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《纳滤技术在食品加工业的最新应用进展和趋势预测》
《食品加-新思路》编译 张宏声 / 时间:2018-03-14 11:36:42

  据食品加微信公众平台2018年3月14日讯 新近,Kaushik Nath、Haresh K. Dave、Tejal M. Patel等人在Trends in Food Science & Technology上发表题为Revisiting the recent applications of nanofiltration in food processing industries: Progress and prognosis(纳滤技术在食品加工业的最新应用进展和趋势预测)论文。文章总结了纳米过滤技术(NF)在食品和饮料行业作为独立系统和与其他膜分离技术或非膜过程相结合的最新应用。涵盖了果汁、饮料加工业、植物高附加值物质的提取,以及乳品、植物油加工、糖加工业等诸多应用领域。作者在文章中强调了纳滤在分离或者浓缩某些特殊食品产品或者组分中的作用,并指明了纳滤膜结垢的影响因素和各种可以缓解膜结垢的方法。
  在果汁加工中NF过程在低温或室温下进行可以充分保留果汁的营养和感官品质同时减少能源损耗。与反渗透(RO)相比,NF所需压力更低;与超滤(UF)或微滤(MF)相比,NF可以增加果汁的视觉清晰度,减少酶的使用。NF特殊的膜结构允许某些一价离子通过,可以获得理想的溶质含量。
  NF在饮料脱醇或脱除糖分方面的应用也很受欢迎。在制糖业,可以用纳滤技术对废液中的糖进行回收以减少糖的损失。在乳品工业中可以用NF浓缩乳清或者除去乳清中的矿物质,在酪蛋白生产过程中可以用NF进行乳清脱酸,乳糖脱钙。在乳品工业中还可以进行乳酸的回收。在植物油加工中NF与UF结合正逐渐替代或在一定程度上可对传统加工方法作为补充。NF和UF通常可用于脱胶、溶剂回收、脱酸、脱蜡、乳液分离和催化剂回收等领域。NF还可以从植物中富集功能性成分,如某些植物的芽和乳胶获得的蜂胶。NF可以在蜂胶提取物中提取黄酮类化合物和酚类化合物。NF技术还多用于食品工业废水中某些有用物质的回收。
  在NF中影响膜的功能重要的因素是浓差极化和膜污染导致通量下降和膜劣化。对原料液的预处理可以极大的提高膜的性能,同时还可以改善流体的力学条件来降低浓差极化。还可以通过增加剪切或对流体注入空气来产生气泡来减轻浓差极化。低于临界通量的流量可以减轻膜的污染和浓差极化。


《纳滤技术在食品加工业的最新应用进展和趋势预测》


  NF技术只有与适合的工艺相结合才能发挥最大的效用,膜是膜分离过程的核心。因此,应重点设计和制造优质复合膜,以满足新应用的需要。此外,过程集约化应该给予优先考虑。
  在NF中,结垢和极化浓度使流量下降是不可避免的。由于控制结垢所需的高交叉流速,需要高能量消耗。控制污染的方法一般会使设备和操作进一步复杂化。膜污染的研究和控制仍然是一个重要研究领域,使用可再生材料开发新的纳滤膜,优化渗透流速,减少膜污染和延长膜寿命都是重要的研究内容。
  关于NF的大多数文献设计的都是含水料流,而对非水组分的纳滤分离则关注较少。此外,溶剂回收也是一个值得重视的领域。