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食品方面的應用:超濾膜技術在食品方面的應用主要是果汁的濃縮、澄清、啤酒生產和營養(yǎng)成分的提取等。有學者采用超濾技術及褐變控制生產出澄清的香蕉汁。研究發(fā)現(xiàn),南瓜汁經過微濾后,選用截留相對分子質量5萬的聚砜卷式超濾膜,在操作壓力0.3MPa,尤適溫度35℃時進行全回流超濾試驗,膜通量至少可達到30.23L/(m2·h),且得到澄清透明的南瓜汁飲料。此外,許多學者采用超濾技術提取橙皮苷、蛋白質、多糖等物質。超濾膜技術除了應用于成分的提取外,還可用于滅菌。有學者將超濾技術應用于醬油的滅菌、澄清中,提高了產品品質,延長了保質期。
膜分離技術是一項新型的高有效分離技術,它具有工藝簡單,經濟性較好,往往沒有相變,分離系數(shù)較大,節(jié)能,高有效,無二次污染,可在常溫下連續(xù)操作等特點,在各工業(yè)領域和科學研究中得到廣泛的應用。超濾膜從20世紀90年代得到廣泛的應用。超濾的平均孔徑在3~ 100nm,它是介于納濾和微濾之間的壓力驅動型膜分離技術。超濾膜由于能截留大分子膠體、蛋白質、微粒、細菌等,而且在小孔徑范圍與反滲透相重疊,在大孔徑范圍內與微孔過濾相重疊。
膜絲徽觀結構和孔徑:1)微濾膜采用不對稱結構,即由致密的皮層和多孔的支撐層構成,通常支撐層的孔徑要比皮層高一個數(shù)量級以上。不對稱結構有以下優(yōu)點: a:致密的皮層提高了過濾精度;b: 多孔的支撐層降低了過濾的阻力,并且使得穿過皮層的微小雜質被截留的幾率降低到至小。
2)超濾膜的孔徑:超濾膜的孔徑有很多種測定和表征方法。其中泡點法是實施尤為簡便的一種。泡點理論基礎是毛細現(xiàn)象。有如下的定量公式:P=4δcosθ/D,式中P就是泡點壓力。把膜浸入到水中,逐漸增加到膜的一側的氣壓,當觀察到氣泡連續(xù)從膜的另一側逸出,此時的氣壓就是泡點壓力。δ是水/空氣的表面張力; θ是水~膜的接觸角; D是毛細管的直徑(孔徑)。a:泡點測定方法測得的實際是膜上的至大孔徑;b:膜孔徑,即毛細管直徑D越小,泡點壓力越大。在超濾膜的一側為水,另一側通入壓縮空氣。通過觀察氣體側壓力下降的速率,或者觀察液體側是否出現(xiàn)連續(xù)氣泡,來判斷膜的完整性。
超濾技術術語:1)膜( Membrane ):表面有一定物理或化學特性的薄的屏障物,它使相鄰兩個流體相之間構成了不連續(xù)區(qū)間并影響流體中各組分的透過速度。2)中空纖維膜(Hollow Fiber Membrane):外型為纖維狀、空心的具有自支撐作用的膜。3)非對稱膜( Asymmetric Membrane ):膜孔結構隨孔深度而變化的膜。