การกรองด้วยเยื่อ (membrane) คือการกรอง (filtration) โดยใช้เยื่อบาง เพื่อการแยกของเหลวที่มีส่วนประกอบหลายชนิดออกจากกัน ทิศทางการกรองเป็นแบบ cross flow filtrationโดยใช้แรงดันให้ของเหลวที่ป้อนเข้า (feed) เคลื่อนที่ขนานกับผิวของเยื่อ และของเหลวที่ผ่านรูของเยื่อกรองได้ เรียกว่า เพอมิเอต (permeate) ซึ่งจะไหลออกในทิศตั้งฉากกับเยื่อ ส่วนที่ไม่ถูกกรองผ่านเยื่อ เรียกว่า รีเทนเทต (retentate)

 

 

ประเภทของการกรองแบบเยื่อ

เทคนิคของการกรองแบบเยื่อ แบ่งตามช่วงของการกรองจากขนาดเล็กไปขนาดใหญ่ ได้เป็น 4 ประเภทหลัก ได้แก่

• Reverse Osmosis (RO)
• Nano Filtration (NF)
• Ultra Filtration (UF)
• Micro Filtration (MF)

การใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมอาหาร

ในอุตสาหกรรมอาหารมีการนำการกรองด้วยเยื่อมาใช้อย่างกว้างขวาง ในอุตสาหกรรมผลิตเครื่องดื่ม น้ำนม น้ำผลไม้ เนยแข็ง เพราะเป็นกระบวนการที่ใช้ความร้อนต่ำ ช่วยรักษาคุณภาพอาหาร ด้านสี กลิ่น และรสชาติโดยใช้เพื่อวัตถุประสงค์ ดังนี้

 

1. การกำจัดจุลินทรีย์ออกจากอาหารเหลว เพื่อชะลอการเสือมเสีย (microbial spoilage) และทำให้ปลอดภัยต่อการบริโภค เรียกว่า เป็นวิธีการสเตอริไรซ์แบบเย็น (cold sterilization) ใช้กับอาหารเหลวที่ไวต่อการเสื่อมคุณภาพด้วยความร้อน เช่น น้ำผลไม้ ไวน์

2. การทำให้เข้มข้น (concentration) โดยการกรองเพื่อแยกน้ำออกจากอาหารเหลว ทำให้ของเหลวส่วนที่เหลือ มีปริมาณของแข็งทั้งหมด (total soluble solid) มากขี้น

3. การทำให้ใส (clarification)

4. แยกองค์ประกอบ (fractionation)

• การแยกส่วนประกอบที่ต้องการ เช่น ในการผลิตเนยแข็ง ใช้เพื่อแยกโปรตีน น้ำตาลแล็กโทส วิตามิน ออกจากเวย์ (whey) ซึ่งเป็นผลพลอยได้ในการผลิต
• การแยกส่วนประกอบที่ไม่ต้องการ เช่น ในการผลิต น้ำผลไม้ ใช้การกรองด้วยเยื่อ เพื่อแยกโมเลกุลของเพกทิน (pectin) ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้น้ำผลไม้ขุ่น
  เซลลูโลส (cellulose) เอนไซม์พอลิฟีนอลออกซิเดส

5. แยกเซลล์ของจุลินทรีย์ (cell harvesting) เช่น เซลล์ยีสต์ แบคทีเรีย

6. เพื่อใช้ในการทำให้น้ำบริสุทธิ์

 

References

http://kb.psu.ac.th/psukb/bitstream/2553/2941/8/270056_ch1.pdf