正渗透技术浓缩苹果汁过程中反向溶质扩散的研究

反向渗透扩散（RSF）是正渗透技术中的一大挑战,本实验立足于研究正渗透技术浓缩苹果汁性能以及功能性汲取液（乙酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠溶液）的溶质扩散规律。首先,利用NaCl溶液为汲取液研究正渗透膜的基础特性,通过改变NaCl溶液浓度、进水流速以及膜操作模式,探究正渗透体系的水通量、反向溶质扩散及截留率,分析对去离子水和苹果汁的浓缩能力及溶质扩散规律;其次,对比不同功能性汲取液对苹果汁浓缩的效果和对RSF的影响,以期达到将RSF化弊为利的目的。结果表明,汲取液浓度和膜操作模式影响浓缩效率和RSF;采用压力延迟渗透（PRO）模式,苹果汁浓缩倍数和RSF均比正渗透（FO）模式高,PRO模式下,5 mol·L?1 NaCl汲取液RSF达87.34±6.32 g·m?2·h?1;不同种类功能性汲取液浓缩苹果汁的能力不同,汲水能力:碳酸氢钠>氯化钠>乙酸钠>柠檬酸钠。RSF:乙酸钠>碳酸氢钠>氯化钠>柠檬酸钠。2 mol·L?1柠檬酸钠汲取液的RSF为29.61±2.19 g·m?2·h?1,仅为同浓度NaCl汲取液的一半,与传统的NaCl汲取液相比,柠檬酸钠汲取液可有效控制RSF。     

利用模拟苹果汁体系探究正渗透浓缩技术

浓缩苹果汁不仅能够解决苹果的堆积腐败、贮存问题,还是生产饮料的重要基础配料,可应用于果酒酿制、化妆品及药品添加剂。为了更好地探究正渗透体系中苹果汁糖组分对浓缩性能和反向渗透扩散(reverse solute flux, RSF)的影响,实验对模拟苹果汁体系进行了研究。首先通过改变膜操作模式对模拟体系进行研究,再探究功能性汲取液对模拟苹果汁体系的浓缩能力,分别测定水通量、反向溶质扩散以及浓缩倍数等。结果表明,压力延迟渗透模式的水通量较高,反向渗透较少,比正渗透模式更有利于正渗透浓缩苹果汁;相较于传统的氯化钠汲取液,柠檬酸钠汲取液汲水能力更强,RSF更小,可大大提高果汁浓缩效率。