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食品工業(yè)應(yīng)用陶瓷膜分離技術(shù)

2020-09-15 15:23:00 nvg75541108 606

圖片關(guān)鍵詞

(一)應(yīng)用于果汁濃縮和茶飲料的澄清:


        陶瓷膜技術(shù)應(yīng)用到果汁生產(chǎn)中可以使加工過程里產(chǎn)生的大量細菌用較為綠色、科學的方法得以解決。與傳統(tǒng)方法相比,陶瓷膜技術(shù)能使果汁的渾濁度以及細菌總數(shù)明顯減少,且操作過程簡單、環(huán)保。超濾還可以濃縮果汁,除去茶飲料中的大分子物質(zhì),不改變其原有風味的同時使茶飲料保持澄清的外觀。
在綠茶等茶類產(chǎn)品的生產(chǎn)上,茶提取液內(nèi)的小顆粒懸浮物和茶多酚、咖啡堿、水溶性蛋白等絡(luò)合形成的絮狀物一直是個技術(shù)難點。陶瓷膜過濾綠茶提取液進行澄清處理,旨在研究開發(fā)澄清綠茶提取液的陶瓷膜錯流過濾技術(shù)。采用0.05μm的陶瓷膜可以顯著提高綠茶提取液的澄清,操作條件對主要理化指標沒有顯著影響,為提高膜通量應(yīng)選擇較高的壓力和溫度;膜的使用過程中通量的衰減是必然的,采用多種清洗劑交替清洗可使膜通量得到很高的恢復(fù)。通過技術(shù)上的改進,陶瓷膜技術(shù)已在過濾綠茶提取液上取得了很好的效果。


(二)應(yīng)用于乳品的濃縮和除菌:


        無機膜最初應(yīng)用于乳品制造工業(yè)上是在上世紀七十年代。首先是應(yīng)用在奶酪的制作上,后擴展到乳清蛋白的濃縮、奶粉和凝乳的制造以及蛋白和肽的分離等領(lǐng)域。盡管可以用對應(yīng)的膜分離技術(shù)來分離提取各種尺寸大小不同的組分,但因牛乳成分較為復(fù)雜,各種成分的尺寸跨度還大,所以進行膜分離處理的時候很容易造成膜污染、膜通量急速下降等問題。無機陶瓷膜在乳品工業(yè)中的應(yīng)用主要集中在微濾脫脂乳除菌、牛乳分離脂肪、回收乳白蛋白、濃縮酪蛋白、處理洗滌廢水等。[1]


①除菌:傳統(tǒng)用于牛乳的殺菌方法是熱殺菌,以巴氏殺菌和超高溫瞬時殺菌(UHT)為主。而用無機陶瓷膜的微濾除菌時,在不影響牛乳風味的同時還可以延長產(chǎn)品的貨架期,這種除菌方式可稱為冷殺菌。

②酪蛋白濃縮:用無機陶瓷膜對酪蛋白進行濃縮,可以獲取酪蛋白濃縮液和透過液。酪蛋白濃縮液和稀奶油重新組合可以用來生產(chǎn)各種奶酪,還可以用于牛乳標準化生產(chǎn)使用的干酪蛋白。與奶酪清相比,用膜濃縮酪蛋白得到透過液,更適合提純?nèi)榘椎鞍住?/span>

③乳白蛋白回收:在工業(yè)上乳白蛋白主要是從乳清提取,所以乳白蛋白也常稱為乳清蛋白。超濾回收乳白蛋白的原理是選擇合適的膜,超濾乳清溶液,使大分子的乳白蛋白被截留濃縮,小分子的礦物質(zhì)則透過膜除去。有研究結(jié)果表明,無機陶瓷膜同有機膜相比更易清洗,且不易被微生物污染。

④分離脂肪:牛乳中的脂肪球直徑一般在0.1~15μm之間,平均直徑為3.4μm。用適當孔徑的微濾膜可對全脂牛乳進行脂肪分離。

⑤奶酪生產(chǎn):在奶酪生產(chǎn)中應(yīng)用膜工藝包含利用各種牛奶生產(chǎn)新鮮、軟、硬和半硬品種的奶酪。超濾在生產(chǎn)新鮮奶酪品種上應(yīng)用甚廣,隨著陶瓷膜的出現(xiàn),增加了超濾在酸性條件下進行的可能。

(三)應(yīng)用于純化油茶皂苷:


       油茶皂苷是從油茶餅粕中提取出的一種五環(huán)三萜類混合物,其基本結(jié)構(gòu)是由皂苷元、糖體和有機酸組成,具有乳化、分散、濕潤等性能,是一種性能優(yōu)良的天然表面活性劑,并且具有溶血、抗?jié)B消炎、化痰止咳、鎮(zhèn)痛、降血清膽固醇、抗高血壓高血脂以及抗癌等多種生物活性,被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療及食品工業(yè)等領(lǐng)域。目前油茶皂苷的精制方法很多,但都存在著操作復(fù)雜,成本高流程長的缺點,難以工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。陶瓷膜分離技術(shù)應(yīng)用于油茶皂苷的提取和精制,能有效解決傳統(tǒng)方法加工成本高、產(chǎn)品質(zhì)量差,設(shè)備投資大以及生產(chǎn)安全性等缺點。已有實驗結(jié)果表面,以0.05μm的膜孔徑0.15MPa的操作壓力和1%的料液濃度為最佳精制工藝條件,得到的濾液經(jīng)過濃縮并噴霧干燥。測定的產(chǎn)品純度也由原有的50%提高到81%,得率為66.4%,具有大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的可行性。


(四)應(yīng)用于醬油生產(chǎn)中:


        在傳統(tǒng)的醬油生產(chǎn)工藝中,所制得的原醬油是通過加熱的方法來達到滅菌滅酶、調(diào)和香氣、增加色澤以及去除懸浮物的,缺點在于能耗大、滅菌器容易結(jié)垢,操作不當還易使醬油出現(xiàn)焦糊味,色澤還容易過深。陶瓷膜過濾代替加熱醬油來滅菌,能制得高品質(zhì)的醬油,并且已有實驗結(jié)果表明,用0.4μm孔徑的陶瓷膜對原醬油進行過濾,可以有效去除醬油中的細菌微生物,除菌率達95%以上,品質(zhì)極佳。
淡醬油經(jīng)過超濾后,其全氮、氨基酸態(tài)氮、無鹽固形物、還原糖、色素等保持在98%左右,符合國家產(chǎn)品標準



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