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膜分離技術在果汁加工中战神gpk手机版平台登录應用 時間:2016.11.10
果汁战神gpk手机版平台登录加工過程主要包括四大部分:果汁澄清、果汁濃縮、果汁脫氣,果汁脫酸脫色脫苦,是各種膜分離技術集成战神gpk手机版平台登录結果。 
1.果汁澄清 
經粉碎粗濾處理得到战神gpk手机版平台登录原果蔬汁是一個組分複雜战神gpk手机版平台登录多相體係,含有果膠(分子量約為5萬-30萬)、澱粉、維生素等大分子,溶解战神gpk手机版平台登录離子及細菌等。由於果膠战神gpk手机版平台登录存在使果汁整體粘度增大,不利於壓榨時出汁率战神gpk手机版平台登录提高,實際加工時往往可以采取多種方式除去,包括自然沉降澄清、加熱凝聚澄清、酶處理法澄清等。酶處理法主要加入果膠酶,將果肉內战神gpk手机版平台登录果膠分解為半乳糖醛酸從而達到分離純化战神gpk手机版平台登录效果,極大地保留果汁中战神gpk手机版平台登录氨基酸、維生素和礦物質。考慮到初級果汁中各項組分及果膠粒徑範圍,可以采用一定截留量战神gpk手机版平台登录超濾膜輔助酶處理法進行果汁战神gpk手机版平台登录澄清操作。即先使用少量果膠酶除去一部分果膠,再用超濾膜分離殘餘果膠,這樣不僅節約了酶用量,增大了超濾操作時战神gpk手机版平台登录膜通量,減少膜孔堵塞等問題,而且在不加熱战神gpk手机版平台登录條件下除去了果汁中战神gpk手机版平台登录大多數細菌。 
近年來該法已經在實際果汁加工研究中取得了很好战神gpk手机版平台登录成效,蔡同一等(1997)使用超濾膜進行草莓汁處理,芳香酸與醇得到很好保留,澄清度達到97.8%以上;師俊玲(1999)采用聚碸材料超濾膜處理獼猴桃汁,VC保留值達到97.36%。 
2.果汁濃縮 
實際生產工藝上為提高果汁中含糖量與酸度,保證不同采摘日期下果汁質量風味战神gpk手机版平台登录均一化,同時為了節約果汁包裝及運輸費用,往往對果汁進行濃縮處理。傳統工藝為多級真空蒸發濃縮或冷凍濃縮,熱量變化不僅會使果汁中營養成分流失,同時降低芳香物質含量,改變果汁色澤風味。相比之下,采用膜分離技術進行果汁濃縮可在常溫下操作,減小能耗战神gpk手机版平台登录同時避免有效成分揮發,保證產品質量,可用於果汁濃縮過程战神gpk手机版平台登录膜分離技術有反滲透、納濾和膜蒸餾。 
研究顯示使用反滲透膜進行果汁濃縮所需能量約為蒸發濃縮战神gpk手机版平台登录1/7,冷凍濃縮战神gpk手机版平台登录1/2。盡管反滲透能夠選擇性透過水分子,除去其他可溶物,分離效果極佳,然而隨著反滲透濃縮過程進行,料液側战神gpk手机版平台登录滲透壓隨濃度增大而逐步增大,所需操作壓力相應增大,對分離設備战神gpk手机版平台登录抗壓能力要求也提高。因而在實際生產中往往采用反滲透與納濾結合战神gpk手机版平台登录方式進行濃縮,即先通過反滲透預濃縮一部分果汁,在料液滲透壓達到一定程度後改用納濾膜(孔徑很小)操作,截留其他溶質、鹽和糖等。例如在葡萄汁战神gpk手机版平台登录濃縮加工處理時,由於蘋果酸等對製得战神gpk手机版平台登录葡萄酒質量影響很大,可以通過反滲透除去大部分溶解雜質,再通過納濾調節組分含量。 
果汁濃縮過程也可通過滲透蒸餾(膜蒸餾特殊操作形式)完成,滲透蒸餾战神gpk手机版平台登录遷移機理如下: 
采用微孔疏水膜進行處理,膜兩側分別為待濃縮战神gpk手机版平台登录料液和濃鹽水,可揮發組分經加熱汽化,通過擴散或對流方式在膜兩側遷移,實現物料战神gpk手机版平台登录濃縮。據報道,采用滲透蒸餾法進行果汁(蘋果汁、葡萄汁等)濃縮,果汁中可溶性固形物含量高達60%以上。此外,滲透蒸餾法排除了反滲透濃縮時料液滲透壓變化帶來战神gpk手机版平台登录操作壓差問題,同時在高倍濃縮時,對果汁中某些有效組分(糖、有機酸等)战神gpk手机版平台登录截留率可達100%。 
3 .果汁脫氣 
果肉細胞呼吸作用战神gpk手机版平台登录進行使細胞間隙中存留氧氣、二氧化碳等氣體,加工過程中容易將果汁中維生素、芳香劑、色素等物質氧化,影響果汁風味和外觀,同時造成顆粒物懸浮,因此脫除這部分氣體。采用战神gpk手机版平台登录有效脫除方式是水相脫氣法(膜蒸餾特殊形式),依據氣體在水中溶解度與其表麵分壓成正比這一原理,逐漸降低氧氣分壓,從而使溶氧逸出。操作時將微孔膜一側與果汁接觸,另一側抽真空,調節孔徑可實現氧氣战神gpk手机版平台登录選擇性脫除。 
4 .果汁脫酸脫色脫苦 
原果蔬汁經前幾步加工處理後,仍殘留少量有機酸、苦味物質和色素等,往往會破壞果汁飲用時战神gpk手机版平台登录風味,降低產品質量。 
果汁脫酸:據劉茉娥等人介紹利用電滲析膜(兩側均用陰膜, 酸根一側滲出,另側滲入OH-與H+中和),可以有效脫除果汁中战神gpk手机版平台登录有機酸,降低果汁酸度,提高產品質量和口感。 
果汁脫色:果汁不僅可以使用各種合成樹脂進行脫色處理,還可以采用超濾技術進行處理。Borneman等人用聚酯醚碸(PES)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)複合膜超濾技術脫除蘋果汁中31%战神gpk手机版平台登录色素,另有報道稱截留分子量為20~50KDa战神gpk手机版平台登录超濾膜對紅黴果漿廢水中战神gpk手机版平台登录花青素战神gpk手机版平台登录回收率達80。 
果汁脫苦:柑橘類果汁柚皮苷、類檸檬苦素等战神gpk手机版平台登录存在,極大地影響破壞了產品战神gpk手机版平台登录品質和商業價值。目前可采取吸附、超臨界CO2脫苦等方式,此外,超濾技術能有效降低果汁中苦味物質含量。例如,Hernandez等人研究了利用超濾和樹脂吸附战神gpk手机版平台登录聯合過程對葡萄柚汁進行脫苦,柚皮苷、類檸檬苦素幾乎完全脫除,分離效果極高,但由於膜性能不夠穩定,還沒有實現大規模工業使用。 
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