膜分离技术在天然色素生产中的应用

致客户的一封信
尊敬的客户：
您好!
我公司位于福建省厦门市火炬高新区留学生创业园，是一家专业从事液体过滤和分离技术开发及应用的高新技术企业。
   公司由一支在膜分离行业活跃多年的精英团队创建而成，在膜分离技术上拥有多年的技术开发及应用经验，是集研发、设计、制造、工程实施于一体的技术型公司。公司拥有专业的技术团队，对工业膜分离、连续色谱分离技术、电化学、水处理及系统工艺进行整合创新。公司拥有各类先进的膜技术及色谱分离技术，以“团队致力创新、专业缔造标准”的企业理念真正为客户提供全面到位的“绿色”解决方案。
膜分离作为一门新型的分离浓缩技术，以其可低温操作、节能、高效精密的分子级分离的特性，近年来已经在许多先进国家的制药、化工、植物提取、环保、资源回收等工业领域中被大量应用，对于企业提质增效起到了极大的作用。
对于水处理行业，膜分离技术已得到广泛的应用，主要有以下几个方面：电镀废水零排放及资源回收；印染废水处理回用；医药、化工废水处理及工艺用水制备；染料、增白剂清洁生产；洗车、桑拿、游泳池水循环利用；电泳漆涂料的回收与水处理等。在福建，厦门华懋、漳州彰亿、厦门可口可乐、翔鹭石化、厦门卷烟厂等多家企业采用了膜分离技术进行工艺改造、水处理、资源回收等，已取得良好的效益。目前国家政策大力扶持企业进行节约资源、资源回收、循环经济等项目，相信贵公司希望采用膜分离技术进行改造，定会取得更大的效益。也希望我们能有机会用高新技术——膜分离设备为贵公司提升生产水平、节能降耗、清洁生产尽一份绵薄之力。随信附上膜分离技术在天然色素和中药生产中的应用介绍以及客户咨询表，请将贵公司的相关技术需求及处理目的填上并邮寄或传真到我公司,我们将根据贵公司的具体情况及处理目的,向贵公司提出膜处方案项目建议书。您的需求就是我们的要求，您的目标就是我们的目标。企盼您的回复，并希望能同贵公司合作发展！

顺颂商祺！



厦门世达膜科技有限公司
联系人：潘德棋
E-mail:pandq@starmem.com.cn

天然色素生产过程中的膜分离技术
膜分离系以压力为推动力，凭借膜的传质选择性实现物质的分离、纯化或浓缩，分离过程中不涉及相变化。膜分离包括微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种主要的交叉流膜工艺，各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。
膜过滤技术在西方发达国家已经很广泛地用于医药、染料、食品果汁处理工业了，将膜过滤技术应用在天然色素的生产，可以提高天然色素的生产收率、去除副染料及小分子杂质、降低生产成本，无疑膜技术为巩固其在天然色素工业中的地位起了致关重要的作用，现在这一膜技术亦由厦门世达膜科技有限公司成功开发出来，并在国内某天然色素的生产企业中得以成功应用。
天然色素是从天然原料（主要是植物原料）中提取出来的产品。随着食品工业的发展以及对合成色素的可能毒害性的认识，人们对安全无毒甚至有营养价值的天然色素倍加重视，不断研究开发新的天然色素。然而目前天然色素的提取多采用浸提、蒸发浓缩、溶剂提纯等传统工艺，存在能耗高、溶剂需回收、过程复杂等问题，而且往往还存在产品浓度不高、质量差等不足之处。水果、蔬菜等是一些食品色素的主要来源，现在已有用膜技术纯化和浓缩色素，如花青素、甜菜素等，用超滤膜回收红莓子果浆中的花色素，随后用反渗透进行浓缩。
在天然色素工业中应用的膜过滤技术主要有超滤和纳滤：
1、
超滤用于发酵生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，其典型操作压为4~10bar，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧。
2、
纳滤用于色素常温下的浓缩/除水，通常与蒸发器联用或取代蒸发器，其典型操作压力为30--40bar，过滤时，水及部分小分子杂质（如红曲红中桔霉素）通过膜而色素组分则被截留浓缩。
膜分离操作基本工艺流程

透析水                                               截留液

                                                               透析液
  
              料罐                  泵                膜组件
    膜分离的基本工艺是较为简单的。在过滤过程中料液通过泵的加压，料液沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质、分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。在超滤过程中，浓缩液中的悬浮物及大分子物质会吸附一些色素，通过加水进行透析可将有效的色素洗涤出来，提高生产收率；在纳滤过程中，通过加水透析可将浓缩液中的小分子杂质及无机盐透析出来，提高产品的纯度。
红曲红色素应用膜技术工艺示例
1、
通常红曲红色素的生产工艺：
玉米，淀粉
发酵
板框过滤
调等电点沉降         酶解
离心机分离
离心分离液喷干
成品包装

在等电点结晶与离心机分离时色素的损失将超过20%；同时离心分离液浓度过低，仅在3%左右，喷雾干燥能耗高。
2、膜与原工艺结合的新工艺：
发酵液