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膜分离技术在食品工业中的应用

2020-10-26 15:35:10

来源:

作者:厦门世达膜科技有限公司

膜分离技术在食品工业中的应用不仅改革了传统加工工艺,简化操作,降低成本,而且提高了产品的质量,增加了产品的品种。目前膜分离技术已广泛应用于乳制品、豆制品的加工、酶制剂的提纯浓缩、果蔬汁的澄清及浓缩、卵蛋白的浓缩以及食糖工业、淀粉加工业、动物屠宰加工业等多方面。据统计,膜分离技术在食品工业中的应用占各工业应用总数的68% ,其中乳品业占37% ,果汁加工业占18% ,盐水淡化占8%。

1 、在乳制品工业中的应用

采用膜分离技术可以获得多种乳制品,同时提高了产品的质量。反渗透、超滤技术在乳品工业中的应用的主要方面是乳清蛋白的回收、脱盐和牛乳的浓缩。乳清中含有高营养价值的蛋白质、乳糖、乳酸、脂肪及矿物质。为了从低分子量组分中分离出蛋白质,通常采用超滤和反渗透处理,其工艺流程如下:

↑→浓缩液→干燥→强化乳清粉

乳清→预处理→超滤→ 透过液→ 反渗透→透过液→至下水道

↓→ 浓缩液→作动物饲料

2,在豆制品工业中应用

主要是用于蛋白质的分离回收,可减少对环境的污染。如:

(一)从大豆煮汁中回收蛋白质,大豆煮汁通过膜分离法浓缩回收煮汁中的蛋白质。

(二)从大豆乳清中回收蛋白质,豆乳中的豆膻味还醛、酮化合物,可以通过超滤出去。制作豆腐产生的大豆乳清如果用超滤法进行浓缩,豆腐收率可增加20%~30%。

3, 在酿酒工业中的应用

随着人们对酒的质量要求越来越高,膜分离技术开始用于造酒行业,特别是低度酒的除浊澄清。采用超过滤技术是对传统工艺的重要变革,不仅能明显提高酒的澄清度,保持酒的色、香、味,而且可以无热除菌,提高酒的保存期。用无机微滤膜可去除啤酒中的浑浊漂浮物(酒花树脂、单宁、蛋白质等) ,除去酵母、乳酸菌等微生物,改善啤酒的风味和提高透明度;用反渗透制造低度啤酒或浓缩啤酒,也可用反渗透复合膜浓缩啤酒;微滤技术用于回收啤酒釜底的发酵残液,使啤酒产量增加。用超滤进行葡萄酒提纯,在无化学试剂下制得透明的葡萄酒,还可降低葡萄酒中的酒精含量;用聚丙烯腈中空纤维超滤膜组件将黄酒中的细菌和浑浊物除去;用超滤对低度白酒除浊,酒久置后仍保持清澈透明。

4, 膜分离技术在果胶提取中的应用

由于膜分离过程不需要加热,可防止热敏物质失活、杂菌污染,无相变,集分离、浓缩、提纯、杀菌为一体,分离效果高,操作简单,费用低,特别适合食品工业的应用.采用超滤膜装置对果胶提取液进行处理,初步浓缩除去大部分对胶凝度无贡献的杂质后,再经电渗析脱去大部分盐酸和无机离子,所得提取液可直接干燥获得高品质的果胶,且降低了生产成本.

5,在生产果蔬汁及饮料方面的应用

果蔬中含有大量碳水化合物、活性物质和其他易变性成分,因此果蔬易腐败,不易贮藏,且在果蔬的加工中营养物质与活性物质易丧失,因此需要应用膜分离技术这一类高新技术参与。随着人们生活水平的不断提高,认识的不断加深,对于生活的享受也越来越重视,果蔬加工产业中也要求做到对人安全无害。本文概述膜分离技术在现代果蔬加工中的相关应用,也点出膜分离技术存在的不足,急需解决的问题及发展的方向。

膜分离技术在此方面的应用主要用于果蔬汁的浓缩、果蔬汁和饮料的澄清过滤和无菌化。果汁和蔬菜汁的澄清浓缩可采用反渗透和超滤膜分离新技术;生产汽水用水可采用电渗析技术;用板式超滤器,聚砜和聚芳砜膜在饮料生产工艺中,分离去除悬浮颗粒、残存酵母菌杂菌微生物、胶体和色素等杂质,可在不加防腐剂下延长贮存期,提高和保证产品质量。其中,超滤技术在果蔬汁上的应用尤其引入注目。自从1977 年Heatherbell 等人成功运用超滤技术制得了稳定的苹果澄清汁之后,超滤技术在果蔬汁澄清中的研究与应用发展很快。国外苹果汁、梨汁、橙汁、猕猴桃汁、葡萄汁等超滤法澄清在70年代陆续获得成功。我国则在进入80年代以后有了较大的发展。

6,在酶制剂工业中的应用

酶是具有特殊催化功能的蛋白质。其中α-淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、糖化酶和葡萄糖氧化酶已得到广泛应用。采用酶法生产葡萄糖、果葡糖浆后,更促进了酶制剂工业的发展。浓缩提取酶的方法有盐析沉淀、溶剂萃取、真空蒸发、低压冷冻、色层分离、超速离心等技术。60年代中期开始采用膜分离技术对酶进行浓缩提纯。1965年B lat t等提出用膜分离技术进行微生物的浓缩,并进行了试验。1968年W ang等又成功地运用超滤技术浓缩几种酶制剂。

7,在纯水制造业中的应用

采用膜技术制造纯水在日常生活中应用广。用醋酸纤维素微孔膜和纤维素超滤膜组成家用净水器,可得直接饮用的净水;日常饮用的自来水、纯净水等均采用该技术,其优点是延长离子交换树酯的寿命,缩短树酯再生周期;使终端过滤器寿命延长,减少管理费,污染少,产出水质稳定。但采用膜技术生产纯水时,前处理须加强,要求水浊度小于l一3,水温5—4O℃,余氯小于0.2 mg/Kg,且要经常杀菌以防微生物生长,杀菌剂为甲醛、双氧水等,浓度为3,处理时间为3O分钟。该法在纯水制造业中已得到广泛应用。


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