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反滲透膜在食品加工和生物工程中的應用

作者:膜分離技術發表時間:2017-10-13 15:00

  反滲透在食品加工和生物工程領域的應用包括工藝用水處理、產品有效成分回收、脫水濃縮以及物質分離等4個方面。選擇膜法對食品和生物產品濃縮、分離和回收是由該技術固有的過程優勢所決定的,如反滲透可在常溫下閉合回路中操作,從而減少了空氣中氧對料液的影響及蒸發過程的熱降解問題;反滲透操作只是加壓輸送過程,工藝簡單,無溶劑相變,大大節約了能源等;尤其在附加值高的稀溶液中微量成分的回收濃縮等方面,其他方法有很多困難,而反滲透是可行的。
 


 

  乳制品蛋白質、氨基酸及多糖的分離與濃縮是反滲透膜分離技術在本領域內主要的應用,采用反滲透直接或間接(對超濾后的滲透液)處理牛奶和乳清在歐美已經非常普遍,一套7000m2膜面積(管式為主)的反滲透工藝約需投資6000萬美元其他應用包括在食品加工中糖、酸、堿等食品加工化學品的回收,果汁(番茄汁、橙汁、蘋果汁、葡萄汁等)的濃縮,多糖與蛋白的分離,中藥有效成分的提取,芳香物質的回收以及發酵中的醇水分離等,其中很多已工業化應用。

  膜技術在食品加工和生物產品中的應用關鍵在于解決使用中的膜污染問題,一般通過膜組器設計、工藝匹配和清洗等渠道解決。值得注意的是分離應用中往往要求膜對鹽的截留率較低,而對有機物完全截留,如糖、氨基酸與鹽的適當分離以及染料與鹽的分離等,此時,納濾是一種很有發展前景的主流技術,這也是近年來納濾膜研制日益成為重點的原因之一。一般而言,在工藝應用上單靠反滲透或納濾技術一個單元來解決所有問題的想法是不現實的,多工藝的組合往往是工業化有效的思路,如反滲透/納濾與薄膜蒸發、電滲析、結晶、滲透蒸發以及促進傳遞等方式的合理組合。

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