20世紀以來,從早非對稱型醋酸纖維素反滲透膜脫鹽脫水的工業(yè)應用,到電滲析、微孔膜、超濾、納濾、反滲透、氣體分離等分離技術(shù)不斷運用到大規(guī)模工業(yè)中,膜技術(shù)憑其過程簡單、經(jīng)濟性較好、無相變、可常溫操作、節(jié)省能耗以及特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理等優(yōu)點,已經(jīng)成為不同加工行業(yè)中一項不可或缺的加工技術(shù)。
乳制品加工過程中,常見的膜種類有:微濾(MF):主要以孔徑大于0.1μm多孔膜在壓力差為分離驅(qū)動力的情況下實現(xiàn)溶液微濾和脫微粒子的分離過程,一般能實現(xiàn)牛乳中脂肪懸浮物、細菌類、體細胞和酪蛋白微粒子的截留;超濾(UF):主要以截留相對分子質(zhì)量范圍為1-1000KDa的多孔膜在壓力差為分離驅(qū)動力情況下實現(xiàn)溶液中膠體和各類大分子的分離過程,一般能實現(xiàn)牛乳中蛋白質(zhì)、各類酶、細菌、病毒、乳膠、微粒子的截留;納濾(NF):主要以截留相對分子質(zhì)量范圍為100-1000Da的多孔膜在壓力差為分離驅(qū)動力情況下實現(xiàn)牛乳中糖類、氨基酸、維生素的截留,同時納濾膜較反滲透膜通量高、能耗低,彌補了超濾與反滲透之間的分離技術(shù)空白。膜分離技術(shù)在乳制品工業(yè)濃縮蛋白、牛乳除菌、牛乳組分分離、蛋白質(zhì)回收、乳清脫鹽、干酪制作等方面得到廣泛應用。
牛乳中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)成為微生物及細菌生長繁殖好的培養(yǎng)基,保證無菌環(huán)境是牛乳生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)殺菌技術(shù)雖然可以很好保證牛乳質(zhì)量安全,但因溫度處理導致熱敏感成分的破壞也大大降低了牛乳的感官品質(zhì)。膜分離技術(shù)作為一種無相變、冷殺菌技術(shù)既可以保證牛乳成分不被破壞,又可以實現(xiàn)微生物及細菌類的脫除。