由于膜分離過(guò)程不需要加熱，可防止熱敏物質(zhì)失活、雜茵污染，無(wú)相變，集分離、濃縮、提純、殺菌為一體，分離效果高，操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低，特別適合食品工業(yè)的應(yīng)用。下面介紹近年來(lái)膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用狀況。 　　

4.1澄清 　　

澄清工序是澄清汁生產(chǎn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的澄清方法如明膠單寧法、加熱凝聚澄清法、冷凍法、板框過(guò)濾法、酶處理法等，都存在各自的弱點(diǎn)。將膜超濾技術(shù)用于食醋、醬油、果蔬汁、茶汁、啤酒等生產(chǎn)中，在分離致濁組分的同時(shí)達(dá)到澄清的目的。由于操作不受溫度的影響，不發(fā)生相變，可以較好地保存原有風(fēng)味，同時(shí)具有快速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。 　　

以水果壓榨出汁，制成的果汁飲料中含有許多懸浮的固形物以及引起果汁變質(zhì)的細(xì)菌、果膠和粗蛋白。應(yīng)用膜超濾技術(shù)處理甘蔗汁、蘋果汁、草莓汁、南瓜汁等汁液，分離澄清效果良好。陳少州等在南瓜澄清汁加工中分別采用PSA1.5、PSA3.0、等平板超濾膜進(jìn)行超濾澄清處理，對(duì)南瓜汁均有明顯的澄清效果。其透光率(λ=420nm)由原汁的78.9%分別上升到99.4%、98.9%，除果膠和蛋白質(zhì)外，膜截留分子量(MWCO)對(duì)可溶性固形物、還原糖、pH、礦質(zhì)元素和總酸等含量均無(wú)影響。澄清汁貯存4個(gè)月后PSA1.5、PSA3.0超濾汁無(wú)沉淀現(xiàn)象，穩(wěn)定性好。 　　

傳統(tǒng)的醬油澄清技術(shù)是采用巴氏消毒法，板框過(guò)濾澄清產(chǎn)品。產(chǎn)品有沉淀，細(xì)菌數(shù)偏高，生產(chǎn)強(qiáng)度大，廢棄物多，易造成環(huán)境污染。

 　　飲料業(yè)中的水處理。飲料的主要成分是水，水的質(zhì)量決定了飲料的質(zhì)量，水處理設(shè)備(永潔達(dá)牌)與最終水質(zhì)有密切關(guān)系。只用傳統(tǒng)的沙濾棒或硅藻土過(guò)濾手段，不可能達(dá)到精細(xì)的過(guò)濾等級(jí)和去除微生物。而應(yīng)用膜分離手段則可能達(dá)到極好的分離效果。在膜技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，飲料生產(chǎn)領(lǐng)域95%以上采用微孔濾膜為分離途徑之一，在我國(guó)，微濾、超濾技術(shù)在飲料生產(chǎn)中都已得到較廣泛應(yīng)用。在飲料行業(yè)中要達(dá)到凈化、澄清的目的，用0.45μm的微孔膜過(guò)濾元件進(jìn)行流程過(guò)濾即可滿足要求。由于微孔膜過(guò)濾后除去的是飲料中的雜質(zhì)、懸浮物及生物菌體等，而水中的微量元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)卻毫無(wú)損失，所以特別適用于某些需保持特殊成分或風(fēng)味的飲料的凈化過(guò)濾，如天然飲用礦泉水。應(yīng)用膜分離過(guò)程制備飲用水和超純水已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1988年世界上應(yīng)用電滲技術(shù)生產(chǎn)飲用水銷售額達(dá)5億美元，并按每年10%的速度增長(zhǎng)。

 　　茶飲料是目前飲料市場(chǎng)上非常受歡迎的飲品。然而茶提取液中含有蛋白質(zhì)、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)，其中的茶多酚類及其氧化產(chǎn)物等物質(zhì)形成絡(luò)合物，使茶汁產(chǎn)生混濁及沉淀，消除混濁及沉淀是茶飲料生產(chǎn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的方法易使茶汁中許多有效成分去除，造成風(fēng)味嚴(yán)重?fù)p失。采用超濾法處理綠茶汁和紅茶汁可有效去除茶汁中的大部分蛋白質(zhì)、果膠、淀粉等大分子物質(zhì)，而茶多酚、氨基酸、兒茶素、等含量損失很少，醇不溶性物質(zhì)[AIS]可去除38%—7O%，使透明度提高92%—95%。茶汁外觀清澈透明，口感好，茶汁不易二次渾濁和變質(zhì)。

 　　4.2濃縮、純化 　　利用膜的優(yōu)良的選擇性可將溶液中的欲提取組分在與其他組分分離的同時(shí)有效地得到濃縮和純化。 　　羊棲菜是一種暖溫帶海藻.羊棲菜多糖具有明顯的生物活性，具有抗腫瘤、促進(jìn)造血功能、防止血栓形成、降血糖、降膽固醇、防高血壓、增強(qiáng)免疫力等功能，是“綠色黃金食品”。采用中空維超濾膜技術(shù)(截留分子量6000，入口壓力1.00-1.09MPa，出口壓力0.4O—O.46MPa，操作溫度13-15℃)脫除羊棲菜粗多糖提取液中的鹽分，脫除率達(dá)99.9%，同時(shí)脫除部分色素物質(zhì)，在保留了粗多糖提取液中生理活性物質(zhì)的同時(shí)，濃縮了提取液，提高了主要成分褐藻膠與褐藻糖膠的含量。 

　　分離提純酶解后大豆蛋白粗品制造出具有特定功能性和營(yíng)養(yǎng)性的富含大豆蛋白肽的食品，是大豆肽能廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵.傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)采用醇法或酸堿法，產(chǎn)品得率低，工藝復(fù)雜，廢水排放易造成環(huán)境污染.陳山等采用德國(guó)Sartorius產(chǎn)的VIVAFLOW50型板框超濾器(膜材料為聚砜，截留分子量5000，工作壓力0.15MPa，溫度25℃)以全回流方式對(duì)大豆肽粗產(chǎn)品進(jìn)行處理，分離出純度達(dá)75%的大豆肽。

 　　采用截留分子量為50，000u的內(nèi)壓式中空纖維超濾膜對(duì)微生物胞外多糖P3—9415發(fā)酵液進(jìn)行分離濃縮。在0.05Mpa下對(duì)3%的料液超濾濃縮至5.8%的濃縮液，多糖回收率達(dá)82.7%。在0.1Mpa下將O.5%的料液濃縮至2.95%，濃度提高4.9倍。在分離發(fā)酵液中殘余的培養(yǎng)基組分(包括糖、含氮物質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽等)的同時(shí)，濃縮澄清 純化了多糖。

 　　果膠是一種由半乳糖醛酸組成的高分子物質(zhì)，在食品工業(yè)上用作膠凝劑，增稠劑等，市場(chǎng)需求量很大。目前，生產(chǎn)工藝主要以柑橘皮等為原料，以稀酸提取，提取液中含大量對(duì)膠凝度無(wú)貢獻(xiàn)的有機(jī)酸、酚、皮油及色素。后續(xù)處理任務(wù)繁重，成本高，產(chǎn)品色深.周仲實(shí)采用超濾膜裝置對(duì)提取液進(jìn)行處理，初步濃縮除去大部分對(duì)膠凝度無(wú)貢獻(xiàn)的雜質(zhì)后，再經(jīng)電滲析(ED)脫去大部分鹽酸和無(wú)機(jī)離子，所得提取液可直接干燥獲得高品質(zhì)的果膠，且大幅降低了生產(chǎn)成本。

 　　初乳是母體分娩后一周內(nèi)分泌的乳汁，富含多功能因子，如免疫球蛋白、乳鐵蛋白、各種生長(zhǎng)因子等，其中乳鐵蛋白(LF)具有許多獨(dú)特的生理調(diào)節(jié)功能。Dulols采用超濾法得到5倍濃縮倍數(shù)的乳鐵蛋白和免疫球蛋白截留物。目前超濾法是生產(chǎn)食品級(jí)乳鐵蛋白的工業(yè)化前景的方法之一。 

　　超濾在乳品工業(yè)中的另一重要應(yīng)用是乳蛋白的濃縮。通過(guò)全過(guò)濾(即不斷地在截留液中加水重復(fù)過(guò)濾)可大程度地去除乳糖和灰分，制取高蛋白含量的濃縮乳蛋白(蛋白含量>85%)。此項(xiàng)技術(shù)還應(yīng)用于生產(chǎn)高蛋白含量的脫脂奶粉和脫鹽、脫乳糖的乳清粉。還可將超濾和電滲析結(jié)合起來(lái)生產(chǎn)乳清蛋白濃縮物。

 　　膜技術(shù)也帶來(lái)了乳清產(chǎn)品的迅猛發(fā)展。用超濾處理乳清，提高了產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量，使其質(zhì)量得到了根本改善。此技術(shù)現(xiàn)已在美國(guó)、新西蘭、澳大利亞和法國(guó)等廣泛應(yīng)用。目前，國(guó)外乳清蛋白的產(chǎn)量在乳品工業(yè)中占有相當(dāng)大的比重，用超濾回收并濃縮乳清中的蛋白質(zhì)，可獲得蛋白質(zhì)含量在35%-85%的乳清蛋白質(zhì)粉，用無(wú)機(jī)超濾膜濃縮乳清蛋白制得蛋白的技術(shù)也正在研究之中。除此之外，還廣泛用于乳清制品加工，如脫鹽、脫乳糖的乳清粉。

 　　國(guó)外目前還正在研究將各種膜分離技術(shù)和色譜方法及化學(xué)處理、酶處理結(jié)合起來(lái)，從乳蛋白中分離β-酪蛋白、α-乳清蛋白及免疫球蛋白的工作。Maubios和Gauthier都進(jìn)行了相關(guān)的工作。 　　

4.3食品分析 　　

食品中的某些組分含量甚微，不論是對(duì)人體有益還是有害，都需監(jiān)控其含量。利用膜技術(shù)可將微量甚至痕跡量的組分富集在特定的濾膜上，再選用合適的分析方法進(jìn)行分析檢測(cè)，可大大提高檢測(cè)靈敏度。 

　　錳(II)與二溴羥基苯基熒光酮(DBHPE)和溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)形成配合物，通過(guò)微濾膜富集，用二甲亞砜將濾膜及配合物溶解，在分光光度計(jì)上測(cè)定吸光度是一種快速富集測(cè)定錳的方法.配合物吸收波長(zhǎng)592nm，表觀摩爾吸光系數(shù)ξ592=4.70×10L?mol-1?cm-1，錳含量0-12μg/5m1，范圍符合比爾定律。可用于糧食中錳的檢驗(yàn)。 

　　Amberlyst-26(A-26)是一種強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，尤其適用于分析非水溶性的物質(zhì)。1983年，Needs將A-26樹脂應(yīng)用于分析乳制品中的游離脂肪酸.后國(guó)內(nèi)廣泛用于分析肉及肉制品中的游離脂肪酸，獲得良好效果。臘肉加工過(guò)程中脂解產(chǎn)生的游離脂肪酸(FFA)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味有重要影響。針對(duì)臘肉加工過(guò)程中游離脂肪酸的變化，傅櫻花等用A-26離子交換樹脂與游離脂肪酸發(fā)生交換，再將純化的游離脂肪酸甲酯后進(jìn)行氣譜分析，準(zhǔn)確度、精密度好，是一種簡(jiǎn)單可靠的方法。 

　　4.4除菌 　　

傳統(tǒng)的食品飲料殺菌方法為巴氏殺菌和高溫瞬時(shí)殺菌，操作繁瑣，殘留細(xì)菌多，高溫易造成熱敏物質(zhì)失活和產(chǎn)品口味營(yíng)養(yǎng)的破壞。用微濾技術(shù)取而代之，孔徑為納米級(jí)的微濾膜足以阻止微生物通過(guò)，從而在分離的同時(shí)達(dá)到“冷殺菌”的效果。 

　　在鮮啤酒生產(chǎn)過(guò)程中采用微濾膜常溫下處理用水及發(fā)酵液，可有效去除水中的大腸桿菌和谷類雜菌，有效去除發(fā)酵液中的污染微生物和殘留的酵母菌。褚良銀等人采用孔徑為0.5μm陶瓷膜處理除菌率達(dá)100%，色截留率僅為3%。 

　　在谷氨酸發(fā)酵液除菌中王煥章等人采用微孔陶瓷膜過(guò)濾器過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)除菌、洗菌、濃縮連續(xù)操作，除菌率高于99.98%，濃縮倍數(shù)達(dá)25倍，膜平均通量為80L/m2?h，當(dāng)加水量達(dá)到發(fā)酵液的0.1倍時(shí)，谷氨酸收率達(dá)99.7%。 　

　在牛奶及果酒的除菌過(guò)濾中，采用膜孔徑為1—1.5m的微孔陶瓷膜脫除低脂牛奶中細(xì)菌，效率達(dá)99.6%，濾速達(dá)500L-700L/m2?h，產(chǎn)品在低溫下的保存期由未處理前的6—8天延長(zhǎng)至16—21天。

 　　蘆薈凝膠汁是各種蘆薈產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料.要保障蘆薈產(chǎn)品的保健功能，在加工過(guò)程中盡可能減少生物活性物質(zhì)的損失.但這些物質(zhì)大多屬于熱敏物質(zhì)，在傳統(tǒng)加工技術(shù)中極易降解失活。錢和等人利用截留分子量為100，O00D的聚醚砜(PES)超濾膜(料液濃度為0.2%±O.05%左右，循環(huán)速度0.75m3/h，操作壓力(0.2-O.35MPa)在常溫下處理蘆薈凝膠汁，有效去除了產(chǎn)品中微生物和部分褐變色素及苦味前體，基本保留了蘆薈凝膠汁中的營(yíng)養(yǎng)成分，大大改善了產(chǎn)品的品質(zhì)和口感。 　　

4.5酶的提取 　　

酶是一種專一、活性可以調(diào)節(jié)的催化劑.在食品工業(yè)中廣泛用于制糖工業(yè)、啤酒發(fā)酵、蛋白制品加工、水果蔬菜加工、肉類魚類加工、食品保藏等方面。常用的提取方法有凝膠過(guò)濾法、疏水層析法、親水層析法、液相層析等，存在著或分辨率過(guò)低，或不適于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)等缺陷，而利用膜分離技術(shù)可以很好地解決這些困難。 　　

生姜蛋白酶對(duì)豬肉、牛肉有良好的嫩化效果，對(duì)啤酒、紅葡萄酒亦有良好的澄清效果。傳統(tǒng)的生姜蛋白酶的提取