永潔達(dá)牌濾芯　　

　　由于膜分離過程不需要加熱，可防止熱敏物質(zhì)失活、雜茵污染，無相變，集分離、濃縮、提純、殺菌為一體，分離效果高，操作簡單、費(fèi)用低，特別適合食品工業(yè)的應(yīng)用。下面介紹近年來膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用狀況。

　　4.1澄清

　　澄清工序是澄清汁生產(chǎn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的澄清方法如明膠單寧法、加熱凝聚澄清法、冷凍法、板框過濾法、酶處理法等，都存在各自的弱點(diǎn)。將膜超濾技術(shù)用于食醋、醬油、果蔬汁、茶汁、啤酒等生產(chǎn)中，在分離致濁組分的同時(shí)達(dá)到澄清的目的。由于操作不受溫度的影響，不發(fā)生相變，可以較好地保存原有風(fēng)味，同時(shí)具有快速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。

　　以水果壓榨出汁，制成的果汁飲料中含有許多懸浮的固形物以及引起果汁變質(zhì)的細(xì)菌、果膠和粗蛋白。應(yīng)用膜超濾技術(shù)處理甘蔗汁、蘋果汁、草莓汁、南瓜汁等汁液，分離澄清效果良好。陳少州等在南瓜澄清汁加工中分別采用PSA1.5、PSA3.0、等平板超濾膜進(jìn)行超濾澄清處理，對南瓜汁均有明顯的澄清效果。其透光率（λ=420nm）由原汁的78.9%分別上升到99.4%、98.9%，除果膠和蛋白質(zhì)外，膜截留分子量（MWCO）對可溶性固形物、還原糖、pH、礦質(zhì)元素和總酸等含量均無影響。澄清汁貯存4個(gè)月后PSA1.5、PSA3.0超濾汁無沉淀現(xiàn)象，穩(wěn)定性好。

　　傳統(tǒng)的醬油澄清技術(shù)是采用巴氏消毒法，板框過濾澄清產(chǎn)品。產(chǎn)品有沉淀，細(xì)菌數(shù)偏高，生產(chǎn)強(qiáng)度大，廢棄物多，易造成環(huán)境污染。李書申等人用超濾膜技術(shù)替代傳統(tǒng)的醬油生產(chǎn)中蒸發(fā)、濃縮、澄清、凈化等裝置，對醬油澄清、除茵、脫色處理，大幅降低能耗，提高了產(chǎn)品品質(zhì)。

　　飲料業(yè)中的水處理。飲料的主要成分是水，水的質(zhì)量決定了飲料的質(zhì)量，水處理設(shè)備（永潔達(dá)牌）與zui終水質(zhì)有密切關(guān)系。只用傳統(tǒng)的沙濾棒或硅藻土過濾手段，不可能達(dá)到精細(xì)的過濾等級和地去除微生物。而應(yīng)用膜分離手段則可能達(dá)到*的分離效果。在膜技術(shù)發(fā)達(dá)國家，飲料生產(chǎn)領(lǐng)域95%以上采用微孔濾膜為分離途徑之一，在我國，微濾、超濾技術(shù)在飲料生產(chǎn)中都已得到較廣泛應(yīng)用。在飲料行業(yè)中要達(dá)到凈化、澄清的目的，用0.45µm的微孔膜過濾元件進(jìn)行流程過濾即可滿足要求。由于微孔膜過濾后除去的是飲料中的雜質(zhì)、懸浮物及生物菌體等，而水中的微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)卻毫無損失，所以特別適用于某些需保持特殊成分或風(fēng)味的飲料的凈化過濾，如天然飲用礦泉水。應(yīng)用膜分離過程制備飲用水和超純水已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1988年世界上應(yīng)用電滲技術(shù)生產(chǎn)飲用水銷售額達(dá)5億美元，并按每年10%的速度增長。

　　茶飲料是目前飲料市場上非常受歡迎的飲品。然而茶提取液中含有蛋白質(zhì)、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)，其中的茶多酚類及其氧化產(chǎn)物等物質(zhì)形成絡(luò)合物，使茶汁產(chǎn)生混濁及沉淀，消除混濁及沉淀是茶飲料生產(chǎn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的方法易使茶汁中許多有效成分去除，造成風(fēng)味嚴(yán)重?fù)p失。采用超濾法處理綠茶汁和紅茶汁可有效去除茶汁中的大部分蛋白質(zhì)、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)，而茶多酚、氨基酸、兒茶素、等含量損失很少，醇不溶性物質(zhì)[AIS]可去除38%—7O%，使透明度提高92%—95%。茶汁外觀清澈透明，口感好，茶汁不易二次渾濁和變質(zhì)。

　　4.2濃縮、純化

　　利用膜的優(yōu)良的選擇性可將溶液中的欲提取組分在與其他組分分離的同時(shí)有效地得到濃縮和純化。

　　羊棲菜是一種暖溫帶海藻．羊棲菜多糖具有明顯的生物活性，具有抗腫瘤、促進(jìn)造血功能、防止血栓形成、降血糖、降膽固醇、防高血壓、增強(qiáng)免疫力等功能，是“綠色黃金食品”。采用中空維超濾膜技術(shù)（截留分子量6000，入口壓力1.00-1.09MPa，出口壓力0.4O—O.46MPa，操作溫度13-15℃）脫除羊棲菜粗多糖提取液中的鹽分，脫除率達(dá)99.9%，同時(shí)脫除部分色素物質(zhì)，在保留了粗多糖提取液中生理活性物質(zhì)的同時(shí)，濃縮了提取液，提高了主要成分褐藻膠與褐藻糖膠的含量。

　　分離提純酶解后大豆蛋白粗品制造出具有特定功能性和營養(yǎng)性的富含大豆蛋白肽的食品，是大豆肽能廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵．傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)采用醇法或酸堿法，產(chǎn)品得率低，工藝復(fù)雜，廢水排放易造成環(huán)境污染．陳山等采用德國Sartorius產(chǎn)的VIVAFLOW50型板框超濾器（膜材料為聚砜，截留分子量5000，工作壓力0.15MPa，溫度25℃）以全回流方式對大豆肽粗產(chǎn)品進(jìn)行處理，分離出純度達(dá)75%的大豆肽。

　　張寧采用截留分子量為50，000u的內(nèi)壓式中空纖維超濾膜對微生物胞外多糖P3—9415發(fā)酵液進(jìn)行分離濃縮。在0.05Mpa下對3%的料液超濾濃縮至5.8%的濃縮液，多糖回收率達(dá)82.7%。在0.1Mpa下將O．5%的料液濃縮至2.95%，濃度提高4.9倍。在分離發(fā)酵液中殘余的培養(yǎng)基組分（包括糖、含氮物質(zhì)、無機(jī)鹽等）的同時(shí)，濃縮澄清純化了多糖。

　　果膠是一種由半乳糖醛酸組成的高分子物質(zhì)，在食品工業(yè)上用作膠凝劑，增稠劑等，市場需求量很大。目前，生產(chǎn)工藝主要以柑橘皮等為原料，以稀酸提取，提取液中含大量對膠凝度無貢獻(xiàn)的有機(jī)酸、酚、皮油及色素。后續(xù)處理任務(wù)繁重，成本高，產(chǎn)品色深．周仲實(shí)采用超濾膜裝置對提取液進(jìn)行處理，初步濃縮除去大部分對膠凝度無貢獻(xiàn)的雜質(zhì)后，再經(jīng)電滲析（ED）脫去大部分鹽酸和無機(jī)離子，所得提取液可直接干燥獲得高品質(zhì)的果膠，且大幅降低了生產(chǎn)成本。

　　初乳是母體分娩后一周內(nèi)分泌的乳汁，富含多功能因子，如免疫球蛋白、乳鐵蛋白、各種生長因子等，其中乳鐵蛋白（LF）具有許多*的生理調(diào)節(jié)功能。Dulols采用超濾法得到5倍濃縮倍數(shù)的乳鐵蛋白和免疫球蛋白截留物。目前超濾法是生產(chǎn)食品級乳鐵蛋白的工業(yè)化前景的方法之一。

　　超濾在乳品工業(yè)中的另一重要應(yīng)用是乳蛋白的濃縮。通過全過濾（即不斷地在截留液中加水重復(fù)過濾）可zui大程度地去除乳糖和灰分，制取高蛋白含量的濃縮乳蛋白（蛋白含量>85%）。此項(xiàng)技術(shù)還應(yīng)用于生產(chǎn)高蛋白含量的脫脂奶粉和脫鹽、脫乳糖的乳清粉。還可將超濾和電滲析結(jié)合起來生產(chǎn)乳清蛋白濃縮物。

　　膜技術(shù)也帶來了乳清產(chǎn)品的迅猛發(fā)展。用超濾處理乳清，提高了產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量，使其質(zhì)量得到了*。此技術(shù)現(xiàn)已在美國、新西蘭、澳大利亞和法國等廣泛應(yīng)用。目前，國外乳清蛋白的產(chǎn)量在乳品工業(yè)中占有相當(dāng)大的比重，用超濾回收并濃縮乳清中的蛋白質(zhì)，可獲得蛋白質(zhì)含量在35%-85%的乳清蛋白質(zhì)粉，用無機(jī)超濾膜濃縮乳清蛋白制得蛋白的技術(shù)也正在研究之中。除此之外，還廣泛用于乳清制品加工，如脫鹽、脫乳糖的乳清粉。

　　國外目前還正在研究將各種膜分離技術(shù)和色譜方法及化學(xué)處理、酶處理結(jié)合起來，從乳蛋白中分離β-酪蛋白、α-乳清蛋白及免疫球蛋白的工作。Maubios和Gauthier都進(jìn)行了相關(guān)的工作。

　　4.3食品分析

　　食品中的某些組分含量甚微，不論是對人體有益還是有害，都需監(jiān)控其含量。利用膜技術(shù)可將微量甚至痕跡量的組分富集在特定的濾膜上，再選用合適的分析方法進(jìn)行分析檢測，可大大提高檢測靈敏度。

　　錳（II）與二溴羥基苯基熒光酮（DBHPE）和溴化十六烷基*胺（CTMAB）形成配合物，通過微濾膜富集，用二甲亞砜將濾膜及配合物溶解，在分光光度計(jì)上測定吸光度是一種快速富集測定錳的方法．配合物zui大吸收波長592nm，表觀摩爾吸光系數(shù)ξ592=4.70×10L•mol-1•cm-1，錳含量0-12µg/5m1，范圍符合比爾定律?？捎糜诩Z食中錳的檢驗(yàn)。

　　Amberlyst-26（A-26）是一種強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，尤其適用于分析非水溶性的物質(zhì)。1983年，Needs將A-26樹脂應(yīng)用于分析乳制品中的游離脂肪酸．后國內(nèi)廣泛用于分析肉及肉制品中的游離脂肪酸，獲得良好效果。臘肉加工過程中脂解產(chǎn)生的游離脂肪酸（FFA）對產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味有重要影響。針對臘肉加工過程中游離脂肪酸的變化，傅櫻花等用A-26離子交換樹脂與游離脂肪酸發(fā)生交換，再將純化的游離脂肪酸甲酯后進(jìn)行氣譜分析，準(zhǔn)確度、精密度好，是一種簡單可靠的方法。

　　4.4除菌

　　傳統(tǒng)的食品飲料殺菌方法為巴氏殺菌和高溫瞬時(shí)殺菌，操作繁瑣，殘留細(xì)菌多，高溫易造成熱敏物質(zhì)失活和產(chǎn)品口味營養(yǎng)的破壞。用微濾技術(shù)取而代之，孔徑為納米級的微濾膜足以阻止微生物通過，從而在分離的同時(shí)達(dá)到“冷殺菌”的效果。

　　在鮮啤酒生產(chǎn)過程中采用微濾膜常溫下處理用水及發(fā)酵液，可有效去除水中的大腸桿菌和谷類雜菌，有效去除發(fā)酵液中的污染微生物和殘留的酵母菌。褚良銀等人采用孔徑為0.5µm陶瓷膜處理除菌率達(dá)100%，色截留率僅為3%。

　　在谷氨酸發(fā)酵液除菌中王煥章等人采用微孔陶瓷膜過濾器過濾，實(shí)現(xiàn)除菌、洗菌、濃縮連續(xù)操作，除菌率高于99.98%，濃縮倍數(shù)達(dá)25倍，膜平均通量為80L/m2•h，當(dāng)加水量達(dá)到發(fā)酵液的0.1倍時(shí)，谷氨酸收率達(dá)99.7%。

　　在牛奶及果酒的除菌過濾中，采用膜孔徑為1—1.5m的微孔陶瓷膜脫除低脂牛奶中細(xì)菌，效率達(dá)99.6%，濾速達(dá)500L-700L/m2•h，產(chǎn)品在低溫下的保存期由未處理前的6—8天延長至16—21天。

　　蘆薈凝膠汁是各種蘆薈產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料．要保障蘆薈產(chǎn)品的保健功能，在加工過程中盡可能減少生物活性物質(zhì)的損失．但這些物質(zhì)大多屬于熱敏物質(zhì)，在傳統(tǒng)加工技術(shù)中極易降解失活。錢和等人利用截留分子量為100，O00D的聚醚砜（PES）超濾膜（料液濃度為0.2%±O．05%左右，循環(huán)速度0.75m3/h，操作壓力（0.2-O.35MPa）在常溫下處理蘆薈凝膠汁，有效去除了產(chǎn)品中微生物和部分褐變色素及苦味前體，基本保留了蘆薈凝膠汁中的營養(yǎng)成分，大大改善了產(chǎn)品的品質(zhì)和口感。

　　4.5酶的提取

　　酶是一種、專一、活性可以調(diào)節(jié)的催化劑．在食品工業(yè)中廣泛用于制糖工業(yè)、啤酒發(fā)酵、蛋白制品加工、水果蔬菜加工、肉類魚類加工、食品保藏等方面。常用的提取方法有凝膠過濾法、疏水層析法、親水層析法、液相層析等，存在著或分辨率過低，或不適于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)等缺陷，而利用膜分離技術(shù)可以很好地解決這些困難。

　　生姜蛋白酶對豬肉、牛肉有良好的嫩化效果，對啤酒、紅葡萄酒亦有良好的澄清效果。傳統(tǒng)的生姜蛋白酶的提取方法很多，但成本高、產(chǎn)量低、操作繁瑣，不適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。杭州永潔達(dá)反滲透膜產(chǎn)品品質(zhì)好，純度高，成本低。

　　溶菌酶能催化細(xì)胞壁中肽聚糖的β-1，4-糖苷鍵水解，使細(xì)胞溶化，消失，廣泛用于食品防腐、醫(yī)藥等方面，市場應(yīng)用廣泛，需求量大。雞蛋清是工業(yè)生產(chǎn)溶菌酶的主要原料。如何降低溶菌酶的提純成本和提高酶的活性是關(guān)鍵。（截留分子量為30000、操作壓力為0.35MPa、溫度為15℃）超濾進(jìn)行15min后進(jìn)行清洗。酶得率63%，純度98.5%，酶活14610U/mg或16831U/mg。將濃縮液直接進(jìn)行冷凍干燥即可。而張文會等人以D52弱酸性離子交換樹脂的Na 型和H 型樹脂混合用于吸附過程，然后銨溶液洗脫，鹽析即可得到較純凈的溶菌酶。每100克蛋清可得酶0.4克，酶活lO000u/mg左右。

　　4.6酶膜反應(yīng)器

　　大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是可逆的，使用傳統(tǒng)的反應(yīng)器無法突破平衡轉(zhuǎn)化率的限制。在膜反應(yīng)器中，利用膜的選擇透過性可連續(xù)脫除某一產(chǎn)物組分，使化學(xué)平衡向有利于產(chǎn)物的方向轉(zhuǎn)化。提高可逆反應(yīng)的產(chǎn)率，減少未反應(yīng)物的循環(huán)量，有可能使反應(yīng)、產(chǎn)物分離、凈化等幾個(gè)單元操作在一個(gè)膜反應(yīng)器中進(jìn)行，有可能使反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行。而酶是專一的催化劑，在生物轉(zhuǎn)化中起到重要作用。將酶固定在膜上，集合成酶膜反應(yīng)器。集催化反應(yīng)、產(chǎn)物分離、提純等于一體，既提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、酶的利用率，又利于連續(xù)化生產(chǎn)。

　　當(dāng)然膜的選擇是關(guān)鍵。JeantetR等人將葡萄糖淀粉酶固定在納濾膜上，同連續(xù)攪拌器耦合成酶膜反應(yīng)器（NFMBR）用于乳酸的半連續(xù)生產(chǎn)，乳酸不斷被從反應(yīng)器中移出，乳糖和菌體細(xì)胞留在反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng)，生產(chǎn)效率高，乳酸濃度高達(dá)7.5g/1•h。在食品工業(yè)中L-丙氨酸具有良好的甜味和酸味，可以強(qiáng)化調(diào)料的調(diào)味效果。董學(xué)偉等人采用聚砜類對流擴(kuò)散式中空纖維膜反應(yīng)器（大連化物所提供，膜孔徑0.6-1rflm，截留分子量50000m70000）利用假單胞菌P.dacunhaeDQ-pl所產(chǎn)的L-天冬氨酸B-脫羧酶轉(zhuǎn)化L-天冬氨酸來生產(chǎn)L-丙氨酸，30℃下操作，轉(zhuǎn)化率超過90%。