膜分离技术在食品工业中的应用及研究进展读后感(膜分离技术在食品工业中的应用论文)

 食品加工技术     |      2024-02-24

膜技术采用天然或合成的高分子薄膜,利用外界能量势差(如压力差、浓度差、电势差、温度差等)作为驱动力。在实际工作过程中,双组分或多组分对溶质和溶剂进行有效分离,并在分离的基础上实现分馏和纯化,最终实现相关溶质或溶剂的富集。

实际应用的膜分离技术采用选择性渗透膜作为分离介质。当膜两侧产生一定的驱动力时,原料侧组分选择性透过膜,达到分离纯化的目的。

膜分离技术具有以下特点:选择性强,是一种高效的分离过程;分离过程中不发生相变,能耗低,因此又称节能技术;使用过程中无需加热或发生化学反应等相关过程;适用范围广,适用于有机物、无机物、溶液等;操作简单,使用成本低。

1、膜分离技术概述

常用的膜分离方法主要有微滤、超滤、反渗透、纳滤、电渗析、气体分离和渗透蒸发等。表1比较了几种主要的膜分离工艺及其传递机制、驱动力、渗透物和膜类型。

2、膜分离技术在食品工业中的应用

进入21世纪后,我国食品工业快速发展。随着我国经济的发展,国家提出了可持续发展战略,建立了环境友好型社会。膜分离技术由于其能耗低、无污染、能防止细菌污染和热敏物质失活等优点,已广泛应用于食品工业的各个领域,取得了一定的进展,具有良好的发展前景。

1、膜分离技术在饮料行业的应用

1)在果蔬汁生产中的应用

传统的果蔬汁加工技术不仅损害风味和营养,而且能耗和生产成本较高。超滤、反渗透等膜分离技术的日益发展,增加了果蔬汁等饮料保持原有风味和营养成分的可行性。

2)超滤在果蔬汁生产中的应用

水果和蔬菜汁可以去除苦味。E.埃尔南德斯等人。研究了超滤与二乙烯基聚苯乙烯树脂吸附联合工艺对柚子汁进行脱苦。结果发现,由于超滤过程,一些苦味前体和易被树脂吸附的物质被去除。大分子物质和悬浮小颗粒,树脂的使用寿命和脱苦效率显着提高。柚皮苷和柠檬烯可以完全去除,从而显着改善果汁的风味。

果汁澄清。利用超滤技术可以生产稳定的苹果澄清汁,去除易造成苹果汁混浊沉淀的大分子物质,解决连续运行的问题,保证色值、透光率等技术指标的长期稳定,提高苹果汁的品质。苹果汁的浓度。青苹果汁的出口十分有利。

2、膜分离技术在浓缩果汁中的应用

浓缩是果汁加工中最重要的工序。传统的果汁浓缩大多采用蒸发技术。在高温下,果汁中的热敏物质和营养成分很容易被高温破坏。因此,采用膜分离技术来浓缩果汁。最常用的方法是反应。渗透技术。该技术已成功用于苹果、梨、柑橘、菠萝、葡萄、番茄、百香果等果蔬汁的浓缩。分级渗透技术适用于浓缩果汁时相对分子质量小于500的低分子无机或有机水溶液的分离。操作压力为0.1~10MPa,较易控制。

3、膜分离技术在饮料行业水处理中的应用

饮料的主要成分是水,水的品质决定了饮料的品质。通过采用膜分离技术,可以有效分离水中的其他杂质,大大提高水的质量,从而保证饮料的品质。

4、膜分离技术在油脂加工中的应用

从油脂加工技术的发展来看,20世纪80、90年代,一些大型先进油脂企业开始采用膜分离技术,目前在大豆蛋白提取、菜籽蛋白提取及脱毒、油脂提纯等方面取得了成果。精制。一些有希望的研究成果。其在混合油预分离、废气回收、石油副产品深加工等方面的应用也引起了研究机构和生产厂家的关注。

1)在脱酸、脱色方面的应用。

传统的脱酸工艺有物理精炼和化学精炼,即通过向油中加碱中和游离脂肪酸,或通过蒸馏除去游离脂肪酸来进行油脂的脱酸工艺。脱色是利用活性白土的吸附作用,去除油中的色素,达到脱色的目的。采用超滤技术可以将油脂的脱酸、脱色工艺合二为一,省去了传统工艺中的许多步骤,大大提高了出油率,减少了脱色用白土用量和废白土的处理成本,降低了脱色成本。漂白白粘土吸收中性油的损失。

2)在石油副产品加工中的应用。

磷脂的制备:膜分离技术可以直接从植物油中制备磷脂,不仅省去了精炼过程中的脱胶步骤,而且省去了旋转薄膜蒸发器的大量投资。

5、膜分离技术在葡萄酒酿造中的应用

膜过滤广泛应用于葡萄酒生产行业,是必不可少的操作单元。通过超滤分离葡萄沉淀物,不仅可以达到杀菌、抑菌的效果,还能提高葡萄酒的品质,使其更加清澈,增添好口感。

超滤膜用于去除牙垢和死端过滤,其中使用硅藻土作为介质。通过对比研究发现,对酒中单宁颜色分离的去除牙垢效果优于硅藻土过滤,对微生物也更好。对于过滤来说,它对于去除牙垢也有很好的效果。一般来说,采用超滤膜处理技术可以有效提高酒的品质,对于保留其香气有很好的效果。可以减少处理过程中酒的损失,提高成品酒的得率。

6、膜分离技术在酶制剂浓缩中的应用

传统的蒸发浓缩能耗较高,且生物酶在热相变过程中容易褐变、活化。超滤可以很好地解决这些问题,已用于淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶制剂的生产。例如,采用板框膜组件浓缩发酵液中的真菌蛋白酶,循环运行20小时后,300L料液可浓缩至10L,酶回收率为96%。

三、结论

从上面的讨论可以知道,膜分离技术在很多领域的应用中都具有一定的优势,但是膜分离技术仍然存在一定的局限性。例如,膜成本较高,而且这些选择性渗透膜一般都是化学膜。由材料制成,难以降解,可能对环境造成污染。但随着科学技术的不断进步,我们一定能够克服这些缺点,实现膜分离技术在食品工业中更广泛的应用。