膜分離技術(shù)在幾個(gè)食品行業(yè)的應用

        膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應用不僅改革了傳統加工工藝, 簡(jiǎn)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(dòng)物屠宰加工業(yè)等多方面。據美國統計, 膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應用占各工業(yè)應用總數的68% , 其中乳品業(yè)占37% ,果汁加工業(yè)占18% , 鹽水淡化占8%。

1 ，在乳制品工業(yè)中的應用

       采用膜分離技術(shù)可以獲得多種乳制品，同時(shí)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(yíng)養價(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→強化乳清粉

乳清→預處理→超濾→ 透過(guò)液→ 反滲透→透過(guò)液→至下水道

                                                                ↓→ 濃縮液→作動(dòng)物飼料

2，在豆制品工業(yè)中應用

　　主要是用于蛋白質(zhì)的分離回收，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(guò)膜分離法濃縮回收煮汁中的蛋白質(zhì)。（二）從大豆乳清中回收蛋白質(zhì),豆乳中的豆膻味還醛、酮化合物，可以通過(guò)超濾出去。制作豆腐產(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%。

3， 在釀酒工業(yè)中的應用

        隨著(zhù)人們對酒的質(zhì)量要求越來(lái)越高, 膜分離技術(shù)開(kāi)始用于造酒行業(yè), 特別是低度酒的除濁澄清。采用超過(guò)濾技術(shù)是對傳統工藝的重要變革,不僅能明顯提高酒的澄清度, 保持酒的色、香、味, 而且可以無(wú)熱除菌, 提高酒的保存期。用無(wú)機微濾膜可去除啤酒中的渾濁漂浮物(酒花樹(shù)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(wú)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。

4， 膜分離技術(shù)在果膠提取中的應用

        由于膜分離過(guò)程不需要加熱，可防止熱敏物質(zhì)失活、雜菌污染，無(wú)相變，集分離、濃縮、提純、殺菌為一體，分離效果高，操作簡(jiǎn)單，費用低，特別適合食品工業(yè)的應用．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(wú)貢獻的雜質(zhì)后，再經(jīng)電滲析脫去大部分鹽酸和無(wú)機離子，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．

5，在生產(chǎn)果蔬汁及飲料方面的應用

         膜分離技術(shù)在此方面的應用主要用于果蔬汁的濃縮、果蔬汁和飲料的澄清過(guò)濾和無(wú)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(cháng)貯存期, 提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量。其中,超濾技術(shù)在果蔬汁上的應用尤其引入注目。自從1977 年Heatherbell 等人成功運用超濾技術(shù)制得了穩定的蘋(píng)果澄清汁之后, 超濾技術(shù)在果蔬汁澄清中的研究與應用發(fā)展很快。國外蘋(píng)果汁、梨汁、橙汁、獼猴桃汁、葡萄汁等超濾法澄清在70 年代陸續獲得成功。我國則在進(jìn)入80年代以后有了較大的發(fā)展。

6，在酶制劑工業(yè)中的應用

         酶是具有特殊催化功能的蛋白質(zhì)。其中α－淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、糖化酶和葡萄糖氧化酶已得到廣泛應用。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(kāi)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。1968 年W ang 等又成功地運用超濾技術(shù)濃縮幾種酶制劑。

7，在純水制造業(yè)中的應用

         采用膜技術(shù)制造純水在日常生活中應用最廣。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(lái)水、純凈水等均采用該技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是延長(cháng)離子交換樹(shù)酯的壽命，縮短樹(shù)酯再生周期；使終端過(guò)濾器壽命延長(cháng)，減少管理費，污染少，產(chǎn)出水質(zhì)穩定。但采用膜技術(shù)生產(chǎn)純水時(shí)，前處理須加強，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(cháng)，殺菌劑為甲醛、雙氧水等，濃度為3 ，處理時(shí)間為3O分鐘。該法在純水制造業(yè)中已得到廣泛應用。