膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用

侯雙迪，李冰玉，賈麗娜

膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用

侯雙迪1，李冰玉2，*賈麗娜1

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院，河北滄州061100；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，河北滄州061100）

膜分離技術(shù)是綠色節(jié)能、無任何化學(xué)成分添加、高效分離的新興技術(shù)，應(yīng)用于各個領(lǐng)域，尤其在果蔬加工中起到非常重要的作用。通過闡述膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用及膜污染問題，為研發(fā)新型膜分離技術(shù)提供參考。

膜分離技術(shù)；果蔬加工；應(yīng)用；膜污染

膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)分離方法相比，具有選擇性強、耗能低、工作溫度低，以及室溫適當、靈活性強、連續(xù)化操作等優(yōu)點，在各個領(lǐng)域中頗受歡迎。

1 膜技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

20世紀80年代以來，我國膜技術(shù)進入運用時期，同時也是新膜過程的開發(fā)階段。在這一時期，膜技術(shù)在食品加工、節(jié)能環(huán)保、醫(yī)藥、油田污水處理、生物工程、海水淡化、超純水制備等領(lǐng)域得到較大規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用[1]。在給各大產(chǎn)業(yè)帶來了巨大效益的同時，膜污染成為人們面臨的最大問題，需要研發(fā)新型技術(shù)進行改善。

2 膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用

2.1 果蔬汁加工

膜分離技術(shù)主要起到對果蔬汁進行澄清、濃縮、滅菌等作用，并有效保持其原有的色、香、味及營養(yǎng)成分不流失[2]。不同的膜分離方法在果蔬汁加工中作用也不同。

主要膜分離方法在果蔬汁加工中的應(yīng)用[3]見表1。

表1 主要膜分離方法在果蔬汁加工中的應(yīng)用

2.2 果蔬保鮮

果蔬保鮮是果蔬運輸和貯藏的核心，膜分離制氮技術(shù)是果蔬保鮮的重要方法。在采摘的果蔬經(jīng)過保存處理和滅菌后，加入氮氣抑制果蔬新陳代謝，可減少果蔬水分蒸發(fā)，氣調(diào)保鮮運輸車的推廣使果蔬保持其新鮮度基本不變。此外，岳燕霞等人[4]對復(fù)合可食性膜在果蔬保鮮中的應(yīng)用進行了闡述，復(fù)合型可食膜不僅可以抑制果蔬中微生物的呼吸，更可以保濕阻氣并且不會對果蔬造成污染，使果蔬有效達到保鮮效果，但其缺點是成本高。

2.3 果蔬加工廢液處理與應(yīng)用

果蔬加工廢液中存留大量淀粉、蛋白質(zhì)、果膠等營養(yǎng)成分，直接扔掉非常浪費，用傳統(tǒng)過濾、蒸餾等方法進行重復(fù)利用，工藝繁瑣、耗時長，效果也不太樂觀，但經(jīng)膜分離法進行處理可大大地提高果蔬的利用率，并達到廢水凈化的效果，綠色節(jié)能。用熱凝聚和超濾聯(lián)合進行，回收馬鈴薯加工廢液中的淀粉和果膠，與傳統(tǒng)方法比較有顯著成效[5]。呂建國等人[6]用超濾膜對馬鈴薯加工淀粉廢液中的蛋白質(zhì)進行回收研究，最終顯示其截留率大于90%，且濃縮效果較好。

2.4 果蔬提取物生產(chǎn)

一些商家往往向食品中添加化學(xué)色素，以提高食品的色澤。隨著生活水平的不斷提高，人們對食品營養(yǎng)及安全要求也越來越嚴格，對無毒無害的天然色素更加青睞。目前，在食品加工中膜技術(shù)就起到了不可替代的作用。郭宏等人[7]用超濾和反滲透技術(shù)集成，實現(xiàn)了對玫瑰茄色素的提純和濃縮，操作壓力為4.5 MPa，溫度為30℃。魏仲珊等人[8]在果蔬汁加工中膜分離技術(shù)的應(yīng)用探究中提到，可以采用PV膜對蘋果汁中的芳香物進行回收。周仲實[9]通過試驗證實提取液經(jīng)過電滲析時，可以得到灰分小于1%的成品果膠。膜法生產(chǎn)提取物具有操作便捷、溫度低、提取率高等優(yōu)點，但不可否認的是會造成膜污染等問題。

3 果蔬加工中膜污染問題

在膜分離過程中，果蔬中的懸浮物在其膜孔隙及其內(nèi)壁沉積造成膜的通量降低，使其壽命減少，進而導(dǎo)致膜污染問題。在其他領(lǐng)域均有對膜污染造成的問題有一定控制措施，但果蔬加工中這方面仍有所欠缺，是亟需解決的問題。膜污染主要由凝膠層的形成、膜孔堵塞、膜孔吸附及濃差極化造成[10]。膜組件是膜技術(shù)的重要組成部分，據(jù)悉膜污染組件的抗污能力從大到小依次為板框式>圓管式>螺旋卷式至>中控纖維式[11]。根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題，希望在科技發(fā)達的現(xiàn)代能夠研發(fā)出更加新型或減少膜污染的高新技術(shù)，使其為食品工業(yè)作出更大貢獻。

4 總結(jié)

果蔬加工是食品行業(yè)的一大創(chuàng)新，為人們帶來了巨大效益，其發(fā)展是食品行業(yè)時刻關(guān)注的焦點。通過對膜技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀、膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用，以及果蔬加工中膜污染問題進行闡述，為膜技術(shù)在果蔬加工領(lǐng)域的發(fā)展提供一些有效信息，期望新型膜技術(shù)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上在果蔬加工中能發(fā)揮更大的作用。果蔬加工技術(shù)的發(fā)展是整個農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)科技創(chuàng)新的追求，據(jù)悉“果蔬綠色保鮮關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范”項目已被山東百德生物科技有限公司牽頭實施。人們生活水平在提高，對食品的要求也越來越高，膜技術(shù)究竟能在食品行業(yè)或是果蔬加工中起到怎樣更大的作用令人期待。

[1]王檑，蒙義舒.膜分離技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進展[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016（11）：239-241.

[2]張倩.膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代食品，2017（2）：46-47.

[3]孔祥建，蔣和體，杜慶.膜分離技術(shù)在果蔬汁加工中的應(yīng)用進展[J].飲料工業(yè)，2008，11（4）：9-13.

[4]岳燕霞，崔勝文，羅雙群，等.復(fù)合可食性膜在果蔬保鮮中應(yīng)用研究進展[J].食品研究與開發(fā)，2016，37（11）：195-200.

[5]郭紅珍，楊璐芳.膜分離技術(shù)在果蔬加工中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā)，2003，24（4）：99-111.

[6]呂建國，安興才.膜技術(shù)回收馬鈴薯淀粉廢水中蛋白質(zhì)的中試研究[J].中國食物與營養(yǎng)，2008，14（4）：37-40.

[7]郭宏，彭義交，呂曉蓮，等.膜分離技術(shù)集成在玫瑰茄色素加工中的應(yīng)用[J].食品科學(xué)，2011，32（14）：341-345.

[8]魏仲珊，唐小蘭，李華麗.果蔬汁加工中膜分離技術(shù)的應(yīng)用探究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015，35（16）：16.

[9]周仲實.膜分離技術(shù)在果膠提取中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技，2003，24（2）：51-55.

[10]劉閃閃.用于牛血清蛋白液分離的聚醚砜超濾膜的抗污染研究[D].寧波：寧波大學(xué)，2011.

[11]盧梭文，李蓉，梁永洪.震動膜過濾法分離純化葡萄籽原花青素[J].食品科學(xué)，2012，33（6）：7-10.◇

Application ofMembrane Separation Technology in Fruitand Vegetable Processing

HOU Shuangdi1，LIBingyu2，*JIA Li'na1
（1.College of Science and Technology，Hebei Agricultual University，Cangzhou，Hebei061100，China; 2.College of Ocean，Hebei Agricultual University，Cangzhou，Hebei061100，China）

Membrane separation technology is a green energy saving，withoutany chemical composition，efficient separation of emerging technologies，which can be to various fileds.Especially in fruit and vegetable processing plays a very important role. In this paper，the application ofmembrane separation technology in the processing of fruit and vegetable and the promble of membrane fouling are discussed.

membrane separation technology；fruitand vegetable processing；apply；membrane fouling

TS255.36

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.06.044

1671-9646（2017）06b-0046-02

2017-05-04

侯雙迪（1994—），女，本科，研究方向為食品科學(xué)與工程。

*通訊作者：賈麗娜（1988—），女，碩士，助教，研究方向為食品微生物。