膜分离技术在饮料工业中的应用

膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机或高分子材料，它能把流体分隔成不相通的两个部分，使其中的一种或几种物质能透过，而将其他物质分离出来。在饮料工业中，主要应用的膜分离过程包括微滤、超滤、电渗析与反渗透。

选择适当的膜分离过程可替代目前饮料等行业中应用的部分鼓式真空过滤、板框压滤、袋式过滤、离子交换、离心分离、溶媒抽提、静电除尘、絮凝/共聚、蒸发、结晶等传统的分离过滤方法。

膜技术在饮料工业中的主要应用有：除菌、果汁、茶粉、植物提取液分离、除菌、提取、浓缩。利用微滤、超滤、纳滤膜技术制备山泉水及矿泉水，利用反渗透膜技术生产纯净水，利用反渗透膜技术生产饮料用水，利用微滤膜技术过滤酒液以达到饮料澄清和除菌，利用超滤膜技术进行果汁、奶制品的浓缩和分离等。在果蔬汁生产中，膜技术主要应用为：微滤、超滤技术用于澄清过滤；纳滤、反渗透技术用于分离与浓缩。

果蔬汁浓缩的目的是为了提高果汁成份的稳定性、减少体积以便于运输，同时期望能除去酸和产生不良气味的成分等，改善果蔬汁风味。传统的果蔬汁浓缩方法主要采用蒸发与冷冻脱水两种，都存在高温或低温相变过程，能耗大，且因果蔬汁内含有大量有机酸，加热浓缩时容易氧化变质，营养成分损失严重，产品品质低。

用超滤法澄清果汁时，细菌将与滤渣一起被膜截留，不必加热就可除去混入果汁中的细菌。相对于酶法而言，滤汁中不存在未分解的果胶，长期贮存极少出现二次沉淀。另外果蔬汁中的芳香成分在蒸发浓缩过程中几乎全部失去，冷冻脱水法也只保留大约8%，而用反渗透技术则能保留30~60%。

在茶饮料的生产中，膜分离技术的应用在提高茶饮料的品质、节约能源、保护环境、茶叶有效成分萃取利用率等方面有明显优势。 茶粉以及用干茶生产的浓缩液已经成为茶饮料的主要原料。但是茶粉在生产过程中有效成分损失较大，而传统上用干茶提取浓缩汁采用的浓缩方式是三效真空浓缩，茶叶中的茶多酚损失严重，茶叶的香气也有较大损失。而且采用以上两种原料生产的茶饮料普遍存在冷后浑现象，即产品不澄清，容易产生沉淀。这是一直困扰茶饮料生产企业的技术难题。

应用膜分离技术用鲜茶为原料的膜浓缩工艺，采用膜技术与传统技术相结合用于茶汤的澄清处理工艺，可以解决茶饮料生产中的冷后浑问题，提高茶汤的品质和稳定性；膜技术用于茶叶中的可溶性成分提取过程中的浓缩操作，可以有效地避免传统真空浓缩中茶汤褐变严重、香气易损失等缺点，大幅度的提高了茶汤的品质。

作为一门新兴的技术，应该将膜分离技术与传统的工艺技术有机地结合起来，不断将膜技术的研究成果从实验室推向产业化应用。尤其是对于无机膜的研究。无机膜具有耐酸、碱、耐有机溶剂，化学稳定性好，机械强度大，抗微生物污染能力强，耐高温，孔径分布窄，分离效率高等优点而越来越受到学术界和工业化应用的重视。在以后的发展过程中，研究无机膜的新材料、新工艺是必然的趋势。

A membrane separation system separates an influent stream into two effluent streams known as the permeate and the concentrate. The permeate is the portion of the fluid that has passed through the semi-permeable membrane. Whereas the con cen trate stream contains the constituents that have been rejected by the membrane. Membrane separation process enjoys numerous industrial ap pli ca tions with many advantages. This article introduced its application in beverage industry.

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