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本文针对传统热浓缩会造成果汁的风味和一些热敏性营养成分损失的问题,研究一种组合膜技术,即将几种不同的膜分离技术进行集成化,对西番莲汁进行分级和浓缩以及杀菌作用,生产出高附加值的天然西番莲浓缩。主要研究内容:
1.西番莲果汁的预处理研究.考察了不同的果汁预处理方法对超滤分离产生的影响,分别采用化学絮凝剂法、果胶酶法和微滤法对果汁进行预处理。实验表明,果胶酶法澄清西番莲明显优于化学絮凝剂,其最佳工艺参数是:采用果胶酶BEXXL,酶用量2400IU/kg、pH 5.0、温度35℃、时间50min。单独采用微滤处理,其澄清效果达99%,但是速度慢。若西番莲原汁先经果胶酶处理后再进行微滤澄清可得到理想的澄清效果。
2.西番莲果汁超滤澄清特性研究.研究了压力、料液流速、温度对膜通量的影响。结果表明,适当增加操作压力和进料速度可以提高膜通量,较佳的超滤操作压力为0.15MPa,最佳进料速度22ml/s,操作温度为室温,原汁经果胶酶和微滤预处理后可以明显增大渗透通量。
3.西番莲果汁的纳滤和反渗透浓缩特性研究。分别对西番莲果汁的纳滤和反渗透过程及特性进行了研究。在纳滤浓缩西番莲果汁过程中,压力为3MPa时,其透过通量最高,达17 L/(m<2>h),具有极高的分离效率,但截留率随果汁浓度增加而下降明显。反渗透对有效物质的截留率高,达95%以上,最佳实验操作条件为:压力4MPa,温度28℃,流速300ml/s。
4.纳滤与反渗透集成膜浓缩西番莲果汁过程研究。进行了纳滤,反渗透集成膜处理西番莲汁过程的研究,发现不同的膜组合顺序对果汁浓缩效果显著不同,先纳滤再对其透过液进行反渗透可以减低反渗透的操作压力,在3~4MPa的中高压力下把果汁浓缩到41°Bx,通过分析膜处理前后果汁的主要成分变化后发现,利用集合膜法浓缩的西番莲果汁其风味能较好的保留。营养成分除Vc外均得到很好的保存,以膜分离技术浓缩西番莲果汁切实可行。