２００６年第２期梁敏：膜分离技术在食品工业中的应用与开发
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２２．１
膜分离技术在食品工业中应用的优点
分离范围广，节省能源
与抽提法和吸附法等相比较，膜分离法在不发生相变化和不使用第３种化学试剂的情况下，就可将相对分子量不同的物质分离开，能耗极低，因此膜分离技术又被称为省能技术。
表１
膜材料分类纤维素衍生物类聚砜类聚酰亚胺类聚酯类
有机材料聚烯烃类
丙烯
乙烯类聚合物含氟（硅）其他致密膜多孔膜
类
聚丙烯晴等
聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚二甲基硅氧烷等
壳聚糖、聚碳酸核径迹膜（核孔膜）、聚电解质
无机材料
金属钯、金属银、合金膜、氧化膜陶瓷、多孔玻璃维素等
聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜等聚砜酰胺、芳香族聚酰胺、含氟聚酰亚胺等
涤纶、聚碳酸酯
低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚
膜材料的分类
举例
醋酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤
２．２
工艺简单，产量高，操作容易，占地面积小，易于维修和自控
在实际生产中，增加膜组件即可达到提高产量的目的，且在闭合回路中运转，减少了空气中氧对营养物质的影响。２．３膜分离过程可在常温下进行
特别适用于热敏性物质的处理，食品原料经膜处理后，色泽、香气和风味均无变化，营养物质损失亦极少。２．４膜分离过程适用范围广
不仅适用于有机物、无机物，以及病毒、细菌直至微粒的广泛分离范围，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和一些共沸物或近沸点物系的分离等。２．５膜分离过程易保持食品某些功效特性
如蛋白的泡沫稳定性等。
３３．１
膜分离技术在食品工业中的应用
膜分离技术在果蔬食品加工业中的应用
自从１９７７年Ｈｅａｔｈｅｒｂｅｌｌ［３］等人成功运用超滤技术制得了稳定的苹果澄清汁之后，超滤技术在果蔬汁澄清和浓缩中的研究与应用发展很快，美国ＤｕＰｏｎｔ公司在２０世纪８０年代末已出售反渗透橘子汁浓缩装置，用的是中空纤维反渗透组件，操作压力为１０．５￣１４．０ＭＰａ，可以生产４５ｂｒｉｘ的橘子汁。若用氮
气保护，生产温度小于１０℃，则可以将橘子汁提高到５５ｂｒｉｘ。１９８４年，意大利建立了世界上第一条反渗透浓缩番茄汁生产线，可把４．５ｂｒｉｘ的番茄汁浓缩到８．５ｂｒｉｘ。应用超滤技术进行果蔬汁的澄清、浓缩，可有效地简化工艺，提高果蔬汁产量和质量，降低成本。有研究表明，反渗透膜浓缩所需能量约为蒸发浓缩的１／７，冷冻浓缩的１／２。我国近几年果蔬汁加工业发展迅速，超滤技术的应用日渐广泛，已在狲猴桃汁、冬瓜汁、葡萄汁、南瓜汁、草莓汁、梨汁和苹果汁等果蔬制品的澄清、浓缩中进行了成功的应用。３．２膜分离技术在乳制品加工业中的应用
膜技术应用在乳制品加工中，主要用于浓缩鲜乳、分离乳清蛋白和浓缩乳糖、乳清脱盐、分离提取乳中的活性因子和牛奶杀菌等方面。１９６９年出现了膜浓缩全奶的技术，其目的是采用膜过滤来制备高蛋白质含量（超过２０％￣２２％）的液态奶酪，作为制备软奶酪或半硬奶酪的原料。乳制品加工中引入膜分离技术，在国外已得到较普遍的应用，并不断地进行技术改进和扩大应用范围。例如，将巴氏杀菌过程和膜分离相结合，生产浓缩的巴氏杀菌牛奶，在２０世纪８０年代后期已实现了工业化生产。反渗透技术可将全脂鲜奶浓缩５倍，脱脂奶浓缩７倍。由于鲜乳进行了浓缩，抗腐败性也大大提高，可在４５℃以下的温度中保存８ｄ。当前，几乎所有的国际乳品加工厂都
）和超滤（ＵＦ）装置加工采用了工业化反渗透（ＲＯ
脱脂乳和乳清液，尤其是利用膜滤技术分离浓缩乳清蛋白已形成了相当规模的生产能力。３．３膜分离技术在粮油加工业中的应用
膜分离技术在粮油加工中主要用于谷物蛋白的分离和大豆乳清中功能性成分的分离，以及谷物油脂的精炼。在生产谷物蛋白的同时，还能有效地脱除其中含有的一些抗营养因子。例如，生产大豆浓缩蛋白和分离蛋白时，使用截留分子量为１００００￣３００００的膜组件，可除去大豆中９８％的水苏三糖和棉子糖。这种大豆制品可制成高品质的大豆粉，用于制作大豆汤料、饮料以及增稠剂。采用超滤—纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理试验。经超滤处理后的乳清废液，再经纳滤浓缩１０倍后，浓缩液中总糖约有７７％被截留，其中功能性低聚糖（包括水苏糖和棉子糖）的截留率高达９０％以上，既回收了蛋白质和低聚糖，又大大降低废水排放量，为乳清废水处理提供了新思路。３．４膜分离技术在酿造业中的应用
膜分离技术较多地应用于发酵行业，如调味品、有机酸和氨基酸等产品的生产。日本较早将该技术成功地用于酱油和食醋的生产过程。由于传统的过滤方法和过滤工艺不能解决的微生物超标问题，而采用中空纤维超滤膜分离技术，可在保留原有盐分、氨基
