膜分离技术作为高效、节能、环保的分离纯化手段,已成为现代食品工业转型升级的关键支撑技术。本书系统梳理食品膜分离技术的基础理论、工业应用实践与前沿进展,构建理论到应用的完整体系。全书共十章:第一章绪论追溯膜分离技术的发展历程,阐述膜与膜组件的分类、性能评价及配置组合,解析浓差极化、温差极化与膜污染机制,概述膜分离技术在食品工业中的优势与应用现状。第二~第八章聚焦膜分离技术在饮料加工、乳制品加工、制糖、发酵产品生产、油脂加工、食品功能性成分分离、食品加工废水及副产物高附加值组分回收中的应用,阐明膜分离技术解决实际生产问题的能力。第九章介绍正渗透、膜蒸馏、膜结晶、气体分离膜、渗透汽化等新兴膜分离技术,阐述其原理、材料、工艺特点及食品领域应用前景。第十章针对膜污染难题,阐述污染形成机制与影响因素,介绍其控制方法,为膜分离技术稳定应用提供支撑。?
本书涵盖经典理论、成熟工艺与前沿成果,对不同食品品类的膜分离工艺细致拆解,深入分析膜材料选择、参数优化、污染控制等问题,辅以大量案例,助力推动技术创新发展与产业化应用,为食品科学与工程领域的科研人员、工程技术人员及相关专业师生提供全面参考。
李振宇,现为西北农林科技大学食品科学与工程学院教授、博士生导师,入选人力资源和社会保障部2019年度高层次留学人才回国资助计划。兼任Elsevier期刊《Case Studies in Chemical and Environmental Engineering》编委、SCI期刊《Chiangmai Journal of Science》编委、泰国宋卡王子大学膜科学与技术研究中心客座教授、加拿大里贾纳大学环境系统工程系兼职教授。李振宇教授长期从事膜技术在食品非热加工、水处理及水-能源-食品耦合系统中的创新应用,研究领域涉及食品科学和环境工程等,先后在Water Research、Journal of Membrane Science、Food Chemistry等国际知名学术期刊发表SCI论文五十余篇;主(参)编英文专著2部、中文教材1部,授权国际/中国专利4项;参与或主持国家重点研发计划、陕西省重点研发计划,以及各类国际合作项目多项。
裴剑飞,海南大学食品科学与工程学院副教授,硕士研究生导师,海南自由贸易港高层次人才,海南大学食品科学与工程系副主任。主要从事面向食品加工的新型膜材料、膜组件和集成化膜过程研究,近年来以第一作者/通讯作者在Food Hydrocolloids、Journal of Membrane Science、Food Chemistry等期刊发表中科院一区SCI论文12篇,主持海南省重点研发计划项目1项,海南省高层次人才项目1项,参与科技部国家重点研发计划1项。
第一章 绪论
第一节 膜分离技术简史
一、膜分离技术的历史发展
二、膜分离技术在我国的发展
第二节 膜与膜组件
一、膜的分类
二、膜材料
三、膜的性能评价
四、膜组件的种类
五、膜组件的配置组合
第三节 极化与膜污染
一、浓差极化与温差极化
二、膜污染
第四节 膜分离技术与食品工业
一、膜分离技术在食品工业中应用的特点
二、膜分离技术在食品工业中的发展
三、膜分离技术在食品工业中的应用
第二章 膜分离技术在饮料加工中的应用
第一节 膜分离技术在饮料澄清工艺中的应用
一、番茄
二、蒲桃
三、仙人掌果
四、柑橘类水果
五、西番莲
六、石榴
七、苹果
八、菠萝
九、百香果
十、樱桃
十一、红甜菜秸杆
第二节 膜分离技术在饮料浓缩工艺中的应用
一、石榴汁
二、橙汁
三、巴西莓与卡姆果汁
四、黑加仑汁
五、草莓汁
六、仙人掌果汁
七、蓝莓汁
八、西瓜汁
九、苹果汁
十、葡萄汁
第三节 膜分离技术在饮料除菌工艺中的应用
一、苹果汁
二、椰子水
三、菠萝汁
第四节 膜分离技术在酒类脱醇中的应用
一、葡萄酒
二、啤酒
第五节 集成膜系统
一、集成膜系统在果汁加工中的应用
二、集成膜系统的经济可行性
参考文献
第三章 膜分离技术在乳制品加工中的应用
第一节 膜分离技术在液态乳加工中的应用
一、液态乳中细菌和芽孢的去除
二、液态乳浓缩
三、乳脂肪的分离
第二节 膜分离技术在乳蛋白的标准化及加工中的应用
一、乳蛋白的标准化
二、乳蛋白的浓缩
三、酪蛋白的分离
第三节 膜分离技术在乳清加工中的应用
一、乳清浓缩
二、乳清蛋白分离和分馏
三、乳清蛋白浓缩
四、乳清脱盐/脱矿
五、其他
参考文献
第四章 膜法制糖技术
第一节 概述
第二节 膜法制糖技术原理
一、压力驱动膜分离技术
二、其他膜分离技术
第三节 膜法制糖工艺过程
一、预处理
二、膜澄清
三、膜脱色
四、膜提纯和浓缩
五、膜法糖蜜精制
六、膜法制糖工业废水
第四节 膜法制糖工艺中的成分分析
一、还原糖
二、蔗糖
三、多糖
四、细胞壁多糖
五、淀粉
六、果胶
七、葡聚糖
八、含氮化合物
九、色素
十、酚类物质
十一、蔗蜡和蔗脂
十二、有机酸
十三、无机物
第五节 膜污染控制和清洗
一、膜污染的分类
二、膜污染控制策略
三、膜污染的清洗
第六节 面向膜法制糖技术的新膜开发
一、高选择性纳滤膜
二、耐高温膜
三、抗污染膜
四、耐氧化膜
五、耐碱溶胀膜
参考文献
第五章 膜分离技术在发酵产品生产中的应用
第一节 膜分离技术在酒类生产中的应用
一、啤酒
二、葡萄酒
三、白酒
四、发酵果酒
第二节 膜分离技术在发酵食品配料及添加剂生产中的应用
一、有机酸
二、氨基酸
三、维生素
第三节 膜分离技术在发酵调味品生产中的应用
一、酱油
二、鱼露
三、食醋
参考文献
第六章 膜分离技术在油脂加工中的应用
第一节 膜分离技术在食用植物油精炼中的应用
一、植物油提取工艺
二、植物油脱胶
三、植物油脱酸
四、植物油脱色
五、植物油脱蜡
六、煎炸油的膜回收
第二节 膜分离技术在动物油脂精炼中的应用
一、动物油脂传统提取工艺
二、鱼油的精炼
第三节 膜分离技术在油水混合物处理中的应用
一、超亲水/超疏油膜材料
二、超疏水/超亲油膜材料参考文献
第七章 膜分离技术在食品功能性成分分离中的应用
第一节 概述
第二节 膜分离技术在碳水化合物分离中的应用
一、膜分离技术在多糖分离中的应用
二、膜分离技术在低聚糖分离中的应用
第三节 膜分离技术在蛋白质分离中的应用
一、膜分离技术在乳蛋白分离中的应用
二、膜分离技术在植物蛋白分离中的应用
三、膜分离技术在鸡蛋蛋白分离中的应用
四、膜分离技术在多肽分离中的应用
第四节 膜分离技术在酚类化合物分离中的应用
一、膜分离技术在多酚分离中的应用
二、膜分离技术在黄酮类化合物分离中的应用
三、膜分离技术在花色苷分离中的应用
四、膜分离技术在酚酸分离中的应用
第五节 膜分离技术在其他功能性成分分离中的应用
一、膜分离技术在类胡萝卜素分离中的应用
二、膜分离技术在脂类分离中的应用
三、膜分离技术在维生素分离中的应用参考文献
第八章 膜分离技术在食品加工废水及副产物高附加值组分回收中的应用
第一节 食品加工废水的来源、特点、危害及处理方法
一、食品加工废水的来源
二、食品加工废水的特点
三、食品加工废水的危害
四、食品加工废水的处理方法
第二节 膜分离技术在食品加工废水处理中的应用
一、膜分离技术处理乳与乳制品加工废水
二、膜分离技术处理果蔬加工废水
三、膜分离技术处理肉类加工废水
四、膜分离技术处理发酵工业废水
五、膜分离技术处理豆制品加工废水
第三节 食品加工副产物膜法回收与利用
一、食品加工副产物综合利用现状
二、食品加工副产物中功能性成分的膜法回收参考文献
第九章 新兴膜分离技术在食品加工中的应用
第一节 正渗透技术
一、正渗透基本原理
二、正渗透中的浓差极化现象
三、正渗透膜材料与膜改性
四、正渗透过程中的汲取液
五、正渗透技术在食品工程领域的应用
六、正渗透在食品分离过程中的膜污染问题
第二节 膜蒸馏技术
一、膜蒸馏基本原理
二、蒸馏膜材料
三、膜蒸馏技术在食品工程领域中的应用
四、基于膜蒸馏技术的正渗透汲取液回收与再利用
五、膜蒸馏技术在食品加工中的应用
六、膜蒸馏技术在食品分离过程中的膜污染问题
第三节 膜结晶技术
一、膜结晶基本原理
二、膜对结晶过程的影响
三、膜结晶过程在食品中的应用
第四节 气体分离膜技术
一、气体分离膜技术基本原理
二、气体分离膜性能指标
三、气体分离膜技术在食品中的应用
第五节 渗透汽化
一、渗透汽化基本原理
二、渗透汽化在食品工业中的应用
参考文献
第十章 食品加工过程中的膜污染及其控制
第一节 膜污染
一、浓差极化
二、膜污染的形成
三、膜污染分类
四、膜污染模型
五、食品加工过程中的膜污染现象
六、膜污染机制
七、膜污染监控技术
八、膜污染的分析方法
第二节 影响膜污染的因素
一、原料液的性质
二、膜类型
三、操作条件
第三节 膜污染的控制方法
一、原料液的预处理
二、操作条件
三、膜的性质
四、膜改性
五、膜材料的防污机制
第四节 食品加工过程中的膜污染控制
一、食品加工过程中的原料液预处理
二、食品加工过程中的操作条件优化
三、食品加?过程中的膜组件优化设计
四、食品加工过程中的防污染膜开发
第五节 膜清洗
一、物理清洗
二、化学清洗
三、复合清洗
四、膜清洗在食品加工中的应用
参考文献
附录 缩略词表