食品分离技术的应用

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膜分离技术在酱油，食醋生产中的应用膜分离技术在酱油和食醋生产中的应用主要是解决除菌、改善酱油的风味与食醋的除浊问题。酱油、食醋目前常用的灭菌方法是加热，酱油灭菌温度一般是85度，左右，并保持一定的时间，食醋的灭菌温度相对低一些，但仍然解决不了浑浊的问题。考沉淀的方法使醋澄清不禁时间长，还要占用大量的容器。由于酱油、食醋指标微生物的菌体粒径一般大于0.4微米，因此选择膜的孔径必须小于0.4微米。就酱油而言，其成分的差异是影响超滤效果的一个主要因素，氨基氮和全氮的壁纸越大，其平均分子量就越小，也就越有利于采用超滤膜除菌。酱油超滤在常温下进行，保留了发酵过程中产生的各种呈香物质，只是热灭菌发所无法比拟的。鱼酱油相比，食醋中所含大分子物质要少的多，更适合采用超滤除菌的方法，食醋超滤除菌截留率在99%以上，成品醋外观清澈透明，给人以清新洁净的感觉。反渗透技术的应用反渗透技术的应用我国长岛苦咸水反渗透淡化长岛淡化站工艺流程如附图，原水曲子长岛地下17米井水，浑浊度0.7到0.9度，PH值7.1，总硬度(以碳酸钙计)1098.8mg/L，总溶解固体2900~4300mg/L，水温18~20摄氏度。原水经过双层滤料过滤器（上层为1.0~1.6MM粒径的无烟煤，下层为0.42~0.85MM的石英砂）过滤，滤液中加入0.5~0.7mg/L的次氯酸钠和5mg/L六偏磷酸钠，然后经10微米聚丙烯蜂房式管状滤芯精密过滤器进入到不锈钢贮存罐中贮存。预处理水用反渗透高压泵加压到2.5MPa，经过一不锈钢缓冲器和高压滤器后进入反渗透组件。该组件为国产SRC-0414卷式反渗透组件，以3:2:1排列，共六根。该装置脱盐率为84%~90%，余氯0.2~0.4mg/L，符合饮用水标准，水回收率66.7%~72.7%，日产水60吨。经过三段脱盐的浓缩水排入浓缩池，定期排放大海。超滤技术的应用果汁和果胶的同时分离提纯山楂是我国特有的水果，其中果胶含量高，花色苷热稳定相差，用传统的加工方法果汁有一定的难度，丽日果胶酶在PH值为4~5时活力最高，而山楂浆的PH值小于3，因此酶活性受到抑制；酶解处理过程需要加热，因此对果汁的营养成分、风味哦及色泽都有不良的影响。以膜分离技术对果汁和果胶进行分离、提纯，并对果胶做进一步的处理，最后用反渗透对果汁进行浓缩，得到的山楂果汁色泽鲜艳，果香浓郁，品质要明显优于传统方法生产的制品。关于温度因素，山楂色素稳定性随温度升高而降低，因此低温操作比较有利，但山楂汁中国脚含量较高，温度太低会造成流动阻力增加，膜污染加重，因此操作温度不宜过低，一般控制在40~50℃较为适宜。膜通道内的湍流状态对控制浓度极化非常有效，优于物料粘度较大，多以采取超滤装置的最大流速2.2m/s，操作压力定为0.4~0.5MPa，平均通量为30L/（m²·h），总糖、总酸和色度的平均通过率分别为87.2%、84.4%、82.1%，对果胶的截留率大于99%。微滤技术的应用生啤酒微滤除菌采用0.5μm的陶瓷微滤器对生啤酒进行过滤，结果显示能达到完全除菌的要求。经过陶瓷膜微滤后的生啤酒，其酒精度、原麦汁浓度和实际发酵度均保持不变，而总酸、色度、浊度和双乙酰含量均有所下降。因此，滤酒比原酒更清凉、透明。双乙酰含量根据我国国标GB4927-1991规定，优级淡色啤酒的双乙酰标准为≤0.13mg/L,世界先进国家啤酒双乙酰控制标准为≤0.1mg/L，微滤生啤酒的双乙酰值从0..034mg/L下降到0.002mg/L。 电渗析技术的应用纯水的制备只取纯水的传统方法是采用离子交换法，原水中盐含量越低越适于离子交换法，原水浓度高时可采用电渗析作离子交换的前处理，以大大减轻后面离子交换的负荷，延长使用周期。根据不同原水水质和对产水的水质的要求，将几种方法结合起来使用，可以充分发挥二者的特长，常见方式有以下几种。（1）原水---预处理---电渗析系统根据不同水质情况有以下计划总组合方式。1)自来水---过滤---电渗析。一级过滤采用砂过滤器活滤筒式过滤器，二级过滤用的是滤筒式滤器、微孔管过滤器等。2)自来水---过滤---活性炭----电渗析。原水中除含有悬浮外，还含有机物时采用这种处理方式。3)地下水---曝气、加石灰或通氧---过滤---电渗析。原水中含有铁、锰或硫化物时常采用这种处理方式。4)原水---预处理---电渗析（脱硬）---离子交换系统。原水中钙、镁硬度高时可采用这个方式。（2）原水---预处理---电渗析---离子交换系统这回总系统主要用于制取纯水和高纯水。电渗析器首先把原水中大部分盐分脱除，然后经离子交换进一步除盐，最终出水含盐含盐量达到所需的水平。这种方式称ED-DI法。分子蒸馏分离技术在单脂肪酸甘油酯的分离提纯单甘脂是一种高效的视频乳化剂和食品表面活性剂，添加到各种食品中所起的作用不一样，可起到乳化、起跑、分散、消泡、抗淀粉老化等作用。其课应用于食品中的方便面、糕点、糖果和巧克力、冰淇淋、饮料、食用油脂、乳制品中。纯度为35%~~48%的普通单甘脂已不能满足工业的需要，因此研究者采用分子蒸馏技术使高温酯化物中的单甘脂到富集二制得单甘脂纯度为90%~96%。目前国际上50%是食用高纯度单甘脂。优于油脂的沸点很高，高纯度的单甘脂必须采用分子蒸馏技术才能进行分离的到。其工艺过程为：清华动植物油脂与甘油进行酯交换，近过滤后反应混合物被送入分子蒸馏装置；第一级140℃，500Pa真空条件下进行脱水、脱气，除去部分甘油；第二级175℃，75Pa真空条件下除去剩余甘油和有力脂肪酸；第三级200~210℃，0.5Pa真空条件下蒸馏出单甘脂除去双酯和三酯；最后液态蒸馏单酯进入喷雾系统进行制粉。亲和层析分离技术的应用激素和受体蛋白激素的受体蛋白属于膜蛋白，利用去污剂溶解后的膜蛋白往往具有相似的物理性质，难于用通常的层析技术分离。但去污剂容积通常不影响受体蛋白与其对应急速的结合。所以利用激素和受体蛋白间高亲和力（10-6~10-12mol/L）而进行亲和层析是分离受体蛋白的重要方法。目前已经用亲和层析方法纯化出了大量的受体蛋白，入乙酰胆碱、肾上腺素、生长激素、吗啡、胰岛素等多种激素的受体。离子交换技术的应用食用香料香味成分是食品制造中的重要原料，天然香料一般含量较低，且具有挥发性，这就给香料的提取、分离、浓缩带来了相当的难度。而离子交换树脂的高选择性则给香料的分离、富集提供新的方法。就报道，用AmberliteXAD-2、XAD-4大孔吸附树脂从橘子皮中提取了使用橘香成份（乙醇洗脱时，100%脱附）、可可香料，比用活性碳法效率高。 双向水萃取技术的应用提取酶和蛋白质这是双向水体系研究和应用最多的方面。对发酵液、细菌培养液、植物、动物组织中的细胞内外的酶和蛋白质均可提取。工业上已有几种双向水体系用于从发酵液中分离提取蛋白质和酶。绝大多数使用PEG作上相成相聚和物，葡萄糖、盐溶液和羟甲基淀粉的其中一种作下相物质。超临界CO2流体技术的应用脱咖啡因生产无咖啡因的咖啡，常规方法是用邮寄容积和水脱咖啡因。随着超临界流体技术的出现，德国的HAG公司从1987年开始用超临界CO2脱咖啡因，其处理量为20万t/年，咖啡脱咖啡因是将预先加20%~50%水的咖啡青豆装入浸出器中，接着导入加湿的超临界CO2流体（60℃、16MPa以上）得到含重量浓度为1%的咖啡因提取气，该气体被导到充有活性炭的分离器中，咖啡因被分离，CO2气再循环。提取工艺中的加水时起溶作用，增加咖啡因的溶解度（浓度课达到污水的三倍）经该工艺处理后，原料中1%~3%含量的咖啡因可降到0.1%一下。微胶囊技术的应用植物甾醇酯微胶囊（喷雾干燥法）壁材的配比为：明胶30%，酪蛋白酸钠18%，糊精35.5%，黄原胶1%，乳糖15.5%。原料配比为：植物甾醇酯30%~40%，乳化剂1%~2%，稳定剂0.5%~1.2%，壁材58%~68%，芯材与壁材之比为0.6:1；最佳均质压力位35~40MPa；喷雾干燥工艺条件为：进风温度195℃，出风温度75℃，进料温度55~65℃。性状分析表明，微胶囊型植物甾醇酯的水溶性、流动性、分散性及稳定性等性能指标良好。