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超滤是一种机械分离方法,它用半透性膜从液体中分离固体颗粒或进行浓缩,只有直径小于 0.002μm的粒子、水、盐、糖和芳香物等能够通过超滤膜,超滤膜空隙尺寸在15~10001,过滤范围 0.002μm-0.2μm,采用的滤膜较反渗透的要粗,类似盐、糖的溶质能够通过滤膜,而大分子的溶质,如蛋 白质等仍被隔在膜外超滤和反渗透的差异是由被隔在膜外的溶质分子来定义的,即分子量的吸收限制 (MW切革值)。超滤的滤膜分子量吸收限制值在500~几十万道尔顿,直径大于0.1m的溶质如蛋白 质、果胶、脂肪和微生物,尤其是酵母菌、霉菌不能通过超滤膜[小。 1.3超滤的特点 1.3.1操作条件温和 由于在超过滤中,某些小分子物质可通过膜,所以渗透差小于同种物料在反渗透中形成的渗透压,所需 的工作压力较小,温度也比较低。超滤的工作温度在30一40C也可达50℃,压力一般在1-10pa最高不 超过10pa,对膜片影响很小 1.3.2分离环境密闭 分离过程在常温密闭环境下进行,对蛋白质等热敏性物质以及一些挥发性物质几乎没有损害,而 且清洁卫生,避免了加工中的再污染,绝大多数细菌等微生物被截留,极大地减轻了杀菌除菌的负担 提高了产品的质量。 1.3.3生产效率高,实用性强 利用超滤进行浓缩除去水分,不发生相变化,大量节省能源且只是以压力作为推动力,所以装置简 单,操作容易,易于控制与维修。 2.超滤在食品工业中的应用 2.1果汁等的消毒与澄清 在该领域超滤技术可以代替传统的酶解法进行果汁的澄清。研究发现超滤技术可使果汁、果胶 同时实现分离、提纯,且分离过程短时、常温,使得果汁的色泽及风味都保持较好。自80年代开始,国 外已在苹果汁、橙汁、梨汁、葡萄汁、柠檬汁、番茄汁等果蔬汁的生产加工中采用超滤等膜分离技 术,以实现对其除菌、澄清和浓缩2与传统的工艺方法相比,这种工艺的特点是降低操作和劳务费 用,保留果蔬汁中的芳香和脂溶性成分,使其口感接近鲜食风味从而提高了产品质量能去除微生物 和过量的酶,有助于产品的长期贮存而不会出现沉淀,由于采用了自动控制,操作更可靠,令产品质量 更均衡。 2.2蛋白的浓缩 近年来这方面的研究受到了更多人的重视,现已较成功地应用于大豆、豌豆和山药粘液等的蛋白 质浓缩、分离或提取上清夜。该技术可以在没有相变的条件下分离提纯和浓缩蛋白,有效地避免了传 统工艺中酸碱调节过程的蛋白变性和盐分的增多,大大地提高了蛋白纯度和降低了灰份的含量。 2.3制备超纯水 目前一种小型的中空纤维超滤装置,就是一种典型的利用超滤法制备超纯水的装置。此法能够弥 补过去使用离子交换法时离子交换树脂不能有效地除去有机物、胶体和细菌的缺点,生产出来的超纯 水水质和纯度都超过了其它同类产品。 2.4在酿造工业中的应用 目前我国酱油和食醋生产大多采用固态发酵法,生产通常为敞口手工操作,产品极易污染使细菌 超标,加发酵不完全使淀粉、蛋白质等大分子物质分解不彻底。造成产品混浊和沉淀。热灭菌虽可 改善卫生指标,但对风味影响较大,传统过滤尽管可提高澄清度且收效不明显。国内近年来将超滤用 于这方面的研究十分活跃,一些生产厂已将该技术用于工业化生产,收到了一定的效果,但在应用过程 中还存在着不少的问题在酿酒工业,酱油和醋制造行业中超滤也起到提纯,澄清,除菌等作用。超滤是一种机械分离方法, 它用半透性膜从液体中分离固体颗粒或进行浓缩, 只有直径小于 0.002μm的粒子、水、盐、糖和芳香物等能够通过超滤膜, 超滤膜空隙尺寸在15 ~1000 !, 过滤范围 0.002μm~0.2μm,采用的滤膜较反渗透的要粗, 类似盐、糖的溶质能够通过滤膜, 而大分子的溶质, 如蛋 白质等仍被隔在膜外,超滤和反渗透的差异是由被隔在膜外的溶质分子来定义的, 即分子量的吸收限制 ( MW切革值) 。超滤的滤膜分子量吸收限制值在500~几十万道尔顿, 直径大于0.1 μm 的溶质如蛋白 质、果胶、脂肪和微生物, 尤其是酵母菌、霉菌不能通过超滤膜[1]。 1.3超滤的特点 1.3.1操作条件温和 由于在超过滤中, 某些小分子物质可通过膜, 所以渗透差小于同种物料在反渗透中形成的渗透压, 所需 的工作压力较小, 温度也比较低。超滤的工作温度在30一40°C也可达50°C, 压力一般在1-10pa最高不 超过10pa,对膜片影响很小。 1.3.2分离环境密闭 分离过程在常温密闭环境下进行, 对蛋白质等热敏性物质以及一些挥发性物质几乎没有损害, 而 且清洁卫生, 避免了加工中的再污染,绝大多数细菌等微生物被截留, 极大地减轻了杀菌除菌的负担, 提高了产品的质量。 1.3.3 生产效率高, 实用性强 利用超滤进行浓缩除去水分, 不发生相变化, 大量节省能源 且只是以压力作为推动力,所以装置简 单, 操作容易, 易于控制与维修。 2. 超滤在食品工业中的应用 2.1 果汁等的消毒与澄清 在该领域超滤技术可以代替传统的酶解法进行果汁的澄清。研究发现超滤技术可使果汁、果胶 同时实现分离、提纯, 且分离过程短时、常温, 使得果汁的色泽及风味都保持较好。自80 年代开始, 国 外已在苹果汁、橙汁、梨汁、葡萄汁、柠檬汁、番茄汁等果蔬汁的生产加工中采用超滤等膜分离技 术, 以实现对其除菌、澄清和浓缩[2]。与传统的工艺方法相比, 这种工艺的特点是: 降低操作和劳务费 用; 保留果蔬汁中的芳香和脂溶性成分, 使其口感接近鲜食风味, 从而提高了产品质量; 能去除微生物 和过量的酶, 有助于产品的长期贮存而不会出现沉淀; 由于采用了自动控制, 操作更可靠, 令产品质量 更均衡。 2.2 蛋白的浓缩 近年来这方面的研究受到了更多人的重视, 现已较成功地应用于大豆、豌豆和山药粘液等的蛋白 质浓缩、分离或提取上清夜。该技术可以在没有相变的条件下分离提纯和浓缩蛋白, 有效地避免了传 统工艺中酸碱调节过程的蛋白变性和盐分的增多, 大大地提高了蛋白纯度和降低了灰份的含量。 2.3 制备超纯水 目前一种小型的中空纤维超滤装置, 就是一种典型的利用超滤法制备超纯水的装置。此法能够弥 补过去使用离子交换法时离子交换树脂不能有效地除去有机物、胶体和细菌的缺点, 生产出来的超纯 水水质和纯度都超过了其它同类产品。 2.4在酿造工业中的应用 目前我国酱油和食醋生产大多采用固态发酵法, 生产通常为敞口手工操作, 产品极易污染使细菌 超标,加发酵不完全使淀粉、蛋白质等大分子物质分解不彻底。造成产品混浊和沉淀。热灭菌虽可 改善卫生指标, 但对风味影响较大,传统过滤尽管可提高澄清度且收效不明显。国内近年来将超滤用 于这方面的研究十分活跃, 一些生产厂已将该技术用于工业化生产, 收到了一定的效果, 但在应用过程 中还存在着不少的问题在酿酒工业,酱油和醋制造行业中超滤也起到提纯,澄清,除菌等作用
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