膜分离原理-奶制品
乳分离原理
乳分离原理
乳分离是指将牛奶中的乳脂和乳清分离开来的过程。
乳分离的原理是利用乳脂
和乳清在离心作用下的不同密度而实现的。
乳脂的密度比乳清大，因此在离心过程中，乳脂会向外部移动，形成乳脂层，而乳清则会向内部移动，形成乳清层。
乳分离的过程主要包括以下几个步骤：
1. 原料处理。
鲜牛奶经过初步处理后，会被送入乳分离机。
在送入乳分离机之前，需要对牛
奶进行预处理，包括过滤、除气、均质等步骤，以确保牛奶的质量和稳定性。
2. 离心分离。
牛奶被送入乳分离机后，机器会以高速旋转，产生离心力。
在离心力的作用下，乳脂和乳清会分别沉积到不同的位置。
乳脂会向外部移动，形成乳脂层，而乳清则会向内部移动，形成乳清层。
3. 分离产物收集。
经过离心分离后，乳脂和乳清会被分别收集起来。
乳清可以直接用于制作乳制品，而乳脂则可以进一步提炼，用于制作黄油、奶油等产品。
乳分离的原理简单而有效，通过离心作用可以将牛奶中的乳脂和乳清分离开来，为乳制品的生产提供了基础原料。
在乳制品工业中，乳分离是一个非常重要的工艺过程，对乳制品的质量和产量有着直接的影响。
除了传统的离心分离方法，现代乳分离技术还包括膜分离、离子交换和超声波
分离等方法。
这些新技术在乳分离过程中具有更高的效率和更好的分离效果，为乳制品工业的发展带来了新的机遇和挑战。
总的来说，乳分离是乳制品生产过程中不可或缺的环节，通过合理的分离工艺可以提高乳制品的质量和产量，满足人们对乳制品多样化、高品质的需求。
随着科学技术的不断进步，相信乳分离技术会在未来得到更好的发展和应用。
膜分离在乳制品工艺中的应用
膜分离技术在乳制品工业的应用摘要：用膜技术除去乳中细菌和孢子这一举措,与用加热杀菌的办法相比较，在过去数年来于乳品业界引起了广泛地兴趣。
膜技术在乳品工业中潜在的可以改进乳制品质量如风味、货架期或是蛋白质含量等方面的功效。
最先的膜分离技术是深度过滤,它使颗粒和微生物都一同保留在过滤结构上,因而不适合于从乳中除菌目的的任何工艺过程. 其后,开发出微滤膜、超滤膜、反渗透膜技术,以均称的或者是稍微不均称的聚合物表面过滤的状态出现.在这种膜技术过程中料液中所含颗粒的大小,或是通过,或者是被保留在膜上，从乳中除菌和从干酪生产时使用的盐水池中盐水的除菌净化,以防止二次污染,特别是致病菌.关键词：膜分离微滤超滤反渗透纳滤引言：18世纪末,法国的AbblèNelkt发现水能很自然地扩散到装有酒精溶液的猪腰膀胱内,首次揭示了膜分离现象。
但直到19世纪中叶才发现了透析(Dialysis)现象。
最初,生理学家使用的膜主要是动物膜,1864年,M·Traube成功制成人类历史上第一张人造膜—亚铁氰化铜膜。
后来,用这种膜以蔗糖和其它溶液进行试验,把渗透压和温度及溶液浓度联系起来。
其后,Van’t Hoff以此结论为出发点,建立了完整的稀溶液理论。
自1950年W·Juda等试制成功第一张具有使用价值的离子交换膜以来,到1960年,Lobe-sourirajan才发明制造出具有高脱盐率和高透水量的非对称醋酸纤维素反渗透膜，这在膜分离技术发展中是一个重要的突破，使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。
其发展的历史大致为：30年代微孔过滤，40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化。
此外以膜为基础的其它新型分离过程，以及膜分离与其它分离过程结合的集成过程(Integrated Membrane Process)也日益得到重视和发展。
乳制品的消费群体逐年扩大．人们已将乳制品作为日常生活中的重要营养食品。
膜分离在乳制品工业中的应用
膜分离在乳制品工业中的应用
膜分离是一种重要的分离技术，在乳制品工业中得到了广泛的应用。
膜分离技术可以将乳液中的蛋白质、脂肪、乳糖等组分分离出来，用于生产高质量的乳制品，如乳清蛋白、干酪、黄油、奶粉等。
膜分离技术的原理是利用不同孔径的膜将混合液分离成不同组分，通过膜的分离作用，可以实现高效、无污染的分离过程。
膜分离技术有多种类型，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等，不同的技术可以选择不同孔径的膜进行分离。
在乳制品工业中，膜分离技术应用广泛，主要包括以下几个方面： 1. 乳清蛋白的分离：乳清蛋白是一种高价值的乳制品原料，通过超滤膜可以将乳清中的蛋白质分离出来，制成乳清蛋白粉等产品，广泛应用于保健品、营养品、运动营养等领域。
2. 干酪的生产：干酪是一种重要的乳制品，通过不同孔径的膜分离技术可以将乳中的蛋白质和脂肪分离出来，制成干酪等产品。
3. 奶粉的生产：奶粉是一种重要的婴幼儿食品和成人保健品，通过反渗透膜可以将牛奶中的水分去除，制成奶粉。
4. 黄油的制备：黄油是一种重要的食用油脂，通过超滤和纳滤膜可以将乳中的脂肪分离出来，制成黄油等产品。
总之，膜分离技术在乳制品工业中具有重要的应用价值，可以实现高效、低成本、无污染的分离过程，为乳制品行业的发展做出了重要贡献。
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牛奶浓缩反渗透膜
牛奶浓缩反渗透膜
牛奶浓缩反渗透膜是一种用于牛奶浓缩的膜分离技术。
它通过使用半透膜来实现牛奶中水分子和乳固体的分离，从而达到浓缩牛奶的目的。
反渗透膜的工作原理是利用膜的选择性渗透性质，只允许水分子通过，而将乳固体和其他溶解性物质留在膜的一侧。
在牛奶浓缩过程中，牛奶被泵送到膜的一侧，水分子通过膜渗透到另一侧，成为渗透液，而乳固体和其他溶解性物质则被留在膜的原侧，形成浓缩液。
牛奶浓缩反渗透膜具有许多优点，如能够高效地去除水分，提高牛奶的浓度；可以在低温下进行操作，避免了对牛奶营养成分的破坏；同时还具有操作简便、节能环保等优点。
然而，牛奶浓缩反渗透膜也存在一些挑战和限制，例如膜的通量可能会随着使用时间的增加而降低，需要定期清洗和更换膜组件；膜的选择性可能会受到牛奶成分和操作条件的影响，导致浓缩效果的变化。
总的来说，牛奶浓缩反渗透膜是一种有效的牛奶浓缩技术，它可以提高牛奶的浓度，减少水分含量，并且在保持牛奶品质和营养成分方面具有优势。
随着技术的不断发展和改进，牛奶浓缩反渗透膜在乳制品工业中的应用将会越来越广泛。
膜分离技术的原理
膜分离技术的原理膜分离技术是一种通过膜的选择性透过性来实现物质分离的方法。
它广泛应用于水处理、食品加工、药品制造、化工等领域，具有高效、节能、环保等优点。
本文将介绍膜分离技术的原理及其在实际应用中的一些案例。
一、膜分离技术的原理膜分离技术是利用膜的选择性透过性来实现物质分离的方法。
膜是一种具有特殊孔径和特定透过性的材料，可以将混合物中的物质按照其分子大小、形状、电荷等特性分离出来。
膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤和逆渗透等几种类型。
微滤是通过孔径大小来分离物质的，主要用于去除悬浮物、细菌等大分子物质；超滤是利用分子大小和孔径大小之间的差异进行分离的，常用于去除蛋白质、胶体、大分子有机物等；纳滤则是通过孔径和物质的分子量之间的相互作用来实现分离的，一般用于去除有机物、重金属等；逆渗透是利用压力差和膜的透过性来实现分离的，用于去除离子、溶解性有机物等。
二、膜分离技术的应用案例1.水处理领域膜分离技术在水处理领域中被广泛应用，可以实现水的净化和回收利用。
例如，在海水淡化过程中，通过逆渗透膜可以将海水中的盐分、杂质等物质分离出来，从而得到淡水。
此外，膜分离技术还可以用于处理污水、废水，去除其中的悬浮物、有机物、重金属等。
2.食品加工领域膜分离技术在食品加工领域中也有广泛应用。
例如，在乳制品加工中，通过超滤膜可以将牛奶中的蛋白质、乳糖等分离出来，得到纯净的乳清。
此外，膜分离技术还可以用于果汁澄清、酒精浓缩等过程中，提高产品的质量和纯度。
3.药品制造领域膜分离技术在药品制造领域中也有重要应用。
例如，在生物制药过程中，通过超滤膜可以将细胞培养液中的细胞、蛋白质等分离出来，得到纯净的药物。
此外，膜分离技术还可以用于药物纯化、浓缩等过程中，提高产品的纯度和产量。
4.化工领域膜分离技术在化工领域中也有广泛应用。
例如，在有机溶剂回收过程中，通过纳滤膜可以将溶剂中的有机物分离出来，实现溶剂的回收利用。
此外，膜分离技术还可以用于分离气体、分离液体混合物等过程中。
膜分离技术在奶制品生产中应用说明
膜分离技术在奶制品生产中应用说明在牛奶的生产过程中，膜分离技术的使用十分之多，主要体现在脱脂和除菌，由于牛奶中的细菌数量很多，导致在奶制品的生产过程中，对细菌的处理十分困难，而膜分离技术通过使用可以将细菌过滤的膜来减少奶制品中的细菌的数量。
膜分离技术可用于生产干酪，以生产高蛋白质含量(>20%-22%)的液体干酪，作为生产软质或半硬质干酪的原料。
使用超滤膜，除去脂肪和残留在浓缩物的蛋白质，而乳糖、可溶性蛋白，因为矿物质和其它微量组分留在乳清，蛋白与脂肪到正常水平，奶酪的比率达到并成为液体标准奶酪。
通过超滤制备干酪，干酪产率从10%提高到30%，同时减少85%的凝乳酶量，并允许连续生产和自动化控制。
同时，在用于生产具有脱脂乳或全脂乳乳酸发酵新鲜乳酪的方法，含有乳糖和无机物质从发酵酸奶系统中水相，所有的蛋白质和脂肪保留在分离中。
传统工
艺使用蒸发浓缩离心分离，不仅消耗大量能量，而且还破坏牛奶中的一些热敏成分而影响产品质量。
超滤和反渗透膜分离技术已经被国外用于取代蒸发浓缩或离心过程，这样就可以产生令人满意的优质奶酪和甜酸奶。
膜分离技术在食品工业中的应用
膜分离技术在食品工业中的应用食品安全一直是人们关注的焦点，食品工业在满足人们的口腹之欲的同时，也必须严格把控食品质量安全。
为了满足消费者的健康需求并提高生产效率，越来越多的食品生产企业开始采用膜分离技术，将其应用于食品生产中。
什么是膜分离技术？膜分离技术是一种高效的分离技术。
它利用半透膜的半透性，以物质分子的大小、形状、极性、电荷等特性，在膜的两侧实现分离。
这种技术不仅可以分离溶液中的杂质，还可以对液体进行浓缩和分离，是一种既环保又高效的分离技术。
1. 乳制品中的脱脂乳和乳清分离乳制品是一类传统的食品产品，虽然生产技术成熟，但是对于溶剂型的分离方式，硫酸盐盐法和萃取法不仅需投入太多的能源且工艺方式并不健康。
膜分离技术被引入乳制品生产中，可以使生产过程变得更加简单并保留奶制品的营养成分，从而生产出口感更好、品质稳定的乳制品。
2. 果汁的澄清和浓缩果汁中含有多种营养成分和悬浮物，利用膜分离技术可以去除果汁中的悬浮物，以及对有机酸、糖、维生素、色素等成分进行浓缩和分离，从而提高果汁的品质和营养价值。
3. 生物活性物质的提取与传统的萃取技术相比，膜分离技术在提取生物活性物质时更加环保、高效，其操作简单、灵活，并且萃取的产物纯度高，可广泛应用于保健食品、生物制药等领域。
4. 食盐水的回收在制造味素时，需要使用大量的食盐水，会导致环境污染和生产成本的增加，而膜分离技术可以有效回收食盐水，降低生产成本，对于企业的营收和社会业务评价大大提高。
5. 鱼肉和骨头分离传统的鱼肉和骨头的分离方式通常使用机械分离法，但这种方法存在中间加工过程，流程繁琐且容易产生鱼肉渣副产品污染。
采用膜分离技术可以更加准确地分离鱼肉和鱼骨头，生产效率和质量可以得到大幅度提升。
同时，其中一些鱼肉渣可作为制作墨汁和鱼粉等多种食品原材料，二次开发的效益可不容小视。
结语随着消费者对食品质量的要求越来越高，膜分离技术的广泛应用将成为未来食品生产中的趋势。
乳品加工手册 6-4 膜滤
膜滤膜技术是用于对分子和离子进行分离的技术，是一种已被证实的分离方法，在过去的20年中，早在七十年代初，这项技术就已在乳品工业中应用了。
定 义一些常用表达方法的定义供料=要进行浓缩或分馏的溶液。
流量=清液的流量，以每小时透过每平方米膜的清液的升数来测定(L/m2/h)。
膜污染=膜上的固体沉淀物，在加工过程中是不可逆的。
清液=滤液，通过膜的液体。
浓缩液=浓缩，保留液浓缩系数=通过浓缩，实现体积减小，即供料的最初体积与浓缩的终体积之比。
全滤＝是超滤的变形，在此，水作为滤液被加到料液中，以便洗去料液中那些将要通过膜的成分，基本上是乳糖和无机盐。
膜技术在乳品工业中，膜技术主要涉及到● 反渗透（RO）－除去水，使溶液浓缩。
● 毫微过滤(NF)－通过除去单价的成分如钠、氯（部分脱盐），实现有机成分的浓缩。
● 超滤（UF）－大分子的浓缩● 微滤（MF）－除去细菌，大分子分离在乳品工业中，膜分离技术的应用领域如图6.4.1所示。
以上所有技术的特点是液流横向流过滤膜，在这些技术中，供料液均是在压力作用下穿过膜。
溶液流过膜、在清液被分离的同时，固体（浓缩液）在膜上留下来。
膜可以按其界定分子量进行分类，即假定，界定分子量是不能通过滤膜的最小分子的分子量。
然而，由于多种因素的相互影响，不能只根据界定分子量来选择膜。
供液过滤器沉淀滤液供液膜清液（滤液）浓缩物（浓缩液）极化作用作为一种方法，值得提的是传统的或是惯用的过滤方法，也被称为死端(dead end)过滤法，经常用于分离粒径大于10μm的悬浮微粒，而膜滤则是用于分离分子小于10-4μm的方法。
传统的过滤与膜滤最主要的区别如图6.4.2所示。
图6.4.2传统过滤（左）与膜过滤的基本区别传统过滤与膜过滤之间值得注意的几点不同，即：●使用的过滤材料传统的过滤器厚且是开放式结构。
材料：典型为纸膜滤的膜薄且孔径大小受到控制材料：聚合物和陶瓷，现已很少用的醋酸纤维素。
●在传统的过滤中，重力是影响粒子分离的主要动力，压力只应用于加速分离的过程。
膜分离技术在乳品工业中的应用前景
膜分离技术在乳品工业中的应用前景摘要：膜分离技术是近年来兴起的一项高新技术分离技术。
自上世纪50年代以来，各种形式的膜已开始制造，而膜分离技术是一个非常重要的内容，很多人认为这项技术的发展前景是非常光明的，而且在应用的过程中也有很大的优势，比如它更安全，操作更方便，也具有很大的环保效益，在很多领域都有广泛的应用。
本文主要分析膜分离技术及其在乳品工业中的应用，以供参考。
关键词：膜技术;乳品工艺;应用前言上世纪70年代以来，国外乳品加工业开始采用超滤和反渗透膜技术，但该过程中膜污染严重，这也极大地影响了膜的渗透量。
后来找到了一种更好的清洁方法，就将它重复使用。
随着时代的发展，膜技术发生了翻天覆地的变化，这些技术逐渐应用于乳制品行业，同时在这个过程中也获得了巨大的经济效益。
1膜分离技术原理概述膜分离技术是一个综合性领域，随着近年来的发展，其技术水平不断与相关技术相结合，实现创新和再利用。
膜通常是选用可以选择性渗透各种物质的材料，这可以让一些物质通过并保留其他物质，将流体屏障分成不相互连通的两部分。
膜分离技术的处理能力很大程度上取决于膜的性能。
今天，新的膜分离技术可以达到微米级的处理能力。
在满足传统工业污水处理的基础上，水中的细菌和病毒都可以得到有效去除。
此外，膜分离技术分离出的水质极其稳定，现在在常温下进行分离，显著的降低了设备的能耗。
由于技术进步，与传统的膜分离技术相比，装置变形减少了膜的使用面积，无需添加各种化学品，也符合绿色环保的理念。
2乳制品生产中的高新技术应用分析2.1膜分离技术在压力梯度、浓度梯度和电位梯度的作用下，选用天然或合成的膜纤维，促进分子在膜间的运动，可以实现各种成分的分离。
膜分离技术在我国目前的乳制品制造过程中应用很少，但在国外的乳制品制造过程中，膜分离技术在乳蛋白浓缩、乳制品杀菌、乳制品浓缩、乳清回收和乳制品标准化中得到广泛应用，有极其广泛的用途。
2.2微胶囊技术微胶囊技术是利用新型天然或合成高分子材料提高乳制品质量，通过保持乳制品的状态有效延长乳制品的保质期，可以提高乳制品的新鲜度。
牛奶分离机工作原理
牛奶分离机工作原理
牛奶分离机是一种用于将牛奶中脂肪与乳清分离的设备，其工作原理如下：
1. 原料进料：牛奶通过进料管道注入分离机中。
2. 离心分离：分离机的内部装有一个高速旋转的圆盘，当牛奶进入分离机后，圆盘开始旋转。
由于离心力的作用，牛奶中的脂肪和乳清会被分离开来。
3. 分离脂肪：由于脂肪的比重较大，它在离心力的作用下会被甩到离心机的外侧。
分离机内部设有一个脂肪收集槽，将分离的脂肪收集起来。
4. 乳清抽出：与此同时，由于乳清的比重较轻，它会被甩到离心机的内侧。
分离机内部设有一个乳清出口，将分离的乳清抽出。
5. 调节控制：牛奶分离机通常具有调节功能，可以根据需要对脂肪和乳清的分离程度进行调节。
6. 产出物收集：分离机通过不同的出口将分离后的脂肪和乳清分别收集起来，以便进一步的加工或包装。
通过以上的工作原理，牛奶分离机能够有效地将牛奶中的脂肪与乳清分离开来，从而得到脂肪含量较高或较低的牛奶产品。
牛奶分离器工作原理
牛奶分离器工作原理
牛奶分离器是一种用于分离牛奶中的脂肪和乳清的设备。
工作原理如下：
1. 原料投入：将鲜牛奶通过进料口注入分离器，然后进入一个转速较高的转鼓中。
2. 离心力作用：当转鼓高速旋转时，离心力将牛奶内的组分分离开来。
由于脂肪在密度上略高于乳清，因此脂肪会在离心力的作用下向外壁移动，而乳清则靠近转鼓的中心。
3. 空间分离：由于转鼓内融有一个脂肪收集室和一个乳清排放口，因此当脂肪靠近外壁时，它们会经过脂肪收集室而最终进入脂肪输出管道。
乳清则通过乳清排放口排出。
4. 控制设备：牛奶分离器通常还配备了一些控制设备，例如电机和调速器。
通过控制设备，可以调整分离器的转速和运行时间，以实现不同脂肪含量的牛奶分离。
整个分离过程是在高速旋转的转鼓中完成的，离心力是实现牛奶分离的关键因素。
牛奶分离器通过将鲜牛奶置于高速旋转的环境中，利用离心力将脂肪和乳清分离出来，从而实现分离脂肪和乳清的目的。
膜分离技术在乳品加工中的应用研究
膜分离技术在乳品加工中的应用研究随着人们生活水平的不断提高，对于乳品的要求也不断提升。
乳品加工是指将鲜乳或乳制品加工成各种牛奶制品，乳饮料等，而膜分离技术则是在乳品加工中应用广泛的技术之一。
本文将从膜分离技术的概念，原理，与传统加工方式的区别以及在乳品加工中的具体应用等方面进行分析研究。
一、膜分离技术的概述膜分离技术是一种有机体膜、无机体膜、陶瓷膜等各种膜材分离技术的统称。
它是在压力差、浓度梯度或电势差等驱动力下，依据膜的微孔和孔径选择性地分离物质或达到膜内浓度的微分过程。
采用膜分离技术可以高效地实现液体分离、纯化、浓缩等目的。
膜分离技术与传统分离技术相比具有分离效率高、程序简单、操作方便、对环境污染小等优点。
二、膜分离技术和传统乳品加工的区别在传统乳品加工中，制作过程会产生较多的废弃物和过程污染，同时程序较长，由于人工干预较多，品质也较难控制。
在使用膜分离技术后，可以克服传统加工过程中的以上缺点，因为膜分离技术是一种基于物理力学的分离方法，不需要加高温，大幅度减少了煮沸统热过程带来的营养成分损失，降低了加工成本，并且废弃物在制备过程中也被极大程度的减少。
三、膜分离技术在乳品加工中的应用（1）超滤膜的应用超滤是指在一定压力下通过超滤膜，将乳汁中蛋白质、乳糖等高分子物质分离出来，从而获得高浓度的乳清蛋白，这个过程又被称为“脱脂”。
膜下超低中乳清分离的优点是分离过程无需加热，可以保持大部分原料乳在低温处理状态，从而保留营养成分。
高纯度的乳清蛋白广泛应用于健身营养、医药、食品等领域。
（2）逆渗透膜的应用逆渗透膜是将水压力引导膜较浓的溶液中，使得溶液中的水在膜内产生向滤液中扩散的趋势，从而将纯水从其它膜组件分离出来的技术。
采用逆渗透膜技术加工出来的牛奶，在口感上比传统乳品更为浓郁，同时，在营养成分方面也更加丰富。
逆渗透膜不仅可以应用于脱盐，还可以用于浓缩，纠正酸奶和豆浆，以及有机酸盐的产生，使乳制品营养更加均衡。
举例说明膜分离技术在食品加工中的应用(一)
举例说明膜分离技术在食品加工中的应用(一)膜分离技术在食品加工中的应用膜分离技术是一种重要的分离和浓缩技术，在食品加工中有着广泛的应用。
以下是膜分离技术在食品加工中的几个具体应用。
脱水与浓缩膜浓缩果汁膜分离技术可以用于果汁的浓缩过程中。
通过使用半透膜，将果汁中的水分分离出来，可以实现果汁的浓缩。
这种方法相比传统的热浓缩方式，能够更好地保留果汁中的营养成分和口感，减少了热敏感物质的损失。
膜浓缩乳制品膜分离技术也可以用于乳制品的浓缩过程。
通过使用逆渗透膜，将牛奶或乳制品中的水分进行分离，可以实现乳制品的浓缩。
这种方法相比传统的真空浓缩方式，能够保留乳制品的营养成分和口感，同时减少了能源消耗和操作环境的要求。
纯化与分离膜过滤果汁膜分离技术可以用于果汁的纯化过程中。
通过使用微滤膜或超滤膜，可以将果汁中的悬浮物、微生物和其他杂质分离出来，获得高纯度的果汁。
这种方法相比传统的沉淀和过滤方式，能够更好地保留果汁中的营养成分和口感。
膜过滤酒类膜分离技术也可以用于酒类的纯化过程中。
通过使用微滤膜或纳滤膜，可以将酒类中的悬浮物、微生物和其他杂质分离出来，获得高品质的酒。
这种方法相比传统的过滤方式，能够更有效地去除杂质，提高酒的透明度和口感。
萃取与分馏膜萃取调味品膜分离技术可以用于调味品的萃取过程中。
通过使用反渗透膜，可以将调味品中的有机物、无机盐和水分分离出来，实现调味品的萃取。
这种方法相比传统的萃取方式，操作简单且效率高，能够更好地提取调味品中的活性成分。
膜分馏酒精膜分离技术也可以用于酒精的分馏过程中。
通过使用气体分离膜，可以将酒精与其他挥发性物质进行分离，实现酒精的纯化。
这种方法相比传统的蒸馏方式，能够节省能源和降低成本。
以上是膜分离技术在食品加工中的一些应用。
通过膜分离技术，可以实现食品的浓缩、纯化和分馏，提高产品的质量和降低生产成本。
去除有害物质膜过滤饮用水膜分离技术可以用于饮用水的处理过程中。
通过使用微滤膜、超滤膜或反渗透膜，可以将水中的悬浮物、微生物、重金属和有机物质等有害物质去除，获得高纯度的饮用水。
膜分离在乳制品工业中的应用
膜分离在乳制品工业中的应用
膜分离技术是一种高效、节能、环保的分离技术，已经广泛应用于乳制品工业中。
它通过不同孔径的膜将混合物分离成不同的组分，从而实现对乳制品的分离、浓缩、纯化等工艺过程。
在乳制品工业中，膜分离技术主要应用于以下几个方面：
1. 乳清分离：乳清是乳制品加工过程中产生的副产品，含有丰富的蛋白质、乳糖、矿物质等营养成分。
通过膜分离技术，可以将乳清中的蛋白质、乳糖等成分分离出来，制成高附加值的乳清蛋白粉、乳清乳糖等产品。
2. 乳脂分离：乳脂是乳制品中的重要组分，含有丰富的脂肪、脂溶性维生素等营养成分。
通过膜分离技术，可以将乳中的脂肪分离出来，制成黄油、奶油、乳脂粉等产品。
3. 浓缩乳制品：膜分离技术可以将乳制品中的水分分离出来，从而实现对乳制品的浓缩。
例如，通过膜分离技术可以将牛奶浓缩成奶粉，将酸奶浓缩成希腊酸奶等。
4. 纯化乳制品：膜分离技术可以将乳制品中的杂质、微生物等分离出来，从而实现对乳制品的纯化。
例如，通过膜分离技术可以将牛奶中的细菌、病毒等分离出来，制成无菌乳制品。
膜分离技术在乳制品工业中的应用非常广泛，可以提高乳制品的品
质、降低生产成本、增加产品附加值，具有重要的经济和社会效益。
随着技术的不断发展和创新，相信膜分离技术在乳制品工业中的应用将会越来越广泛。
牛奶产品制备过程中常用的分离提取技术
牛奶产品制备过程中常用的分离提取技术摘要：本文从牛奶的主要成分及乳制品工业方面，概括介绍了乳制品制作过程中常用的分离制备方法：膜分离、色谱分离及等电点分离技术的原理及在制作过程中的相关应用。
并总结了：只有几种技术互相配合相辅相成，才能发挥各自最好的作用。
关键词：牛奶组成；膜分离；吸附分离；等电点分离Commonly used separation and extraction technologies during the preparationof milk productsAbstract：This paper briefly introduces the dairy production process of commonly used separation preparation methods,such as membrane separation, chromatographic separation and isoelectric separation technology from the milk of main composition and dairy industry,espercially the principle and the manufacture process in relevant applications. And summarized: only a few technical cooperate with each other, can play their best.Keywords：The composition of milk; membrane separation; chromatographic separation ; isoelectric separation.1、前言1.1概述牛奶是母牛产犊后，为给小牛提供生长所需的营养，而从乳腺分泌的一种具有胶体特性的生物学液体。
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四.超滤
超滤:使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程。与反 渗透类似，超滤的推动力也是压差，在溶液侧加压， 使溶剂透过膜而得到分离，不同的是小分子溶质将随 同溶剂一起透过超滤膜
五. 电渗析（electrodialysis，简称ED ）
1．电渗析的基本原理 电渗析是在直流电场的作用下，以电位差为 推动力，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、 阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过， 阴膜只允许阴离子通过），而使溶液中的溶质 与水分离的一种物理化学过程。从而实现溶液 的浓缩、淡化、精制和提纯的一种膜过程。
一.膜分离的基本原理 在一个容器中,用膜把它隔成两部分,膜的两 侧是浓度不同的溶液,通常小分子的溶剂透过膜 向稀溶液侧移动. 渗析(水分、小分子溶质）渗透（仅水分）
在乳品工业中，膜技术主要涉及到： 反渗透（RO）除去水，使溶液浓缩。 毫微过滤(NF)通过除去单价的成分如钠、氯（部分 脱盐），实现有机成分的浓缩。 超滤（UF）大分子的浓缩。 微滤（MF）除去细菌，大分子分离。
Membrane Filtration
Reverse Osmosis (RO) Ultrafiltration (UF)
Nanofiltration (NF)
/html/filtration/fpdfs/modbrch5.pdf
Microfiltration (MF)
三、电渗析
在直流电场的作用下， 溶液中的离子透过膜的迁移称 为电渗析。电渗析使用的膜通常是具有选择透过性能 的离子交换膜。用电渗析可使溶液中的离子有选择地 分离或富集。为什么离子交换膜具有选择性呢？离子 交换膜是一种由功能高分子物质构成的薄膜状的离子 交换树脂。它分为阳离子交换膜和阴离子交换膜两种。 离子交换膜之所以具有选择透过性，主要是由于膜上 孔隙和离子基团的作用
膜分离技术在分离工程中的重要作用
膜分离技术在分离物质过程中不涉及相变，对能量要求 低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3～1/8，因此和 蒸馏、结晶、蒸发等需要输入能量的过程有很大差异；
膜分离的条件一般都较温和，对于热敏性物质复杂的分
离过程很重要，这两个因素使得膜分离成为生化物质分离的 合适方式：
注意：离子交换膜的作用并不是起离子交换的作用，而是起离子选 择透过性作用。
离子交换膜功能示意图
实际应用的电 渗析器
Electrodialysis stacks for nitrate removal in drinking water (3320 m3/day).
/html/elep.html
膜分离装置
一.平板式组件
（板框式反渗透膜组件
装配图
板框式膜组件工 作过程示意图
进水
耐压容器
半透膜 缺点：
透水板
透过水
装卸复 杂，单 位体积 膜表面 积小。
浓缩水
特点：结构简单，体积 比管式的小。
1×20㎡板式超滤膜装置
二.管式反渗透膜组件
管式膜组件又分为内压式和外压式
内压式管式膜组件的内部结构示 意图
膜分离技术的特点：
1、膜分离技术在分离物质过程中不涉及相变，对能量 要求低其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3～1/8， 因此和蒸馏、结晶、蒸发等需要输入能量的过程有很 大差异； 2、膜分离的条件一般都较温和，对于热敏性物质复杂 的分离过程很重要，这两个因素使得膜分离成为生化 物质分离的合适方式； 3、无化学变化。典型的物理分离过程，不用化学试剂 和添加剂，产品不受污染； 4、选择性好。可在分子级内进行物质分离，具有普遍 滤材无法取代的卓越性能； 5、适应性强。处理规模可大可小，可以连续也可以间 隙进行，工艺简单，操作方便，结构紧凑、维修费用 低易于自动化 。
膜表皮层 进
水
玻璃纤维管
淡 水
淡 水
特点: 水力条件好，安 装、清洗、维修比 较方便。 能耐高压，可以 处理高粘度的原水。 缺点是膜的有效 面积小，装置体积 大，而且两端要较 多的联结装置。
MItsubishi Rayon Hydrophilic Hollow Fiber Membrane
一、反渗透
反渗透是一种高压、高性能的技术。适用于液 体脱水、低分子量化合物浓缩、废污清洁等过 程。通常应用在蒸发前乳制品的预浓缩。
二、超滤
超滤是一项选择性分离步骤，可以将溶液浓缩并净化 为高分子量聚合物，适用于乳蛋白、碳水化合物和酶。 超滤是使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程。与 反渗透类似，超滤的推动力也是压差，在溶液侧加压， 使溶剂透过膜而得到分离，不同的是小分子溶质将随 同溶剂一起透过超滤膜。超滤（UF）典型地应用于牛 乳蛋白的浓缩，乳清蛋白的浓缩和用于生产干酪，酸 奶以及其它乳制品的牛乳的蛋白标准化。
/eigo0/fiber.html
三.螺旋卷式反渗透膜组件
螺旋卷式膜组件一个膜叶结构示意图
密封 膜，上下两层 多孔透水材料
密封
密封
螺旋卷式膜组件组合示意图
膜叶
进 水
浓 水
透过水
透水 网状 材料
膜组件的组装示意图
端 盖
密 封 圈
膜 组 件
连 接 器
电渗析过程原理图
浓缩室 淡化室 浓缩室
阳极室 + + + ClNa＋
阴极室 － －
ClClNa＋ Na＋
ClNa＋
ClClClNa＋ Na＋
－
+
+ +
－
－ － 阴极
Na＋
阳极
阳膜
阴膜
阳膜
阴膜
离子交换膜为什么具有选择透过性呢？
离子交换膜是一种由高分子材料制成的具有离子交换基团的薄 膜，其所以具有选择透过性主要是由于膜上孔隙和膜上离子基团的 作用。 膜上孔隙的作用是，在膜的高分子键之间有一足够大的孔隙， 以容纳离子的进出和通过。是离子通过膜的大门和通道。 膜上离子基团的作用是，在膜的高分子链上，连接着一些可以 发生解离作用的活性基团。在水溶液中，膜上的活性基因会发生解 离作用，解离所产生的离子(或称反离子）进入溶液。于是，在膜 上就留下了带有一定电荷的固定基团。存在于膜微孔中的带一定电 荷的固定基团，好比在一条狭长的通道中设立的一个个关卡或“警 卫”，以鉴别和选择通过的离子。
除菌，回收菌，分离病毒 蛋白质、多肽和多糖的回 收和浓缩反透Fra bibliotek渗 析
渗 析
压差1.0～ 10 浓
电 差 压差、温 差
筛 筛
分 分
盐、氨基酸、糖的浓缩、 淡水制造 脱盐，除变性剂
脱盐，氨基酸和有机酸分 离 有机溶剂与水的分离，共 沸物的分离
渗
电
差
位
电荷、筛分 溶质与膜的亲和 作用
渗透气 化
膜分离法包含着非常丰富的内容，在生物分离领域应用 的膜分离法包括微滤(Microfiltration,MF)、超滤 (Ultrafiltration，UF)、反渗透(Reverse osmosis，RO)、
中空纤维反渗透组件简图
密封
中空纤维膜 外径50－200μ 内径25－42μ 密封 多孔进水管 浓水 浓水出口
耐压容器
透过水
进水
淡水出口
膜断面图
中空纤维超滤膜设备
乳清的大致成分%
浓 缩 液
进 水 口
耐压 容器
透 过 液
/www/weblib.nsf/pub/E921365E248899B7852568BD0054096E?opendocument
工 业 应 用 的 反 渗 透 装 置
四.中空纤维式反渗透膜组件
中空纤维膜组件是由中空纤维膜制成的。 中空纤维外径50―200m，内径2542m。 将数万至数十万根中空纤维制成膜束，膜束外侧覆以 保护性格网，内部中间放置供分配原水用的多孔管， 膜束两端用环氧树脂加固。 将其一端切断，使纤维膜呈开口状，并在这一侧放置 多孔支撑板。将整个膜束装在耐压筒内。
电渗析的过程
二.分离用的膜 主要是由高分子材料制成的聚合物膜
醋酸纤维素膜的结构示意图
1% 表皮层，孔径 （8－10）×10－10m 过渡层，孔径 200×10－10m 99％ 多孔层，孔径 （1000－4000） ×10－10m
各种膜分离法的原理和应用范围
膜 分 离 法 微 滤 （MF） 超 滤 传质推动 力 压差 0.05～0.5 压差0.1～ 1.0 分 筛 筛 离 原 分 分 理 应 用 举 例
透析(Dialysis，DS)、电渗析(Electrodialysis，ED)和
渗透气化(Pervaporation，PV)等，各种膜分离法的原理 和应用范围列于上表。
三.反渗透
如图所示，一个容器中间用一张可透过溶剂 (水)，但不能透过溶质的半透膜隔开，两侧分 别加入纯水和含溶质的水溶液。若膜两侧压力 相等，在浓差的作用下作为溶剂的水分子从溶 质浓度低(水浓度高)的一侧(纯水)向浓度高的 一侧(水溶液)透过，这种现象称为渗透。促使 水分子透过的推动力称为渗透压。当B侧与A侧 之间的压差等于渗透压时，两侧的化学位相等 达到平衡状态。
无化学变化 ：典型的物理分离过程，不用化学试剂和
添加剂，产品不受污染；
选择性好 可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法 取代的卓越性能； 适应性强 处理规模可大可小，可以连续也可以间歇进行， 工艺简单，操作方便，结构紧凑、维修费用低，易于自动 化。
膜分离是借助于膜而实现各种分离的过程称之为膜分离。膜 分离是利用天然或人工合成的，具有选择透过性的薄膜， 以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系 进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。分离用的膜具有选 择渗透性，也就是说，膜只能使某些分子通过，这对乳品 工业具有重要的意义，膜可以有效地把牛乳中的水分与其 他成分分开。所谓的膜，是指在一种流体相内或是在两种 流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通 的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。