大型超滤设备在饮料行业的使用

时间:2022-07-11 13:49:18 作者:admin 分享到:
饮料相信大家在日常生活中都喝过,但是很多朋友可能不知道,饮料行业基本都会用到超滤设备,甚至很多大型工厂或者饮料生产线都是会用到大型超滤设备。下面咱们基于南京工业大学这篇文章来了解一下大型超滤设备在饮料行业中的使用吧~
 大型超滤设备

大型超滤设备在饮料行业中的使用:

一、果汁浓缩和澄清技术

果汁生产中,在处理压榨过的或预过滤过的果汁澄清方面,微滤和超滤都已达到规模化应用水平。传统的果汁处理工艺包括浆果的粉碎、压榨、粗滤液的过滤和精加工,这些过程需要添加处理剂,如压榨助剂、过滤助剂等。
无机膜技术的应用对于提高果汁质量、降低操作成本是很有意义的。其一,超滤能将过滤和压榨结合在一个单元里操作,降低了生产成本。其二,无机膜处理有利于保持了果汁的原汁原味。其三,无机膜在果汁过滤中,具有渗透通量较高、蛋白质吸附少,机械强度好、耐高压反冲洗和过程中不变型以及热稳定性好可进行高温原位消毒等优点。
苹果汁的澄清
利用陶瓷膜澄清苹果汁是工业上广泛应用并获得成功的实例之一,陶瓷膜较长的使用寿命以及过滤后产品的风味和芳香不变等性能,使该技术优于其它分离技术如硅藻土过滤、高分子膜过滤等。
其它果汁的澄清
(1)红莓子果汁的澄清:应用陶瓷膜进行红莓子果汁的澄清已商业化。
(2)番茄汁生产中的应用:集成膜工艺在新型番茄汁的生产和浓缩领域有很好的应用前景,在微滤浓缩时,渗透通量变化不大,浓缩因子可达到2.5,进一步采用反渗透膜可将果汁浓缩到14-15Brix(白利糖度),渗透通量在20l•m-2•h-1。

二、牛奶工业中的应用技术

无机陶瓷膜在食品领域的第一次工业规模化应用是乳清蛋白的浓缩,接着是牛奶蛋白的标准化,目前无机陶瓷膜在牛奶工业中的应用主要有除菌、乳清蛋白浓缩物的回收、牛乳的浓缩等,目前国外已经实现了工业化。
无机陶瓷膜在牛奶工业中的应用主要是超滤和微滤膜。微滤膜截留脂肪、细菌及大分子酪蛋白,透过乳蛋白、乳糖、盐类等相对分子量较小的物质,超滤膜截留液中则含有大部分乳蛋白,只有小分子物质如乳糖、可溶盐及非蛋白氮可透过膜。分离过程中影响膜通量的主要因素是浓差极化和膜污染,膜污染不仅降低膜通量,而且对截留液或渗透液的质量产生影响。污染物的主要成分是蛋白质、脂类和钙盐,膜污染在很大程度上取决于料液组分与膜面的相互作用,蛋白吸附是膜污染的主要因素之一,膜污染可通过化学清洗消除,酸性清洗剂通常采用硝酸(0.5%)或磷酸,碱洗则用氢氧化钠(0.1%),根据体系的特点也有采用其它化学清洗剂如过氧化氢、次氯酸钠等进行清洗。
陶瓷膜在牛奶行业的应用主要在以下几个方面:
1、牛奶的微滤除菌
2、全奶或巴氏杀菌奶的浓缩
3、蛋白质标准化
4、乳清蛋白的浓缩
5、酸奶的浓缩
6、牛初乳除菌中的应用

三、啤酒酿造过程中的澄清和分离技术

无机陶瓷膜应用于啤酒生产中主要是菌体去除以澄清啤酒和从罐底沉积物中回收啤酒。
细菌或微生物的存在会影响啤酒的风味并缩短其保质期,传统的过滤方法是采用硅藻土等进行过滤,该法可以去除酵母和一些细菌,但对细菌的截留去除并不理想,因此,在罐装前还需要巴氏杀菌以杀死细菌或微生物,由于涉及高温热处理,往往导致一些芳香化合物的氧化,影响啤酒的风味,同时杀菌后菌体并未彻底去除。
多孔无机陶瓷膜的错流微滤技术在替代巴氏杀菌、直接进行啤酒的澄清过滤方面是一种有广阔前景的新技术,采用该技术可避免啤酒的热处理,既达到除菌澄清的目的,又保证了啤酒的风味和口感。
技术特点:
▲可以从废弃的酵母中回收啤酒
▲可完全去除酒中的各类微生物、酵母、果胶、悬浮颗粒及其他影响酒质的微生物
▲产品中极易受损的醇香物质又不会受到任何破坏,可实现酒类的直接罐装
▲获得色泽透亮且具有较长货架期和高品质的酒产品
▲使得制酒过程变得卫生、简单、经济
▲分离效率高,过滤效果稳定
▲陶瓷膜耐酸、碱、有机溶剂及氧化剂,再生性能好,膜使用寿命长
 

四、葡萄酒工业中的应用技术

葡萄酒制作过程极为复杂,其中需要几个澄清过程来稳定酒质。传统的分离方法包括倾析、澄清精制、冷处理和过滤。经过倾析过程,可除去酒中如葡萄、酵母、蛋白、多肽、果胶、胶、不稳定的葡萄颜料、单宁及其它都能导致酒质混浊的悬浮胶体粒子,从而增加口感和澄清度。
精制澄清用于酒生产过程中的多个阶段,包括压榨果汁中酚类的去除、发酵后酒中蛋白质的降低以及装瓶之前新酒的苦涩味的降低。过去比较好的分离方法是用少量的精制澄清清洗剂吸附粒子或中和带点粒子使其絮凝和沉降,得到清澈的酒汁,冷处理能使酒食酸氢钾和酒食酸钙的晶体沉积,传统的过滤步骤包括硅藻土的初过滤、精过滤和有机膜分离菌体。
随着陶瓷膜技术的发展,可以采用陶瓷膜错流微滤和超滤技术代替澄清、除菌和原料酒的稳定处理,使制酒过程变的既简单经济又能保持酒的醇香风味。和国内葡萄酒生产企业合作,开发出用于葡萄酒除菌澄清陶瓷膜新技术。
技术特点:
▲可完全去除酒中的各类微生物、酵母、果胶、悬浮颗粒及其他影响酒质的微生物
▲产品中极易受损的醇香物质又不会受到任何破坏,可实现酒类的直接罐装
▲获得色泽透亮且具有较长货架期和高品质的酒产品
▲使得制酒过程变得卫生、简单、经济
▲分离效率高,过滤效果稳定
▲陶瓷膜耐酸、碱、有机溶剂及氧化剂,再生性能好,膜使用寿命长


五、大豆深加工技术

大豆深加工主要是指从大豆中提取油脂、大豆异黄酮、大豆分离蛋白、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖、大豆磷脂、大豆蛋白肽、脱脂豆粉、食用纤维素等,目前的传统工艺多采用硅藻土过滤、板框过滤或离心分离,这种方法劳动强度大,分离精度低,产品收率低,后续操作水洗量大,废水排放量大。
采用无机陶瓷膜过滤加有机纳滤膜集成技术用于大豆深加工,克服了以上难题,使产品分离精度大为提高,可充分利用大豆加工副产物(如豆渣、豆皮、大豆乳清水),大大提高大豆产业链的产品附加值,为大豆深加工企业带来新的获利方式。
技术特点:
▲可从大豆加工副产品中提取大豆异黄酮、大豆分离蛋白、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖、大豆磷脂、大豆蛋白肽等
▲分离精度高,透过液杂质含量少、澄清透明,减轻后续处理难度
▲配套纳滤浓缩,形成膜集成系统
▲连续工作时间长,再生简单高效
▲膜元件使用寿命长,运行成本低
▲全自动控制,半自动和手动系统兼备,劳动强度低

原文标题:无机陶瓷超滤膜在食品和饮料行业中的应用
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饮料行业对于超滤设备的应用及设备要求都是及其高的,而且很多饮料生产线甚至可能找到适合自己的膜元件都需要经过大量的实验投入才能选出满足水质过滤需求的。

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