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陶瓷膜分离技术在食品中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-19 0:12:47 * 浏览: 14
根据膜孔径的不同,膜分离可分为反渗透,纳滤,超滤和微滤。一些文献还将纳米过滤归类为一种超滤。反渗透主要用于水处理,纳滤的截留分子量一般为102-103,超滤的截留分子量为103-106,微滤用于澄清溶液。超滤和微滤主要用于含油废水的回收,乳制品业,果汁的澄清,血清白蛋白的提取,功能因子的分离以及高纯水的制备。 1在牛奶和果酒的灭菌和过滤中的应用。陶瓷膜目前主要用于工业应用中液体的过滤和分离。第一个应用是牛奶和果酒的灭菌过滤。孔径为1-1.5um的微滤膜用于去除低脂牛奶中的细菌,效率为99.6%,过滤速度为500-750L /(m2h)。通过该方法生产的牛奶的低温储存期限于未经处理的牛奶。将6-8d延长至16-21d,通过增加处理过程中膜表面的流速来减少污染。此外,将巴氏杀菌工艺与陶瓷膜结合使用可以生产浓缩的巴氏杀菌牛奶。膜在这方面有成功的经验。 2在果汁澄清中的应用果汁澄清是广安无机陶瓷膜应用最成功的例子之一。挤压果汁制成的果汁饮料含有许多悬浮固体和细菌,果胶和粗蛋白,它们会导致果汁变质。如果不清除这些物质,不仅会影响果汁的外观,还会影响果汁的保质期。因此,果汁的澄清是果汁饮料生产中的关键步骤。膜分离技术可以很好地去除果汁中的这些物质,因此已广泛用于果汁的澄清。其中,有机膜会破坏果汁的颜色和味道,而无机微滤膜不仅可以获得更高的渗透能和截留率,而且可以减少蛋白质在膜表面的吸附,减少膜污染,此外,无机膜本身具有良好的理化稳定性,抗微生物能力强,机械强度高,耐高温,孔径分布窄,分离效率高,使用寿命长等优点,以及高压反冲和蒸汽在线消毒,因此在果汁饮料行业具有广阔的应用前景。在1980年代初期,广安无机陶瓷膜已成功用于法国的乳制品和饮料行业。 7果汁,葡萄酒,苹果酒和啤酒已得到普及和应用。澄清的果汁品质卓越,优于传统的分离,硅藻土过滤和巴氏灭菌法。灭菌产生的果汁更芳香。国内的邢卫红等人已经使用无机膜来澄清和过滤甘蔗汁,草莓汁和南瓜汁。已经获得了良好的结果,这为澄清纯天然果汁饮料提供了一种经济可行的OEP方法。 3在蛋白质的制备和浓缩中的应用蛋白质是一种天然的大分子物质,分子量范围从几万到几百万。具有一定分子量截留值的超滤膜可以很好地捕获蛋白质并允许一些小分子通过。许多研究人员已在陶瓷蛋白的加工和制备中使用陶瓷膜超滤。其一般过程如下:脱脂豆粕-精制果肉提取-真空提取-超滤浓缩-中和-喷雾干燥-最终膜对蛋白质的排斥率高达93.9%,浓缩后的蛋白质回收率为93.9%,明显高于酸沉淀法。 4在功能因子的分离和提取中的应用随着功能性食品的发展,功能性因子的研究日益成为人们关注的焦点。许多食品和药物研究单位以及相关学院和大学中的esearch热点。大多数功能因子存在于天然草本植物的提取物中,并与蛋白质,淀粉,糖等大分子物质共存,这给它们的分离带来很大问题。采用超滤和微滤陶瓷膜分离技术可以很好地解决这一问题。江南大学食品科学技术学院的周慧明博士使用荷兰生产的陶瓷膜进行了从小麦胚芽水溶性提取物中分离谷胱甘肽的实验研究。他将过程分为两个步骤,首先使用600nm的陶瓷膜。分离,然后用5nm的陶瓷膜过滤。试验结果表明,可以有效地截断分子量大于10kd的蛋白质,可以降低渗透物中的蛋白质含量,并在渗透物中残留谷胱甘肽,为谷胱甘肽的富集提供了方便。 5在石油工业中的应用膜在石油工业中的应用仅在过去30年才开始。在最初的二十年中,实验室研究很多,但工业化却很少,例如:反渗透去除混合的油溶剂,超滤去除油中的磷脂和脂肪酸,超滤处理含油废水。膜分离技术在石油工业中的实际应用是无机膜的出现。由于它们的耐高温性,耐有机溶剂性和高机械强度,它们非常适合炼油工艺的应用。它主要用于以下主要过程:脱胶,脱酸,脱色和溶剂回收。此外,广安无机陶瓷膜也可用于制备磷脂,不仅节省了炼油过程中脱胶和离心用水的水,而且节省了大型旋转薄膜蒸发器的投资。所获得的磷脂产物与通过传统方法制备的产物相当。陶瓷滤芯陶瓷膜陶瓷膜过滤器