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纳滤膜分离技术在食品工业中的应用
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（1）低聚糖的分离和精制 低聚糖是两个以上单糖组成的碳水化合物，分子量数百至几千，主要应用于食品工业，可以改善人体内的微生态环境，提高人体免疫功能，降低血脂，抗衰老、抗癌，被称为原生素(PPE)。具有很好的保健功能，因而得到越来越广泛的应用。 天然低聚糖通常是从菊芋或大豆中提取，大都低聚糖从大豆乳清中分离得到。Matsubara等研究从大豆废水中提取低聚糖，因为大豆乳清废水中也含有一定量的低聚糖，他们用超滤分离取出大分子蛋白，反渗透除盐和纳滤精制低聚糖，大大提高了经济效益。 合成低聚糖则通过蔗糖的酶化反应来制取。为得到高纯度低聚糖，需除去原料蔗糖和另一产物葡萄糖。但低聚糖与蔗糖的分子量相差很小，分离很困难，通常采用高效液相色谱法(HPLC)分离。HPLC法不仅处理量小，耗资大，并且需大量的水稀释，因而后面浓缩需要的能耗也很高。采用纳滤膜技术来处理可以达到HPLC法同样的效果，甚至在很高的浓度区域实现三糖以上的低聚糖同葡萄糖、蔗糖的分离和精制，而且大大降低了操作成本。 （2 ）果汁的高度浓缩 果汁的浓缩可以减少体积，便于贮存和运输，又可提高其贮存的稳定性，传统上是用蒸馏法或冷冻法浓缩，不但消耗大量的能源，还会导致果汁风味和芳香成分的散失。人们考虑用膜技术来浓缩。但单一的反渗透法由于渗透压的限制很难以单机方式把果汁浓缩到较高浓度。 Nabetani用反渗透膜和纳滤膜串联起来进行果汁浓缩，以获得更高浓度果汁。反渗透膜和纳滤膜的操作压力均为7MPa时，能得到渗透压力为10.2MPa、浓度为40%的浓缩液，所需的能耗仅为通常蒸馏法的1/8，为冷冻法的1/5。 （3）牛奶及乳清蛋白的浓缩 纳滤膜在乳品工业中也有着广泛的应用。如乳清蛋白的浓缩，牛乳中低聚糖的回收、牛奶的除盐、浓缩等。 久米仁司等进行了脱脂牛奶的处理，包括除去其中的食盐和对牛奶的浓缩。食盐截流率约为60%。研究了透过流速、压力、溶液浓度对浓缩的影响，并考虑到膜的洗净处理，还对使用纳滤和反渗透进行比较。结果表明，用纳滤能有效地除去杂味而且不破坏牛奶的风味、营养价值，综合评价高于任何一种其它处理方法。 （4）酵母的生产 酵母通常是用糖浆等糖类在嗜氧条件下产生的。酵母分离过程是先将发酵液离心分离，酵母富集，再用水冲洗，然后干燥。由此产生的废水中韩糖类、深色素及较高的BOD和COD。这些废水首先是蒸发浓缩，再用生物的方法进行处理。纳滤膜能在高通量下除去97%的COD和56%的BOD，溶液体积缩小10倍以上，纳滤膜不仅有较好的抗污染能力，并且细菌也不容易在膜表面繁殖。 |
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