无机陶瓷膜澄清食醋中试研究

无机陶瓷膜澄清食醋中试研究 第二届全国膜分离技术2006年儿月 在食品工业中的应用研讨会沧文集 无机陶瓷膜澄清食醋中试研究 谷磊，刘有智，申红艳 (中北大学化学 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术研 030051)究中心，太原 摘要:为除去老陈醋中的固体悬浮物和细菌，以满足市场需求，采用无机陶瓷微滤膜对老陈 醋进行除菌、除浊中试实验研究(实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明:采用孔径为100 i]ln的无机陶瓷膜可以将食醋中 的 佳固体悬浮物和细菌全部去除，并且过滤后的食醋感观、理化和卫生指标符合国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ;在最 0(14MPa下，系统可连续、稳定运行20 h以上，平均膜通量为34--45 L,(m2?h); 化操作压力 30min后，可使膜通量恢复至初始通量的97,(经初步经济分析，平均单位(m3)料 学清洗 液运行成本为100元，过滤后的食醋增值12 600元,m3(实验结果表明，用无机陶瓷膜对老 醋进行除浊除菌是一种经济、技术可行的方法( 关键词:无机陶瓷膜;食醋;过滤;膜通量;陈 膜污染 中图分类号:TQ028(8文献 标识 采样口标识规范化 下载危险废物标识 下载医疗器械外包装标识图下载科目一标识图大全免费下载产品包装标识下载 码:A 由于山西老陈醋采用固态发酵的酿造特点，往 设备的型号为S”I'M FHM，膜组件内装填7根19 往 通道的管式三氧化二铝陶瓷膜，每根有效过滤面积 等问出现成品浊度高、悬浮物和沉淀物多、细菌含量高 为0(2 m2，膜有效长度1 113(，总有效过滤面积为1(4 效地题，不能适应国际食醋消费市场的质量需求(高 m2(过滤设备、无机陶瓷膜和清洗剂均由中北大学 关注的焦解决食醋菌、浊和储藏期的问题一直是酿造界 点( 化学工程技术研究中心提供( 12 (试验装置及流程 目前主要采用的各种澄清食醋的方法总存在一些缺点:自然沉降法处理历 如图1所示，料液加人储料罐1后，经离心泵2 时长且效果差;加沉淀剂 4 法处理会影响食醋风味;石英砂过滤虽经济可行，但打入膜组件中，料液在过滤压差的推动下渗透过 去除率低 1;离心过滤无法将体积微小的固形物和虻 絮状物分离出来，最终仍有大量沉淀_2J(直至出现 无机膜分离技术，尤其是无机陶瓷膜相比其他膜材 料，在食品领域的应用巾具有化学稳定性好，耐强 酸、强碱和微生物侵蚀、耐高温、易清洗、可消毒处 理、力学性能良好等优势_314 J，很适合解决食醋的质 量问题(本次中试实验主要是采用无机陶瓷膜对山 西老陈醋进行除菌、除浊，以达到使产品升级的目 的;通过对膜孔径进行比较实验以选取最佳孔径的 膜，然后再针对所选的膜进行一系列比较实验，阻获 1清洗罐;2储醋罐;3离心泵;4流量计; 膜组件;6液体缓冲罐;7气体缓冲罐;8卒压机; 5得最优化的操作参数( Kl—K13截至阀;Vl，v2调节阀;P压力表;T温度计1 实验部分 图1无机陶瓷膜澄清食醋工艺流程 of ceramicThepI?flow Fig(1 inorganic 1(1实验材料及设备 memblTaIle filtratirlg“n曙ar中试实验在III西某醋厂的生产现场进行过滤 基金项目:山西省科技攻关项目(051208) 作者简介:各磊(1981一)，男，在读硕士生，主要从事无机膜的 (sdgul@163 corn) 制备与应用技术研究( 2006正 膜科学与技术 M]Pa 膜，渗透液由膜组件侧面透过液出口流入接料装置; 试中，操作压力分别选用0(13、0 14和0(15 浓缩液返回储料罐中循环过滤，流速及过滤压差由 其通量衰减情况见图2( 阀门v(、v2调节控制(当 过滤周期结束时，关闭阀 K2I(6KlK5 门、打开阀门、，对膜进行清洗( 1，3分析检测 食醋理化指标分析参照GB 18187--2000，Q, 320700XC36--2001【5 o;微生物指标分析按GB 47822--1994执行(料液固含量按下式计算: 训——w:塑三塑×1 000U^1—ii1) 时间t,112为离心管+固体杂 式中:m】为离心管质量，g;m 图2操作压力对膜通量的影响质质量，g;"为样品的固含量;g,L of ol-1 2 Effmt pm,,;ute me,lily(he pe??础tyHg clmmtionm 2实验结果与讨论 由图2可以看出:在临界压力附近，微小的压差 变化会使通量发生较大的变化，尤其是随着过滤时 2(1膜孔径的选择 15 问的增加其变化越明显(跨膜压差为0 MPa时， 本实验膜通量分别采用即时膜通量和平均膜通 量的初始通量较大，但其衰减也较0(14 MPa和0(13 1 h测即时膜通量，实验 两种表示方法，即每隔14 MPa时的快些;0 MPa时的平均通量较大，其 结束后求所有即时通量的平均值即为平均膜通量( 减也较缓慢为获得较高的膜通量且减缓膜的污染， 13113 衰nlTl和200 经小试研究发现采用平均孔径为500 操作压力选定为0(14 MPah 的膜，虽然初始通量较大，但衰减较快，分别在3 2(3稳定性测试 和6 h以后即时通量小于1001111?的膜;100I?n和经小试研究发现:当料液的浓缩倍数达到10左 rlr,l膜的通量都比较稳定，但100 IIFII膜的平均通 50 右时，即时通量平均可_F降30,,40,(这是周为量远大于50 lqFil膜(不同孔径的膜对固体悬浮物和 食醋的黏度及其中大分子物质的浓度都逐渐增大， 细菌去除效果见表1所示( 杂质含量增多，使得浓差极化层不断增厚，造成膜通 表1膜孔径对过滤效果的影响量不断下降;此外，当食醋中的蛋白质浓度增大到一 Table 1 Effect of size 0f membrmle tx)rP 定程度后会析出乳糖，也会导致膜通量下降因此在efficiencic(s OR(Wparate 中试操作稳定性实验中，4次原料液都取1 5 m3(其 中前两组料液相同，后两组料液相同，且浊度略大于 35 前3组)，当渗透液达1 m3时停止实验，由此考 察系统的连续运行能力和稳定性，结果见表2所 由表2可以看出:对于相同的原料液，无机膜的示( 较高且相当稳定，可有效地去除固体悬浮物和细通量 菌; 从表1中可以看出，采用4种不同的膜过滤后， 原料液的浊度对无机膜的通量有较大的影响，浊度 nlTl 食醋的风味都未发生变化，但是500 m和200 增大将会使膜通量降低，因此若要过滤浊度较高的的膜对固体悬浮物和细菌去除不完全综合考虑膜 通表2系统连续运行稳定情况 径of continuous TabLe 2 量、固体悬浮物和细菌的去除情况，奉实验选用孔Stability system operation 100 11111的无机膜( 为 2(2操作压力的确定 由小试试验得知临界操作压 14 0 M旷a附差在近;操作压差小于0 14][VI]Pa时，随着操作压差的增 14 大膜通量线性增大;而操作压差大于0 MPa时， 随着操作压差的增大膜通量黾下降趋势因此在中 论文集 谷磊等:无机陶瓷膜澄清食醋中试研究 料液时，为了保证无机膜过滤具有较高的通量，可事 先对原料液进行预处理 2(4过滤后食醋的指标检测 过滤后的食醋感观指 标经专家检验，色泽、香 气、滋味和体态均达标(食醋处理前后的理化和卫生 指标见表3所示( 表3食醋理化和卫生指标 Table 3 and healthful index of Physieal—chemical vinegar 图3膜污染后多次清洗膜通量的恢复情况 aft Membrane flux fore and Fig(3 cleaning 3结论 nnl的无机 I)中试实验发现:采用孔径为100 陶瓷膜的操作系统在0 14 MVa下运行20 h后平均 通量州稳定在34,45 L,(m2?h)，是较理想的系统; 2)中北大学配制的清洗剂可对污染膜进行有 由表3可以看出，过滤后的食醋各方面指标均 效的清洗，清洗后通量可恢复至初始通最的97,左 符合GB 18187--2000{酿造食醋》的标准( 右( 2(5膜污染分析与最佳清洗 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的确定 3)经经济核算发现，无机陶瓷膜过滤老陈醋成 当过滤周期(当即时通量不足初始通量的60, 本约为100,,1113，而普通食醋和精品食醋价格分时停止过滤，此时间段计为一个过滤周期)结束时， 000,,m3( 别为2 400,,h3和15 采用0 1,NaOH+0(2,H2q+0 1,H2S04化学 4)可见采用无机陶瓷膜澄清食醋工艺在经济 清洗的方法清洗污染膜这是因为碱性清洗剂的酸和技术上是可行的 碱中和作用和氧化剂的可氧化有机物和微生物作 参考文献用，再加上酸性清洗剂和少量无机污染物的相互作 [1]高 ，刘有智，王苏，等陶瓷澄清食醋前的预处理 用，使得大部分有机、无机和微生物污染物町有效去 工艺[J](化T进展，2005，24(9):1046—1049 除，在污染程度40,,70,时，道量恢复率达到 [2]荣学泽，赵利萍(离心分离作用在处理食醋沉淀中的作 97,( 用[J]山西食品工业，2001，1:28 29 3 膜污染后多次清洗膜通量的恢复情况见图所 [3]刘有智，高松平，张俊祥(用陶瓷超滤膜对含有超细固体 示(其中A料液浊度高于料液B)( 颗粒的乳化悬浮液的净化处理[J](化工进展，2005，22 从图3中可以看出，每次清洗后，被不同料液污(1):13—15 97染的膜经清洗后通量均能恢复至初始通量的,，等(无机分离膜及其在微米与 [4]赵宜江，张艳，钟 左右，可见被污染的膜经清洗后完全可以再利用( 亚微米级固液分离中的应用[J]现代化工，2000，20 中试实验还确定了适宜的清洗条件: 26(1):22 清洗压力0(4]MPa; [5]中华人民共和国国家标准GB 18187—2000{酿造食 醋》标准[S](国家技术监督局，2000 清洗温度298 K; rain( (105) 下转第页清洗时问30 :!!!:室茎垄竺!堕苎查垄墨重塑三!塑生旦垦苎堕量 笙苎叁 the and the of membrane The technology in development application of fruits and the vegetablesprocess AN h，YANGWenzheng，PU Xingcai，WANG Huilin of and 730020Membrane Science ，fGansu Technology，Lanzhou Academy China) is The the of and inlandand the world introduced status and of the fruits application Abstract:The vegetables process survey is summarized( in the d fruits and of the membrane vegetables development technology process words:Key of of vegetablesmembrane technology;process fruits;process ?mo@々《m々?e。々。?。々峙oe。々。e。々。e,(cH*_e*m目le《me?自日oa?e*n?々Hoee*n*日???e。?《x (101) 上接第页 membrane ceramic micro—filtration filtrating vinegarInorganic G[，Lei(LIUYouzhi ，SHEN Hongyan 030051，China) Research{2enter，North University"of China，Taiyuml (ChenllcalEngineering In to the market to solid and bacterium remove order has been satisfy done Abstract:A pilot study suspended request，solid bac— and to results show that ceramic membrane are used filtrate suspended can be vinegar(The terium inorganic couldnm ceramic the obtained removed 100 membrane，and vinegar with absolutely inorganic 0(14 At national standard for the pressure)，experiment ?meet the vinegar MPa(optimal operation quality is 34,45 After 20 h and in membrane L,(rn2’h) circulate oontinuously steadily，and permeability average 30 cleaning than 97the the to ,of that the membrane’s standard original permeabili— tv(It is estimated nfin，restore higher permeability of is 12 600,,m3(is cost 100,,m3，increment average running vinegar liquid is andceramic economic membrane solid and with bacteriumThe results shOW that inorganic removing suspended feasible( foulingpermeabilityKev words:cerarnic ;membrane membrane;vinegar;micro—filtration;membrane