蘆薈加工產(chǎn)業(yè)中的膜法濃縮工藝將會逐漸取代傳統(tǒng)工藝
2014-05-09 16:12:06
admin
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據(jù)科技日報(bào)網(wǎng)2013年11月29日訊 目前膜分離技術(shù)已逐漸應(yīng)用于蘆薈加工中。膜分離技術(shù)是指在分子水平上，不同粒徑的混合物質(zhì)在通過半滲透膜時，實(shí)現(xiàn)機(jī)械分離的技術(shù)。半透膜又稱為分離膜，分離膜的特點(diǎn)是膜壁遍布微小孔洞，根據(jù)孔徑的大小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。納濾同超濾和反滲透一樣，均以壓力差為驅(qū)動力，但其傳質(zhì)機(jī)理有所不同。超濾膜由于孔徑較大，傳質(zhì)過程主要為孔流形式（篩分效應(yīng)）；反滲透膜屬于無孔膜，其傳質(zhì)過程為溶解-擴(kuò)散過程。由于膜分離技術(shù)具有常溫下操作、無相態(tài)變化、高效節(jié)能、在生產(chǎn)過程不產(chǎn)生污染等特點(diǎn)，因此在飲用水凈化、工業(yè)用水處理、食品和飲料用水除菌、生物活性物質(zhì)回收和精制等方面得到應(yīng)用，并迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機(jī)械、生物、制藥、發(fā)酵等各個領(lǐng)域。
反滲透與納濾、超濾卷式、中空纖維及管式元件均采用橫向錯流過濾，與傳統(tǒng)的深層全量過濾不同的是，膜法處理中物料液的流向與透過液的流向相垂直，在橫向的剪切流速下，物料中的顆粒，大分子物質(zhì)，懸浮物不會在過濾表面形成濾餅，膜能夠長時間保持比較穩(wěn)定的通量。傳統(tǒng)的蘆薈加工工藝，經(jīng)板框粗濾后得到的淺淡色清液即為蘆薈純原汁，其中絕大部分為生物活性水，僅含有較少量的固化物和溶解成分。若對粗濾后得到的大量原液直接進(jìn)行蒸餾、干燥，勢必消耗大量的能源，延長生產(chǎn)周期。采用膜法濃縮的新工藝，可大大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，成倍地降低后續(xù)工藝的能耗。
新工藝中，為了保證膜的正常工作，防止膜過濾通道的堵塞，需要在板框粗濾后增加精密過濾器以進(jìn)一步截留蘆薈原液中所含的微小纖維、絮狀物、懸浮物及雜質(zhì)等。
膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，膜法濃縮工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的減壓蒸餾、噴霧干燥及冷凍干燥法濃縮工藝，具有很多得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
膜法濃縮工藝是在常溫下操作，對于蘆薈原葉中含有的熱敏性易分解活性物質(zhì)不會有破壞作用，不會引起蘆薈濃縮凝膠中有效成分的變化。而對于其他三種方法而言，操作溫度均不在正常溫度，特別是噴霧干燥工藝中，在高溫下，蘆薈原液的活性有效成分會發(fā)生一定程度的改變。
膜法濃縮工藝采用壓力作為驅(qū)動力，單位能量損耗相對于其他以熱能為驅(qū)動力的傳統(tǒng)濃縮工藝大大降低。有數(shù)據(jù)表明，對于相同條件下的物料體系，采用膜法濃縮工藝所需能耗費(fèi)用僅為其他工藝的一半甚至更低。在制備高倍數(shù)蘆薈凝膠及干粉工藝中，如果對于大量的高含水量的蘆薈原液采用噴霧干燥或冷凍干燥，勢必消耗大量的能源，增加了產(chǎn)品的成本。而采用膜法濃縮與傳統(tǒng)方法相結(jié)合的新工藝可極大降低生產(chǎn)過程中的能耗。
膜法濃縮工藝僅靠膜的微小孔徑的過濾皮層對物料體系進(jìn)行脫水、去鹽，無需添加額外的輔助劑。而采用水提醇沉法或醇提水沉法等工藝時，需使用大量的溶劑溶媒，一方面增加了輔助劑的費(fèi)用，另一方面*終物料液中可能殘留的溶劑會對物料體系產(chǎn)生二次污染。
膜法濃縮工藝可以針對不同的物料體系及成分選用不同分離截留效果的膜類型。如對于料液黏度較大的體系，可以選用管式膜組件或隔網(wǎng)較厚的卷式膜組件。依據(jù)所需分離的有效成分的分子量的大小及分子鏈形狀的不同，可以選用不同截留分子量的超濾、納濾或反滲透膜。
總之，膜法濃縮工藝具有低能耗、高效率、原料損耗少、無破壞性、易操作等優(yōu)點(diǎn)。隨著人們對膜分離技術(shù)的深入認(rèn)識，蘆薈產(chǎn)業(yè)中的膜法濃縮工藝將會逐漸取代傳統(tǒng)工藝。