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超滤设备在各行业中的应用

发布时间:2017-12-16

超滤是一种新型的膜分离技术, 在所有膜分离手段如微滤、 超滤、 反渗透、 渗透、 电渗析及气体膜分离中, 超滤的应用0为广泛, 也0为成熟。

  超滤技术广泛应用于食品、饮料、酒类、医药、纺织、印染、表面涂装(电泳漆)、造纸、生活饮用水、农村改水、电子等等轻工行业都有成熟的应用,如电泳漆回收、医药除热源、蛋白分离浓缩、淀粉回收、食品用水净化、饮料酒类用水净化和成品除浊澄清、各种出产用水祛除水中胶体、降低水的浊度和悬浮物含量、降低SDI、祛除各类细菌病毒、祛除腐殖酸和祛除腐殖质等大分子有机物、降低COD和BOD、降低色度和油脂含量、回收废水中的有用物质等等。  

1 超滤在饮用水(自来水)方面的应用    国家对于饮水的民生工程,在近几年的关注程度非常高,撑持的力度也非常大;除了城镇的自来水,还包罗农村饮水,而农村改水是从中心到地方都有配套专项政策在鞭策,使用超滤解决农村的安全饮用水问题,既能获得无细菌、无微生物、无杂质的饮用水,且在设备投入成本低、主动化实现简单、产水水质不变等绝对的优势。

  2 超滤在食品工业中的应用 1、 果汁、饮料行业    果汁超滤主要目的是除去易引起果汁发生浑浊沉淀的大分子物质如:果胶,蛋白质,多酚等。自 1977 年Heatherbell等人操作超滤进行了苹果汁的澄清研究以来,该项技术获得了迅速成长。  自 20 世纪 80 年代最先, 国外已在苹果汁、 橙汁、梨汁、 葡萄汁、 柠檬汁、 番茄汁等果蔬汁的出产加工中采用超滤等膜分离技术, 以实现对其除菌、 澄清和浓缩。 与传统的工艺方法比拟, 这种工艺的特点是:降低操作和劳务费用; 保留果蔬汁中的芳香和脂溶性成分, 使其口感接近鲜食风味, 从而提高了产物质量;能去除微生物和过量的酶, 有助于产物的持久贮存而不会呈现沉淀; 由于采用了主动控制, 操作更可靠,令产物质量更均衡。  目前国内也已经将超滤技术应用于一些新型果蔬汁饮料的出产中。 据报道, 超滤澄清法出产的澄清汁,在产物质量上明显优越于其他方法, 加工成本亦比其他澄清法低。发现西瓜汁经超滤处理后, 其主要营养成分: 糖分、 有机酸、 维生素 C 的保留率都高达 90%以上。 并且超滤还具有除菌效果: 西瓜原汁经过超滤处理, 除菌效果十分明显,除菌率可达到 99.9%以上, 不经巴氏灭菌, 也能达到国家饮料食品的卫生尺度。 2、超滤在茶饮料加工中的应用   茶叶在冲水以后, 以其独有的香气和风味, 以及各种保健功效, 而成为世界上第二大消费饮料。 与传统的茶澄清方法 (低温沉淀及吸附除去法、 离子螯合法、 转溶法、 沉淀剂法、 氧化法等) 比拟, 超滤法是一种纯物理的方法, 不需要插手其他的外加剂, 这在食操行业是十分有益的。 同时超滤技术能在保证茶澄清的基础上, 限度地保留茶中茶多酚、 氨基酸、 咖啡因等有效成分, 对色泽、 香气、 滋味的影响不大, 并且在较大程度上保持红茶的风味物质, 并且超滤过程是以压力作为驱动力, 在 20~30℃下进行的分离技术, 所以特殊适用于对热比力敏感的茶叶的澄清。 在低温下超滤可以保证茶在较长的时间内质量保持不变。 茶多糖是茶叶中主要的有效活性成分之一, 有降血糖、 抗凝血、 抗血栓、 耐缺氧及增强机体免疫力等药理作用, 目前对它的研究也极为深入和广泛。

  3、乳品加工业  目前, 超滤技术主要应用于原奶浓缩 、 脱脂奶浓缩、 乳清预备浓缩、 原奶精制、 蛋白和肽的分离以及从干酪出产的乳清废液中回收乳糖、 脂肪和蛋白质等成分, 具有节省能源、 减少蛋白质变性、 提高产物质量以及从乳品中制取多种成分等特点, 较传统出产方式有明显的优势, 是传统加工工艺所无法比拟的。   0为遍及采用的工艺是操作超滤对乳清进行浓缩分离,通过超滤分离可以获得蛋白质含量在35%  ~85% 的乳清蛋白粉。借助于对浓缩相不竭稀释的全过滤,则可以获得蛋白质含量更高的乳清蛋白粉。此外,引入超滤和反渗透组合技术,可以在浓缩乳清蛋白的同时,从膜的透过液中除掉乳糖和灰分等,这样就大大扩大了全干乳清的应用范围。引入超滤和反渗透后,乳清蛋白的质量明显提高。与传统的工艺出产所得的产物比拟,蛋白质含量提高了近4倍,乳糖含量下降约40%。 

 4、油脂工业   将超滤技术应用于油的脱胶、脱色工序,可使脱胶和脱色合二为一,省去传统工艺中许多工序,使油得率大为提高,还可降低脱色白土用量和处理废白土费用,及减少脱色白土所吸收中性油脂损失。在油脂副产物加工中,如制备大豆蛋白,则可以用超滤膜截留大分子量的蛋白质让小分子物质通过膜;用截留分子量为 20,000-30,000 聚砜酰胺膜制备大豆浓缩蛋白,膜对蛋白质截留率高达 95%,经浓缩后蛋白质回收率达 93.9%,高于酸沉淀法。同时, 膜分离技术提取大豆分离蛋白的溶解性、 发泡性、 乳化性、 吸油性等均优于用传统 “碱溶酸沉法”出产大豆分离蛋白。

  5、酿酒行业   白酒中常含有棕榈酸乙酯,油有酸乙酯,亚油酸乙酯等物质,溶于酒精不溶于水,当酒度和温度降低时,这些物质溶解度降低而使白酒混浊,影响产物质量,这些混浊物粒径小,比重轻,用常规法不佳,但用超滤法分离就可保证白酒质量[7]。用超滤法代替离心分离法进行葡萄酒的提纯,可以在不加化学试剂的情况下制得透明葡萄酒,还可以降低酒中乙醇含量。过滤是啤酒出产的主要环节,目的是除去啤酒中的酵母、蛋白质和多酚复合物等微小物质,改善啤酒的生物和非生物不变性。经棉饼或硅藻土过滤后的啤酒为生啤,贮存一周后就发生浑浊。经热杀菌处理的啤酒为熟啤酒一般能保持60~90天但口感没有生啤优越;用超滤 处理啤酒则可同时解决口感与保留期的问题。相应的处理技术与工艺, 概括起来分为两类: 过滤工艺处理法和澄清助剂处理法。  

6、超滤在医药工业中的应用   1 超滤在中药成分提取与精制过程中的应用 近几年来, 随着超滤技术在食品工业的大量使用,越来越多的人熟悉并把握了这项具有很多长处的技术,人们不满足于仅仅在食品工业中使用超滤, 逐步测验考试将其应用于其他领域, 如中药成分绿原酸的提取与精制过程。  

7、超滤在大型工业企业的应用   石油、化工、钢厂、电厂、煤矿等大型工业领域,超滤的应用已经非常成熟,从0早的用超滤与现有之水流程的结合制备合格的纯水(如电厂、钢厂的锅炉补给水),到工业出产过程中的过程水净化循环处理(如冷凝水、冷却水、循环水、化学水),再到工业出产的废水、污水处理回用(如太原钢铁的废水回用、油田回注水)等等;大工业领域中,超滤的应用已经渗透到各种流程环节的液体。

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