摘要：本文主要简介了超滤膜分离技术，介绍了一些超滤膜分离技术在水处理，医药学及食品中的具体应用，并指出当前超滤膜分离技术存在的一些问题和未来的发展应用能前景。
关键字：超滤膜，应用，存在问题，发展前景
1.简介
1.1膜分离技术简介
膜是一种起分子级分离过滤作用的介质，它可以使某些物质通过，而截留下某些物质。膜分离技术就是利用天然的或人工合成的具有选择性的高分子薄膜，根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离，或根据混合物的不同化学性质分离物质。物质通过分离膜的速度（溶解速度）取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到另一表面的速度（扩散速度）。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异，扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关，速度越大，透过膜所需的时间越短，混合物中各组分透过膜的速度相差越大，则分离效率越高。
1.2膜分离技术的发展及现状
从18世纪以来人们对生物膜有了初步的认识，Nollet[1]在1748年发现水能自发地渗透到装有酒精溶液的猪膀胱内的现象揭示了膜分离现象。在近两百年的发展与认识中，对膜分离技术的基本理论有了广泛的认识。在20世纪60年代初，Loel和Sourirajan[2]等在对反渗透的理论和应用的研究上取得了重大突破，自此，膜分离技术迅速崛起，发展日新月异。
在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天，产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出：谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。目前，这一潜力巨大的新兴行业正在以蓬勃的激情挑战市场，为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。
1.3超滤膜简介
超滤技术是一种以超滤膜作为分离介质，以膜两侧的压力差为驱动力，利用料液中各组分在高分子膜中传质的差异，对其进行分离、分级、纯化和浓缩的方法。在超滤过程中，所用超滤膜的孔径约为1一100nm，截留相对分子质量为3×105一1×106。
超滤技术的核心部件是超滤膜，其结构及所用材料性质对膜的分离性能起着决定性作用。超滤膜大多数是由两层不同结构的薄层组成的非对称膜，其中，上层很薄，厚度为0.1一1.0μm，称作活化层，其孔径较小，起截留粒子的作用，决定膜的分离性能；下层较厚，厚度为100一200μm，孔径较大，称为支撑层，起增加膜强度的作用[3]。
根据材料的不同，超滤膜可分为有机膜和无机膜。一般而言，膜材料应具备良好的成膜性、机械稳定性、化学稳定性、热稳定性以及耐酸碱和耐微生物侵蚀等性能[4]，理想的膜材料还应具有亲水性[5]及不对蛋白质等生物大分子产生非特异性吸附作用[6]。常用的有机膜包括聚醚砜(PES)膜、聚丙烯（PAN)膜、再生纤维素(RC)膜、醋酸纤维素(CA)膜、聚砜（PS)膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜等，其中PES膜以高刚性、抗蠕变性、化学稳定性和生物稳定性等优点，常用作超滤的首选膜材料[7-8]。随着高分子材料以及成型加工工艺学的不断发展，不同形式的超滤膜组件应运而生，主要有中空纤维式、圆管式、板框式、卷式和毛细管式。2.超滤膜分离技术的应用
2.1超滤膜在水处理中的应用
2.1.1城市污水的处理
城市污水是一种重要的水资源，膜法处理城市污水技术在国外有多年的历史，在我国也得到了广泛的推广。汤凡敏等[9]利用CASS与超滤膜组合工艺处理小区生活污水，当水力停留时间为12h，COD Cr浓度在215一677mg/L之间时，该工艺出水COD Cr稳定在30mg/L左右，出水浊度小于0.5，出水水质优于回用水标准，可直接回用。李霞[10]以某污水处理厂二级处理出水为回用水源，采用曝气生物滤池(BAF)和超滤(UF)相结合的工艺对其进行深度处理，结果表明：该组合工艺能有效去除城市二级处理出水中的浊度和氨氮，平均去除率均可达到95%以上，出水水质满足电厂循环冷却水补给水的要求。
2.1.2海水淡化和苦咸水淡化的处理
在采用双膜法进行海水淡化和苦咸水淡化方面，超滤膜常作为反渗透的预处理系统。目前UF正向组件大型化、高效化发展，6英寸以上的高通量大组件、集束化、设备化的超滤器已出现，大孔径、粗中空纤维丝的超滤膜已出现，这种膜正越来越多地应用到反渗透的预处理中，构成所谓的集成膜处理系统(IMS)。用UF代替传统的砂滤、活性炭、微滤是今后水处理工艺的一个新的发展趋势[11]。
叶春松等[12]采用中空纤维超滤膜直接处理高浊度海水，该超滤膜的产水浊度平均值为0.11NTU，COD的平均去除率为60.0%，胶硅的平均去除率为.0%，跨膜压差小于6.0×104Pa，远远小于超滤膜本身最大操作压差2.1×105Pa，该超滤膜对浊度高、变化大的海水有很强的适应性，可以在以高浊度海水为进水的情况下作为海水反渗透系统的预处理装置。孙巍等[13]采用超滤膜和反渗透膜联用工艺处理苦咸水，结果表明：在原水为苦咸水、含盐量在4010一4500mg/L的情况下，经预处理COD Mn、总硬度、C1-的去除率分别达到95%，98%，97%以上，脱盐率也达到97%以上，连续运行稳定，出水水质优于饮用水标准。
2.1.3饮用水净化的处理
超滤膜是悬浮颗粒及胶体物质的有效屏障，同时超滤膜也可以实现对“两虫”、藻类、细菌、病毒和水生生物的有效去除，是目前保障饮用水微生物安全性的最有效的技术。与传统工艺相比，超滤膜的显著优点是对原水适应能力强，可及时调节。目前，粉末活性游超滤联用工艺(PAC-UF)，混凝超滤联用工艺等在国内外研究的比较多，也取得了一定的成果[14]。
Klaus Hagen[15]经过2个试点工厂和5个微滤和超滤的模块，通过2年以上的正确操作证明，尽管原水水质有波动，仍然能安全彻底清除细菌和寄生虫。H.Klaus[16]提出将一定量的粉末活性炭(PA C)投加到UF膜装置的循环水流中，组成吸附固液分离(PAC-UF)工艺流程来处理饮用水。PA C可以有效吸附水中低分子量的有机物，使溶解性有机物转移至固相，再利用UF膜截留去除微粒的特性，可将低分子量有机物从水中去除，而且PA C可有效防止膜污染。李圭白等[17]提出了以超滤为核心技术的第三代城市饮用水净化工艺，即以第Ⅲ类水源水为原水，先经过安全预氧化(或强化混凝、沉淀)，再经过生物活性炭或超滤，最后经过安全消毒，获得优质饮用水。张艳等[18]以混凝沉淀为预处理方法，通过中试试验，对浸没式超滤膜处理东江水的最佳运行方式进行了研究，该工艺通过对水中的致病微生物、浊质、天然有机物、有毒有害微量有机污染物、氨氮、重金属等设置多级屏障，可以使其含量得到逐级削减，最后得到优质饮用水。
尹华升等[19]采用超滤组合工艺和常规处理工艺来处理水库水，膜材料为截留相对分子质量10万、膜孔径0.01μm的中空纤维膜。中试结果表明：微絮凝一超滤工艺出水水质稳定，对浊度、病原体微生物、COD Mn，TOC，UV254的去除都有很好的效果，都优于常规工艺。夏圣骥等[20]用聚丙烯睛(PAN)复合膜对哈尔滨附近的水库水进行超滤试验研究，结果表明：超滤膜通量下降受膜进水浊度影响很大。跨膜压力为0.1MPa时，向原水(浊度23NTU)中投加3mg/L聚合氯化铝进行混凝预处理，可提高膜通量，并能减缓膜通量的下降，且所需混凝剂量比自来水厂常规工艺少，并且出水水质好、运行稳定。
2.1.4工业废水的处理
对于含油废水，主要产生于钢铁生产，石油开采、炼制及管道运输等过程。处理含油废水主要是除油的同时去除COD及BOD。近年来超滤技术在含油废水处理中的研究和应用相当广泛，镇祥华等[21]采用超滤膜组件对大庆油田采出水进行了处理，超滤出水中的悬浮物、含油量均低于1.00mg/L，粒径中值和SRB不能检出，超滤出水水质完全满足油田回注水标准；梁文义[22]针对特低渗透油田回注水不达标问题，对油田回注水处理工艺技术进行了创新，应用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术，提高了油田污水处理效果，检测显示经该工艺处理后，出水中含油量为痕迹，悬浮物固体含量平均值为0.32mg/L，悬浮物粒径中值平均值为0.82μm，完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。
对于重金属废水，在工业废水中占有相当大的比例，化工、电子、矿山、电镀、冶金等许多工业过程中都会产生含铜、铅、锅、镍、铬等金属离子的废水。利用膜技术不仅可以使废水达标排放，而且可以回收有用物质。R.J.Lahiere等[23]报道了采用陶瓷膜处理废水中的重金属离子，方法是用碱中和使之形成氢氧化物沉淀，通过0.8μm和1.4μm两种孔径膜的两级过滤，使重金属氢氧化物质量分数从0.012%下降到0.0002%以下，并把悬浮液浓缩至15%一20%。
华南理工大学任源等[24]以异丙醇为主要原料，经酸解、除醇、干燥和烧结过程，制备陶瓷超滤膜，并在操作压力为0.2MPa下进行超滤分离经沉淀处理后得到电镀废水上清液。实验结果表明，膜通量下降较快，从开始10min后的261m3 /(m2·h·MPa)降至70min后的0.5m3/(m2·h·MPa)，COD去除率接近85%。由于经过化学沉淀后的电镀废水中的金属离子主要是以络合、配合物的形式存在，可通过小孔径陶瓷超滤膜而被截留。Cu2+的去除率最高达70%，Cr的去除率为10%左右。透过液中Cu，Cr，Ni浓度分别为0.0663，0.0051和0.0763mg/L。2.2超滤膜在医药学上的应用
2.2.1超滤膜在分离蛋白质的应用
蛋白质的分级分离是指根据料液中各蛋白质组分理化性质的差异而将其逐段分开的过程。超滤分离技术与传统技术相比，因具有低成本、易放大的特点，在一些具有重要经济价值的蛋白和酶类的分级分离及工业化生产中展现出良好的应用前景。
鸡蛋蛋清是获得溶菌酶和卵清蛋白最廉价的原料，近来人们常采用超滤法从鸡蛋蛋清中分离卵清蛋白和溶菌酶[25~26]。如：用NaCI溶液将鸡蛋蛋清适当稀释后，采用配有超滤膜的涡旋装置，对其中蛋白进行两步分离纯化：先去除小分子蛋白，如卵类翻蛋白、溶菌酶等，将大分子蛋白截留；再处理截留的大分子蛋白，将相对分子质量较大的蛋白，如卵白素、卵转铁蛋白、等截留，而相对分子质量较小的卵清蛋白则透过膜，得以分离。
Wang等[27]从大蒜中提取超氧化物歧化酶(SOD)时，发现粗酶液中主要存在6种蛋白质，随后选取与SOD分子质量最接近且对其纯度影响较大的两种杂蛋白作为研究对象，对粗酶液中蛋白质进行两步超滤分离，即首先将其中的大分子杂蛋白(IPA)截留，获得含SOD、小分子杂蛋白(IPB)和另外3种杂蛋白的料液；然后调节料液pH、离子强度、流速和搅拌速度，截留SOD而使IPB和其余小分子蛋白透过膜。与传统的分步盐析法和有机溶剂沉淀法提取SOD工艺[28~29]相比，该工艺操作步骤简单、条件温和、无需添加化学试剂，且SOD得率分别提高了49%和37%，其比活力也较盐析法提高了3.1倍，但较有机溶剂法有所降低。
尽管超滤技术己成功应用于蛋白质的分离纯化，但值得注意的是：传统超滤技术的分离精度尚不高，要使蛋白质达到较好的分离效果，一般要求杂蛋白与目标蛋白的相对分子质量相差10倍以上[30]
2.2.2超滤膜在中药成分提取中的应用
目前，中药有效成分的分离提取方法主要采用传统的水醇法、石硫法、改良明胶法、醇水法、透析法、水蒸气蒸馏法等分离提取工艺；其中水醇法应用最普遍，但其存在生产周期长，工艺复杂，生产成本高，有效成分损失严重，成品稳定性差，易产生环境污染等问题[31-32]因此改革现有中药的提取分离方法势在必行。
近年来，超滤技术应用于提取中药有效成分的研究日益活跃，部分产品已从实验室研究走向工业生产。王世岭[33]等人用超滤法提取黄芩中有效成分黄芩甙，结果表明超滤法在产率、纯度方而均较常法为优，且一次超滤即可达到注射剂要求，不需再行精制，工艺简单，生产周期可缩短1~2倍。王世岭[34]等还进一步研究了超滤法提取黄芩甙的最佳工艺条件，实验结果证明选用适宜孔径(截留分子量为6000~10000)的超滤膜是提高黄芩甙收率和质量的关键，同时升高药液温度或降低浓度，严格控制pH值(酸化时pH=1.5，碱溶时pH=7.0)，可显著提高超滤速度，获得最佳产出效果。许金林[35]等将超滤法(聚飒膜，截留分子量6000)用于植酸的制备中，植酸得率为8.4%，比常规的植酸盐法提高12.6%，且超滤法所得植酸几乎不含无机磷，外观透明几近无色。何昌生等[36]应用超滤技术分离精制甜菊糖甙，采用超薄型板式超滤器和截留分子量为10000的醋酸纤维素膜(CA膜)对甜菊糖甙进行净化现场实验，其工艺流程合理可行。超滤器性能稳定，膜的脱色性能和除杂质效果良好，可较好地解决甜菊糖甙生产中常常出现的沉淀和灌封时起泡问题。
黄自强[37]采用超滤膜(截留分子量为4000和10000的聚飒膜)精制油茶皂甙，与国内大都采用的漂白法、再结晶法、醇醚沉淀法及碱式盐沉淀法比较，超滤法流程简单，效率高，费用低，对除去粗油茶皂甙中的油脂、色素、糖类及其他亲水性强的杂质，都能达到预期效果。刘振丽等[38]研究了超滤法(截留分子量为10000的膜)及醇沉法对金银花中绿原酸的影响，实验结果表明，超滤体积为1.25倍时，绿原酸得率为95.37%，而70%醇沉法的绿原酸得率仅为67.82%，说明超滤法能更有效地保留有效成分。南京中医药大学郭立玮等[39]比较研究了水醇法与超滤法澄清山茱英制剂对其制剂所含成分的影响，结果证实超滤法对去除药液中糖类杂质更为有效，截留分子量为10000的超滤膜对马钱素(分子量为384)无明显影响，但截留分子量为1000的膜使马钱素损失50%左右。李淑莉等[40]
研究了中药提取液种类(6种)和浓度对超滤(聚飒膜，截留分子量20000)效果的影响，发现不同种类中药提取液的超滤效果是不同的，超滤时料液浓度越低，通量不一定越大，对某些中药提取液可能存在一个最佳超滤浓度。
2.2.3超滤在蛋白质的脱盐、脱醇及浓缩中的处理
超滤技术现己逐渐替代空间排阻色谱，成为蛋白质脱盐、脱醇和浓缩富集的首选方法。近年来，该项技术已成功应用于干酪乳清和大豆乳清中高营养价值蛋白的脱盐和回收[41-45]。如：首先将干酪乳清用热钙法预处理，致使CaCI2与料液中的脂类物质形成絮状沉淀，以降低乳清浑浊度，提高膜的通透量[46]；然后将乳清和水按2:1体积比稀释，再利用MWCO为104的板框式超滤装置，在操作压力为0.21MPa、料液pH为6.0的条件下，有效脱除了乳清中的乳糖和盐类等小分子杂质(乳糖脱除率达93.13%)，并回收了α-乳白蛋白、β乳球蛋白、免疫球蛋白、牛血清白蛋白和乳铁蛋白等营养价值高的蛋白质(蛋白截留率达94.65%)。
Chay Pak Ting等[47]分别利用MWCO为lx104和3x104的PES膜，在操作压力0.14MPa、料液pH为8.0及温度为50℃的条件下，对卵高磷蛋白(Mr=3.5x104)进行浓缩和脱盐，结果，目的蛋白分别浓缩了6.25和5.92倍，其粗提物得率分别为84.7%和84.4%。
利用超滤技术也可实现对血清中免疫球蛋白(Ig)的有效浓缩。IgG(Mr=1.6
x105)的基本结构由两条轻链和两条重链共4条肽链组成，罗磊等[48]选用MWCO 为1x104的PES膜和螺旋卷式超滤设备，在操作压力为0.1MPa、料液pH为7.5及温度为50℃的条件下，以截留液全循环错流方式对预处理猪血清中的IgG进行超滤浓缩，结果，料液中IgG的质量浓度从1.4g·L-1浓缩至14.2g·L-1。在超滤浓缩蛋白质的过程中，为保证目的蛋白的收率，一般建议选用MWCO小于目的蛋白相对分子质量的1/3的膜。
2.3超滤在食品工业中的应用
2.3.1在乳品工艺中的应用
根据超滤膜过滤特性，利用超滤膜可以将牛奶中一些组分分离。蛋白质分子量较大，超滤膜可以截留几乎全部的蛋白质，而水、乳糖、可溶性盐类等组分可以自由通过，过滤后可以得到蛋白质可含量高达80%的脱脂浓乳。超滤在乳品工业中可用于奶酪制造以及从乳清中分离免疫球蛋白[49]等。
Jevons[50]等人的研究表明，将超滤与反渗透用于软干酪和酸乳的预浓缩，可以提高其原料乳浓度，有效的提高奶酪的产量。2007年甘肃膜科院采用反渗透技术对原料乳浓缩的研究，可以将原料乳中的非脂乳固体从12%浓缩至24%[51]。现在超滤广泛应用于奶酪的生产中，经超滤使乳浓缩，可减少后序生产过程中产生的乳清，减少酪蛋白的损失。E.Renner[52]等人实验证明，在低温保藏条件下，乳酸菌对截留物的变化并不敏感，而大肠菌群数量却显著下降，既保证了牛奶的风味，又提高了产品的质量。根据膜的截留特性，过滤后，牛奶中营养成分将会
发生变化，其中原奶中90%左右的乳糖将被除去[53]，这符合亚洲人的口味。
2.3.2超滤在果蔬汁饮料加工中的应用
自20世纪80年代开始，国外已在苹果汁、橙汁、梨汁、葡萄汁、柠檬汁和番茄汁等果蔬汁的生产加工中采用超滤等膜分离技术，以实现对其除菌、澄清和浓缩[54]与传统的工艺方法相比，这种工艺的特点是：降低操作和劳务费用；保留果蔬汁中的芳香和脂溶性成分，使其口感接近鲜食风味，从而提高了产品质量；能去除微生物和过量的酶，有助于产品的长期贮存而不会出现沉淀；由于采用了自动控制，操作更可靠，令产品质量更均衡气。
目前国内也已经将超滤技术应用于一些新型果蔬汁饮料的生产中。据报道，超滤澄清法生产的澄清汁，在产品质量上明显优越于其他方法，加工成本亦比其他澄清法低。如胡建农等人[55]研究后发现西瓜汁经超滤处理后，其主要营养成分：糖分、有机酸和维生素C的保留率都高达90%以上。并且超滤还具有除菌效果：西瓜原汁经过超滤处理，除菌效果十分明显，除菌率可达到99.9%以上，不经巴氏灭菌，也能达到国家饮料食品的卫生标准，但不能实现无菌，且保质期无法同巴氏灭菌处理的西瓜汁相比，所以只有将膜法除菌与其他物理、化学方法相结合，才有可能实现无菌的目标。
叶琼兴等人[56]认为超滤处理后，原汁的西番莲固有滋味和品质得到较好保留，其可溶性固形物含量、总糖、总酸和Vc等质量分数保留率大于85%，因此采用超滤澄清法生产高质量的西番莲原汁是可行的，为超滤技术应用于西番莲果汁的开发提供了依据。徐玉娟等人[57]将桑堪汁超滤澄清后，测定其透光率可达73.6%，而且不会产生“二次沉淀”。山此法制得的桑堪汁色泽鲜艳，澄清度高，并且能保持桑堪汁的原有风味。但山于桑堪汁中含有的果胶、多酚类及蛋白质等物质易在膜上形成凝胶层，造成膜通透量下降，从而影响生产效率。超滤澄清法比化学澄清法简单，果汁的品质和风味不会因化学澄清剂带入其他杂质、杂味而有所改变，澄清效果好，是桑堪汁澄清的最佳方法。Chetan A，Chopda等人[58]应用超滤法(分子量在40~60kDa)得到的澄清番石榴汁的澄清度比板框压滤法得到的要高，前者为.6%，后者为82.8%；但板框压滤法得到的可溶性固形物和抗坏血酸(Vc)含量要高些。
A.Cassano等人[59]在最佳操作条件及液体流动状态下，在实验室按批次浓度模式进行测试生产扮猴桃果汁。澄清汁的品质通过以下指标进行衡量：总抗氧化活性(TAA)，Vc含量、固体悬浮物量、浊度和黏度。结果表明：超滤法可以达到良好的澄清效果，可显著降低新鲜果汁的固体悬浮物量和浊度。相对于新鲜果汁，Vc含量损失了16%，而TAA减少了8%。
仙人掌加入果汁中可以得到一种非常有营养价值的混合型饮品。A.Cassano 等人[60]采用超滤技术在低温条件下对仙人掌梨汁进行澄清和浓缩，研究发现超滤可以有效保留新鲜原果的风味、营养及感官特性。超滤后的澄清果汁可保留大部分的VC，谷氨酸和柠檬酸。但是与新鲜果汁相比，超滤过程中TAA的损失了4%。
超滤用于果蔬汁的澄清工艺也有缺点：如需配置酶法处理容器，需预澄清处理，需加热和冷却果蔬汁，需要软化水清洗等。另外超滤工艺还有操作工艺较复杂，卫生管理要求严格，膜价格较高等缺点。
2.3.3超滤在茶饮料加工中的应用
茶叶在冲水以后，以其独有的香气和风味，以及各种保健功效，而成为世界上第二大消费饮料。绿茶是一种未经发酵的茶叶，含有大量的儿茶素(占绿茶干质量的20%~30%)。儿茶素类物质是一类有生物活性的抗氧化剂。绿茶中含有6种儿茶素中的5种：EC，EGC，ECG，EGCG和GCG。表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)是茶叶中最重要的一种儿茶素。目前用于生产高EGCG含量的茶叶提取物的方法已经有很多，如以高速逆流色谱仪(HSCCC)为工具用于分馏绿茶粗提物及半纯化组分。然而，这些方法的弊端在于使用了溶剂或纯化的量非常少。
David Labbe等人[61]进行了探索性研究。欲找出是否有从电渗析得到的绿茶溶液中选择性地提取儿茶素和咖啡因的可能性。研究表明：绿茶浸泡液中的表没食子儿茶精(EGC)和表没食子儿茶素没食子酸酷(EGCG)在电渗析溶液中有很高的迁移速度。在所有的测试膜中，超滤膜(1000Da)可以使EGC和EGCG的浓度高达50%。采用其他方法都无法达到使用超滤膜时儿茶素与咖啡因的高迁移速率。因此，采用超滤的方法进行EGCG的预浓缩，从而得到具有高浓度生物活性的绿茶提取物是可行的。
赵晖等人[62]认为把超滤技术应用于红茶的澄清上是可行的，与传统的茶澄清方法相比，超滤法是一种纯物理的方法，不需要加入其他的外加剂，这在食品行业是十分有益的。同时超滤技术能在保证茶澄清的基础上，最大限度地保留茶中茶多酚、氨基酸和咖啡因等有效成分，对色泽、香气和滋味的影响不大，并且在较大程度上保持红茶的风味物质，而且超滤过程是以压力作为驱动力，在30℃下进行的分离技术，所以特别适用于对热比较敏感的茶叶的澄清。在低温下超滤可以保证茶在较长的时间内质量保持稳定。茶多糖是茶叶中重要的有效活性成分之一，有降血糖、抗凝血、抗血栓、耐缺氧及增强机体免疫力等药理作用，目前对它的研究也极为深入和广泛[63~]。刘军海[65]采用超滤技术分离茶叶的酶解提取液中的茶多糖组分，提出超滤法可有效地将茶多糖和蛋白质等大分子物质从提取液中分离出来，实现了茶多糖与茶多酚、咖啡碱的全面分离。
3.超滤在应用中存在的问题及对策浓差极化是指在超滤分离过程中，料液中的溶质由于受到膜的截留而在膜面上按照一定的浓度梯度积累、富集，使得膜表面溶质浓度逐渐高于料液主体中的溶质浓度。当膜表面溶质浓度进一步提高，将会导致其向料液主体的溶质扩散而降低有效膜通量。由于此时膜面上溶质沉积形成的滤饼层起实际分离作用，因此浓差极化会显著降低膜渗透通量，改变膜的截留性能和截留率，一些原本小于膜孔径的溶质分子也会被截留并进一步加剧浓差极化和膜的污染。严重时会使膜发生溶胀或劣化膜性能，导致结晶析出，阻塞流路。但这是一种可逆污染，可通过降低料液浓度或改善膜面附近料液侧的流体力学条件，如采用湍流促进器、提高料液流速、设计合理的流路结构等方法来阻滞浓差极化的产生、降低其对膜分离过程的副面影响。
膜污染是指料液中的大分子、胶体粒子、小微粒或其它溶质分子因与膜之间存在着物理、化学或机械的相互作用而导致在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜的渗透通量降低及分离特性发生不可逆变化的现象。膜污染会导致膜渗透通量极大降低、膜材劣化甚至报废等严重后果，从而要求增加膜面积及膜清洗系统，增加设备成本;膜的频繁清洗会降低膜的寿命，提高生产成本，膜的污染还可能影响膜的分离性能，从而影响产品的质量。
而由于浓差极化和膜污染是不可避免的，因此有必要针对其形成的机制和影响因素开展相应的控制措施。通过改进膜组件结构、性能或优化膜系统设计来减轻浓差极化和膜污染程度，维持有效的过膜操作。具体措施有:选择适当的料液预处理方法;对实际过膜操作参数进行整体优化;采用错流过滤模式并增加膜面流速;适当提高系统温度;采取适当的清洗程序去除膜面和膜孔内污染物等。
4.超滤膜未来的发展
膜分离技术是对传统化学分离方法的一次，国际上公认其为21世纪最有发展前途的一项重大生产技术。虽然该项技术尚有不够完善之处，但随着对其理沦研究的不断深人和新型膜材、组件的开发应用，超滤膜分离技术一定会不断拓展新的应用领域，展现出更为广阔的发展前景。
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