蘆薈加工產業中的膜法濃縮工藝將會逐漸取代傳統工藝
2014-05-09 16:12:06
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據科技日報網2013年11月29日訊 目前膜分離技術已逐漸應用于蘆薈加工中。膜分離技術是指在分子水平上，不同粒徑的混合物質在通過半滲透膜時，實現機械分離的技術。半透膜又稱為分離膜，分離膜的特點是膜壁遍布微小孔洞，根據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，均以壓力差為驅動力，但其傳質機理有所不同。超濾膜由于孔徑較大，傳質過程主要為孔流形式（篩分效應）；反滲透膜屬于無孔膜，其傳質過程為溶解-擴散過程。由于膜分離技術具有常溫下操作、無相態變化、高效節能、在生產過程不產生污染等特點，因此在飲用水凈化、工業用水處理、食品和飲料用水除菌、生物活性物質回收和精制等方面得到應用，并迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機械、生物、制藥、發酵等各個領域。
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，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定的通量。傳統的蘆薈加工工藝，經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行蒸餾、干燥，勢必消耗大量的能源，延長生產周期。采用膜法濃縮的新工藝，可大大縮短產品的生產周期，成倍地降低后續工藝的能耗。
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、懸浮物及雜質等。
膜分離技術的優點，膜法濃縮工藝代替傳統的減壓蒸餾、噴霧干燥及冷凍干燥法濃縮工藝，具有很多得天獨厚的優勢。
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生一定程度的改變。
膜法濃縮工藝采用壓力作為驅動力，單位能量損耗相對于其他以熱能為驅動力的傳統濃縮工藝大大降低。有數據表明，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用僅為其他工藝的一半甚至更低。在制備高倍數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，增加了產品的成本。而采用膜法濃縮與傳統方法相結合的新工藝可極大降低生產過程中的能耗。
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用，另一方面*終物料液中可能殘留的溶劑會對物料體系產生二次污染。
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較厚的卷式膜組件。依據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、易操作等優點。隨著人們對膜分離技術的深入認識，蘆薈產業中的膜法濃縮工藝將會逐漸取代傳統工藝。