超滤膜分离技术在果蔬汁生产中的运用
膜分离技术在果汁加工中的应用
科 技 创 新
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
膜 分离技术在果汁加工 中的应用
魏 诗 瑶 郝 丹
（ 北京师范大学化 学学院 北京 １ ０ ０ ８ ７ ５ ） 摘 要： 文章主要针对果汁加工过程 中使用的各种膜分 离技术（ 超滤 、 纳滤、 反渗透、 电渗析 、 膜蒸馏等 ） 及其性能进行分析讨论 ， 在 果 汁加 工 中膜 分 离技 术 － ． ｑ － Ｎ 于果 汁 澄清 、 浓缩、 脱气、 脱酸、 脱苦、 脱 色等 过程 。 关键 词 ： 膜 分离； 果 汁加 工 ； 反渗透； 超 滤
前 言
渗 透 压 随 浓 度 增 大 而逐 步 增 大 ， 所 需 操 作 压 力 相 应增 大 ， 对 分 离 设 膜 分 离 技 术 是 建 立 在 材料 化 学 和 高 分 子 化 学 的 迅 猛 发 展 的 基 备 的抗 压 能力 要求 也 提 高 。 因 而在 实 际生 产 中往 往 采 用反 渗 透 与纳 础上 ， 模 拟生 物体 系 中膜结 构 的选 择 透 过 性 以及 对 膜 材 料进 行 物 理 滤结合 的方式进行浓缩 ， 即先通过反渗透预浓缩一部分果汁 ， 在料 结构和表面亲和性进行改 良， 在浓度差或压差的推动下 ， 实现体系 液渗 透 压 达到 一定 程 度 后改 用 纳 滤膜 （ 孑 Ｌ 径很小 ） 操作 ， 截 留其 他 溶 中不 同组 分 有效 分 离 的新 型化 工 分 离技 术 （ 区别 于传 统精 馏 ） 。 膜 分 质 、 盐 和糖 等 。 例 如 在葡 萄 汁 的浓 缩加 工 处 理 时 ， 由于 苹果 酸 等对 制 离 技 术主 要 包括 反 渗 透 、 电渗 析 、 超 滤 及 纳滤 等 ， 经 过 半 个 多世 纪 的 得的葡萄酒质量影 响很大 ，可以通过反渗透除去大部分溶解杂质 ， 发展 ， 已经广泛运用于海水及苦成水淡化 、 食 品加工 、 高 纯水 制备 、 再 通过 纳 滤调 节 组 分含 量 。 中药有效成分的提取及纺织印染业废水处理等领域 ， 实现了经济效 果汁浓缩过程也可通过渗透蒸馏（ 膜蒸馏特殊操作形式 ） 完成 ， 益与社会环境效益的双赢 。 渗 透蒸 馏 的迁 移 机 理如 下 ： 传统的果 汁加工业在原果蔬汁预处理后 ， 为提高出汁率 ， 在必 采 用 微孔 疏 水 膜进 行处 理 ， 膜 两 侧 分 别为 待 浓 缩 的料 液 和 浓 盐 要 的分 离 纯 化 基 础 上 ， 往 往 还 需 要 经 过复 杂 的加 热 、 酶 处 理 与 冷 冻 水 ， 可 挥发 组 分 经加 热 汽化 ， 通 过 扩 散 或对 流 方 式 在膜 两 侧 迁移 ， 实 浓缩 等过程 ， 果汁中营养物质散失严 重 ， 同时也增 大了加工工艺 中 现 物料 的浓 缩 。据 报道 ， 采 用 渗 透蒸 馏 法 进行 果 汁 （ 苹果汁 、 葡 萄 汁 的能耗 从 而 降低 了 产 品的 附加 产值 。 采 用 膜分 离 技术 对 原果 蔬 汁 中 等 ） 浓缩 ， 果汁中可溶性 固形物含量高达 ６ ０ ％以上 。此外 ， 渗透蒸馏 损 害果 汁 营养 的生 物酶 及 细菌 等 杂 质进 行 分 离 具有 常 温 操作 、 选 择 法 排 除 了反 渗 透浓 缩 时料 液 渗透 压 变 化 带来 的操 作 压差 问题 ， 同时 性好、 无 相 变 过程 和无 生物 污 染等 优 点 ， 同时 大 大 降低 了工 艺 能耗 ， 在 高倍 浓 缩 时 ， 对 果 汁 中某 些 有效 组 分 （ 糖、 有机酸等 ） 的截 留率 可 是果汁加工领域技术发展的必然趋势。 下面详细介绍膜分离技术在 达 １ ０ ０ ％。 果 汁加 工 中的应 用 。 ２ ． ３ 果 汁脱 气 １各 种膜 的分离 技 术 果肉细胞呼吸作用的进行使细胞间隙中存 留氧气 、 二氧化碳等 膜分 离技 术 包括 ： 微滤（ Ｍ Ｆ ） 、 超滤（ Ｕ Ｆ ） 、 纳滤（ Ｎ Ｆ ） 、 反 渗 透 气体 ， 加工过程中容 易将果汁 中维生素 、 芳香剂 、 色素等物质氧化 ， （ Ｒ ０） 、 电渗 析 （ Ｅ Ｏ） 、 膜蒸馏（ ＭＤ ） 等。 影响果汁风味和外观， 同时造成颗粒物悬浮 ， 因此脱除这部分气体。 各 种 膜分 离 技 术 在 传 递 机 制 、 膜 材 料 组成 、 截 留分 子 量 及 推 动 采用的有效脱除方式是水相脱气法（ 膜蒸馏特殊形式 ） ， 依据气体在 力 等 多方 面均 有差 异 ， 适 应 于不 同体 系组 分 的分 离 。膜 分 离性 能 由 水中溶解度与其表面分压成正 比这一原理 ，逐渐 降低氧气分压 ， 从 渗透通量（ 主要是水） 、 截留率 、 孔道特征和完整性实验表征 ， 影 响因 而 使溶 氧 逸 出 。 操 作 时将 微孔 膜 一侧 与 果 汁接 触 ， 另 一侧 抽 真 空 ， 调 素包括膜材料特性（ 最核心因素 ， 涉及膜两侧亲水疏水性 、 孑 Ｌ 径大小 节 孔径 可 实 现氧 气 的选 择性 脱 除 。 及分 布 ） 、 待 分 离 体 系 的 性质 （ 浓度 ， Ｐ Ｈ值 等 ） 、 操作条件（ 膜 两 侧 压 ２ － ４果汁脱酸脱色脱苦 差、 温度 、 流速 等 ） 。 原果 蔬 汁 经 前 几 步 加 工处 理 后 ， 仍 残 留少 量 有 机 酸 、 苦 味 物 质 ２膜分离技术在果汁加工 中的应用 和色素等， 往往会破坏果汁饮用时的风味 ， 降低产品质量。 果 汁 的加 工 过程 主 要包 括 四大 部分 ： 果 汁澄 清 、 果 汁 浓缩 、 果 汁 果汁脱酸 ：据刘茉娥等人介绍利用电渗析膜 （ 两侧均用阴膜， 脱气， 果 汁 脱 酸脱 色 脱 苦 ， 是各 种膜 分 离技 术 集 成 的结 果 。 酸根 一侧 渗 出 ， 另侧 渗 入 Ｏ Ｈ 一 与Ｈ ＋ 中和 ） ， 可 以 有效 脱 除 果 汁 中 的有 ２ ． １果 汁澄 清 机酸， 降低果汁酸度 ， 提高产品质量和 口感 。 经粉 碎 粗滤 处 理得 到 的原 果 蔬 汁 是一 个 组 分 复杂 的多 相 体 系 ， 果汁脱色 ：果汁不仅可 以使 用各种合成树脂进行脱色处理 ， 还 含有果胶（ 分 子量 约 为 ５ 万一 ３ Ｏ万 ） 、 淀粉 、 维生素等大分子 ， 溶 解 的 可 以采 用超 滤 技 术进 行 处理 。 Ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ ｍ ａ ｎ等人 用 聚酯 醚砜 （ Ｐ Ｅ Ｓ ） ／ 聚 乙 离 子 及 细菌 等 。 由于果 胶 的存 在 使 果 汁整 体 粘 度 增 大 ， 不利 于 压 榨 烯 吡 咯烷 酮 （ Ｐ Ｖ Ｐ ） 复合 膜 超 滤技 术 脱 除 苹果 汁 中 ３ １ ％的色 素 ， 另 有 时 出汁率的提高 ， 实际加工时往往可 以采取多种方式 除去 ， 包括 自 报道称截留分子量为 ２ ０ — ５ ０ Ｋ Ｄ ａ的超 滤膜 对红霉果浆废水 中的花 然沉降澄清 、 加热凝 聚澄清 、 酶处理法澄清等。 酶处理法主要加入果 青 素 的 回收率 达 ８ ０ 。 胶 酶 ，将 果 肉内 的 果胶 分 解 为 半 乳 糖 醛 酸从 而 达 到 分 离 纯 化 的效 果汁脱苦 ： 柑橘类果汁柚皮苷 、 类柠檬苦素等的存在 ， 极大地影 果， 极 大地 保 留果 汁 中 的氨 基酸 、 维 生 素 和矿 物质 。 考 虑 到初 级果 汁 响 破坏 了产 品 的品 质 和商 业 价值 。 目前可 采 取 吸 附 、 超 临界 Ｃ Ｏ ： 脱 中各 项 组分 及 果胶 粒 径 范 围 ， 可 以采 用一 定 截 留量 的超 滤 膜辅 助酶 苦等方式 ， 此外 ， 超滤技术能有效降低果汁中苦味物质含量。例 如， 处 理法 进 行 果 汁 的澄 清 操作 。 即先 使 用少 量果 胶 酶 除去 一 部 分 果 Ｈ ｅ ｒ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｚ 等人研究了利用超滤和树脂吸附的联合过程对葡萄柚汁 胶， 再用超滤膜分离残余果胶 ， 这样不仅节约了酶用量 ， 增大了超滤 进 行 脱 苦 ， 柚皮苷 、 类 柠 檬 苦 素 几 乎 完全 脱 除 ， 分 离效 果 极 高 ， 但由 操 作 时 的膜 通 量 ， 减 少膜 孔 堵 塞 等 问题 ， 而 且 在 不加 热 的 条件 下 除 于膜 性 能不 够稳 定 ， 还 没有 实 现 大规 模 工 业使 用 。 去 了果 汁 中 的大 多 数细 菌 。 ３结 束 语 近年来该法 已经在实际果汁加工研究 中取得 了很好的成效 ， 蔡 膜 分 离技 术 有 其 各 自的 优 点 、 应 用 范 围 和 一定 的 局 限性 ， 在 果 同一等 （ １ ９ ９ ７ ） 使用超滤膜进行草莓汁处理 ， 芳香酸与醇得 到很好保 汁加 工 过程 的各个 阶 段均 发 挥 了非 常 重要 的作 用 。 不仅 极 大 地提 高 留， 澄清度达到 ９ ７ ． ８ ％以上 ； 师俊玲（ １ ９ ９ ９ ） 采 用 聚 砜 材 料 超 滤 膜 处 了产品质量 ， 而且简化生产工艺 ， 降低能耗 ， 我们也很容易发现多种 理 猕猴 桃 汁 ， Ｖ Ｃ保 留值 达 到 ９ ７ ． ３ ６ ％。 膜分 离 技术 联 用 可 以克 服许 多 单 一膜 分 离 无法 解 决 的 障碍 ， 集成 膜 ２ － ２ 果 汁浓 缩 分离 技 术 的 发展 前进 广 阔 ， 此 外性 能 更 为优 良的膜 材料 制 备 也 是 我 实 际生 产 工艺 上 为提 高果 汁 中含 糖 量 与 酸度 ， 保 证 不 同采 摘 日 们今 后 必 须 思考 和解 决 的 大 问题 。 期 下 果 汁质 量 风 味 的均 一化 ，同 时为 了节 约果 汁 包 装 及运 输 费 用 ， 参考 文 献 往 往 对 果汁 进 行 浓缩 处 理 。 传 统工 艺 为 多级 真 空蒸 发 浓缩 或 冷 冻浓 【 １ １ 王丽玲． 几种 膜 分 离技 术 在 果 汁浓 缩 中 的 应 用 ［ Ｊ ］ ． 中 国食 品 添 加 缩， 热
超滤和反渗透技术在果汁生产中的应用
图* " 苹果汁澄清常规方法 % !! -
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饮料工业 第 2 卷第 * 期 $ $ # % *!!!!!!!!!!!!!!!! !!* 6 : ; : < : > ? 9 @ A B < D E F % 2!G E % * = C
有关研 究 表 明 ! 苹 果 汁 用 压 滤 澄 清 的 价 格 为 ! ! % " *#" J #而用超滤澄清的成本只有 * % ( 2#"
透膜为 聚 丙 烯 微 孔 超 滤 膜 ! 所 得 橙 汁 的 维 生 素 8 保存 率 为 K $& ! 矿 物 质 保 存 率 为 2 !& ! 固 酸 化
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水速率 " 超滤 得 到 的 果 汁 ! 浊 度 为 $ % 0!$ % " G.n # 散色浊度计单位 % ! 而常规的澄清过程得到浊度为 ! % #!’ % $ G.n 的 果 汁 " 由 于 超 滤 后 果 汁 中 的 细 菌 & 霉菌 & 酵母和果胶被去除 ! 所以超滤的果汁具 有较长的货架寿命 ! 可长达 * 年 " 超滤的果汁得率 K "& !K 2& ! 甚 至 可 达 K 2& !K K& ! 且 超 滤 加 工 时间很短 ! 少于* W! 而常规澄清则长达 ’ " W" 因为 超滤操作的简便 ! 所以采用超滤法澄清果汁还可节 省贮藏设备和人力 "
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超滤和反渗透技术已成为分离混合物的重要方 法 ! 在许多工业中 ! 对简化工艺流程 ! 缩短生产周 期 ! 降低生产成本显示出极大的优越性 " 特别是在 果汁生产中 ! 超滤和反渗透技术有着广泛的应用前 景 ! 以及良好的社会效益和经济效益 "
超滤膜在果汁加工中的应用研究
［ 擅 要】 选用 中空纤维 Ｐ Ｎ膜、羧基化改性的 Ｐ Ｎ板式膜 、Ｐ Ａ Ａ Ｓ膜和 Ｐ — Ｐ Ｓ ＳＳ膜四种国产膜材料对 苹果汁进 行超 滤澄
Ｋ ｙ ｏ ｄ ： ｍｂａ ｅａ ｐｅｕｃ ；ｐ ｌａｉｎ ｅ ｗ ｒ ｓ ｍｅ ｒ ；ｐ ｌｊｉ ａ ｐｉ ｔ ｎ ｅ ｃ ｏ
膜 分 离 技 术 是 一 项 高 新 技 术 ，人 类 在 二 百年 以前 便 已发 现 了膜 分 离 现 象 ，但 从 ６ 年 代 开始 ， 因 为 第 一张 工 业 用 膜 的诞 ０ 生 ，才 划 时 代进 入 了膜 技 术 的发 展 时期 ，虽 然 膜 技 术 的发 展 不 过 三 四十 年 ，但 因膜 应 用 广 及 其 独 具 的优 越 性 ，“ ２ 世 纪 多 在 １ 数 工业 中 ，膜 过 程 扮 演 着 战 略 的 角 色 ” ，膜 分 离 技 术 已被 认 为 是本 世 纪 中最 有 前 途 的 一 项 重 大 生 产 技 术 ，世 界 上许 多 国 家包 括 我 国在 内 ，都 把膜 分 离 技 术 及其 应 用 作 为 国 家 的重 点发 展 项 目。本 课 题 就 是 国 家 科 技 部 重 点 攻 关 项 目 。 膜 分 离 技 术 是 用 半 透 膜 作 为 选 择 障 碍 层 ，在 分 子 水 平 上 ， 不 同粒 径 的混 合 物 在 通 过 半 透 膜 时 ，允 许 某 些组 分透 过而 保 留 混合 物 中其 他 组 分 ，从而 达 到 分离 目的 的技 术 。半透 膜 又称 分 离膜 ，分 离膜 的特 点 是膜 壁 遍 布 微 小孔 洞 ，根据 孔 径 大 小 可分 为微 滤 膜 、超 滤 膜 、纳滤 膜 、反 渗 透 膜 等 。膜 分 离技 术 作 为 … 种化 工 分 离技 术 现 在 得 到 了很 大 的发 展 。在 分 离过 程 中 具 有 无 相变 ， 能耗 低 ；分 离 装 置 简 单 ，操 作 简 便 ，易 于 自控 和 维 修 ； 具 有冷 杀菌 的优 势 。
膜分离技术在食品工业上的应用
膜分离技术在食品工业上的应用随着科技的不断发展，膜分离技术作为一种新型的分离技术，在食品工业中得到了广泛应用。
膜分离技术以其高效、节能、环保等特点，在食品加工过程中发挥着越来越重要的作用。
本文将详细介绍膜分离技术的原理、分类、特点，并探讨其在食品工业中的应用、存在的问题以及未来发展趋势。
膜分离技术是一种利用膜材料分离液体或气体混合物的新型分离技术。
其原理是利用膜材料的不同孔径和选择性能，将混合物中的不同组分进行分离、提纯和浓缩。
膜分离技术可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等类别，具有高效、节能、环保、操作简便等特点。
在饮料加工过程中，膜分离技术主要用于果汁、酒类等液体的澄清和提纯。
通过超滤技术，可以有效地去除果汁中的果胶、蛋白质、细菌等杂质，提高果汁的澄清度和口感。
同时，在酒类加工中，膜分离技术可以去除酒中的甲醇、乙醛等有害物质，提高酒的质量和安全性。
在发酵工业中，膜分离技术主要应用于菌体分离、蛋白质分离和发酵液的澄清。
通过微滤或超滤技术，可以有效地将菌体和未发酵的溶液进行分离，得到高纯度的菌体蛋白质。
同时，膜分离技术还可以去除发酵液中的杂质，提高发酵产物的质量和产量。
在蒸馏工业中，膜分离技术主要应用于脱盐、脱氧、脱氨等操作。
通过反渗透技术，可以有效地去除溶液中的无机盐、有机物和微生物，得到高质量的蒸馏产品。
例如，在制糖工业中，反渗透技术可以去除糖汁中的盐分和色素，提高糖的纯度和白度。
膜污染是膜分离技术中普遍存在的问题。
由于原料液中的悬浮物、微生物和有机物等杂质会附着在膜表面，导致膜通量下降，甚至出现堵塞和破裂等问题。
为解决这一问题，可以采用预处理措施，如过滤、沉淀、离心等，以去除原料液中的杂质。
定期清洗和化学清洗也可以有效地减轻膜污染。
膜的寿命是影响膜分离技术成本的关键因素之一。
由于膜材料本身的质量和加工工艺的限制，膜的寿命存在一定的局限性。
为延长膜的寿命，可以选用高分子量、高稳定性、低污染的膜材料，优化膜组件的设计和加工工艺，避免极端操作条件等。
果蔬汁澄清分离的预处理技术
果蔬汁澄清分离的预处理技术
如今果蔬汁预处理技术与传统预处理技术相比，大的优点主要采用膜分离浓缩提纯设备技术的引用。
膜分离技术中的超滤主要用于果蔬汁的澄清和过滤，而反渗透主要用于果蔬汁的浓缩。
而超滤膜分离技术在澄清果蔬汁加工中的应用，并与传统果蔬汁加工工艺相比较处理更为优势。
果汁中还含有少量的单宁和蛋白质，还含有少量的热敏性物质和芳香物质。
只有充分掌握果蔬汁的成分及其特性，才能够在果汁加工生产过程中灵活应用各种技术，对破坏果汁原有的营养、色泽、风味，芳香的环节进行干预，以大限度的获得原汁原味的优质产品。
果蔬汁澄清分离设备工艺流程：预处理(挑选、清洗、破碎、热处理)—取汁—粗滤—成分调整—精滤—均质脱气—浓缩—杀菌—灌装。
果蔬汁澄清分离在预处理过程中要注意清洗时可加用稀盐酸或脂肪酸进行处理;对于微生物污染，可用一定浓度的漂白粉或者高锰酸钾溶
液浸泡，然后清水清洗。
在大多数水果破碎之后，榨汁之前都必须进行预热处理，目的是使果肉组织软化提高出汁率。
所以根据不同的市场需求，必须把握好不同的处理工艺。
果汁的调整混合，即调配过程。
包括糖度的调整，维生素C的添加等。
使产品达到一定的规格，是对产品的营养、口味、色泽起决定性的一步。
果汁分离浓缩一般都采用降膜式浓缩，而且需要在真空状态下，低温、快速、高效的浓缩，在确保这些条件达到的情况下，使浓缩可实现大节能化，以降低生产成本。
果汁的杀菌灌装大多数澄清果汁都是进行
热灌装，灌装后再对产品进行隧道式杀菌，对于混浊果汁一般采用高温短时杀菌，因为混浊果汁加热时间过长容易产生煮过味，而且色泽和香味损失也比较大。
果蔬汁浓缩分离应用膜过滤技术阐述
果蔬汁浓缩分离应用膜过滤技术阐述现在有些苹果汁厂还采用硅藻土或碟片离心机等传统工艺，传统工艺虽可以保证滤液的澄清度，但因细菌类微生物很难滤除，所以产品的保质期不长，且产品收率低、操作成本高，无法保持生产现场卫生清洁，在处理过程还需添加助滤剂和澄清剂，工艺繁杂，原材料消耗大。
下面，小编就给大家介绍一下膜过滤技术澄清浓缩果蔬汁。
采用膜过滤/浓缩系统对果汁处理，可避免传统工艺的不足，实现果汁的高精度过滤和高倍数浓缩。
果蔬汁的膜澄清浓缩工艺流程：果蔬原料----酶处理----榨汁-----灭菌----脱胶----超滤除杂------纳滤浓缩-----灭菌----灌装----浓缩汁-----调配----灭菌----清汁果汁过滤浓缩膜系统的特点：1、过滤效果稳定、产品品质好：膜系统过滤效果稳定，过滤精度高，滤后苹果汁无任何肉眼可见浑浊物，滤液清亮、无后浑浊及冷浑现象，且果汁中风味物质没有任何损失，果汁色值稳定，可有效避免褐变现象，在提高了产品质量的同时延长了产品的保质期。
2、产品色、香、味俱佳、有效保留有效成分：膜过滤和膜浓缩过程都是纯物理过程，无相变，相比传统单一的浓缩设备，可有效保留果汁中原有的生物活性物质、营养成分及果汁的原有香气、滋味和色泽，产品品质有保障。
3、使用寿命长、再生性能强：膜系统使用寿命长，可恢复性能好，抗微生物污染能力强，能长时间维持较高的渗透通量和截留率。
传统的果蔬汁加工工艺不仅损害风味和营养，而且能耗与生产成本较高。
超滤和反渗透等膜分离技术应用于果蔬汁的生产中可以保持其原有风味以及营养物质。
在果蔬汁生产中，微滤、超滤技术用于澄清过滤，纳滤、反渗透膜技术用于浓缩。
用超滤法澄清果蔬汁时，细菌将与滤渣一起被膜截留，不必加热就可除去果蔬汁中的细菌。
一般用醋酸纤维素反渗透膜来浓缩果蔬汁，随着浓缩进行，果蔬汁的脱酸效果也增加，糖酸比增大，利用反渗透技术浓缩果蔬汁，可以提高果蔬汁成份的稳定性、减少体积以便运输，并能除去不良物质，改善果蔬汁风味。
膜分离技术在果蔬汁加工中的应用进展
= 薄 膜 隔 TI
，
在 高 浓 度 溶 液 处 给 予
，
可 降 低 生 产 中 的 能 耗 品质
。
且 能 保 证 杀 菌 效 果 与 产 品
翦
个 大 于 渗 透 压 的外 压
，
就 会 发 生 渗 透 逆 行 现 象
，
高 浓 度 溶 液 中 的 溶 剂 通 过 膜 渗 出
溶 液 中 的水 分
除 了上 述 的
叁
I OM P
，
a
。
目 前 2 12 业 上 最 广 泛 使 用 的 两
，
种 反 渗 透 膜 材 料
首 选 醋 酸 纤 维 素
其 次 为 聚 酰
胺
．
。
其原 理 是利用 离子 交换 膜 和 直 流 电场 的作 用
反 渗透浓缩 技术 的应 用 果 蔬 汁 浓 缩 可 以 减 少 体 积
，
，
l
l
2 3 2
．
m
平 板 微 孔
膜 为 过 滤 介 质
澄 清 实 验
了
， ，
x
-
,
t 菠 萝 汁 在 错 流 过 滤 状 态 下 进 行
0 6 6 1a
． ,
结 果 粒 径 大 于
可 见
m
的 颗 粒 都 被 截 留
,
过 滤 后 直 径 小 于 等 于
。
，
0
．
a 5 5 1
m
的 颗 粒 占 9
、
0 ％
(体 积 分 数 ) 粒
还 有 其 它
一
釜
3
与溶 质 分 离
操 作 压 力
，
溶 液 不 断 地 变 浓
举例说明膜分离技术在食品加工中的应用
举例说明膜分离技术在食品加工中的应用膜分离技术是一种通过膜的选择性通透性实现物质分离的方法，广泛应用于食品加工中。
下面是10个关于膜分离技术在食品加工中的应用的例子：1. 淡化果汁：膜分离技术可用于淡化浓缩果汁中的水分，保留果汁的原味和营养成分。
通过超滤膜或逆渗透膜，可以去除果汁中的水分、糖分和无机盐，得到浓缩果汁。
2. 乳制品生产：在乳制品生产过程中，膜分离技术广泛应用于浓缩乳液、分离乳脂肪和蛋白质、去除乳清中的乳糖等。
通过超滤膜、纳滤膜或逆渗透膜，可以实现乳液浓缩、乳脂肪和蛋白质的分离、乳清中乳糖的去除等。
3. 果汁澄清：膜分离技术可以用于澄清果汁，去除其中的浑浊物质和杂质。
通过微滤膜或超滤膜，可以去除果汁中的悬浮物、细菌和微生物等，使果汁更加清澈。
4. 酒类生产：在酒类生产中，膜分离技术可用于酒液澄清、酒精浓缩和去除杂质等。
通过微滤膜、超滤膜或逆渗透膜，可以去除酒液中的悬浊物、酵母菌和杂质，实现酒液的澄清和浓缩。
5. 酱油生产：膜分离技术可以用于酱油的制备过程中，去除发酵液中的悬浊物、脂肪和杂质，提高酱油的质量。
通过微滤膜或超滤膜，可以去除酱油中的悬浊物、脂肪和杂质，使酱油更加清澈纯正。
6. 植物蛋白提取：膜分离技术可用于植物蛋白的提取和分离。
通过超滤膜或逆渗透膜，可以去除植物浆液中的杂质和无机盐，得到纯净的植物蛋白。
7. 蛋白质浓缩：膜分离技术可用于蛋白质的浓缩，去除蛋白质溶液中的水分和杂质。
通过超滤膜或逆渗透膜，可以去除蛋白质溶液中的水分和无机盐，得到浓缩的蛋白质。
8. 食品添加剂提取：膜分离技术可用于食品添加剂的提取和分离。
通过逆渗透膜或超滤膜，可以去除食品添加剂溶液中的水分和杂质，得到纯净的食品添加剂。
9. 食品废水处理：膜分离技术可用于食品加工废水的处理和回用。
通过纳滤膜或逆渗透膜，可以去除废水中的有机物、微生物和杂质，得到符合排放标准的水。
10. 食品精制：膜分离技术可用于食品的精制过程，去除其中的杂质、色素和异味物质。
超滤澄清过滤鲜果汁的创新探究解析
超滤澄清过滤鲜果汁的创新探究文章标题：超滤澄清过滤鲜果汁的创新探究摘要：本文研究了采用内压聚偏氟乙烯超滤膜对果汁进行过滤澄清的可行性，考察了膜面流速和膜的操作压力对膜通量的影响。
研究了膜对果汁中的色度、浊度、电导率和糖度的影响。
结果表明，PVDF超滤膜可以较好的去除果汁的浊度，平均去除率为90％，其透过液在室温保存半年无沉淀生成。
其对果汁的色度影响较小，平均去除率为20％，其对电导率和糖度基本没有影响。
关键词：超滤膜聚偏氟乙烯果汁超滤技术用于果汁类的提纯非常普遍,去除果汁类的浊度与不纯物收到良好的效果。
此外还在果胶的提纯和浓缩、玫瑰汁的浓缩等方面都取得了成功。
果汁和饮料行业的超滤有三种主要作用:分离、澄清和选择浓度。
乳清是乳酪生产中的副产品,传统的工艺中被直接排放,造成严重污染和营养成分的损失。
采用超滤预浓缩,然后喷雾干燥产生乳清蛋白浓缩物,可用作饮料、冰淇淋等食品的原料。
用超滤浓缩鸡蛋蛋白,可降低干燥费用，而且可除去葡萄糖等易引起变质的成分,生产出的干蛋固体料也是许多食品(如糖果蜜饯)的原材料。
在果汁和酿酒行业,超滤取代了传统的分离澄清工艺,从而简化了生产工序,并且提高了产品质量,节省了生产费用。
１实验规模和鲜果汁的原液指标１.１实验规模。
本研究为小试实验研究用于过滤澄清果汁时超滤膜装置的处理量为15~20Ｌ/ｈ。
１.２澄清果汁的原液指标，如表1：1.3超滤膜性能，如表22试验装置和分析方法2.1试验装置。
试验装置如图1所示：2.2 运行条件对膜透过通量的影响。
①膜水通量随操作压力的变化曲线膜面流速为1.07ｍ/ｓ。
据实验可知：膜的水通量随操作压力的变化呈现较强的规律性；在进出口平均压力0.05～0.1MPa的范围内，膜透过液通量随膜面压力的增加而呈线性增加。
主要因为膜面的压力越大，膜两侧的推动力就越大，果汁就越容易透过膜，所以通量就越大。
但膜面压力过高，很容易使果汁中引起浊度的物质在膜表面沉积和在膜孔内吸附，增加膜的透过阻力，加快膜的污染，缩短膜的清洗周期和使用寿命。
膜分离技术在果蔬加工中的原理
膜分离技术在果蔬加工中的原理
答案：膜分离技术在果蔬加工中的应用原理主要基于不同粒径分子的混合物在通过半透膜时实现选择性分离的过程。
这种技术利用半透膜，又称分离膜或滤膜，其膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等。
膜分离采用错流过滤或死端过滤方式，能够在分子水平上实现物质的分离、浓缩和提纯。
在果蔬加工中，膜分离技术可以用于果汁的澄清和浓缩。
通过膜分离技术，可以有效地去除果汁中的悬浮颗粒和杂质，提高果汁的澄清度。
此外，膜分离技术还可以用于果胶的提取，这是通过选择适当的膜材料和操作条件，使得果胶能够通过膜的孔径而被分离出来。
这种技术在果蔬加工中的应用，不仅提高了产品的质量，还有助于延长产品的货架期，同时也符合节能环保的要求。
膜分离技术在果蔬汁浓缩中应用研究进展
膜 分离 技 术在 果 蔬 汁 浓 缩 中应 用研 究进 展
李全 宏 ， 同 一， 元 颖 ， 红 蔡 倪 闫
中 国农 业大 学 食 品学 院 ，北 京 １ ０９ ） １ ０ ４ ９
摘要 ：膜分离技术浓缩果蔬汁能较好保持其原有风味和营养成分， 有降低能耗 等优 点。本文通过对 反渗透技术 、 具 联台膜 分离浓缩 技术、 膜蒸馏和渗透蒸馏浓缩技术 及膜分离与传统的分离方法结合 的果蔬汁浓 缩技术的研究 现 状进 行论 述， 阐明 了各 自的特点和现存 的技术难题 ， 揭示 了膜 技术的广同的应用前景 。 关键词 ： 膜分离 ； 缩 ； 浓 果蔬汁
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莱 阳 农 学 院 学 报 １ （ ） ４ ￣４ ，０ ２ ９１ ： ４ ６２０ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｌ ｒ ｌ ｏｌ ｅ ｏ ｒ ａ ｏ ａｙ ｇＡ ｒ ｕｔ ａ ｌ ｇ ａ ｃ ｕ Ｃ ｅ 文 章 编 号 ：１０ —３ １ （０ ２０ ０ ４ ０ ０ １ ７ ７２ ０ ） １ ０ ４ ３
组成 的反渗透 流 程 ， 以制 取 相 对 高 浓度 的 苹果 浓 可
缩汁 。
采 用反 渗透 法 浓 缩 时 ， 主要 的问题 是 浓 缩倍 数
的限制 口 。 由于利 用 反 渗透 对 果汁 进行 浓缩 ， 浓 Ｊ 其 缩倍 数取 决于 果汁 的渗透 压 。为 了使 膜 分离过 程具 有较 高 的效率 ， 分 离 的使 用 压 力 通常 为数 倍 原 果 膜 汁 的渗透 压 。 目前 分 离设备承 压 能力 及膜和 组件 运 转 的 稳定性 不能 将操 作压力 无限 增 加。如 果采 用二 级 浓 缩 ， 第 一级 先用 对 糖 截 留率 高 的膜 浓缩 至 ２ 即
泛 应用［ 。
膜分离技术提取天然果蔬色素
膜分离技术提取天然果蔬色素
现在天然色素的制备大部分采取蒸发浓缩、溶剂提纯、浸提等传统技术,而存在能源消耗高、溶剂需要回收、过程操作复杂等问题。
果蔬是食品色素的主要来源之一，采用果蔬色素提取设备中膜分离技术，可以有效节约能源，提高品质。
天然果蔬色素提取采用膜过滤技术种类
1、超滤用于发酵生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留，而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液另一侧。
超滤是膜分离的一种，目前国内也已经将超滤技术应用于一些新型果蔬汁饮料的生产中。
在产品质量上明显优越于其他方法。
2、纳滤用于色素常温下的浓缩或除水，通常与蒸发器联用或取代蒸发器，过滤时将水及部分小分子杂质通过膜而色素成分则被截留浓缩。
采用新工艺膜技术优势说明
果蔬汁浓缩分离应用膜技术可回收滤液中剩余色素，提高回收率，同时经过滤后的滤液杂质少且清澈透明。
而纳滤膜在常温条件下进行浓缩也避免了升温蒸发对色素的破坏，提高成品质量，节省生产成本。
膜分离技术在果蔬汁生产中的应用
膜分离技术在果蔬汁生产中的应用
目前我国食品工业飞速发展，在我国经济快速发展的大前提下，国家提出可持续发展战略，建立环境友好型社会。
由于膜分离技术能耗低、无污染以及具有防止杂菌污染和热敏性物质失活等优点，此技术已广泛应用于食品工业的各个领域，尤其是果蔬汁生产中取得了一定的进展，具有良好的发展前景。
1、在果蔬汁生产中的应用
传统的果蔬汁加工工艺，不仅损害风味和营养，而且能耗与生产成本较高。
超滤和反渗透等膜分离技术的日益发展增加了果蔬汁等饮料的生产中保持其原有风味以及营养物质的可行性。
2、超滤在果蔬汁生产中的应用
果蔬汁脱苦。
利用超滤和二乙烯基聚苯乙烯树脂吸附的联合过程，对葡萄柚汁进行脱苦，结果发现，由于超滤过程除去了一些苦味前体物质和易被树脂吸附的大分子物质及悬浮小颗粒，树脂的使用寿命和脱苦效率明显改善，柚皮苷和柠檬碱可被完全除去，明显提高了果汁的风味。
运用超滤技术能够制出稳定的苹果澄清汁，除去易引起苹果汁发生浑浊沉淀的大分子物质，解决连续化作业的难题，确保了色值、透光率等技术指标的持久稳定，对浓缩青苹果汁出口非常有利。
膜分离技术分离浓缩果蔬汁的优势
膜分离技术分离浓缩果蔬汁的优势作为膜技术应用成功的领域之一，果蔬汁加工膜分离技术与常规技术相比，具有较好的保持果蔬汁风味及营养成分、降低能耗等优点。
通常，果汁除含有糖、酸等可溶性成分外，还含有果胶、蛋白质、纤维素等悬浮性固形物，致使果汁的黏度大。
如果直接用反渗透膜浓缩，因膜污染严重和高渗透压而造成较低的透水速率，很难以一级方式把果汁浓缩到蒸发法所达到的浓度。
超滤适用于大分子(如蛋白质、胶体、多糖)与小分子(无机盐及低分子有机物等)溶液的分离，微滤适用于细菌、微粒等分离。
如果在反渗透以前，用超滤或微滤除去果汁中的果胶等悬浮性固形物，这样可降低黏度，减少膜污染程度，从而显著提高反渗透的透水速率。
因此，用联合膜分离过程来浓缩果汁可克服单一膜分离过程的缺点。
膜分离过程与其他理化分离方法相结合用来分离和浓缩溶液，是目前的一种工艺。
因此，采用膜法浓缩果汁，具有较好地保持果汁风味及营养成分、降低能耗等优点，可以更好地满足用户对产品质量高要求。
与常规分离技术相比，膜分离技术具有一些其他分离方法不可比拟的优点：1、膜分离过程是在常温下进行的，如酶、果蔬汁、药品等的分级、分离浓缩与富集。
2、膜分离过程不发生相变化，具有冷杀菌潜势，与有相变的分离法和其他分离法相比，能耗低，因此膜分离技术又称省能技术。
3、膜分离过程可用于冷法杀菌，代替沿袭的巴氏杀菌工艺等，保持了产品的色香、味儿及营养成分。
4、膜分离过程不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌直至微粒的广泛分离的范围，而且还适用于许多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸物系的分离等。
5、由于仅用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简便，操作容易，易自控，维修且在闭合回路中运转，减少了空气中氧的影响。
以上就是为大家介绍的全部内容，希望对大家有所帮助。
膜分离技术在果蔬汁中的应用
膜分离技术在果蔬汁加工中的应用1膜分离的原理膜分离法[3]是指用天然或人工合成的高分子膜，以外加压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法。
2.1 微/超滤技术用于澄清过滤果蔬清汁生产过程中，澄清工序的目的不仅要除去果蔬汁中的果肉等肉眼可见的悬浮性物质(悬浮固体、纤维等)，同时浊汁里的蛋白质、淀粉、糊精和单宁分子等引起果蔬汁成品的存储期内产生浑浊、二次沉淀的物质必须去除，在保证果蔬汁长期保持澄清的同时，很少损失果蔬汁的有效营养成分和芳香成分．果蔬清汁的基本生产工艺流程为：果蔬→前处理→破碎→巴氏灭菌一酶处理→脱胶→澄清→蒸发浓缩→巴氏灭菌→无菌灌装传统的果蔬汁澄清方法通常是用酶长时间处理，然后再用硅藻土过滤除去悬浮物。
传统的澄清过程需要几个单元操作，如碟片离心机分离、酶处理、用硅藻土进行转动真空过滤等。
超滤作为新兴的分离技术，具有澄清度高，果蔬汁风味保持较好，保留Vc，截留可溶性蛋白，褐变程度小等优点，自1977年Heatherbell等人利用超滤技术进行了苹果汁的澄清研究以来，该项技术获得了迅速发展。
近年来国内外对超滤澄清苹果汁、葡萄汁、猕猴桃汁、甘蔗汁、西番莲汁及桑椹汁等果蔬汁开展了广泛的研究，其中许多已实现了工业化生产。
超滤法成为近年来新兴的果蔬汁澄清方法。
以超滤法结合酶处理生产果蔬汁比常规法优越之处在于：1)节省成本，节省澄清剂，增加澄清度，节省助滤剂费用，减少离心机、压滤机、反应罐等设备的费用，可节省60％的酶；2)操作单元少，减少过程损耗，采用超滤膜可使果蔬汁的工艺损失少于2％～3％；3)质量稳定可靠，在连续的操作工艺中始终保持产品质量一致；4)减少生产环节，过程时间较硅藻土过滤减少近1/2。
2.2 微/超滤技术用于果蔬汁脱色目前，用于果蔬清汁脱色的方法主要有两种：1)采用树脂脱色；2)采用活性炭结合微/超滤技术实现脱色过程。
其中树脂脱色由于控制较为方便可靠得到广泛应用，但是由于吸附技术对酚类化合物并无选择性，使一些具有突出生理功效的小分子酚类化合物中如类黄酮(芦丁、槲皮素等)同样被从果蔬汁中脱出，降低了果蔬汁的营养价值。
膜分离技术在果蔬加工中的应用
膜分离技术在果蔬加工中的应用作者：郑云芳王晓雯钟丽琪来源：《现代食品·上》2017年第08期摘要：膜分离技术是一种新型高效的分离技术，在食品工业中被广泛应用。
膜分离技术可用于果蔬汁的澄清、浓缩等。
此外，膜分离技术还可用于果胶的提取。
本文综述膜分离技术的原理，以及膜分离技术在果蔬加工中的应用，并对其发展趋势进行展望。
关键词：膜分离；果汁；澄清；浓缩；果胶提取Abstract：Membrane separation technology is a newly developed and efficient separationtechnology. It is widely used in food industry. Membrane separation technology can be used for clarification and concentration of fruit and vegetable juice. Besides， Membrane separation technology can also be used for the extraction of pectin. This paper reviewed the principle of membrane separation technology and the application of membrane separation technology in fruit and vegetable processing， and prospected its development trend.Key words：Membrane separation； Fruit juice； Clarification； Concentration； Extraction of pectin中图分类号：TS255.3；TQ028.81 膜分离技术膜分离技术，指用天然或合成的高分子薄膜依靠压力差、浓度差、电位差或者温度差等为推动力，对性质有较大差异的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。
超滤膜浓缩设备在果汁生产中应用介绍
超滤膜浓缩设备在果汁生产中应用介绍
果汁按照其特征，可分为原汁、浓缩汁、果浆和抽提果汁等4类。
原果汁又可分为澄清果汁和混浊果汁两种。
膜在果汁中的应用主要在原汁超滤除果胶和果肉、蛋白质和纳滤浓缩果汁上。
超滤脱色后的果汁色值稳定，变化在5%内。
超滤脱色系统可以维持生产的连续性，清洗和维护时间明显小于树脂脱色的清洗维护时间，而且清洗中使用的酸和碱的量远远小于树脂脱色，对于废水pH值影响可以忽略。
在消耗方面只有泵和电气部分的少量功率消耗，运行成本也远远小于树脂吸附。
膜法浓缩不存在相态变化，因此无需加热，所以处理温度低，能够很好的保护果汁中的营养成分，这给生产带来更多的选择，低糖度果汁可以作为国内市场
或区域市场的产品向市场提供。
膜法浓缩所产生的透析水同样可以作为清洗用水，而且水质较蒸发冷凝水更好。
食品工程原理膜分离技术
食品工程原理膜分离技术引言膜分离技术是一种重要的食品加工技术，通过使用特殊的膜材料，能够实现对食品中的悬浮物、溶质和溶剂的分离。
本文将深入探讨食品工程原理膜分离技术的原理、应用和优势。
膜分离技术的原理膜分离技术是利用半透膜的选择性通透性来实现分离的过程。
膜可以根据其能够通过的分子和离子的大小和电荷来选择性地穿透。
通常，膜可以分为微孔膜、超滤膜、反渗透膜和气体分离膜等不同类型。
食品工程中常用的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
膜分离技术的应用膜分离在果汁加工中的应用膜分离技术在果汁加工中起到了重要的作用。
通过超滤膜可以去除果汁中的悬浮物和大分子物质，从而得到更纯净的果汁。
而反渗透膜可以去除果汁中的盐分和重金属离子，提高果汁的品质和保质期。
膜分离在乳制品加工中的应用膜分离技术在乳制品加工中也有广泛的应用。
通过超滤膜可以将牛奶中的蛋白质、乳糖等大分子物质分离出来，得到更纯净的乳清。
而纳滤膜可以去除乳制品中的微生物和细菌，延长乳制品的保质期。
膜分离在酒类加工中的应用在酒类加工中，膜分离技术也有着重要的应用。
通过微滤膜可以去除酒中的悬浮物和微生物，提高酒的品质。
而反渗透膜可以去除酒中的有害物质和异味物质，改善酒的口感。
膜分离技术的优势食品工程原理膜分离技术相比传统分离技术具有以下几个优势：1.低能耗：膜分离技术相对于传统分离技术来说，能耗较低。
它不需要高压或高温条件下的操作，能够节约能源。
2.高效率：膜分离技术能够高效地分离物质，因为膜的通透性较好，能够实现高通量的分离。
3.易操作：相比传统的离心分离和过滤技术，膜分离技术更加易于操作。
只需将物质通过膜进行分离，不需要复杂的设备和工艺步骤。
4.保留营养成分：膜分离技术在分离过程中能够有效保留食品中的营养成分，避免了传统过程中的损失。
5.提高产能：膜分离技术可以实现持续的分离过程，能够提高食品加工的产能。
结论食品工程原理膜分离技术在食品加工中起到了重要的作用。
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超滤膜分离技术在果蔬汁
生产中的运用
超滤膜最大优势是在使用中不用任何添加剂, 运行温度及pH 值可根据处理要求进行控制及调整。
目前在果蔬汁生产中采用超滤膜分离技术,可以到达除菌、澄清和浓缩等效果。
超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小分离颗粒。
超滤膜元件的孔径大约在10-200A范围内。
溶解物质和比膜孔径小的物质将能作为透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被慢慢浓缩于排放液中。
超滤在果蔬汁生产中的应用
管式超滤膜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。
果汁加工采用超滤和反渗透以后，可以做到节能，质量好，芳香成分、糖类、氨基酸、矿物质和水分等小分子物质则透过超滤膜得以大部分保留，脂溶性成分保留多，因此浓缩果汁再生产后与鲜果汁无多大差别，保存期长。
由于有冷杀菌的效果，以及滤液中没有酶法处理所存在的未分解果胶，所以长期存放一般不会出现二次沉淀。
实验研究了超滤膜元件对新鲜猕猴桃汁经超滤澄清后的质量，就总抗氧化性、抗坏血酸含量、悬浮固体、浑浊度和粘稠性为指标，分析得出了超滤过程对新鲜果汁总的悬浮固体和混浊物有良好的净化效果。
在苹果作为实验材料，以聚砜膜为超滤膜材。
实验结果发现，截留分子量为10000的聚砜膜对国光果汁中芳香成分保留较好，几乎能完全保留2- 甲基丙醇、丁醇和2- 甲基丁醇。
随着膜通量的增加，果汁中的芳香成分的保留率逐渐降低。
原因是超滤膜对于芳香成分的吸附主要发生在膜表面，非孔面积较大的PS- 80000 膜对芳香成分的影响大于PS- 10000。
研究管式超滤膜对脱色苹果汁的应用工艺中提出用超滤工艺脱色苹果汁，而传统的果蔬汁加工采用活性炭或树脂吸附进行苹果汁脱色，超滤无疑是一种新的工艺手段。
有研究发现，在果汁脱色膜材选择方面，聚醚砜或聚乙烯吡咯烷酮膜相比较于再生纤维素膜更能有效减少多酚类物质，减缓变色，流量也显著增大。
超滤技术运行属于环保、无二次污染的物理过程, 而且能源消耗低,不用加任何物质就可以达到浓缩分离的效果。