1、技術(shù)背景

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

膜分離技術(shù)以壓力為驅(qū)動(dòng)力，依靠傳輸介質(zhì)膜實(shí)現(xiàn)對(duì)天然色素提取的雜質(zhì)按不同分子量、不同分子尺度的物質(zhì)進(jìn)行分離和提純濃縮而不發(fā)生相變化，也無須添加任何化學(xué)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(shù)的不斷發(fā)展，將膜過濾技術(shù)應(yīng)用在天然色素的生產(chǎn)，不僅可以提高天然色素的生產(chǎn)收率，還可以去除副染料及小分子雜質(zhì)、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

在天然色素工業(yè)中應(yīng)用的膜過濾技術(shù)主要有微濾、超濾和納濾：

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

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(fā)器、噴霧干燥器等聯(lián)用，過濾時(shí)，水、灰分及部分小分子雜質(zhì)(如紅曲紅中桔霉素)透過，色素則被膜截留濃縮，實(shí)現(xiàn)濃縮脫水以及除雜質(zhì)的雙重目的。

      2、天然色素除雜濃縮純化的膜分離工藝應(yīng)用實(shí)例

   1）紅曲紅色素

      傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝：

玉米，淀粉——發(fā)酵——板框過濾——調(diào)等電點(diǎn)沉降——酶解——離心機(jī)分離——離心分離液噴干——成品包裝

在等電點(diǎn)結(jié)晶與離心機(jī)分離時(shí)色素的損失將超過20%；同時(shí)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(shù)后的新工藝：

u  發(fā)酵液經(jīng)陶瓷膜處理后可顯著提高料液的澄清度，對(duì)比板框壓濾的濾液質(zhì)量得到顯著提升，同時(shí)自動(dòng)化程度高，大大節(jié)約人工成本。

u  超濾膜工藝可截留料液中的大分子雜質(zhì)，紅曲紅色素進(jìn)入透過液，將雜質(zhì)與產(chǎn)品有效分離，提升了產(chǎn)品質(zhì)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(shí)離心分離液經(jīng)超濾后濾液澄清透明，雜質(zhì)少；納濾膜在常溫的條件下進(jìn)行預(yù)濃縮避免了升溫蒸發(fā)對(duì)色素的破壞提高成品質(zhì)量，濃縮液濃度可達(dá)20-30%，節(jié)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(yīng)用色素的效價(jià)提煉收率將接近100%，且由于副產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量。

    2）玫瑰茄紅色素

      傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝：

玫瑰茄——清洗——切碎——浸提——過濾——濾液——離心——蒸發(fā)濃縮——干燥——成品

      加入膜分離技術(shù)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(shù)不斷致力于工業(yè)膜分離技術(shù)的應(yīng)用推廣，在醫(yī)藥、化工、食品、水處理工業(yè)過程中積累了許多有益的經(jīng)驗(yàn)，可根據(jù)客戶的工藝要求研究開發(fā)適合其特定分離要求的膜分離的技術(shù)與設(shè)備。