xué)試劑下制得透明的葡萄酒, 還可降低葡萄酒中的酒精含量;用聚丙烯腈中空纖維超濾膜組件將黃酒中的細(xì)菌和渾濁物除去; 用超濾對低度白酒除濁, 酒久置后仍保持清澈透明。
膜分離技術(shù)在果膠提取中的應(yīng)用
由于膜分離過程不需要加熱，可防止熱敏物質(zhì)失活、雜菌污染，無相變，集分離、濃縮、提純、殺菌為一體，分離效果高，操作簡單，費(fèi)用低，特別適合食品工業(yè)的應(yīng)用．周仲實(shí)采用超濾膜裝置對果膠提取液進(jìn)行處理，初步濃縮除去大部分對膠凝度無貢獻(xiàn)的雜質(zhì)后，再經(jīng)電滲析脫去大部分鹽酸和無機(jī)離子，所得提取液可直接干燥獲得高品質(zhì)的果膠，且降低了生產(chǎn)成本．
在生產(chǎn)果蔬汁及飲料方面的應(yīng)用
膜分離技術(shù)在此方面的應(yīng)用主要用于果蔬汁的濃縮、果蔬汁和飲料的澄清過濾和無菌化。果汁和蔬菜汁的澄清濃縮可采用反滲透和超濾膜分離新技術(shù);生產(chǎn)汽水用水可采用電滲析技術(shù); 用板式超濾器, 聚砜和聚芳砜膜在飲料生產(chǎn)工藝中, 分離去除懸浮顆粒、殘存酵母菌雜菌微生物、膠體和色素等雜質(zhì), 可在不加防腐劑下延長貯存期, 提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量。其中,超濾技術(shù)在果蔬汁上的應(yīng)用尤其引入注目。自從1977 年Heatherbell 等人成功運(yùn)用超濾技術(shù)制得了穩(wěn)定的蘋果澄清汁之后, 超濾技術(shù)在果蔬汁澄清中的研究與應(yīng)用發(fā)展很快。國外蘋果汁、梨汁、橙汁、獼猴桃汁、葡萄汁等超濾法澄清在70 年代陸續(xù)獲得成功。我國則在進(jìn)入80年代以后有了較大的發(fā)展。
在酶制劑工業(yè)中的應(yīng)用
酶是具有特殊催化功能的蛋白質(zhì)。其中α－*、蛋白酶、果膠酶、糖化酶和葡萄糖氧化酶已得到廣泛應(yīng)用。采用酶法生產(chǎn)葡萄糖、果葡糖漿后，更促進(jìn)了酶制劑工業(yè)的發(fā)展。濃縮提取酶的方法有鹽析沉淀、溶劑萃取、真空蒸發(fā)、低壓冷凍、色層分離、超速離心等技術(shù)。60年代中期開始采用膜分離技術(shù)對酶進(jìn)行濃縮提純。1965 年B lat t 等提出用膜分離技術(shù)進(jìn)行微生物的濃縮, 并進(jìn)行了試驗(yàn)。1968 年W ang 等又成功地運(yùn)用超濾技術(shù)濃縮幾種酶制劑。
在純水制造業(yè)中的應(yīng)用
采用膜技術(shù)制造純水在日常生活中應(yīng)用。用醋酸纖維素微孔膜和纖維素超濾膜組成家用凈水器, 可得直接飲用的凈水;日常飲用的自來水、純凈水等均采用該技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是延長離子交換樹酯的壽命，縮短樹酯再生周期；使終端過濾器壽命延長，減少管理費(fèi)，污染少，產(chǎn)出水質(zhì)穩(wěn)定。但采用膜技術(shù)生產(chǎn)純水時，前處理須加強(qiáng)，要求水濁度小于l一3，水溫5—4O℃，余氯小于0．2 mg／Kg，且要經(jīng)常殺菌以防微生物生長，殺菌劑為甲醛、雙氧水等，濃度為3 ，處理時間為3O分鐘。該法在純水制造業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用。