膜分离技术在果蔬加工中的应用

侯双迪，李冰玉，贾丽娜

膜分离技术在果蔬加工中的应用

侯双迪1，李冰玉2，*贾丽娜1

（1.河北农业大学理工学院，河北沧州061100；2.河北农业大学海洋学院，河北沧州061100）

膜分离技术是绿色节能、无任何化学成分添加、高效分离的新兴技术，应用于各个领域，尤其在果蔬加工中起到非常重要的作用。通过阐述膜分离技术在果蔬加工中的应用及膜污染问题，为研发新型膜分离技术提供参考。

膜分离技术；果蔬加工；应用；膜污染

膜分离技术与传统分离方法相比，具有选择性强、耗能低、工作温度低，以及室温适当、灵活性强、连续化操作等优点，在各个领域中颇受欢迎。

1 膜技术应用现状

20世纪80年代以来，我国膜技术进入运用时期，同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期，膜技术在食品加工、节能环保、医药、油田污水处理、生物工程、海水淡化、超纯水制备等领域得到较大规模的开发和应用[1]。在给各大产业带来了巨大效益的同时，膜污染成为人们面临的最大问题，需要研发新型技术进行改善。

2 膜分离技术在果蔬加工中的应用

2.1 果蔬汁加工

膜分离技术主要起到对果蔬汁进行澄清、浓缩、灭菌等作用，并有效保持其原有的色、香、味及营养成分不流失[2]。不同的膜分离方法在果蔬汁加工中作用也不同。

主要膜分离方法在果蔬汁加工中的应用[3]见表1。

表1 主要膜分离方法在果蔬汁加工中的应用

2.2 果蔬保鲜

果蔬保鲜是果蔬运输和贮藏的核心，膜分离制氮技术是果蔬保鲜的重要方法。在采摘的果蔬经过保存处理和灭菌后，加入氮气抑制果蔬新陈代谢，可减少果蔬水分蒸发，气调保鲜运输车的推广使果蔬保持其新鲜度基本不变。此外，岳燕霞等人[4]对复合可食性膜在果蔬保鲜中的应用进行了阐述，复合型可食膜不仅可以抑制果蔬中微生物的呼吸，更可以保湿阻气并且不会对果蔬造成污染，使果蔬有效达到保鲜效果，但其缺点是成本高。

2.3 果蔬加工废液处理与应用

果蔬加工废液中存留大量淀粉、蛋白质、果胶等营养成分，直接扔掉非常浪费，用传统过滤、蒸馏等方法进行重复利用，工艺繁琐、耗时长，效果也不太乐观，但经膜分离法进行处理可大大地提高果蔬的利用率，并达到废水净化的效果，绿色节能。用热凝聚和超滤联合进行，回收马铃薯加工废液中的淀粉和果胶，与传统方法比较有显著成效[5]。吕建国等人[6]用超滤膜对马铃薯加工淀粉废液中的蛋白质进行回收研究，最终显示其截留率大于90%，且浓缩效果较好。

2.4 果蔬提取物生产

一些商家往往向食品中添加化学色素，以提高食品的色泽。随着生活水平的不断提高，人们对食品营养及安全要求也越来越严格，对无毒无害的天然色素更加青睐。目前，在食品加工中膜技术就起到了不可替代的作用。郭宏等人[7]用超滤和反渗透技术集成，实现了对玫瑰茄色素的提纯和浓缩，操作压力为4.5 MPa，温度为30℃。魏仲珊等人[8]在果蔬汁加工中膜分离技术的应用探究中提到，可以采用PV膜对苹果汁中的芳香物进行回收。周仲实[9]通过试验证实提取液经过电渗析时，可以得到灰分小于1%的成品果胶。膜法生产提取物具有操作便捷、温度低、提取率高等优点，但不可否认的是会造成膜污染等问题。

3 果蔬加工中膜污染问题

在膜分离过程中，果蔬中的悬浮物在其膜孔隙及其内壁沉积造成膜的通量降低，使其寿命减少，进而导致膜污染问题。在其他领域均有对膜污染造成的问题有一定控制措施，但果蔬加工中这方面仍有所欠缺，是亟需解决的问题。膜污染主要由凝胶层的形成、膜孔堵塞、膜孔吸附及浓差极化造成[10]。膜组件是膜技术的重要组成部分，据悉膜污染组件的抗污能力从大到小依次为板框式>圆管式>螺旋卷式至>中控纤维式[11]。根据已经发现的问题，希望在科技发达的现代能够研发出更加新型或减少膜污染的高新技术，使其为食品工业作出更大贡献。

4 总结

果蔬加工是食品行业的一大创新，为人们带来了巨大效益，其发展是食品行业时刻关注的焦点。通过对膜技术应用现状、膜分离技术在果蔬加工中的应用，以及果蔬加工中膜污染问题进行阐述，为膜技术在果蔬加工领域的发展提供一些有效信息，期望新型膜技术在现有基础上在果蔬加工中能发挥更大的作用。果蔬加工技术的发展是整个农产品行业科技创新的追求，据悉“果蔬绿色保鲜关键技术产业化示范”项目已被山东百德生物科技有限公司牵头实施。人们生活水平在提高，对食品的要求也越来越高，膜技术究竟能在食品行业或是果蔬加工中起到怎样更大的作用令人期待。

[1]王檑，蒙义舒.膜分离技术的应用现状及研究进展[J].现代矿业，2016（11）：239-241.

[2]张倩.膜分离技术在果蔬加工中的应用[J].现代食品，2017（2）：46-47.

[3]孔祥建，蒋和体，杜庆.膜分离技术在果蔬汁加工中的应用进展[J].饮料工业，2008，11（4）：9-13.

[4]岳燕霞，崔胜文，罗双群，等.复合可食性膜在果蔬保鲜中应用研究进展[J].食品研究与开发，2016，37（11）：195-200.

[5]郭红珍，杨璐芳.膜分离技术在果蔬加工中的应用[J].食品研究与开发，2003，24（4）：99-111.

[6]吕建国，安兴才.膜技术回收马铃薯淀粉废水中蛋白质的中试研究[J].中国食物与营养，2008，14（4）：37-40.

[7]郭宏，彭义交，吕晓莲，等.膜分离技术集成在玫瑰茄色素加工中的应用[J].食品科学，2011，32（14）：341-345.

[8]魏仲珊，唐小兰，李华丽.果蔬汁加工中膜分离技术的应用探究[J].农业与技术，2015，35（16）：16.

[9]周仲实.膜分离技术在果胶提取中的应用[J].食品工业科技，2003，24（2）：51-55.

[10]刘闪闪.用于牛血清蛋白液分离的聚醚砜超滤膜的抗污染研究[D].宁波：宁波大学，2011.

[11]卢梭文，李蓉，梁永洪.震动膜过滤法分离纯化葡萄籽原花青素[J].食品科学，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

侯双迪（1994—），女，本科，研究方向为食品科学与工程。

*通讯作者：贾丽娜（1988—），女，硕士，助教，研究方向为食品微生物。