膜分離在生物產(chǎn)品中的應(yīng)用實(shí)例.課件

1、制作：陳志新 吳進(jìn)濤 袁國(guó)君膜分離在生物產(chǎn)品中的應(yīng)用實(shí)例報(bào)告內(nèi)容簡(jiǎn)介應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)應(yīng)用于醋生產(chǎn)應(yīng)用于醬油生產(chǎn)應(yīng)用于鮮奶生產(chǎn)結(jié)束語(yǔ) 從20世紀(jì)初到20世紀(jì)90年代，膜技術(shù)基本已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室步入工業(yè)化，并在水處理、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、化工與石油化工、電子、冶金、國(guó)防等領(lǐng)域得到成功的應(yīng)用。目前全球膜產(chǎn)業(yè)的規(guī)模超過(guò)百億美元，正以年30的速度遞增著。膜分離的應(yīng)用膜分離的應(yīng)用膜海水淡化工業(yè)廢水處理城市廢水資源化天然氣生物質(zhì)利用能源水資源傳統(tǒng)工業(yè)生態(tài)環(huán)境除塵CO2 控制制 藥與生物食 品化工與石化電 子冶 金燃料電池潔凈燃燒返回目錄啤酒生產(chǎn)主要步驟： 用水萃取麥芽化的大麥和其它物料加熱萃取物至沸騰冷卻萃取物并

2、加酵母發(fā)酵澄清微孔過(guò)濾殺菌，包裝應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)過(guò)濾和分離是啤酒生產(chǎn)過(guò)程中提高產(chǎn)品質(zhì)量的最后重要環(huán)節(jié)，尤其是當(dāng)啤酒需長(zhǎng)期銷(xiāo)售或長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)，要求啤酒具有生物安全性和膠體、風(fēng)味的穩(wěn)定性。無(wú)機(jī)膜應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)中主要是菌體去除以澄清啤酒和從罐底沉積物中回收啤酒。細(xì)菌或微生物的存在會(huì)影響啤酒的風(fēng)味并縮短其保質(zhì)期，傳統(tǒng)的過(guò)濾方法是采用硅藻土等進(jìn)行過(guò)濾，該法可以除去酵母和一些細(xì)菌，但對(duì)細(xì)菌的截留去除并不理想，因此，在灌裝前還需要采用巴氏殺菌以殺死細(xì)菌或微生物，由于涉及高溫?zé)崽幚恚鶎?dǎo)致一些芳香化合物的氧化，影響啤酒的風(fēng)味，同時(shí)殺菌后的菌體將殘留在啤酒中。多孔無(wú)機(jī)膜在替代巴氏殺菌、直接進(jìn)行啤酒的澄清過(guò)濾方面是

3、一種有廣闊前景的新技術(shù)，采用該技術(shù)可避免啤酒的熱處理，既達(dá)到除菌澄清的目的，又保證了啤酒的風(fēng)味和口感。菌體或微生物的去除酵母回收和罐底沉積物中啤酒的回收 酵母是在發(fā)酵后回收的，正常的方法可通過(guò)離心分離完成，但采用無(wú)機(jī)膜過(guò)濾技術(shù)更具有潛力。 罐底沉積物中回收啤酒是無(wú)機(jī)膜在啤酒行業(yè)中應(yīng)用的潛在領(lǐng)域，該沉積物是指被絮凝的液體提取物，含有懸浮固體、膠原微粒、酵母等，并有90%99%的啤酒，在啤酒生產(chǎn)中有兩種形式的罐底沉積物，發(fā)酵罐沉積物和陳化罐沉積物，固體含量分別為1015克/升和4050克/升。傳統(tǒng)的處理方法包括真空過(guò)濾、壓率及離心分離法，微濾技術(shù)因其節(jié)約操作成本，能直接產(chǎn)生清澈的啤酒而不需助濾劑，

4、同時(shí)膜過(guò)濾可密閉進(jìn)行，不會(huì)使原料液暴露在空氣中而使啤酒中溶氧含量低，已經(jīng)成為一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的替代方法。 膜過(guò)濾罐底沉積物回收啤酒通常是在酵母菌發(fā)酵工序之后，回收的澄清啤酒可達(dá)整個(gè)啤酒產(chǎn)量的5%，截留物中含有濃縮了的酵母油脂，采用膜過(guò)濾技術(shù)可以節(jié)省大量的硅藻土，減少?gòu)U物排放和購(gòu)買(mǎi)硅藻土的大量資金。 啤酒澄清的新舊工藝比較如下 傳統(tǒng)工藝：發(fā)酵未濾啤酒離心沉降預(yù)澄清硅藻土過(guò)濾板框過(guò)濾死端過(guò)濾器滅菌過(guò)濾器微濾技術(shù)：發(fā)酵未濾啤酒離心沉降預(yù)澄清微濾制成無(wú)菌濾液優(yōu)點(diǎn)一，能將過(guò)濾和壓榨結(jié)合在一個(gè)單元里操作，降低了生產(chǎn)成本；優(yōu)點(diǎn)二，無(wú)機(jī)膜處理有利于保持啤酒的原汁原味，比傳統(tǒng)的硅藻土過(guò)濾加巴氏消毒法生產(chǎn)的啤酒更具

5、有芳香味。無(wú)機(jī)膜用于啤酒的澄清主要是除去很容易引起啤酒變質(zhì)的細(xì)菌、果膠及粗蛋白質(zhì)。傳統(tǒng)的啤酒制取方法是采用離心分離、硅藻土過(guò)濾和巴氏消毒，尤其是巴氏消毒損失了啤酒中絕大部分芳香味。優(yōu)點(diǎn)三，無(wú)機(jī)膜在啤酒過(guò)濾中，具有滲透通量較高，蛋白質(zhì)吸附少，機(jī)械強(qiáng)度好、耐高壓反沖洗和過(guò)程中不變形以及熱穩(wěn)定性好、可進(jìn)行高溫原位消毒等優(yōu)點(diǎn)。膜的選擇膜過(guò)濾的經(jīng)濟(jì)性在于膜過(guò)濾裝置的造價(jià)、膜面積與通量大?。瓷a(chǎn)能力），其次還有水、電、氣消耗及維修費(fèi)用等。因此，在設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)依據(jù)啤酒中固體含量和顆粒的特性對(duì)微濾膜的孔徑進(jìn)行選擇。如孔徑1.3m及以上的膜，適合于從罐底沉降物中回收啤酒；孔徑0.51m的膜，可替代

6、硅藻土作為啤酒的主流過(guò)濾，以去除啤酒中懸浮粒子；較小孔徑，如0.20.5m的膜，可代替巴氏消毒法，濾除啤酒中的細(xì)菌，制造“無(wú)菌”啤酒，以達(dá)到降低成本、節(jié)省費(fèi)用的目的。實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中往往是多種孔徑微濾膜過(guò)濾機(jī)的某種方式的組合。 返回目錄在醋生產(chǎn)中的應(yīng)用 由稀醇生產(chǎn)醋的發(fā)酵過(guò)程中，由于黑色桿菌的存在，導(dǎo)致液體產(chǎn)品的渾濁，膜分離過(guò)濾可以除去濃縮物中的黑色桿菌，使液體產(chǎn)品得到澄清，產(chǎn)品透明度明顯提高，并可以除去細(xì)菌。經(jīng)膜分離處理后，澄清效果良好，滲透液濁度在0.20.8NTU范圍內(nèi)。返回目錄在醬油生產(chǎn)中的應(yīng)用于醬油的生產(chǎn)過(guò)程多數(shù)暴露在自然空間，在原料發(fā)酵分解過(guò)程中，伴隨著多種微生物的生長(zhǎng)繁殖，如細(xì)菌類(lèi)

7、、放線(xiàn)菌類(lèi)、酵母菌類(lèi)等。這些菌類(lèi)的存在，不但影響著酶的正常分解作用，而且產(chǎn)生一些異樣氣味及現(xiàn)象，致使醬油發(fā)生變味、甚至變質(zhì)。因此，在醬油生產(chǎn)出來(lái)后，及時(shí)地將這些雜菌殺死或除去，以保證醬油質(zhì)量不變，顯得至關(guān)重要，而且隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)調(diào)味品如醬油和食醋的色、香、味、衛(wèi)生指標(biāo)等提出了更高的要求，對(duì)醬油的脫色澄清也就更具有了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。醬油中菌屬種類(lèi)和大小如下所示，由表可知，用不大于0.5m的膜便可把醬油中的雜菌完全除去。菌類(lèi)別 細(xì)菌 放線(xiàn)菌 酵母菌 霉菌尺寸大小0.55 1 53 310（單位m) 返回目錄鮮奶過(guò)濾除菌隨著人們生活水平不斷提高，人們對(duì)飲食的要求越來(lái)越高。鮮奶已成為人

8、們普通食用營(yíng)養(yǎng)品，當(dāng)前市場(chǎng)銷(xiāo)售鮮奶品種主要有：消毒奶、超高溫滅菌（UHT）奶和微過(guò)濾奶。其中UHT奶以其保質(zhì)期長(zhǎng)、安全衛(wèi)生、風(fēng)味好、價(jià)格適中等特點(diǎn)已逐漸被人們所接受，并部分替代了消毒奶。膜分離法在牛奶工業(yè)中的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代，首先應(yīng)用的是乳酪，然后擴(kuò)展至乳清蛋白的增濃、牛奶粉和凝乳的制造、蛋白和肽的分離、脫脂牛奶的除菌和牛奶的濃縮方面等領(lǐng)域。微濾奶是近幾年國(guó)外興起的另一種液體奶制品，由于微過(guò)濾技術(shù)是用微過(guò)濾膜在一定溫度、壓力下除去乳中雜質(zhì)、細(xì)菌等，不僅能耗低，而且避免了高溫加熱，鮮奶幾乎保持原有風(fēng)味，深受消費(fèi)者歡迎。返回目錄結(jié)束語(yǔ)同學(xué)們，關(guān)于膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域太廣了，難以用語(yǔ)言一一介紹給大家，我在此只能拋磚引玉給大家介紹幾個(gè)跟我們生物專(zhuān)業(yè)相關(guān)的幾個(gè)方面，但介紹的不全，希望感