天然色素膜工藝應用

      1、技術背景

天然色素是由天然資源獲得的食用色素，主要從動物和植物組織及微生物(培養)中提取的色素，其中植物性著色劑占多數。

膜分離技術以壓力為驅動力，依靠傳輸介質膜實現對天然色素提取的雜質按不同分子量、不同分子尺度的物質進行分離和提純濃縮而不發生相變化，也無須添加任何化學成分，使得果汁加工過程更加接近于自然。隨著新型膜分離技術的不斷發展，將膜過濾技術應用在天然色素的生產，不僅可以提高天然色素的生產收率，還可以去除副染料及小分子雜質、提升產品質量、降低生產成本。

在天然色素工業中應用的膜過濾技術主要有微濾、超濾和納濾：

微濾/超濾:用于生產天然色素的澄清，替代了傳統澄清方法，它能將懸浮物及大分子雜質進行脫除，如纖維素、黏液質、樹膠、膠體、淀粉、鞣質、蛋白質、多糖、多肽、樹脂等成分。雜質進行有效截留而讓澄清的色素提取液滲透通過膜進入滲透液側。

納濾：天然色素納濾膜分離濃縮，常用于天然色素常溫下的濃縮/除水，通常與蒸發器、噴霧干燥器等聯用，過濾時，水、灰分及部分小分子雜質(如紅曲紅中桔霉素)透過，色素則被膜截留濃縮，實現濃縮脫水以及除雜質的雙重目的。

      2、天然色素除雜濃縮純化的膜分離工藝應用實例

   1）紅曲紅色素

      傳統生產工藝：

玉米，淀粉——發酵——板框過濾——調等電點沉降——酶解——離心機分離——離心分離液噴干——成品包裝

在等電點結晶與離心機分離時色素的損失將超過20%；同時離心分離液濃度過低，僅在3%左右，噴霧干燥能耗高。

      加入膜分離技術后的新工藝：

u  發酵液經陶瓷膜處理后可顯著提高料液的澄清度，對比板框壓濾的濾液質量得到顯著提升，同時自動化程度高，大大節約人工成本。

u  超濾膜工藝可截留料液中的大分子雜質，紅曲紅色素進入透過液，將雜質與產品有效分離，提升了產品質量。

u  納濾膜濃縮工藝可回收上清夜中的剩余色素，提高收率20%以上，同時離心分離液經超濾后濾液澄清透明，雜質少；納濾膜在常溫的條件下進行預濃縮避免了升溫蒸發對色素的破壞提高成品質量，濃縮液濃度可達20-30%，節省噴干成本（納濾濃縮的除水成本在20-30元/噸水，噴霧干燥除水成本在80-100元/噸水）。該工藝的應用色素的效價提煉收率將接近100%，且由于副產品的脫除成品色階將比原工藝提高15-30%。

u  此外，桔霉素的分子量為200-300之間，小于紅曲紅色素的分子量，通過選擇一定截留分子量的納濾膜可將部分的桔霉素透析出來，起到除雜的作用，提升了產品質量。

    2）玫瑰茄紅色素

      傳統生產工藝：

玫瑰茄——清洗——切碎——浸提——過濾——濾液——離心——蒸發濃縮——干燥——成品

      加入膜分離技術后的新工藝：

玫瑰茄——清洗——切碎——浸提——陶瓷膜過濾——濾液——納濾濃縮——干燥——成品   

沁浩膜技術不斷致力于工業膜分離技術的應用推廣，在醫藥、化工、食品、水處理工業過程中積累了許多有益的經驗，可根據客戶的工藝要求研究開發適合其特定分離要求的膜分離的技術與設備。