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          食品工業(yè)應用陶瓷膜分離技術(shù)

          2020-09-15 15:23:00 nvg75541108 598

          圖片關(guān)鍵詞

          (一)應用于果汁濃縮和茶飲料的澄清:


                  陶瓷膜技術(shù)應用到果汁生產(chǎn)中可以使加工過(guò)程里產(chǎn)生的大量細菌用較為綠色、科學(xué)的方法得以解決。與傳統方法相比,陶瓷膜技術(shù)能使果汁的渾濁度以及細菌總數明顯減少,且操作過(guò)程簡(jiǎn)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(fēng)味的同時(shí)使茶飲料保持澄清的外觀(guān)。
          在綠茶等茶類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)上,茶提取液內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(gè)技術(shù)難點(diǎn)。陶瓷膜過(guò)濾綠茶提取液進(jìn)行澄清處理,旨在研究開(kāi)發(fā)澄清綠茶提取液的陶瓷膜錯流過(guò)濾技術(shù)。采用0.05μm的陶瓷膜可以顯著(zhù)提高綠茶提取液的澄清,操作條件對主要理化指標沒(méi)有顯著(zhù)影響,為提高膜通量應選擇較高的壓力和溫度;膜的使用過(guò)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。通過(guò)技術(shù)上的改進(jìn),陶瓷膜技術(shù)已在過(guò)濾綠茶提取液上取得了很好的效果。


          (二)應用于乳品的濃縮和除菌:


                  無(wú)機膜最初應用于乳品制造工業(yè)上是在上世紀七十年代。首先是應用在奶酪的制作上,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。盡管可以用對應的膜分離技術(shù)來(lái)分離提取各種尺寸大小不同的組分,但因牛乳成分較為復雜,各種成分的尺寸跨度還大,所以進(jìn)行膜分離處理的時(shí)候很容易造成膜污染、膜通量急速下降等問(wèn)題。無(wú)機陶瓷膜在乳品工業(yè)中的應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:傳統用于牛乳的殺菌方法是熱殺菌,以巴氏殺菌和超高溫瞬時(shí)殺菌(UHT)為主。而用無(wú)機陶瓷膜的微濾除菌時(shí),在不影響牛乳風(fēng)味的同時(shí)還可以延長(cháng)產(chǎn)品的貨架期,這種除菌方式可稱(chēng)為冷殺菌。

          ②酪蛋白濃縮:用無(wú)機陶瓷膜對酪蛋白進(jìn)行濃縮,可以獲取酪蛋白濃縮液和透過(guò)液。酪蛋白濃縮液和稀奶油重新組合可以用來(lái)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(guò)液,更適合提純乳白蛋白。

          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(chēng)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(guò)膜除去。有研究結果表明,無(wú)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(jìn)行脂肪分離。

          ⑤奶酪生產(chǎn):在奶酪生產(chǎn)中應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)新鮮奶酪品種上應用甚廣,隨著(zhù)陶瓷膜的出現,增加了超濾在酸性條件下進(jìn)行的可能。

          (三)應用于純化油茶皂苷:


                 油茶皂苷是從油茶餅粕中提取出的一種五環(huán)三萜類(lèi)混合物,其基本結構是由皂苷元、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、抗滲消炎、化痰止咳、鎮痛、降血清膽固醇、抗高血壓高血脂以及抗癌等多種生物活性,被廣泛應用于水產(chǎn)養殖、醫療及食品工業(yè)等領(lǐng)域。目前油茶皂苷的精制方法很多,但都存在著(zhù)操作復雜,成本高流程長(cháng)的缺點(diǎn),難以工業(yè)化大規模生產(chǎn)。陶瓷膜分離技術(shù)應用于油茶皂苷的提取和精制,能有效解決傳統方法加工成本高、產(chǎn)品質(zhì)量差,設備投資大以及生產(chǎn)安全性等缺點(diǎn)。已有實(shí)驗結果表面,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(guò)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%,具有大規模工業(yè)生產(chǎn)的可行性。


          (四)應用于醬油生產(chǎn)中:


                  在傳統的醬油生產(chǎn)工藝中,所制得的原醬油是通過(guò)加熱的方法來(lái)達到滅菌滅酶、調和香氣、增加色澤以及去除懸浮物的,缺點(diǎn)在于能耗大、滅菌器容易結垢,操作不當還易使醬油出現焦糊味,色澤還容易過(guò)深。陶瓷膜過(guò)濾代替加熱醬油來(lái)滅菌,能制得高品質(zhì)的醬油,并且已有實(shí)驗結果表明,用0.4μm孔徑的陶瓷膜對原醬油進(jìn)行過(guò)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(guò)超濾后,其全氮、氨基酸態(tài)氮、無(wú)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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