沙市水處理膜科學技能及其在食物工業中的使用
1 引言
眾所周知，組成天然界的各類物質，除了少量以純潔物質方式存在外，絕大大都以夾雜物方式存在。為了使各類物質合適人們的需求，常常要進行物質別離、凈化、提純或濃縮。跟著現代社會對物質高效別離與純化的要求, 膜科學技能應運而生，并構成一項欣欣茂發的高科技財產。
膜別離法是以外界能量為推進力，用高分子薄膜，憑仗各組分在膜中傳質的選擇性差別，對多組分流體物質進行別離、分級、提純和富集的辦法。膜別離法是微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反浸透（RO）、氣體別離(GP)、浸透蒸發（PV）、滲析（DL）和電滲析（ED)等一系列膜別離技能的總稱。
膜別離進程普通不觸及相轉變，操作溫度在室溫左右，具有投資小、占地少、無污染、高效、節能等特點，可削減產物流掉，進步產物得率并防止情況污染，契合潔凈出產工藝的要求與標準。在人類面對情況污染、動力與資本危機的今日，膜別離技能遭到世界列國環保政府的注重與推行。近二三十年來膜技能獲得了明顯發展。1990年全世界制膜工業發賣總額已到達40億美元，且以每年14～30%的速度增進，當前已普遍使用于化工、電子、輕工、醫藥、紡織、印染、造紙、發電冶金、國防、石油、污水處置、農業、食物等各行業。膜別離技能是現代國際上公認的最具有經濟效益和社會效益的高新技能之一。下面臨膜技能及其在食物工業中的使用做一扼要引見。
2 膜技能使用于食物工業的特點
膜別離技能作為新興的化工別離單位，在食物/飲料工業中遭到高度注重。首要特點如下。
①在常溫下進行，養分成分損掉很少，特殊合適于熱敏性物質假如汁、酶等的別離、分級、濃縮與富集。
②不發作相轉變，所以揮發性成分如芬芳物質損掉較少，可堅持原有的芬芳，與有相轉變的別離法和其他別離法比擬，能耗低，別離水分時，其費用約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的1/2~1/5。
③在密閉系統中進行，被別離食物無色素分化和褐變反響。
④不必化學試劑和添加劑，產物不受污染。
⑤選擇性好，可在分子級內進行物質別離，具有通俗濾材無法替代的杰出功能。
⑥順應性強，運用局限廣，可用于別離、濃縮、純化、清亮等工藝。
⑦處置規劃可大可小，可以延續也可以間歇進行，膜組件可獨自運用也可結合運用，工藝簡略，操作簡潔，易于完成主動化操作。
在食物加工工業中，膜技能使用的最大妨礙是處置料液多種多樣，物理性質千差萬別。還食物工業要求膜技能的處置本錢非常低價，這就更添加了膜別離技能在食物工業中的使用難度。
3 膜技能在食物工業中的使用
3.1 在果蔬汁出產中的使用
在果蔬汁出產中，膜技能有兩方面的首要使用：微濾、超濾技能用于清亮過濾；納濾、反浸透技能用于濃縮。
用超濾法清亮果汁時，細菌將與濾渣一同被膜截留，不用加熱就可除去混入果汁中的細菌。相關于酶法而言，濾汁中不存在未分化的果膠，長時間儲存很少呈現二次沉淀。
果蔬汁濃縮的目標是為了進步果汁成份的不變性、削減體積以便于運輸，還希冀能除去酸和發生不良氣息的成分等，改善果蔬汁風味。傳統的果蔬汁濃縮辦法首要采用蒸發與冷凍脫水兩種，都存在高溫或低溫相變進程，能耗大，且因果蔬汁內含有很多有機酸，加熱濃縮時輕易氧化蛻變，養分成份損掉嚴峻，產物質量低。例如：果蔬汁中的芬芳成份在蒸發濃縮進程中簡直悉數落空，冷凍脫水法也只保存大約8%，而用反浸透技能則能保存30~60%。
3.2 在乳品工業中的使用
反浸透、超濾技能首要用于乳清卵白的收受接管和牛乳的濃縮。當前列國普遍使用超濾法作為收受接管乳清卵白的規范技能。
用膜別離技能加工乳品比用其他辦法更為經濟。從牛奶出產酸奶或奶酪等傳統上運用蒸發濃縮法，不單能耗較高，且會毀壞牛奶中的某些熱敏性成份，影響產物質量。將反浸透技能用于稀牛奶的濃縮，可出產出質量令人稱心的奶酪及甜酸奶。用反浸透技能除去乳牛清中的微量青霉素，大大延伸了乳成品的保質期。
采用反浸透法還能將乳清中的固構成分濃縮至18%～30%，進一步枯燥后用于牲畜飲料或乳清酪的原料。然則在全干乳清中因為含有很多的乳糖和灰分，因此限制了它在食物中的使用，當采用超濾時，可在濃縮乳清卵白的還，從膜的透過液平分離失落乳糖、灰分等。
日本對牛奶的超越濾濃縮與真空蒸發法作了比照，后果標明，關于一個日處置量為226.8t的工場來說,無論是設備投資與運轉費用超越濾法均要廉價得多。古巴干酪公司出產干酪素的經歷標明，每4.536kg牛奶可制備0.453kg干酪，剩下4.082公斤乳清若以反浸透法和蒸發法連系對乳清進行處置時，當日處置牛奶量為421848kg，一年出產92d，比純真用蒸發枯燥法可節流8萬美元。
3.3 在酒類出產中的使用
用超濾膜能除去酒及酒精飲估中如殘存的酵母菌、雜菌及膠體等，使酒的清亮性獲得改善，并取得優越的保管性，還能使生酒具有熟成味，縮短老熟期。一些酒經超濾處置后風味有所改善，變得清新又醇噴鼻延綿。當前采用超濾對酒和酒精飲料的精制已在美國、意大利、日本等國獲得使用，所在理的酒類有葡萄酒、威士忌、燒酒、清酒、黃酒等。運用超濾法還防止酒的熱殺菌易惹起的混濁成分的析出，簡化了過濾設備。
用超濾替代離心別離進行葡萄酒的提純，可以在不加化學試劑狀況下制得通明葡萄酒，還可降低酒中的乙醇含量。
過濾是啤酒出產的主要環節，目標是除去啤酒中的酵母、卵白質和多酚復合物等細小物質，改善啤酒的生物和非生物的不變性。經棉餅過濾或硅藻土過濾后之啤酒稱為鮮啤酒或生啤酒，儲存超越一周就會發作生物混濁。人們日常飲用的瓶裝啤酒，在裝瓶后必需經由低溫滅菌，使殘留的酵母及其他雜菌中止繁衍，如許的啤酒稱為熟啤酒，普通能堅持60~90d或更長。生啤酒的口胃雖優于熟啤酒，但不克不及長時間保管，給運輸及發賣等帶來必然的堅苦。為了使生啤酒不經低溫加熱滅菌而能長時間保管，建議采用過濾膜進行啤酒的精濾和無菌過濾的新技能。
3.4 在豆成品工業中的使用
卵白質的別離和收受接管是膜技能在豆成品工業中的首要使用。豆漿制造時發生的大豆漿清，凡間辦法只能從中提取近60%的卵白質，殘留卵白質可以用超濾進行濃縮，可以添加20～30%的豆腐收率。采用超濾法可在濃縮卵白的還，去除發生豆膻味和影響豆漿不變性的低分子物質，進步豆漿質量。
制醬工場排出的廢水中，80%以上BOD首要來自負豆的蒸煮汁。大豆煮汁可進行分階段超濾處置，經膜法處置后的透過液可作為出產用水收受接管，濃縮液可作為出產原料。大豆卵白工業中的乳清處置，是避免水體污染的主要問題。大豆漿清中含有多種低分子卵白質、多糖類、肽、少糖類等物質，采用超濾法從大豆漿清中收受接管濃縮大豆卵白，以知足人類和畜牧業的需求。采用超濾法對大豆漿清進行濃縮別離，濃縮液中含有β-淀粉酶、胰朊酶、阻凝酶、阻凝劑等，選用適宜的超濾膜對β-淀粉酶進一步別離濃縮，可取得β-淀粉酶產物。
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