分离工程论文

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1、摘要：膜分离技术是一项新兴的高效、快速、节能的新型分离技术。作为一种新型分离技术，在多种领域等到了广泛的应用。本文重点介绍了膜分离技术的发展以及几种主要的膜分离技术在乳制品生产过程中的应用。关键字：膜分离技术；发展；乳制品；存在的问题引言：大多数人会认为，膜离我们的生活非常遥远。其实不然，膜分离技术非常贴近我们的日常生活。如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。1、膜分离技术的发展及分离膜的优缺点膜分离技术是美国N.N.Li博士于1968年发明的，它主要依据对不同物质具有选择性渗透的性质来进

2、行组分的分离，具有高效快速选辉性好，设备简单和能耗少等优点，用天然或人工合成的新型分离膜，可借助于外界能量或化学位差的推动对多组分液体和溶剂进行分离，提纯和富集这种新型膜的出现和应用，不仅使传统的化工分离的概念及过程发生革命性的变化，而且使催化剂和膜结合对较快和更特殊的反应大有前途。[1]在我国，膜技术的发展是从1958年离子交换膜研究开始的。1958年开始进行离子交换膜的研究，并对电渗析法淡化海水展开了试验研究；1965年开始对反渗透膜进行探索，1966年上海化工厂聚乙烯异相离子交换膜正式投产，为电渗析工业应用奠定了基础。1967年海水淡化会战

3、对我国膜科学技术的进步起了积极的推动作用。1970年代相继对电渗析、反渗透、超滤和微滤膜及组件进行研究开发，1980年代进入推广应用阶段。1980年代中期我国气体分离膜的研究取得长足进步，1985年中国科学院大连化物所，首次研制成功中空纤维N2/H2分离器，主要性能指标接近国外同类产品指标，现己投入批量生产，每套成本仅为进口装置的1/3。进入90年代以来，复合膜的制备取得了较大进展。[2]膜分离技术的过程简单，以相同的原理可解决许多不同场合的不同分离问题，像海水脱盐、气体分离、人工肾等;分离过程中无相变，减少了能耗;操作基本上在常温下进行，便于处

4、理热敏性物质;无新的废产物产生，不会增加新的污染，是一种清洁的分离手段。膜分离技术一经引入食品工业领域就受到欢迎并取得不凡业绩:膜技术简化传统的食品加工工艺;避免食品加工中的热过程，高度保持食物中的色、香、味及营养成分;降低和解决污染物的排放，并使有效成分得以综合利用和回收;它既可脱盐，排除有害物质和细菌，又可防止沉淀物的产生，这些特点都是其它分离加工方式无法比拟的。6膜分离技术被誉为20世纪末至21世纪最有发展前途的生产技术之一。为满足消费者对牛奶和其他乳制品不断提高的需求，膜分离技术正越来越广泛地用于改造和变革乳制品的传统工艺。乳制品行业中采

5、取膜分离技术可以简化工艺，降低能耗，减少废水污染，提高乳制品品质，提高乳制品综合利用率等。分离膜共同的优点是：(1)节约能源；(2)在常温下进行，特别适用于热敏性物质的处理，能够防止食品品质的恶化和营养成分及香味物质的损失；(3)食品的色泽变化小，能保持食品的自然状态；(4)设备体积小且构造简单，费用较低，效率较高；(5)适用范围广，有机物和无机物都可浓缩，可用于分离、浓缩、纯化、澄清等工艺。分离膜的缺点是：(1)产品被浓缩的程度有限；(2)有时其适用范围受到限制，因加工温度、食品成分、pH、膜的耐药性、膜的耐溶性等的不同，有时不能使用分离膜；(

6、3)规模经济的优势较低，一般需与其他工艺相结合。2、膜分离技术在乳品中的应用2.1微滤在乳制品除菌中的应用微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子极少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。2.1.1微滤除菌：膜分离技术通过微孔对细菌及孢子的截留来实现乳品除菌，具有冷杀菌优势。[3]微滤除菌效果明显，延长了贮存期，简化了贮藏条件，降低了贮藏和运输费用，同时还保持了乳中原有的理化平衡，尤其是营养和风味赋予产品更好的口感。其中陶瓷膜微滤菌的咋就能截留率99.94﹪，芽孢截留

7、率99.86﹪，体细胞除去率达99﹪以上，除菌效果非常好，有着热杀菌无法相比的优势。2.1.2乳的标准化：由于奶牛的品种、喂养环境和季节条件等的不同造成牛乳质量不一，为了生产的便利，产品质量的稳定，必须对原乳进行标准化。目前一般就是对乳中的脂肪和蛋白质进行标准化，乳脂肪的标准化很早就就利用离心的原理解决了，而乳中蛋白的标准化还是在出现膜技术以后变得方便可行的。我们一般采用超滤和微滤配合对乳蛋白进行标准化，它既不影响蛋白质的性质和结构，也不影响牛乳的结构和成分。有数据表明，当脱脂乳通过微滤经过6倍浓缩，在保留液中乳蛋白的质量分数可从原来的3.75﹪

8、升高至20﹪，其他成分如乳糖和盐类则保持原来的5﹪和1.25﹪不变，而水分则由原来的90降至73.35﹪。2.1.3乳蛋白的分离提纯：应