1、多糖的分離和精制

米糖脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)結構復雜、生物學活性多樣，可誘生干擾素及腫瘤壞死因了(TNF)，直接或間接激活B淋巴細胞、T淋巴細胞及巨噬細胞，增強機體的特異性及非特異性免疫力，而且有效劑量低，一般每公斤體重的劑量僅在納克(ng)數量級。

陳正行采用超濾和納濾進行了分離濃縮米糖脂多糖提取液的研究。結果表明，超濾后米糖脂多糖提取液中蛋白和多糖雜質含量降低85.5%和89.6%。采用不加水循環納濾的方式，濃縮倍數可達8倍，同時米糖脂多糖濃縮液中的87.4%的無機鹽可除去。Matsubara等研究從大豆廢水中提取大豆低聚糖。他們用超濾分離去除大分子蛋白，反滲透除鹽和納濾精制分離低聚糖。合成低聚糖則通過蔗糖的酶化反應來制取。為了得到高純度低聚糖，需除去原料蔗糖和另一產物葡萄糖。

通常采用高效液相色譜法(HPLC)分離。但HPLC法處理量小，耗資大，并且需要大量的水稀釋，因而后面濃縮需要的能耗很高。采用納濾膜技術來處理可以達到高效液相分離法同樣的效果，而且大大降低了操作成本。

2、果汁的高濃度濃縮

果汁的濃縮可以減少體積，便環境貯存和運輸，又可提高其貯存的穩定性，傳統上是用蒸餾法或冷凍法濃縮，不但消耗大量的能源，還會導致果汁風味和芳香成分的散失。人們考慮利用膜技術來濃縮。

在果汁濃縮過程中，隨著果汁濃度的提高，滲透壓也在提高，因此在利用反滲透進行果汁濃縮時，存在著一個濃縮上限(一般是30wt%)，使得單一的反滲透法由于滲透壓的限制委難以單級方式把果汁濃縮到較高濃度。綱濾膜的出現，很好地解決了這個問題。首先使用只能透過水的反滲透進行預濃縮，使第一級濃縮液濃度達到30%，30%的濃縮液再利用有一定溶質透過量的納濾膜進行處理，這時，由于透過液中含有溶質，使得濃縮液與透過液之間的滲透壓差減小，第二級濃縮液濃度達到40%。因此，即使是在7.0MPa的操作壓力下，也可以進行滲透壓為10.2MPa，濃度達到40wt%的濃縮操作。含有溶質的濃縮液再返回第一級的預濃縮工序中。這個系統可適用于各種果汁的濃縮，既可以保證果汁在濃縮過程中色、香、味不變，又可以節省大量的能源。

納濾膜還可用超濾膜結合對桔子汁和洋李酸浸液進行濃縮脫鹽。對洋李酸浸液，脫鹽率達54.5%，有機酸脫除率可達80%，自身可被濃縮到10倍以上。

3、在乳品工業中的應用

3.1、牛奶及乳清蛋白的濃縮

利用納濾膜濃縮的牛乳可以制成高級冰激淋。因在一般的濃縮乳中，由于存于其中的鹽類也被濃縮，所制成的冰激淋口感不佳，面暖和納舉世矚目膜濃縮的牛乳，鹽類減少，使制成的冰激淋口感嫩滑，同時因為沒有被加熱，制品的奶味格外濃郁。

乳粉的貯藏過程中，最易發生的是風味變壞，我們把產生各種不良氣味的物質稱為雜味物質。利用納濾分離，可以除這些物質。

由表2可以看到，未經處理的復原脫脂乳中雜味很強，評價較差。使用反滲透濃縮處理的乳，其風味在某種程度上得到改善，但由于鹽類和乳糖都被濃縮，咸味與甜味都被增強，使總體評價降低。而使用納濾膜，選擇適當的濃縮比進行處理，不僅除去了乳中的雜味成分，還使脫脂乳具有鹽類平衡的良好風味。

表2利用膜分離進行風味改變的效果比較

4、氨基酸的分離和純化

氨基酸的分子量價了100-1000之間，納濾的截留分子量為200-1000因此納濾分離氨基酸主要靠電荷效應起作用。氨基酸帶有離子官能團如羧基或氨基，在等電點時是中性的，納濾膜對于處于等電點狀態的氨基酸溶質的截留率幾乎為零。當高于或低于等電點時氨基酸帶正電荷或負電荷，因為溶質離子與膜之間產生靜電排斥，使膜對偏離等電點狀態的氨基酸溶質有較高截留率。調整溶液的pH值，使不同的氨基酸在不同的pH值時帶上不同的電荷，利用膜的電荷效應分離和純化分子量接近的氨基酸。

根據上述原理，王曉琳等設計了苯丙氨酸和天冬氨酸的納濾分離過程。當pH=8時，處理質量比率為0.15的苯丙氨酸與天冬氨酸混合原料液，操作壓力為1.0MPa，溫度為35℃，料液流量1.22×10-4m3/s，選用有效面積為5.1m2的納濾膜組件進行分離操作。結果使苯丙氨酸與天冬氨酸質量比率降為0.04。

5、飲用水凈化

水污染的日益加劇，使人們對飲用水水質越來越關心。美、歐、日等發達國家都有改善水質的計劃，如日本的MAC-21計劃和新MAC-21計劃，將膜技術作為水凈化的最有效手段。歐、美等國也支持了許多膜法(NF)水凈化試驗，效果明顯。特別是NF，可能成為21世紀水凈化的首選技術，因為NF可去除消毒的副產物、痕量的除草劑、殺蟲劑、重金屬、天然有機物及部分硬度、SO2-4和NO-3等。一般的過程為：進水→預處理(絮凝、過濾等)→MF(UF)→NF→(備用)其優點是水質好且穩定，化學藥劑用量少，占地少，節能，省勞力，易管理和維修，基本上可零排放。

6 、膜生化反應器的開發

我國是制糖大國，糖蜜廢水中含有較高的COD及色度，其中由焦糖色素引起的COD，BOD及色度是一般生物方法不能完全處理的。制糖業廢水的直接排放將對環境造成嚴重污染。潘巧明等采用膜生物反應器(MBR)與納濾(NF)相聯合的集成膜技術處理糖蜜廢水，取得了較好的結果，可達到國家一級排放標準。廢水回收率大于80%，具有較高的推廣應用價值。

Jeantet等將納濾膜與CSTR(連續攪攔反應器)耦合組成納濾膜生物反應器(NFMBR)用于乳酸的半連續生產，利用膜截留底物和菌體細胞而乳酸被不斷移去，得到較高的產率約為7.1g/L.h，乳酸濃度為55g/L。膜反應器是一項急待開發的新型技術，目前工業進展較慢，但由于它的卓越性能，必將得到廣泛的應用。

7、其他應用

納濾膜分離技術在食品工業中的其他應用：

1)與超臨界萃取結合，從魚油中分離出甘油三酯。

2)從廢糖液中回收更多的糖

3)濃縮分離1，6—二磷酸果糖

4)分離和純化環糊精、乳酸酯、酵母、有機酸等。

5)用于醬油、氨基酸調味料等的脫色。

8、結束語

納濾膜由于截留分子量介于超濾與反滲透之間，同時還存在Donann效應，因此對低分子量有機物和鹽的分離有很好的效果，并具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點，在食品工業得到越來越廣泛的運用。但納濾膜的應用同時也存在一些問題，如膜污染等，并且由于食品業對衛生要求極嚴，膜需要經常的殺菌、清洗等處理，使得該技術的廣泛使用受到一定的影響。作為一種新興的膜分離技術，納濾膜獨特的分離性能存在眾多的優越性，是一個新興的值得矚目的領域，必將會有廣闊的發展前景。