膜是兩相之間的選擇性屏障。通俗地講，它是一種高分子材料，通過壓差的作用能將料液進行選擇性分離的一種薄膜。通過它進行的分離過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾器的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的厚度一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不同，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。錯流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來加以區(qū)別，下圖簡單示意了四種不同精度膜的分離圖譜：(箭頭反射表示該物質(zhì)無法透過膜而被截留)：

　　圖1 膜分離過濾圖譜

　　傳統(tǒng)葡萄糖生產(chǎn)過程中，糖化之后的糖化液通常采用板框或者轉(zhuǎn)鼓進行過濾，這個過程中需要添加一定量的助濾劑，采用膜分離技術，在過濾單元中不需要添加任何助濾劑，濾液質(zhì)量比傳統(tǒng)的過濾方式好，另外可以得到副產(chǎn)品蛋白作為一種飼料。近年來膜分離技術不斷發(fā)展成熟，該技術使用成本方面逐漸下降，膜分離技術應用到葡萄糖的生產(chǎn)當中將顯現(xiàn)出良好的經(jīng)濟效益。保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，在實現(xiàn)自動化控制與清潔生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本，膜分離工藝體現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢：采用膜分離技術可用于去除糖化液中的油脂、大分子蛋白質(zhì)、色素等雜質(zhì)，經(jīng)過膜過濾的糖液清澈透明，可省去傳統(tǒng)工藝中脫色工序，同時也可以大大降低前端硅藻土用量;由于對蛋白和脂肪的去除，減輕了后續(xù)工藝的負荷，可延長離交換樹脂的使用效率和壽命。

　　圖2 葡萄糖以及衍生產(chǎn)品工藝流程簡圖

　　傳統(tǒng)糖工藝是糖化液采用板框過濾，然后進入固定床離交，后采用結(jié)晶及重結(jié)晶方式提高葡萄糖純度得到高品質(zhì)葡萄糖，這種工藝存在工藝落后、成本高、污染大、操作不方便、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、不能滿足國外客戶只要要求等弊端，因此近幾年來行業(yè)內(nèi)不斷引進新技術新工藝進行創(chuàng)新改造，國初科技(廈門)有限公司致力于此工藝的研究開發(fā)，目前已經(jīng)開發(fā)形成了全新的工藝：糖化液膜過濾---連續(xù)離交脫鹽---納濾純化，使整個工藝實現(xiàn)24小時全連續(xù)運行，技術先進、成本低、污染小、全自動、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定且可以達到目前行業(yè)質(zhì)量水平。

　　對于連續(xù)離交和納濾純化效益明顯，很容易與傳統(tǒng)工藝對比被客戶認可，糖化液過濾則由于目前行業(yè)內(nèi)沒有明確科學的檢驗指標，很難直接對比出經(jīng)濟效益，客戶一直存在疑慮而推廣緩慢。但近幾年，由于果葡糖行業(yè)受可口可樂公司高質(zhì)量糖漿要求影響，已經(jīng)接受膜過濾的工藝，且采用膜技術后的綜合效益明顯，因此新上的項目均采用膜過濾工藝，如山東香馳健源、中糧生化能源(公主嶺、武漢、成都、上海、衡水)、美國嘉吉(松原、洛河)、蘇州高峰糖業(yè)、益海嘉里、浙江天子果業(yè)、東莞制糖廠、廣州雙橋、上海好成等。

　　目前糖化液過濾在行業(yè)內(nèi)采用膜過濾，主要濾液衡量指標是透光度≥96%，后續(xù)可以節(jié)省一次脫色工藝。

　　圖3 膜與高壓板框串聯(lián)過濾糖化液工藝流程簡圖

　　綜上所述，糖化液采用膜技術進行除雜過濾，主要有以下優(yōu)點：

　　1、 采用膜技術，可以去除料液中的大分子蛋白、脂肪、大分子雜糖，大大提高了濾液的質(zhì)量。經(jīng)膜分離澄清的糖漿各方面的質(zhì)量指標遠高于傳統(tǒng)過濾方法所得到的糖漿。

　　2、 大大減少了前端硅藻土的使用量，節(jié)約成本。

　　3、 替代了傳統(tǒng)的脫色，節(jié)省同時改善了工作環(huán)境。

　　4、 大分子蛋白等雜質(zhì)的去除大大降低了后續(xù)離交樹脂的污染、延長樹脂使用壽命。

　　5、 系統(tǒng)自動化程度高，便于操作和維護。

　　6、 系統(tǒng)設計緊湊，占地面積小。

　　7、 減少了環(huán)保投入及運行費用。

　　以年產(chǎn)10萬噸干基葡萄糖(含母液)，年工作天數(shù)300天，糖化液干基濃度35%作為依據(jù)，膜技術工藝與傳統(tǒng)工藝技術相比較，根據(jù)一次性和運行成本計算，采用膜技術工藝比傳統(tǒng)工藝一次性會增加，但是運行成本會大大降低，并且膜技術工藝回報期為2年以內(nèi)。

　　除此之外，由于在過濾中采用了膜技術，濾液質(zhì)量相比傳統(tǒng)的過濾技術有了很大的提高，促進后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量的同時，對后續(xù)脫色以及離交除雜工序中的與再生樹脂用酸堿量都可以起到減少的作用。另外，膜技術相比傳統(tǒng)過濾技術，操作溫度較低，而且料液均是處在密閉的系統(tǒng)之中，與外界環(huán)境基本隔絕，降低了外界與料液的相互影響，也降低了在過濾單元料液顏色加深的程度，膜技術可做成全自動控制，大幅度減小了勞動強度和成本。

　　國初科技(廈門)有限公司是一家以膜分離技術為核心，致力于新型分離技術推廣的高科技企業(yè)，為生物制藥、食品飲料、發(fā)酵行業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品深加工、植物提取、石油石化、環(huán)保水處理、空氣除塵、化工等行業(yè)提供過濾及純化綜合解決方案，滿足不同客戶的高度差異化需求，是一家的新型分離技術綜合服務商。