大型超濾設備在飲料行業的使用

時間：2022-07-11 13:49:18 作者：admin 分享到：

飲料相信大家在日常生活中都喝過，但是很多朋友可能不知道，飲料行業基本都會用到超濾設備，甚至很多大型工廠或者飲料生產線都是會用到大型超濾設備。下面咱們基于南京工業大學這篇文章來了解一下大型超濾設備在飲料行業中的使用吧~

大型超濾設備在飲料行業中的使用：

一、果汁濃縮和澄清技術

果汁生產中，在處理壓榨過的或預過濾過的果汁澄清方面，微濾和超濾都已達到規模化應用水平。傳統的果汁處理工藝包括漿果的粉碎、壓榨、粗濾液的過濾和精加工，這些過程需要添加處理劑，如壓榨助劑、過濾助劑等。
無機膜技術的應用對于提高果汁質量、降低操作成本是很有意義的。其一，超濾能將過濾和壓榨結合在一個單元里操作，降低了生產成本。其二，無機膜處理有利于保持了果汁的原汁原味。其三，無機膜在果汁過濾中，具有滲透通量較高、蛋白質吸附少，機械強度好、耐高壓反沖洗和過程中不變型以及熱穩定性好可進行高溫原位消毒等優點。
蘋果汁的澄清
利用陶瓷膜澄清蘋果汁是工業上廣泛應用并獲得成功的實例之一，陶瓷膜較長的使用壽命以及過濾后產品的風味和芳香不變等性能，使該技術優于其它分離技術如硅藻土過濾、高分子膜過濾等。
其它果汁的澄清
（1）紅莓子果汁的澄清：應用陶瓷膜進行紅莓子果汁的澄清已商業化。
（2）番茄汁生產中的應用：集成膜工藝在新型番茄汁的生產和濃縮領域有很好的應用前景，在微濾濃縮時，滲透通量變化不大，濃縮因子可達到2.5，進一步采用反滲透膜可將果汁濃縮到14-15Brix（白利糖度），滲透通量在20l•m-2•h-1。

二、牛奶工業中的應用技術

無機陶瓷膜在食品領域的第一次工業規模化應用是乳清蛋白的濃縮，接著是牛奶蛋白的標準化，目前無機陶瓷膜在牛奶工業中的應用主要有除菌、乳清蛋白濃縮物的回收、牛乳的濃縮等，目前國外已經實現了工業化。
無機陶瓷膜在牛奶工業中的應用主要是超濾和微濾膜。微濾膜截留脂肪、細菌及大分子酪蛋白，透過乳蛋白、乳糖、鹽類等相對分子量較小的物質，超濾膜截留液中則含有大部分乳蛋白，只有小分子物質如乳糖、可溶鹽及非蛋白氮可透過膜。分離過程中影響膜通量的主要因素是濃差極化和膜污染，膜污染不僅降低膜通量，而且對截留液或滲透液的質量產生影響。污染物的主要成分是蛋白質、脂類和鈣鹽，膜污染在很大程度上取決于料液組分與膜面的相互作用，蛋白吸附是膜污染的主要因素之一，膜污染可通過化學清洗消除，酸性清洗劑通常采用硝酸（0.5％）或磷酸，堿洗則用氫氧化鈉（0.1％），根據體系的特點也有采用其它化學清洗劑如過氧化氫、次氯酸鈉等進行清洗。
陶瓷膜在牛奶行業的應用主要在以下幾個方面：
1、牛奶的微濾除菌
2、全奶或巴氏殺菌奶的濃縮
3、蛋白質標準化
4、乳清蛋白的濃縮
5、酸奶的濃縮
6、牛初乳除菌中的應用

三、啤酒釀造過程中的澄清和分離技術

無機陶瓷膜應用于啤酒生產中主要是菌體去除以澄清啤酒和從罐底沉積物中回收啤酒。
細菌或微生物的存在會影響啤酒的風味并縮短其保質期，傳統的過濾方法是采用硅藻土等進行過濾，該法可以去除酵母和一些細菌，但對細菌的截留去除并不理想，因此，在罐裝前還需要巴氏殺菌以殺死細菌或微生物，由于涉及高溫熱處理，往往導致一些芳香化合物的氧化，影響啤酒的風味，同時殺菌后菌體并未徹底去除。
多孔無機陶瓷膜的錯流微濾技術在替代巴氏殺菌、直接進行啤酒的澄清過濾方面是一種有廣闊前景的新技術，采用該技術可避免啤酒的熱處理，既達到除菌澄清的目的，又保證了啤酒的風味和口感。
技術特點：
▲可以從廢棄的酵母中回收啤酒
▲可完全去除酒中的各類微生物、酵母、果膠、懸浮顆粒及其他影響酒質的微生物
▲產品中極易受損的醇香物質又不會受到任何破壞，可實現酒類的直接罐裝
▲獲得色澤透亮且具有較長貨架期和高品質的酒產品
▲使得制酒過程變得衛生、簡單、經濟
▲分離效率高，過濾效果穩定
▲陶瓷膜耐酸、堿、有機溶劑及氧化劑，再生性能好，膜使用壽命長

四、葡萄酒工業中的應用技術

葡萄酒制作過程極為復雜，其中需要幾個澄清過程來穩定酒質。傳統的分離方法包括傾析、澄清精制、冷處理和過濾。經過傾析過程，可除去酒中如葡萄、酵母、蛋白、多肽、果膠、膠、不穩定的葡萄顏料、單寧及其它都能導致酒質混濁的懸浮膠體粒子，從而增加口感和澄清度。
精制澄清用于酒生產過程中的多個階段，包括壓榨果汁中酚類的去除、發酵后酒中蛋白質的降低以及裝瓶之前新酒的苦澀味的降低。過去比較好的分離方法是用少量的精制澄清清洗劑吸附粒子或中和帶點粒子使其絮凝和沉降，得到清澈的酒汁，冷處理能使酒食酸氫鉀和酒食酸鈣的晶體沉積，傳統的過濾步驟包括硅藻土的初過濾、精過濾和有機膜分離菌體。
隨著陶瓷膜技術的發展，可以采用陶瓷膜錯流微濾和超濾技術代替澄清、除菌和原料酒的穩定處理，使制酒過程變的既簡單經濟又能保持酒的醇香風味。和國內葡萄酒生產企業合作，開發出用于葡萄酒除菌澄清陶瓷膜新技術。
技術特點：
▲可完全去除酒中的各類微生物、酵母、果膠、懸浮顆粒及其他影響酒質的微生物
▲產品中極易受損的醇香物質又不會受到任何破壞，可實現酒類的直接罐裝
▲獲得色澤透亮且具有較長貨架期和高品質的酒產品
▲使得制酒過程變得衛生、簡單、經濟
▲分離效率高，過濾效果穩定
▲陶瓷膜耐酸、堿、有機溶劑及氧化劑，再生性能好，膜使用壽命長

五、大豆深加工技術

大豆深加工主要是指從大豆中提取油脂、大豆異黃酮、大豆分離蛋白、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖、大豆磷脂、大豆蛋白肽、脫脂豆粉、食用纖維素等，目前的傳統工藝多采用硅藻土過濾、板框過濾或離心分離，這種方法勞動強度大，分離精度低，產品收率低，后續操作水洗量大，廢水排放量大。
采用無機陶瓷膜過濾加有機納濾膜集成技術用于大豆深加工，克服了以上難題，使產品分離精度大為提高，可充分利用大豆加工副產物（如豆渣、豆皮、大豆乳清水），大大提高大豆產業鏈的產品附加值，為大豆深加工企業帶來新的獲利方式。
技術特點：
▲可從大豆加工副產品中提取大豆異黃酮、大豆分離蛋白、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖、大豆磷脂、大豆蛋白肽等
▲分離精度高，透過液雜質含量少、澄清透明，減輕后續處理難度
▲配套納濾濃縮，形成膜集成系統
▲連續工作時間長，再生簡單高效
▲膜元件使用壽命長，運行成本低
▲全自動控制，半自動和手動系統兼備，勞動強度低

原文標題：無機陶瓷超濾膜在食品和飲料行業中的應用
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飲料行業對于超濾設備的應用及設備要求都是及其高的，而且很多飲料生產線甚至可能找到適合自己的膜元件都需要經過大量的實驗投入才能選出滿足水質過濾需求的。