一、前言

      蘆薈是具有相當醫藥、保健、美容價值的多功能植物，蘆薈產品的開發已成為市場的熱點，據國際蘆薈產業協會（IASC）的統計96年美國的蘆薈產值就達上百億美圓。眾所周知，蘆薈的加工提取工藝主要是表面凈化、殺菌、去皮取膠、粉碎沉淀、過濾濃縮、穩定化或冷凍干燥，基本工藝簡單。然而在過濾濃縮工藝中采用傳統蒸發濃縮的方法濃縮蘆薈提取汁一方面蒸汽耗用量大、濃縮成本高，另一方面升溫濃縮破壞活性成分、產品質量下降，因而有條件的企業采用冷凍濃縮，保證濃縮過程蘆薈提取汁不受熱，有利于其營養物質、活性物質的保存。然而采用冷凍濃縮法要得到較高的濃縮倍數需要極低的溫度，效率很低，在冰晶分離時夾帶少量有效成分導致產品損失，并且設備投資巨大。反滲透膜技術在國外果汁行業的成功應用也被推廣到蘆薈加工工藝過程當中，然而反滲透膜技術需在較高的壓力下進行操作。然而國初科技（廈門）有限公司的新一代納濾膜技術的出現為蘆薈的濃縮加工提供了新的更加有效低成本的途徑。

      二、納濾技術的由來及其特點

      八十年代初期，美國FilmTec的科學家開發出一種薄層復合膜，它能使90%的NaCl透析，而99%的蔗糖被截留。顯然，這種膜既不能稱之為反滲透膜（因為不能截留無機鹽），也不屬于超濾膜的范疇（因為不能透析低分子量的有機物）。由于這種膜在滲透過程中截留率大于95%的最小分子分子量在200以上，分子直徑約為1納米，因而它被命名為“納濾膜（Nanofiltrotion）”。這是納濾一詞的由來。

     NF膜具有如下結構特點：

• 膜結構絕大多數是多層疏松結構；

• 與反滲透相比較，即使在高鹽度和低壓條件下也具有較高滲透通量；

      圖1形象地表征了微濾、超濾、納濾與反滲透四種不同的膜分離過程。從中可以看出：納濾恰好填補了超濾與反滲透之間的空白。它能截留在超濾膜中透析的低分子量有機物，但透析在反滲透膜中截留的無機鹽。

     注：1）箭頭反射表示該物質被截留，無法透過膜；

           2）各種膜工藝對分子的截留區域并非嚴格獨立而是有部分重疊；

            國初科技（廈門）有限公司已將納濾膜技術在食品、染料、制藥、生物工程等方面得以應用并彰顯出其技術特點和效益。

           三、納濾膜在蘆薈加工中的應用

           圖2形象地表示了納濾膜濃縮純化蘆薈提取液的過程。通常待濃縮的蘆薈提取液被加在進料罐中，通過高壓循環泵增壓后輸入膜組件，水和部分無機鹽通過膜而透析。而被膜截留的蘆薈活性物質的濃縮液則重新循環回到進料罐中，繼續進行下一步的循環，直至達到給定的濃縮體積。由于蘆薈活性物質及多糖的分子量普遍從幾百（>200）到幾千范圍內，落在NF膜截留區域內，應用NF膜可以對它們同時進行脫鹽和濃縮。

      膜技術濃縮純化蘆薈提取液的優點：

• 能耗極低（唯一驅動力是壓力）；

• 膜耐受的條件范圍寬，濃縮倍數高；

• 設備結構簡潔緊湊，操作十分方便，可實現自動化作業；

• 常溫濃縮不破壞有效成分，損失率極低（0.1%以下），透析液可回收，基本實現零損失；

• 在濃縮的同時可脫除無機鹽雜質，減少產品灰份；

     下圖簡單地展示了納濾濃縮技術與傳統薄膜蒸發、冷凍法、反滲透法工藝在除水成本上的巨大差別。

      由上圖可知采用納濾濃縮工藝，單位除水成本基本在10~20元/噸水，而采用薄膜蒸發單位成本在100元/噸水左右，相差5倍之多。新一代膜技術的出現為生物、醫藥、食品工業降低生產成本提高產品品質提供了一條捷徑，隨著越來越多的企業認識到新技術所帶來的巨大效益及競爭優勢，將會有越來多的企業樂意采用納濾膜分離技術。在植物提取液、動物提取液等領域，國初科技（廈門）有限公司擁有豐富的膜分離技術的應用經驗。